gjutna aluminiumhjul

se. även svetsning av aluminiumhjul

skiljer vanligtvis mellan stålhjul och legeringshjul. Fälgarna av lätt legering används endast aluminium och magnesium. Magnesiumhjul i konventionella bilar är extremt sällsynta på grund av deras höga kostnader, och viktigast av allt, låg korrosionsbeständighet.

hjul: stål och aluminium

den största fördelen med gjutna aluminiumhjul över stål – det är möjligt att få olika design, hög dimensionell noggrannhet och optimala statiska och dynamiska mekaniska egenskaper.

att förlora vikt aluminiumhjul över stål är en av deras fördelar, men ofta inte avgörande. I vissa fall är vikt gjutna aluminiumhjul lika med eller endast något lättare än standardstål med en enkel design,.

aluminiumfälgar: gjutna eller smidda

de flesta aluminiumhjul är gjutna eller smidda. Ett litet antal skivor, främst för” eliten ” och sportbilar, tillverkade av flera beståndsdelar och blandad teknik som involverar gjutningsmetoder, skoning, stansning, pressning, rullning, svetsning och andra.

gjutna aluminiumhjul

när det gäller gjutskivorna hänvisar det vanligtvis bara Aluminiumlegeringshjul. Stålhjul tillverkas inte genom gjutning och stämpling, och magnesiumlegeringshjul används endast av exklusiva bilar, ovanstående.

Figur 1-gjuten fälg

gjutning av aluminiumhjul

för produktion av aluminiumhjul med olika gjutningsmetoder. metoden aluminiumgjutning det beror på kvaliteten på den gjutna hjulkanten, extern och intern. Valet av gjutningsmetod bestäms huvudsakligen av kvaliteten på den gjutna mikrostrukturen (t.ex. porositet), tillämpliga typer av aluminiumlegeringar och värmebehandlingsregimer. Allt detta bestämmer inte bara hjulens styrka och tillförlitlighet utan påverkar också kvaliteten på deras utseende.

de grundläggande metoderna för gjutning av hjul

de huvudsakliga metoderna för gjutning, som används vid tillverkning av hjul, är följande:

• lågtrycksgjutning är huvudmetoden;
• chill gjutning – används mindre ofta;
• gjutning med mottryck – ännu sällsyntare.

ibland tillämpad teknik, som kombinerar gjutning smide och stämpling.

gjutning i kylhjulet

generellt sett är formsprutning, när metallen injiceras i formen, mer föredragen än enkel hällning i den under tyngdkraften. Tyngdkraftsgjutning är dock fortfarande ganska relevant gjutningsprocess för tillverkning av hjul. Gravity die casting är billigare, det används främst när, när inte jagar viktminskning, och vill få den ursprungliga designen. Eftersom processen vid fyllning av formen endast är beroende av tyngdkraften, har gjutstrukturen vanligtvis fler defekter (till exempel porositet), något och, som erhålls genom formsprutning. Därför skivor, gjutna i en metallform, har oftast mer vikt till, för att ge den önskade styrkan.

Gjuthjul, lågt tryck

de flesta legeringshjulen är gjorda av lågtrycksgjutning (bild 2). Lågtrycksgjutningsmetoden använder ett relativt lågt tryck (ca 2 bar) för att uppnå snabb fyllning av formen och för att erhålla en mer tät mikrostruktur, a, följaktligen, och bättre mekaniska egenskaper, jämfört med tyngdkraftsgjutning. Dessutom ger denna teknik också något högre prestanda (figur 3).

Figur 2 – aluminiumhjul, gjorda genom gjutning, lågt tryck

Figur 3-system för gjutning hjul, lågt tryck

andra metoder för gjutning hjul

förutom den klassiska metoden för lågtrycksgjutning används många tekniska alternativ, som är optimerade för tillverkning av hjul. till exempel, få ännu lättare och starkare hjul, när specialutrustning används, vilket ger en högtrycksgjutning.

ihåliga hjul

en intressant ny utveckling är den patenterade metoden för “air inside technology” företaget BBC. Dess grundtanke är användningen av en struktur av ihåliga kamrar fälg och ekrar i stället för en fast metall. Resultatet är ett lättare hjul med bättre dynamik och körkomfort. Denna teknik omfattar tillsatsgjutningsoperationer såsom gjutning och svetsning.

Figur 4 – aluminiumfälgar med ihåliga element,
Tillverkad av “Air-Inside”-teknik

kvalitetskontroll legeringshjul

varje gjuten skiva utsätts för röntgeninspektion och utsätts sedan vanligtvis för värmebehandling och bearbetning. Därefter utsätts skivytan för en speciell förberedelse för målning och färgen eller applicerad skyddande beläggning. Därefter är prover av statistiska provtagningsenheter den tredimensionella storlekskontrollen, kontrollera den dynamiska balansen, tester för trötthet och slaghållfasthet.

aluminiumlegeringar krav på hjul

materialen för hjulen för att uppfylla en rad krav, som kan strida mot varandra.

gjutlegeringen måste ha goda gjutegenskaper:

• perfekt fyllning av formen,
• ingen metall fastnar i formen,
• Minimal tendens till varm sprickbildning och krympning.

materialet ska ha

• hög förmåga att motstå mekaniska stötar (duktilitet, slaghållfasthet).

Fälgmaterial bör ha

• hög korrosionsbeständighet i både normal och saltlösningsatmosfär.

ROM-material måste vara

• hög utmattningshållfasthet.

aluminium-kisellegeringar för hjul

i enlighet med dessa krav för tillverkning av fälgar används hypoeutektiska aluminium-kisellegeringar med en kiselhalt av 7 till 12 %. Dessa legeringar har också olika tillsatsmängd magnesium för att ge goda kombinationer av styrka och duktilitet. Dessutom har dessa legeringar ett lågt innehåll av järn och andra föroreningar.

aluminiumlegering AlSi11Mg

upp till 80 år i Tyskland och Italien, appliceras nära den eutektiska kompositionen AlSi11Mg legering innehållande kisel 11-12 %. Denna legering har mycket goda gjutegenskaper, särskilt när det gäller fyllning av formar och minimal krympning. Å andra sidan, den kemiska sammansättningen av aluminiumlegeringen det ger inte en tillräckligt hög hållfasthet och utmattningsgränsen, vilket skulle möjliggöra ytterligare minskning av hjulfälgens vikt.

Figur 5 – den gjutna hjulkanten av en aluminiumlegering AlSi11Mg

aluminiumlegering AlSi7Mg0.3 (A356)

för närvarande är standarden för tillverkning av legeringsfälgar gjuten aluminiumlegering AlSi7Mg0, 3,som är mer allmänt känd som Legering A356, med ytterligare modifierande strontium. För första gången används denna legering för tillverkning av hjulfälgar i Frankrike, varvid värmebehandlingen inte applicerades.

fördelen med denna legering är dock exakt AlSi7Mg0,3, att den är termiskt förstärkande, och det gör att du kan ge ytterligare styrka till skivorna. I USA och Japan applicerades denna legering från början med värmebehandling T6, det vill säga i staten efter släckning och artificiell åldring.

termisk härdning aluminiumhjul

graferna mönster 6 visar beroendet av hållfasthetsegenskaperna hos legeringen AlSi7Mg, modifierad natrium, magnesiumhalten. Alsi7mg0, 3 styrka egenskaper av legeringen ger den bästa kombinationen av trötthet styrka och töjning. Med en ökning av magnesiumhalten ökar utmattningsstyrkan inte väsentligt, förlängningen sjunker avsevärt.

Figur 6-draghållfasthet, sträckgräns, töjning och utmattningshållfasthet hos aluminiumlegeringsgjutningen AlSi7Mg-T6

liknande studier utfördes för olika kiselinnehåll. etablerad, att med ökande innehåll av kisel minskar duktilitet av legeringen, speciellt vid låg härdningshastighet på platser förtjockningar. Icke desto mindre, legeringar med en kiselhalt 11-12% fortsätter att gälla i fall, ökad flytbarhet när smält aluminium behövs.

av stor betydelse för utmattningshållfastheten hos legeringen har AlSi7Mg porositetsnivå i gjutningen. Figuren 7 visar beroendet av utmattningshållfastheten hos aluminiumlegeringen AlSi7Mg0, 3 maximal porstorlek i testprovmaterialet.

Figur 7-utmattningshållfasthet gjutning av aluminiumlegering AlSi7Mg0, 3
beroende på porstorleken