Intohimoisesti muutoksiin suhtautuville autoharrastajille pyörien muuttaminen ei todellakaan ole vierasta. Vanteiden muokkaus on usein ensimmäinen osa, joka päivitetään, kun siirrytään modifiointiin.
Suurin osa ihmisistä ei kuitenkaan osaa selittää taonnan ja valun välisiä eroja. Itse asiassa valun ja taonnan erilaisista tuotanto- ja käsittelymenetelmistä johtuen niiden ominaisuudet ovat täysin erilaiset.
Mitä ovat taotut pyörät?
Taonta on valmistusprosessi, jossa taontakoneiden avulla painetaan metalliaihioita, jolloin niihin kohdistuu plastinen muodonmuutos ja saadaan taottuja osia, joilla on tietyt mekaaniset ominaisuudet, muodot ja koot. Taotut pyörät voidaan jakaa yksiosaisiin taottuihin pyöriin ja moniosaisiin taottuihin pyöriin, joilla on eroja tekniikassa ja rakenteessa.
Yksiosaiset pyörät
Yksiosaiset pyörät ovat pyöriä, joissa koko pyörä on yksi yksikkö. Taontaprosesseja on kaksi: muotoilutaonta ja jyrsintataonta.
Muotoileva takominen tarkoittaa, että pyörä on muotoiltu jo takomisen jälkeen, kun taas jyrsivä takominen tarkoittaa, että ostetaan valmiiksi taottuja pyöräaihioita ja työstetään ne sitten haluttuun pyörän muotoon CNC-työstökeskuksilla. Molempien prosessien laatu on samanlainen, mutta ne vaativat valmistajilta erilaisia valmiuksia.
Moniosaisiin pyöriin verrattuna yksiosaiset pyörät ovat kevyempiä, mikä mahdollistaa maksimaalisen painonpudotuksen. Niiden dynaaminen tasapaino on parempi, luotettavuus suurempi eikä niissä ole ilmavuotoriskiä, mutta niiden suunnitteluvaihtoehdot ovat suhteellisen rajalliset.
Moniosaiset pyörät
Moniosaiset taotut pyörät voidaan jakaa kaksiosaisiin ja kolmiosaisiin pyöriin. Selkein ero yksiosaisiin taottuihin vanteisiin on rakenteellinen ero. Kaksiosaiset taotut pyörät koostuvat vanteesta ja pyörälevystä, kun taas kolmiosaisissa taotuissa pyörissä vanne koostuu kahdesta osasta: etu- ja takavanteesta. Kolmiosaiset pyörät koostuvat siis etukappaleesta, takakappaleesta ja pyörälevystä. Moniosaisten takorakenteisten pyörien pyörälevy on yhteydessä vanteeseen.
Tällä hetkellä on pääasiassa kaksi liitäntätapaa: omat pultit/mutterit tai hitsaus. Koska kolmiosaisten pyörien vanne koostuu etu- ja takaosista, kokoonpanon jälkeen tarvitaan tiivistys ilmatiiviyden varmistamiseksi. Moniosaisten pyörien vanne voidaan jakaa, jolloin keskikiekko voidaan vaihtaa vain muotoilua muutettaessa. Niihin voidaan sovittaa erikokoisia pyöränkehiä ja vanteita, jolloin suunnitteluvaihtoehtoja on enemmän. Ne ovat kuitenkin painavampia, niiden dynaaminen tasapaino on huonompi kuin yksiosaisilla pyörillä ja niiden kokoonpanovaatimukset ovat korkeammat.
Mitä ovat valetut pyörät?
Valetut pyörät ovat kustannustehokkaita pyöriä. Tällä hetkellä valupyörien valmistukseen on kolme menetelmää: painovoimavalu, matalapainevalu ja valuvirtausmuovaus, ja pyörän ominaisuuksien erot vaihtelevat eri valutekniikoissa.
- Painovoimavalu: Painovoimavalussa nestemäinen alumiiniseos kaadetaan muottiin ja annetaan sen jäähtyä ja jähmettyä. Tämän menetelmän tuotantotehokkuus on alhaisempi. Se soveltuu paremmin jälkimarkkinoiden modifikaatiomarkkinoille, jotka edellyttävät jalostusta ja nopeaa myyntiä, ja sitä on käytetty pitkään.
- Matalapainevalu: Matalapainevalu: Matalapainevalu on valumenetelmä, jossa nestemäistä metallia puristetaan muottiin kaasunpaineen avulla, jolloin valu kiteytyy ja jähmettyy tietyssä paineessa. Tämän menetelmän ansiosta nestemäinen metalli täyttää muotin nopeasti, eikä paine ole liian voimakas, joten sillä voidaan parantaa metallin tiheyttä ilman ilman lisäämistä, jolloin tiheys on 30% suurempi kuin painovoimavalussa ilman painetta. Matalapainevalulla on korkea tuotantotehokkuus, korkea tuotteen kelpoisuusaste, valukappaleiden hyvät mekaaniset ominaisuudet, korkea alumiininesteen käyttöaste ja se soveltuu laajamittaiseen tuotantoon.
- Matalapainevalu + virtausmuovaus: Matalapainevalu yhdistettynä vanteen kuumavirtausmuovaukseen (cast flow forming) on suhteellisen turvallinen ja taloudellisesti käyttökelpoinen käsittelymenetelmä pyörien valmistuksessa. Matalapainevalu täyttää ulkonäön vaatimukset, ja vanteeseen tehdään kuumavirtausmuovaus, jolloin rakenteeseen syntyy selviä kuituvirtauslinjoja, jotka parantavat merkittävästi pyörien kokonaislujuutta ja korroosionkestävyyttä. Korkean materiaalivahvuuden, kevyen tuotteen ja pienten molekyylirakojen ansiosta se on saanut positiivista palautetta markkinoilla.
Taonnan ja valun erot
-
Esineen muodon muuttaminen:
Valaminen tarkoittaa prosessia, jossa kiinteä metalli sulatetaan nestemäiseen tilaan, minkä jälkeen muodoton metallineste kaadetaan muottiin, jotta saadaan erimuotoisia esineitä (kiinteä-neste-kiinteä).
Taonta on prosessi, jossa yksi kiinteä muoto muutetaan toiseksi. Siinä kiinteän kappaleen muoto muutetaan toiseen muotoon korkeissa lämpötiloissa (kiinteä-kiinteä).
-
Painotus:
Valaminen on prosessi, jossa sulaa metallia kaadetaan muottiin valukappaleiden valmistamiseksi. Valussa keskitytään metallin sulatusprosessiin ja valuprosessin hallintaan. Taonta on plastinen muokkausprosessi kiinteässä tilassa, mukaan lukien kuumamuokkaus ja kylmämuokkaus. Prosessit, kuten suulakepuristaminen, vetäminen, upsetting ja stanssaus, katsotaan kaikki taonnaksi.
-
Muodostumisnopeus:
Valaminen on yksivaiheinen prosessi, jossa sula metalli täyttää muottipesän ja jäähtyy muodostaen valmiin osan. Jäähdytysg
prosessi voi olla suhteellisen hidas.
Taonta on monivaiheinen prosessi, jossa metallia muokataan paineen avulla. Metalli kuumennetaan korkeaan lämpötilaan, minkä jälkeen siihen kohdistetaan mekaanista voimaa, jotta se saadaan haluttuun muotoon. Muodostusnopeus taonnassa on yleensä nopeampi kuin valussa.
-
Materiaaliominaisuudet:
Taotuilla pyörillä on yleensä paremmat mekaaniset ominaisuudet kuin valetuilla pyörillä. Taontaprosessi yhdenmukaistaa metallin raerakenteen, mikä parantaa lujuutta, kestävyyttä ja väsymiskestävyyttä. Taotut pyörät ovat tunnettuja korkeasta lujuus-painosuhteestaan, joka mahdollistaa kevyet rakenteet rakenteellisesta eheydestä tinkimättä.
Valettujen pyörien raerakenne on sitä vastoin satunnaisempi, mikä johtuu sulan metallin jähmettymisprosessista muotissa. Tämä voi johtaa epäyhtenäisempiin mekaanisiin ominaisuuksiin ja alhaisempaan lujuuteen verrattuna taottuihin vanteisiin. Valutekniikoiden, kuten matalapainevalun ja valuvirtausmuovauksen, kehittyminen on kuitenkin parantanut valupyörien mekaanisia ominaisuuksia jonkin verran.
-
Suunnittelun joustavuus:
Taonta tarjoaa yleensä vähemmän suunnittelun joustavuutta kuin valu. Taontaprosessi rajoittaa saavutettavien muotojen monimutkaisuutta, erityisesti yksiosaisissa taotuissa pyörissä. Moniosaiset taotut pyörät tarjoavat enemmän suunnitteluvaihtoehtoja, sillä ne mahdollistavat erilaiset vanteiden ja levyjen yhdistelmät.
Valaminen mahdollistaa suuremman suunnitteluvapauden, koska sula metalli voi helposti ottaa muotin muodon, mikä mahdollistaa monimutkaiset ja monimutkaiset mallit. Valettuja pyöriä voidaan valmistaa monenlaisia kokoja, tyylejä ja viimeistelyjä, jotka sopivat erilaisiin ajoneuvosovelluksiin ja henkilökohtaisiin mieltymyksiin.
Johtopäätökset:
Yhteenvetona voidaan todeta, että takominen ja valaminen ovat kaksi erilaista valmistusmenetelmää, joiden avulla valmistetaan pyöriä, joilla on erilaiset ominaisuudet. Taotut pyörät ovat tunnettuja korkeasta lujuudestaan, kevyestä rakenteestaan ja erinomaisista mekaanisista ominaisuuksistaan. Suorituskykyyn suuntautuneet harrastajat suosivat niitä usein. Toisaalta valupyörät ovat kustannustehokkaampia, ne tarjoavat enemmän joustavuutta suunnittelussa ja niiden mekaaniset ominaisuudet ovat parantuneet valutekniikoiden kehittymisen myötä. Valinta taonta- ja valupyörien välillä riippuu sellaisista tekijöistä kuin suorituskykyvaatimukset, budjetti, muotoilumieltymykset ja pyörien käyttötarkoitus.