Kolo z lehké slitiny - Alloy wheel
V automobilovém průmyslu, kola z lehkých slitin , jsou kola , které jsou vyrobeny ze slitiny z hliníku nebo hořčíku . Slitiny jsou směsi kovu a dalších prvků. Obecně poskytují větší pevnost než čisté kovy, které jsou obvykle mnohem měkčí a tvárnější. Slitiny hliníku nebo hořčíku jsou obvykle lehčí se stejnou pevností, poskytují lepší vedení tepla a často mají vylepšený kosmetický vzhled než ocelová kola. Ačkoli ocel , nejběžnější materiál používaný při výrobě kol, je slitina železa a uhlíku , termín „slitinové kolo“ je obvykle vyhrazen pro kola vyrobená z barevných slitin.
Nejdříve kola z lehkých slitin byla vyrobena ze slitin hořčíku. Přestože ztratili přízeň běžných vozidel, zůstali populární i v 60. letech , i když ve velmi omezeném počtu. V polovině šedesátých let 20. století umožnilo zdokonalení odlévání hliníku výrobu bezpečnějších kol, která nebyla tak křehká. Do této doby trpěla většina hliníkových kol nízkou tažností , která se obvykle pohybovala v rozmezí 2–3% prodloužení. Vzhledem k tomu, že kola z lehkých slitin byla v té době často vyrobena z hořčíku (často označovaného jako „mags“), byly tyto rané poruchy kol později přičítány nízké tažnosti hořčíku, když v mnoha případech byla tato kola špatně litá kola z hliníkové slitiny. Jakmile byla tato vylepšení hliníkového odlévání přijata v širším měřítku, hliníkové kolo nahradilo hořčík jako nízkonákladová, vysoce výkonná kola pro motoristický sport .
Charakteristika
Lehčí kola mohou zlepšit ovladatelnost snížením neodpružené hmoty , což umožňuje odpružení lépe sledovat terén a zlepšit tak přilnavost, ale ne všechna kola z lehkých slitin jsou lehčí než jejich ocelové ekvivalenty. Snížení celkové hmotnosti vozidla může také přispět ke snížení spotřeby paliva .
Lepší vedení tepla a otevřenější konstrukce kol mohou pomoci odvádět teplo z brzd , což zlepšuje brzdný výkon v náročnějších jízdních podmínkách a snižuje pravděpodobnost sníženého výkonu brzd nebo dokonce selhání v důsledku přehřátí.
Kola z lehkých slitin se také nakupují pro kosmetické účely, i když použité levnější slitiny obvykle nejsou odolné proti korozi . Slitiny umožňují použití atraktivních povrchových úprav z holého kovu, ale ty je třeba utěsnit barvou nebo kryty kol . I když jsou takto chráněná, používaná kola nakonec začnou korodovat po 3 až 5 letech, ale renovace je nyní široce dostupná za cenu. Výrobní procesy také umožňují složité a odvážné designy. Naproti tomu ocelová kola se obvykle lisují z plechu a poté se svařují (často zanechávají nevzhledné nerovnosti) a musí být natřena, aby se zabránilo korozi, a/nebo být skryta kryty kol/kryty kol.
Kola z lehkých slitin jsou náchylná ke galvanické korozi , která může v případě nedodržení příslušných preventivních opatření způsobit únik vzduchu z pneumatik. Také kola z lehkých slitin se opravují obtížněji než ocelová kola, ale jejich vyšší cena obvykle činí opravy levnější než výměna.
Kola z lehkých slitin jsou výrobně dražší než standardní ocelová kola, a proto často nejsou součástí standardní výbavy, místo toho se prodávají jako volitelné doplňky nebo jako součást dražšího obložení . Od roku 2000 se však kola z lehkých slitin stala mnohem běžnější, nyní jsou nabízena pro úsporná a subkompaktní auta, ve srovnání s dekádou dříve, kde litá kola často nebyla továrními možnostmi u levných vozidel. Kola z lehkých slitin jsou již dlouho součástí standardní výbavy luxusnějších nebo sportovních vozů s vyšší cenou, přičemž na výběr jsou kola z lehkých slitin větších rozměrů nebo „exkluzivní“. Vysoká cena kol z lehkých slitin je činí atraktivními pro zloděje; aby tomu zabránili, výrobci automobilů a prodejci často používají pojistné matice nebo šrouby, které vyžadují vyjmutí speciálního klíče.
Většina kol z lehkých slitin se vyrábí litím , ale některá jsou kovaná . Kovaná kola jsou obvykle lehčí, silnější, ale mnohem dražší než litá kola. Existují dva typy kovaných kol: jednodílné a modulární. Modulární kovaná kola mohou být dvoudílná nebo třídílná. Typická vícedílná kola se skládají z vnitřní ráfkové základny, vnějšího okraje ráfku a středového dílu kola s otvory pro matice. Všechny části modulárního kola jsou drženy šrouby. BBS RS je jedním z nejslavnějších třídílných kovaných kol.
Kola po trhu
Majitelům automobilů, kteří chtějí mít ve vozech lehčí, vizuálně atraktivnější, vzácnější a/nebo větší kola, je k dispozici značný výběr kol z lehkých slitin, od standardních 14 a 15 palcových kol po 16, 17, 18, 19, 20, Velikosti kol 21, 22, 24, 26 a 28 palců. S většími litými koly přišly slitinové Tru-Spinners, které byly nedílnou součástí kola z lehkých slitin, které se mohly volně otáčet a pokračovat v otáčení poté, co se samotné kolo z lehkých slitin zastavilo. Některá kola z lehkých slitin Tru-Spinner by se také otáčela dozadu, když by se kolo z lehkých slitin valilo dopředu. Ačkoli nahrazení standardních kombinací ocelových kol a pneumatik lehčími koly z lehkých slitin a pneumatikami s potenciálně nižším profilem může vést ke zvýšení výkonu a ovladatelnosti, nemusí to nutně platit, když se používají stále větší kola. Výzkum provedený společností Car and Driver provedený za použití různě velkých litých kol od 16 do 19 palců (41 až 48 cm), všech vybavených stejnou značkou a modelem pneumatik, ukázal, že u větších kol trpěla jak akcelerace, tak i spotřeba paliva. Poznamenali také, že větší kola negativně ovlivňují jízdní komfort a hluk.
Kola ze slitiny hořčíku
Kola ze slitiny hořčíku byla prvními litými litými koly a často se jim říkalo jednoduše „magová kola“. Hořčíková kola byla původně používána pro závodění, ale jejich popularita v 60. letech vedla k vývoji dalších litých kol, zejména hliníkových slitin. Termín „mag kola“ se stal synonymem pro litá kola vyrobená z jakéhokoli materiálu, od moderních kol z hliníkové slitiny až po plastová a kompozitní kola používaná na předmětech, jako jsou jízdní kola , invalidní vozíky a skateboardy .
Kola z čistého hořčíku se však již nevyrábějí, nacházejí se pouze na klasických automobilech. Čistý hořčík trpí mnoha problémy. Vintage hořčíkové ráfky byly velmi náchylné na důlky , praskání a korozi. Hromadný hořčík se těžko zapaluje, ale kola z čistého hořčíku lze zapálit hořící pneumatikou nebo dlouhodobým škrábáním kola o povrch vozovky po defektu. Slitiny hořčíku byly později vyvinuty ke zmírnění většiny těchto problémů. Americká federální letecká správa ve skutečnosti za poslední desetiletí provedla rozsáhlé testy a dospěla k závěru, že potenciální hořlavost hořčíku již není považována za problém. Moderní technologie povrchové úpravy poskytují ochranu před korozí a výrazně prodlužují průměrný životní cyklus hořčíkových ráfků.
Výrobní metody
Kování
Kování lze provádět jednokrokovým nebo vícestupňovým procesem kování z různých slitin hořčíku, nejčastěji AZ80, ZK60 (MA14 v Rusku). Kola vyrobená touto metodou mají obvykle vyšší houževnatost a tažnost než hliníková kola, i když náklady jsou mnohem vyšší. Kování je komplikovaný proces, který zahrnuje takové procesy, jako je zahřívání, válcování, vyvíjení vysokého tlaku, příklep a/nebo jejich kombinace. V důsledku toho se mění krystalová struktura slitiny a v důsledku toho je materiál pevnější a lehčí.
Shromáždění
K dispozici jsou jednodílná a třídílná kovaná kola. Každý kus je původně slitinová slitina, která se dále transformuje na kolo, v případě jednodílných kovaných kol, nebo na část kola v případě vícedílných kol.
Vysokotlaké lití
Tento proces používá matrici uspořádanou ve velkém stroji, který má vysokou uzavírací sílu k sevření matrice uzavřené. Roztavený hořčík se nalije do plnící trubice, která se nazývá výstřelný rukáv. Píst tlačí kov do matrice vysokou rychlostí a tlakem, hořčík ztuhne a matrice se otevře a kolo se uvolní. Kola vyrobená touto metodou mohou nabídnout snížení ceny a zlepšení odolnosti proti korozi, ale vzhledem k povaze vysokotlakého lití pod tlakem jsou méně tvárné a mají nižší pevnost.
Nízkotlaké lití pod tlakem
Tento proces obvykle využívá ocelovou matrici, která je uspořádána nad kelímkem naplněným roztaveným hořčíkem. Nejčastěji je kelímek utěsněn proti matrici a pro vytlačení roztaveného kovu do plnicí trubice podobné slámě do matrice je použita směs stlačeného vzduchu a krycího plynu.
Při zpracování metodami osvědčených postupů mohou nízkotlaká litá kola nabídnout zlepšení tažnosti oproti hořčíkovým kotoučům a jakýmkoli litým hliníkovým kolům, zůstávají méně tvárné než kovaný hořčík.
Gravitační lití
Gravitačně litá hořčíková kola se vyrábějí od počátku dvacátých let minulého století a poskytují dobrou tažnost a relativní vlastnosti nad rámec toho, co lze vyrobit pomocí hliníkového odlitku. Náklady na nástroje pro gravitačně litá kola patří k nejlevnějším ze všech procesů. To umožnilo malosériovou výrobu, flexibilitu v designu a krátkou dobu vývoje.