Roues en aluminium moulé

Tu vois. les roues en aluminium soudées

Distinguent généralement les roues en acier et les roues en alliage. Les jantes en alliage léger sont utilisées uniquement en aluminium et en magnésium. Les roues en magnésium dans les voitures conventionnelles sont extrêmement rares en raison de leur coût élevé et, surtout, de leur faible résistance à la corrosion.

Roues: acier et aluminium

Le principal avantage des roues en fonte d’aluminium par rapport à l’acier – il est possible d’obtenir une conception diversifiée, une précision dimensionnelle élevée et des caractéristiques mécaniques statiques et dynamiques optimales.

Perdre du poids des roues en aluminium par rapport à l’acier est l’un de leurs avantages, mais souvent pas décisif. Dans certains cas, le poids des roues en aluminium moulé est égal ou légèrement plus léger que l’acier standard avec un design simple,.Jantes en aluminium

: moulées ou forgées

La plupart des roues en aluminium sont moulées ou forgées. Un petit nombre de disques, principalement pour les voitures “d’élite” et de sport, fabriqués à partir de plusieurs parties constitutives et de technologies mixtes impliquant des méthodes de coulée, de ferrage, de poinçonnage, de pressage, de laminage, de soudage et autres.

Roues en aluminium moulé

En ce qui concerne les disques en fonte, il ne s’agit généralement que de roues en alliage d’aluminium. Les roues en acier ne sont pas fabriquées par moulage et estampage, et les roues en alliage de magnésium ne sont utilisées que pour des raisons de voitures exclusives, ce qui précède.

Figure 1 – Jante en fonte

Roues en aluminium coulé

Pour la production de roues en aluminium utilisant diverses méthodes de coulée. la méthode de coulée d’aluminium Dépend de la qualité de la jante de roue coulée, externe et interne. Le choix de la méthode de coulée est principalement déterminé par la qualité de la microstructure coulée (par exemple, la porosité), les types d’alliages d’aluminium applicables et les régimes de traitement thermique. Tout cela détermine non seulement la résistance et la fiabilité des roues, mais affecte également le niveau de qualité de leur apparence.

Les méthodes de base des roues de coulée

Les principales méthodes de coulée, utilisées dans la fabrication des roues, sont les suivantes:

• la coulée à basse pression est la méthode principale;
• coulée à froid – utilisée moins souvent;
• Coulée avec contre-pression – encore plus rare.

Technologie parfois appliquée, combinant forgeage et estampage.

Coulée dans la roue de refroidissement

D’une manière générale, le moulage par injection, lorsque le métal est injecté dans le moule, Est plus préféré, que le simple coulage dans celui-ci par gravité. Cependant, le moulage sous pression par gravité est toujours un processus de coulée tout à fait pertinent pour la production de roues. Le moulage sous pression par gravité est moins cher, il est principalement utilisé lorsque, lorsqu’il ne chasse pas la perte de poids, et que vous souhaitez obtenir le design original. Comme le processus de remplissage du moule repose uniquement sur la gravité, la structure de coulée présente généralement plus de défauts (par exemple, la porosité), quelque chose et, qui est obtenu par moulage par injection. Par conséquent, les disques, coulés dans un moule métallique, ont généralement plus de poids pour fournir la résistance souhaitée.

Roues de coulée, basse pression

La plupart des roues en alliage sont fabriquées par coulée basse pression (image 2). Le procédé de coulée basse pression utilise une pression relativement basse (environ 2 bars) pour, pour réaliser le remplissage rapide du moule et obtenir une microstructure plus dense, a, Par conséquent, et de meilleures propriétés mécaniques, par rapport au moulage sous pression par gravité. De plus, cette technologie offre également des performances légèrement supérieures (figure 3).

Figure 2 – roues en aluminium, fabriquées par coulée, basse pression

Figure 3 – Schéma des roues de moulage, basse pression

D’autres méthodes de moulage des roues

En plus de la méthode classique de moulage à basse pression, de nombreuses options technologiques ont été utilisées, optimisées pour la production de roues. par exemple, obtenez des roues encore plus légères et plus solides, lorsque des équipements spéciaux sont utilisés, ce qui permet une coulée sous haute pression.

Roues creuses

Un nouveau développement intéressant est la méthode brevetée de la société BBC “air inside technology”. Son idée de base est l’utilisation d’une structure de jante et de rayons à chambres creuses au lieu d’un métal solide. Le résultat est une roue plus légère avec une meilleure dynamique et un meilleur confort de conduite. Cette technologie inclut les opérations de coulée d’addition telles que le moulage et le soudage.

Figure 4 – jantes en aluminium avec éléments creux,
fabriquées par technologie “Air-Inside”

Jantes en alliage de contrôle de qualité

Chaque disque coulé est soumis à une inspection aux rayons X, puis généralement soumis à un traitement thermique et à un usinage. Ensuite, la surface du disque est soumise à une préparation spéciale pour la peinture et la peinture ou le revêtement protecteur appliqué. Ensuite, les échantillons d’entraînements d’échantillonnage statistique sont le contrôle de taille tridimensionnel, vérifient l’équilibre dynamique, testent la fatigue et la résistance aux chocs.

exigences en alliages d’aluminium pour les roues

Les matériaux pour les roues doivent répondre à une série d’exigences, qui peuvent entrer en conflit les unes avec les autres.

L’alliage de coulée doit avoir de bonnes propriétés de coulée:

• remplissage parfait du moule,
• aucun métal ne colle au moule,
• Tendance minimale à la fissuration et au retrait à chaud.

Le matériau doit avoir

• une capacité élevée à résister aux chocs mécaniques (ductilité, résistance aux chocs).

Le matériau de la jante doit présenter

• une résistance élevée à la corrosion dans une atmosphère normale et saline.

Le matériau ROM doit être

• haute résistance à la fatigue.

Alliages aluminium-silicium pour roues

Conformément à ces exigences pour la fabrication de jantes, on utilise des alliages aluminium-silicium hypoeutectiques avec une teneur en silicium de 7 à 12%. Ces alliages ont également diverses quantités d’additifs de magnésium pour fournir de bonnes combinaisons de résistance et de ductilité. De plus, Ces alliages ont une faible teneur en fer et autres impuretés.

Alliage d’aluminium AlSi11Mg

Jusqu’à 80 ans en Allemagne et en Italie, appliqué à proximité de la composition eutectique alliage AlSi11Mg contenant du silicium 11-12%. Cet alliage présente de très bonnes propriétés de coulée, notamment en ce qui concerne le remplissage des moules et le retrait minimal. D’autre part, la composition chimique de l’alliage d’aluminium il ne fournit pas une résistance suffisamment élevée et la limite de fatigue, ce qui permettrait de réduire encore le poids de la jante.

Figure 5 – La jante de roue coulée d’un alliage d’aluminium AlSi11Mg

Alliage d’aluminium AlSi7Mg0.3 (A356)

Actuellement, la norme pour la fabrication de jantes en alliage est l’alliage d’aluminium moulé AlSi7Mg0,3, plus communément appelé alliage A356, avec un strontium modificateur supplémentaire. Pour la première fois, cet alliage est utilisé pour la fabrication de jantes en France, dans lesquelles le traitement thermique n’a pas été appliqué.

Cependant, l’avantage de cet alliage est exactement AlSi7Mg0,3, qu’il se renforce thermiquement et qu’il vous permet de fournir une résistance supplémentaire aux disques. Aux États-Unis et au Japon, cet alliage s’est appliqué dès le début avec un traitement thermique T6, c’est-à-dire à l’état après trempe et vieillissement artificiel.

Roues en aluminium à durcissement thermique

Le motif graphique 6 montre la dépendance des propriétés de résistance de l’alliage AlSi7Mg, du sodium modifié, de la teneur en magnésium. AlSi7Mg0,3 caractéristiques de résistance de l’alliage donne la meilleure combinaison de résistance à la fatigue et d’allongement. Avec une augmentation de la teneur en magnésium, la résistance à la fatigue n’augmente pas sensiblement, l’allongement diminue considérablement.

Figure 6 – Résistance à la traction, limite d’élasticité, allongement et résistance à la fatigue de la coulée en alliage d’aluminium AlSi7Mg-T6

Des études similaires ont été réalisées pour diverses teneurs en silicium. établi, qu’avec une teneur croissante en silicium diminue la ductilité de l’alliage, en particulier à faible vitesse de durcissement par endroits des épaississements. Néanmoins, des alliages avec une teneur en silicium de 11 à 12% continuent de s’appliquer dans les cas, une fluidité accrue lorsque l’aluminium fondu est nécessaire.

D’une grande importance pour la résistance à la fatigue de l’alliage a un niveau de porosité AlSi7Mg dans la coulée. La figure 7 montre la dépendance de la résistance à la fatigue de l’alliage d’aluminium AlSi7Mg0,3 taille maximale des pores dans le matériau de l’échantillon d’essai.

Figure 7 – Alliage d’aluminium moulé à résistance à la fatigue AlSi7Mg0,3
en fonction de la taille des pores