Ruote in alluminio pressofuso

Vedi. anche la saldatura di ruote in alluminio

Di solito distingue tra ruote in acciaio e cerchi in lega. I cerchi in lega leggera vengono utilizzati solo alluminio e magnesio. Le ruote in magnesio nelle auto convenzionali sono estremamente rare a causa del loro alto costo e, soprattutto, della bassa resistenza alla corrosione.

Ruote: acciaio e alluminio

Il vantaggio principale delle ruote in alluminio fuso rispetto all’acciaio: è possibile ottenere un design diverso, un’elevata precisione dimensionale e caratteristiche meccaniche statiche e dinamiche ottimali.

Perdere peso ruote in alluminio su acciaio è uno dei loro vantaggi, ma spesso non decisivo. In alcuni casi, peso ruote in alluminio pressofuso è uguale o solo leggermente più leggero di acciaio standard con un design semplice,.

Cerchi in alluminio: fuso o forgiato

La maggior parte delle ruote in alluminio sono fuse o forgiate. Un piccolo numero di dischi, principalmente per le auto” elite ” e sportive, prodotte da diverse parti costitutive e tecnologie miste che coinvolgono metodi di fusione, ferratura, punzonatura, pressatura, laminazione, saldatura e altro.

Ruote in alluminio pressofuso

Quando si tratta di dischi fusi, di solito si riferisce solo ruote in lega di alluminio. Le ruote in acciaio sono realizzate non mediante fusione e stampaggio, e le ruote in lega di magnesio sono utilizzate solo per motivi di auto esclusive, quanto sopra.

Figura 1 – Cast Rim

Casting ruote in alluminio

Per la produzione di ruote in alluminio utilizzando vari metodi di fusione. il metodo di fusione in alluminio Dipende dalla qualità del cerchione fuso, esterno e interno. La scelta del metodo di fusione è determinata principalmente dalla qualità della microstruttura del getto (ad esempio, porosità), dai tipi applicabili di leghe di alluminio e dai regimi di trattamento termico. Tutto ciò determina non solo la resistenza e l’affidabilità delle ruote, ma influisce anche sul livello della qualità del loro aspetto.

I metodi di base delle ruote di fusione

I principali metodi di fusione, utilizzati nella produzione di ruote, sono i seguenti:

• la colata a bassa pressione è il metodo principale;
• colata fredda-usata meno spesso;
• Colata con contropressione – ancora più rara.

A volte la tecnologia applicata, combinando fusione forgiatura e stampaggio.

Fusione nella ruota fredda

In generale, lo stampaggio ad iniezione, quando il metallo viene iniettato nello stampo, è più preferito, rispetto al semplice versamento in esso sotto gravità. Tuttavia, la pressofusione a gravità è ancora un processo di fusione abbastanza rilevante per la produzione di ruote. La pressofusione a gravità è più economica, viene utilizzata principalmente quando, quando non si insegue la perdita di peso, e si desidera ottenere il design originale. Poiché il processo di riempimento dello stampo si basa solo sulla gravità, la struttura di fusione di solito presenta più difetti (ad esempio, porosità), qualcosa e, che si ottiene mediante stampaggio a iniezione. Pertanto i dischi, fusi in uno stampo metallico, di solito hanno più peso, per fornire la forza desiderata.

Ruote di colata, bassa pressione

La maggior parte dei cerchi in lega sono realizzati con colata a bassa pressione (foto 2). Il metodo di colata a bassa pressione utilizza una pressione relativamente bassa (circa 2 bar) per, per ottenere il rapido riempimento dello stampo e per ottenere una microstruttura più densa, a, Di conseguenza, e migliori proprietà meccaniche, rispetto alla pressofusione a gravità. Inoltre, questa tecnologia fornisce anche prestazioni leggermente più elevate (figura 3).

Figura 2 – ruote in alluminio, ottenute per fusione a bassa pressione

Figura 3 – Schema di stampaggio ruote a bassa pressione

Altri metodi di fusione ruote

In aggiunta a metodo classico di bassa pressione, colata utilizzato numerose opzioni tecnologiche, che sono ottimizzati per la produzione di ruote. per esempio, ottenere ruote ancora più leggero e più forte, quando si utilizza attrezzature speciali, che fornisce una colata ad alta pressione.

Ruote cave

Un interessante nuovo sviluppo è il metodo brevettato della società “air inside technology” BBC. La sua idea di base è l’uso di una struttura di camere cave cerchio e raggi invece di un metallo solido. Il risultato è una ruota più leggera con una migliore dinamica e comfort di guida. Questa tecnologia include le operazioni di fusione aggiunta come stampaggio e saldatura.

Figura 4 – cerchi in alluminio con elementi cavi,
prodotto dalla tecnologia “Air-Inside”

Cerchi in lega di controllo qualità

Ogni disco fuso è esposto all’ispezione a raggi X e quindi di solito sottoposto a trattamento termico e lavorazione. Successivamente, la superficie del disco viene sottoposto ad una preparazione speciale per la pittura e la vernice o rivestimento protettivo applicato. Quindi i campioni di unità di campionamento statistico sono il controllo delle dimensioni tridimensionali, controllare l’equilibrio dinamico, i test per la fatica e la forza d’urto.

leghe di alluminio requisiti per ruote

I materiali per le ruote per soddisfare una serie di requisiti, che possono essere in conflitto tra loro.

La lega di fusione deve avere buone proprietà di fusione:

• riempimento perfetto dello stampo,
• nessun metallo che si attacca allo stampo,
• Tendenza minima alla fessurazione e al restringimento a caldo.

Il materiale deve avere

• elevata capacità di resistere agli urti meccanici (duttilità, resistenza agli urti).

Il materiale del cerchio dovrebbe avere

• elevata resistenza alla corrosione sia in atmosfera normale che salina.

ROM materiale deve essere

• alta resistenza a fatica.

Leghe di alluminio-silicio per ruote

In conformità con questi requisiti per la produzione di cerchi utilizzati leghe di alluminio-silicio ipoeutectic con un contenuto di silicio del 7 al 12 %. Queste leghe inoltre hanno varia quantità additiva di magnesio per fornire le buone combinazioni di forza e di duttilità. Inoltre, queste leghe hanno un basso contenuto di ferro e altre impurità.

Lega di alluminio AlSi11Mg

Fino a 80 anni in Germania e in Italia, applicato vicino alla composizione eutettica AlSi11Mg lega contenente silicio 11-12 %. Questa lega ha ottime proprietà di fusione, specialmente per quanto riguarda il riempimento di stampi e il minimo restringimento. D’altra parte, la composizione chimica della lega di alluminio non fornisce una resistenza sufficientemente elevata e il limite di fatica, che consentirebbe di ridurre ulteriormente il peso del cerchione.

Figura 5 – Il cerchione fuso di una lega di alluminio AlSi11Mg

Lega di alluminio AlSi7Mg0.3 (A356)

Attualmente, lo standard per la produzione di cerchi in lega è la lega di alluminio fuso AlSi7Mg0,3, che è più comunemente nota come Lega A356, con uno stronzio Per la prima volta, questa lega viene utilizzata per la produzione di cerchioni in Francia, in cui non è stato applicato il trattamento termico.

Tuttavia, il vantaggio di questa lega è esattamente AlSi7Mg0,3, che è rinforzata termicamente e consente di fornire ulteriore resistenza ai dischi. Negli Stati Uniti e in Giappone, questa lega fin dall’inizio applicata con trattamento termico T6, cioè nello stato dopo la tempra e l’invecchiamento artificiale.

Ruote in alluminio termoindurente

Il modello grafico 6 mostra la dipendenza delle proprietà di resistenza della lega AlSi7Mg, sodio modificato, il contenuto di magnesio. AlSi7Mg0, 3 caratteristiche di resistenza della lega dà la migliore combinazione di resistenza a fatica e allungamento. Con un aumento del contenuto di magnesio la resistenza alla fatica non aumenta in modo sostanziale, l’allungamento diminuisce in modo significativo.

Figura 6 – Resistenza alla trazione, stress di snervamento, allungamento e resistenza a fatica della fusione in lega di alluminio AlSi7Mg-T6

Studi simili sono stati eseguiti per vari contenuti di silicio. stabilito, che con l’aumentare del contenuto di silicio diminuisce la duttilità della lega, soprattutto a bassa velocità di polimerizzazione in luoghi addensamenti. Tuttavia, le leghe con un contenuto di silicio 11-12% continuano ad applicarsi nei casi in cui è necessaria una maggiore fluidità quando è necessario l’alluminio fuso.

Di grande importanza per la resistenza a fatica della lega ha AlSi7Mg livello di porosità nella fusione. La figura 7 mostra la dipendenza della resistenza a fatica della lega di alluminio AlSi7Mg0, 3 dimensione massima dei pori nel materiale del campione di prova.

Figura 7 – Resistenza alla fatica fusione in lega di alluminio AlSi7Mg0, 3
a seconda della dimensione dei pori