Типы колесных дисков

Колесные авто диски различают по их принадлежности к тому или иному автомобилю, по конструкции колёс и по технологии изготовления.
по технологии изготовления
- стальные
- легкосплавные (литые и кованые)
по конструкции
- разборные
- неразборные (одно-, двух-, трёхкомпонентные); в разборных колёсах диск и обод соединены между собой резьбовыми соединениями.

Стальные диски
В настоящее время имеют самое широкое распространение. Состоят из обода и приваренного к нему диска (тарелки), изготавливаемых из стального листа. Из-за оптимального соотношения эксплуатационных свойств и себестоимости этими дисками комплектуется основная часть выпускаемых автомобилей в мире. Штатные стальные диски изготавливаются с неразборным глубоким ободом и коническими полками для камерных и бескамерных шин постоянного давления.
Достоинства:
- невысокая цена;
- возможность восстановления после смятия, поскольку при ударе они не лопаются, а мнутся.
Недостатки:
- большой вес;
- ограниченные возможности по дизайну;
- невысокая коррозионная стойкость, обусловленная качеством покрытия (самая низкая коррозионная стойкость у дисков, покрытых эмалью и электрофорезом).

Легкосплавные диски
Основным материалом для их производства легкосплавных дисков являются сплавы на основе алюминия или магния. Изготавливаются они путём литья или ковки. Магниевый сплав МЛ5 относится к литейным сплавам. Он давно и широко применяется в авиации. Магниевые диски обладают высокой теплопроводностью, а значит, снижают температуру тормозных механизмов и ступиц. Демпфирующая способность магниевого сплава в сто раз превосходит алюминиевый. Это позволяет гасить вибрации и удары колеса о препятствия, тем самым уменьшая нагрузки на детали подвески и улучшая комфорт. Главное преимущество - малый вес магниевых дисков, причем с увеличением их диаметра оно проявляется заметнее. В среднем можно сэкономить от 1 до 2,5 кг на колесо - для снижения неподрессоренных масс - огромный выигрыш. Чем меньше неподрессоренные массы, тем выше плавность хода. Легкое колесо проще раскрутить и остановить, амортизаторы быстрее успокоят его после прыжков на неровностях. И как следствие- улучшение разгонной и тормозной динамики, снижение нагрузки на двигатель и трансмиссию, долгая жизнь подвески, экономия топлива. Хотя алюминий по активности сравним с магнием, поверхность первого всегда защищена уникальной по свойствам оксидной пленкой: тонкой, плотной и, главное, обладающей примерно таким же коэффициентом термического расширения, что и сам металл. Применение алюминиевых сплавов для автомобильных колес позволило резко повысить их потребительские свойства. Прочные, легкие, стойкие к коррозии и, что не маловажно, просто красивые, они привлекательнее стальных, хотя и дороже. Конструктивная особенность легкосплавных дисков связана с тем, что все они расчитаны на бескамерные шины. Поэтому на посадочных полках сделаны кольцевые выступы - хампы, которые дополнительно фиксируют борта шины. Имея идеальную геометрию, при хорошей балансировке полностью исключаются неприятные вибрации. Как правило, деньги, потраченные на комплект литых дисков возвращаются при перепродаже автомобиля.

Достоинства легкосплавных дисков:
- Лучше удерживают бескамерную шину и воздух в ней за счет более гладкой поверхности прилегания, особенно после длительной эксплуатации, когда стальной диск неизбежно ржавеет.
- Обеспечивает лучший теплоотвод от ступиц и барабанов, что положительно сказывается на работе тормозов и ресурсе подшипников.
- Несколько улучшают динамические характеристики автомобиля, его управляемость и устойчивость, снижают расход топлива.
- Эти диски практически не требуют ухода.
- Колесо лучше держит дорогу на неровной поверхности (за счет снижения неподрессоренной массы).

Легкосплавные диски в свою очередь делятся на литые и кованые.

Литые диски
Особенностью технологического процесса изготовления литых колес является получение из жидкого сплава (расплава) с помощью формы отливки, максимально приближенной по размерам к заданной конструкции. Последующая механическая обработка сведена к минимуму, а все решения дизайна заложены при проектировании формы. Все способы литья имеют свои особенности, достоинства и недостатки, влияющие на образование той или иной структуры сплава. При изготовлении каждой партии литых колес делается контрольная отливка, которая подвергается резке и разрушению для оценки структуры и механической прочности. Рентгеновский контроль проходит каждое колесо. Изготавливать литые колеса можно в условиях небольших производств. Литой диск имеет зернистую внутреннюю структуру металла, и в этом его основной минус: при долгой езде по колдобинам в металле идет процесс накопления микротрещин (невидимых и потому опасных), которые рано или поздно проявят себя — от сильного удара диск может расколоться.
Недостатки:
- хрупкость;

Кованые диски
Металл кованного диска имеет многослойную волокнистую структуру, исключительно прочен. Кованные диски легче чем литые, лучше держат удар, дольше противостоят коррозии. При производстве кованых колес в России используется технология объемной (горячей) штамповки. В других странах применяют метод раскатки (холодное формирование). Принципиально это два различных процесса, но перевод их названий на русский язык означает "кованный", что отражается в названии изделий. С учетом заданных конструктивных особенностей, на этапе проектирования кованого колеса, получают основу, а затем штамп. Технология изготовления колеса очень сложна. Заготовку подвергают поэтапной штамповке с промежуточным нагревом перед каждой деформацией. Чтобы получить необходимую структуру легкого сплава и использовать все его свойства, применяют прессы, развивающие усилие от 6 до 20 тыс. тонн. Вес штампов может достигать 10 тонн. Только при такой технологии и использовании максимально пластичного сплава заготовка будет иметь необходимую волокнистую структуру, что позволяет при последующей механической обработке сделать кованое колесо легче литого.

Кованый диск держит сильнейшие удары, в крайнем случае он не лопается, как литой, а гнется без образования трещин, что, безусловно, безопаснее. Помять его теоретически можно, но скорее разлетится подвеска, чем помнется закраина кованого колеса.
Изготавливать кованные диски под силу только крупным металлургическим заводам со сложнейшим оборудованием.

Достоинства:
- высокая прочность и жесткость конструкции;
- легкость и высокая коррозионная стойкость.
Недостатки:
- высокая цена;
- ограниченные возможности по дизайну.
Колеса, изготовленные на основе алюминия и магния, обязательно защищают от воздействия внешней среды специальными защитными покрытиями. Для обеспечения адгезии (сцепления) защитного покрытия с окрашиваемой поверхностью колесо перед окраской обязательно подвергают электрохимической (гальванической) или химической обработке.

Если расположить легкосплавные диски в порядке "от минуса к плюсу" по чисто техническим параметрам, то ряд будет таким:
1 - литой магниевый диск. Легкий, но капризный, быстро растрескивается.
2 - литой алюминиевый диск. Нормальный по совокупности качеств.
3 - кованый алюминиевый диск. Прочный и легкий.
4 - кованый магниевый диск. Сверхпрочный и легкий.