Введение

Магниевые колеса – это колеса, изготовленные из сплавов, содержащих преимущественно магний. Магниевые колеса производятся либо литьем (металлообработкой) – когда расплавленный металл заливается в форму и затвердевает внутри нее, – либо ковкой – когда заготовка деформируется механически. Магний обладает рядом ключевых свойств, делающих его привлекательным основным металлом для колес: легкостью, высокой демпфирующей способностью и высокой удельной прочностью. Магний – самый легкий из доступных металлических конструкционных материалов. Его плотность на 1,5 раза меньше, чем у алюминия, поэтому магниевые колеса можно спроектировать значительно легче, чем колеса из алюминиевых сплавов, сохраняя при этом сопоставимую прочность. Многие спортивные гоночные колеса изготавливаются из магниевого сплава.

Колеса из литого магния

С учетом того, что в целом они уступают кованым колесам по качеству, основным преимуществом литых колес является относительно низкая стоимость производства. И хотя литые колеса более доступны по цене, чем кованые, они тяжелее кованых при той же необходимой нагрузке. К производственным дефектам литых колес относятся полости или пористость, а также отличная металлургическая микроструктура, приводящая к увеличению размера зерна. Литые колеса склонны к разрушению при сильном ударном воздействии на высокой скорости, в то время как кованые колеса склонны к деформации (изгибу). Литые колеса продолжали использоваться в престижных гоночных сериях, таких как Формула-1, IndyCar, BTCC, MotoGP и World Superbike, до середины 1990-х годов, когда технология ковки стала предпочтительной.

Кованые магниевые колеса

Кованые магниевые колеса изготавливаются путем механической деформации (ковки) предварительно заготовленной заготовки с использованием мощного ковочного пресса. Существует несколько несколько различных технологий ковки, все из которых представляют собой многоступенчатый процесс. Полученный ковок впоследствии обрабатывается (токарной обработкой и фрезерованием) для придания окончательной формы колеса путем удаления избыточного металла из кованой заготовки. Кованое магниевое колесо на 25 процентов легче литого. Основной недостаток кованых колес – высокая стоимость производства. Из-за высокой стоимости готовых колес, кованые колеса по-прежнему редко приобретаются непрофессиональными водителями для повседневного использования на дорогах общего пользования. Однако, поскольку кованые колеса можно спроектировать легче литых при той же нагрузке, они обеспечивают экономию топлива и другие заметные преимущества. Процесс ковки позволяет ориентировать волокна металла и оптимизировать направление рисунка вдоль спиц колеса. Это, в сочетании с мелкой зернистостью, обеспечивает превосходные механические свойства и характеристики, благодаря которым кованые магниевые колеса широко популярны как в автоспорте, так и среди опытных автолюбителей.

История

Оригинальные литые магниевые диски начали производить в 1930-х годах, и их производство продолжается до сих пор. Среди крупнейших производителей магниевых дисков в прошлом – Halibrand, American Racing, Campagnolo, Cromodora, Ronal, Technomagnesio и Watanabe. Пик популярности магниевых дисков пришелся на 1950-е – 1960-е годы. Магниевые диски середины XX века сегодня считаются классикой и пользуются большим спросом у любителей классических автомобилей. Однако эти диски оказались непрактичными из-за подверженности коррозии и в основном использовались в автоспорте. После 1960-х магниевые диски постепенно уступили место дискам из алюминиевых сплавов на массовом рынке, но не в гоночном сегменте. Многие производители магниевых дисков продолжают работать. Многие компании продолжили производство после 1960-х годов, хотя и в меньших объемах. Современные научные и инженерные разработки значительно улучшили качество магниевых дисков, включая высокотехнологичную антикоррозионную обработку, которая увеличивает срок службы диска, сопоставимый или даже превышающий срок службы аналогичных дисков из алюминиевого сплава. Кованые магниевые диски начали вытеснять литые по песку и гравитации магниевые диски в середине 1990-х годов. Вплоть до конца 1990-х годов Marchesini, DYMAG и Marvic поставляли литые диски для элитного рынка мотоциклетных гонок. DYMAG также поставляла все болиды Lola и Reynard Indycar до 1998 года.

Общие вопросы

Заметным недостатком магниевых колес, существовавшим исторически, была подверженность коррозии. Недавние усовершенствования в технологии обработки поверхности магния значительно снизили эту проблему, и некоторые производители сегодня предлагают на них 10-летнюю гарантию. Распространено заблуждение об опасности, связанной с воспламеняемостью магния. Однако за последние пятьдесят лет были разработаны новые, улучшенные сплавы, и не зафиксировано ни одного случая возгорания магниевых колес. Фактически, Федеральное управление гражданской авиации США провело масштабные испытания за последнее десятилетие и пришло к выводу, что потенциальная воспламеняемость магния больше не вызывает опасений, и даже разрешило его использование в салонах самолетов. Благодаря современным технологическим решениям многие проблемы были решены, и ряд компаний, включая Brembo (Marchesini), BBS, OZ, Taneisya и SMW Engineering, сейчас выпускают новое поколение надежных кованых магниевых колес. Кроме того, несколько производителей автомобилей и мотоциклов (оригинальные производители оборудования, или OEM) успешно сертифицировали кованые магниевые колеса для установки в качестве оригинального оборудования. Лишь небольшое количество предприятий по всему миру располагает достаточно мощными прессами, необходимыми для изготовления поковок, из которых затем обрабатываются кованые магниевые колеса.