Autó könnyűfém keréktárcsák:

Az autóiparban az könnyűfém keréktárcsák olyan kerekek, amelyek alumínium vagy magnézium ötvözetből készülnek.Az ötvözetek egy fém és más elemek keverékei.Általában nagyobb szilárdságot biztosítanak a tiszta fémekhez képest, amelyek általában sokkal lágyabbak és rugalmasabbak.Az alumínium- vagy magnéziumötvözetek jellemzően könnyebbek azonos szilárdság mellett, jobb hővezetést biztosítanak, és gyakran jobb kozmetikai megjelenést biztosítanak az acél kerekekhez képest.Bár az acél, a kerékgyártásban leggyakrabban használt anyag, vas és szén ötvözete, az „ötvözet keréktárcsa” kifejezést általában a színesfém ötvözetekből készült kerekekre tartják fenn.

A könnyebb kerekek javíthatják a kezelhetőséget azáltal, hogy csökkentik a rugó nélküli tömeget, így a felfüggesztés jobban követheti a terepet, és így javítja a tapadást, azonban nem minden könnyűfém kerék könnyebb acél megfelelőjénél.A jármű össztömegének csökkentése szintén hozzájárulhat az üzemanyag-fogyasztás csökkentéséhez.

A jobb hővezetés és a nyitottabb kerékkialakítás elősegítheti a hő elvezetését a fékekből, ami javítja a fékteljesítményt megerőltetőbb vezetési körülmények között, és csökkenti a fékteljesítmény csökkenésének vagy akár a túlmelegedés miatti meghibásodásának esélyét.

A könnyűfém keréktárcsákat kozmetikai célokra is vásárolják, bár az olcsóbb használt ötvözetek általában nem korrózióállóak.Az ötvözetek lehetővé teszik vonzó csupaszfém felületek használatát, de ezeket festékkel vagy kerékburkolattal kell lezárni.Még ha így is védik, a használatban lévő kerekek végül 3-5 év elteltével korrodálódni kezdenek, de a felújítás ma már széles körben elérhető költség ellenében.A gyártási folyamatok bonyolult, merész tervezéseket is lehetővé tesznek.Ezzel szemben az acél kerekeket általában fémlemezből préselik, majd összehegesztik (gyakran csúnya ütéseket hagynak maga után), és a korrózió elkerülése érdekében le kell festeni, és/vagy kerékburkolattal/agysapkával el kell rejteni.

A könnyűfém keréktárcsák gyártása drágább, mint a szabványos acélkerekek, ezért gyakran nem képezik alapfelszereltség részét, hanem opcionális kiegészítőként vagy drágább díszcsomag részeként kerülnek forgalomba.A könnyűfém keréktárcsák azonban 2000 óta lényegesen elterjedtebbek, manapság a gazdaságos és szubkompakt autókban kínálják őket, szemben egy évtizeddel korábban, amikor az alufelnik gyakran nem voltak gyárilag elérhetőek az olcsó járműveken.A könnyűfém keréktárcsák már régóta a magasabb árfekvésű luxus- vagy sportautók alapfelszereltsége, a nagyobb méretű vagy „exkluzív” könnyűfém keréktárcsák pedig választhatók.A könnyűfém keréktárcsák magas ára vonzóvá teszi őket a tolvajok számára;ennek ellensúlyozására az autógyártók és kereskedők gyakran használnak reteszelő anyákat, amelyek eltávolításához speciális kulcs szükséges.

A legtöbb könnyűfém keréktárcsát öntéssel gyártják, de néhányat kovácsolnak is.A kovácsolt kerekek általában könnyebbek, erősebbek, de sokkal drágábbak, mint az öntött kerekek.Kétféle kovácsolt kerék létezik: egyrészes és moduláris.A moduláris kovácsolt kerekek két- vagy háromrészes kialakításúak lehetnek.A tipikus többrészes kerekek a belső kerékalapból, a külső felniperemből és a kerék középső részéből állnak, nyílásokkal a füles anyák számára.A moduláris kerék minden alkatrésze csavarokkal van rögzítve.A Rayone KS001 például az egyik leghíresebb háromrészes moduláris kovácsolt kerék.

A könnyűfém keréktárcsák jelentős választéka áll azon autótulajdonosok rendelkezésére, akik könnyebb, tetszetősebb, ritkább és/vagy nagyobb kerekeket szeretnének autóikra.Bár a szabványos acél keréktárcsák és gumiabroncs-kombinációk cseréje könnyebb könnyűfém keréktárcsákkal és potenciálisan alacsonyabb profilú abroncsokkal növelheti a teljesítményt és a kezelhetőséget, ez nem feltétlenül igaz, ha egyre nagyobb kerekeket használnak.A Car and Driver által végzett kutatás, amelyet különböző méretű, 15” és 21” közötti (38,1 cm és kb. 53,34 cm közötti) könnyűfém keréktárcsák segítségével végzett, amelyek mindegyike azonos gyártmányú és típusú gumiabroncsokkal volt felszerelve, azt mutatta, hogy mind a gyorsulás, mind az üzemanyag-fogyasztás nagyobb kerekekkel szenvedett.Azt is megjegyezték, hogy a nagyobb kerekek negatívan befolyásolták a menetkényelmet és a zajt.

Gyártási módszerek:

Kovácsolásegy- vagy többlépcsős eljárással kovácsolható különféle magnéziumötvözetekből, leggyakrabban AZ80, ZK60 (Oroszországban MA14).Az ezzel a módszerrel előállított kerekek általában szívósabbak és rugalmasabbak, mint az alumínium kerekek, bár a költségek sokkal magasabbak.

Nagynyomású fröccsöntés (HPDC).Ez az eljárás egy nagy gépben elhelyezett szerszámot használ, amely nagy záróerővel rögzíti a szerszámot.Az olvadt magnéziumot egy töltőcsőbe öntik, amelyet sörétes hüvelynek neveznek.Egy dugattyú nagy sebességgel és nyomással nyomja a fémet a szerszámba, a magnézium megszilárdul, a szerszám kinyílik és a kerék elenged.Az ezzel a módszerrel előállított kerekek árcsökkenést és korrózióállóság javítását kínálják, de a HPDC természetéből adódóan kevésbé képlékenyek és kisebb szilárdságúak.

Alacsony nyomású présöntés (LPDC).Ez az eljárás általában acélszerszámot alkalmaz, amelyet az olvadt magnéziummal töltött tégely fölé helyeznek el.A tégelyt leggyakrabban a szerszámhoz tömítik, és nyomás alatti levegő/fedél gázkeveréket használnak arra, hogy az olvadt fémet egy szalmaszerű töltőcsövön a szerszámba kényszerítsék.Ha a legjobb gyakorlati módszerekkel dolgozzák fel, az LPDC kerekek rugalmasabbá tehetik a HPDC magnézium keréktárcsákat és az öntött alumínium keréktárcsákat, így kevésbé rugalmasak, mint a kovácsolt magnézium.

Gravitációs öntés.A gravitációs öntött magnézium kerekeket az 1920-as évek eleje óta gyártják, és jó hajlékonyságot és relatív tulajdonságokat biztosítanak az alumíniumöntéssel gyárthatónál.A gravitációs öntött kerekek szerszámköltségei minden eljárás közül a legolcsóbbak közé tartoznak.Ez lehetővé tette a kis tételes gyártást, a tervezés rugalmasságát és a rövid fejlesztési időt.