FELGI - co, gdzie i jak?

[alunetik]

Witajcie,

 

za radą moderatorów chciałbym sprobowac stworzyc duzy przewodnik na temat felg do Subaru. Kazdy z forumowiczów ma jakies odczucia na ten temat, ulubione marki, znienawidzone modele itp. Warto tez zapoznac sie z procesami produkcji. Które są lepsze, które gorsze. Jak to naprawde jest z waga? Co daje kucie, a jakie zalety ma odlewanie felg?

Prosze o konstruktywną podręcznikową wiedze:)

 

PZDR

 

Bodek

 

[ Dodano: Czw Sie 21, 2008 2:36 pm ]

Na początek troche o technologii:

 

Sekrety produkcji kutych felg

 

Na wstępie należy zwrócić uwagę na fakt, iż określenie “KUTE” - niezupełnie jest poprawne z technicznego punktu widzenia. Felgi które potocznie nazywa się kutymi w rzeczywistości są wykonywane metodą gorącego stemplowania w zamkniętych matrycach ( stemplowanie na gorąco to technologia za pomocą której puce aluminiowe deformuje się w specjalnym narzędziu – stemplu). Jednak, z marketingowego punktu widzenia określenie “stemplowane felgi” brzmi dość dziwnie, stąd przyjęło się określać je mianem “KUTE”.

 

Maszyny do produkcji kutych felg o zbliżonych parametrach znajdują się tylko w Japonii, Rosji oraz USA, przy czym należy nadmienić, ze prasę posługującą się naciskiem 30.000 ton posiadają tylko Stany Zjednoczone oraz Rosja ( w Japonii najmocniejsza prasa pracuje przy 20.000 tonach nacisku). Jednak nawet jeżeli w tych krajach są takie urządzenia, bardzo rzadko wykorzystuje się je do produkcji elementów na potrzeby motoryzacji. Góruje zazwyczai model samolotowo - kosmicznej produkcji.

 

Od pucka do felgi

 

Do produkcji felg wykorzystuje się stop typu „AW”. Składa się on z aluminium oraz dodatków magnezu, miedzi, krzemu i manganu. Dodatki zapewniają oprócz dużej wytrzymałość również niespotykana plastyczność. Stop ten jest znany jako “lotnicze aluminium 6061” (aircraft grade Al 6061). Do wyczynu sportowego stosuje sie czasami stop Al 7075, jednak z racji ceny oraz trudności w obróbce stosowany jest rzadko.

 

Początki

 

Produkcje rozpoczyna się od przygotowania puca (cylinder o średnicy 20cm). Tnie się go na fragmenty potrzebnej długości w zależności od rozmiaru produkowanej felgi. Po takim przygotowaniu pucek przekazywany jest do kolejnego oddziału.

 

Tak przygotowane pucki nie przypominają nawet jeszcze zalążka felgi. Po wstępnym rozgrzaniu, element osadza się na prasie, która spłaszcza materiał i przekształca je w krążki o grubości około 20 cm i średnicy ok 50 cm.

 

Proces dalszego przekształcana w felgę wymaga jeszcze kilku etapów. W następnym z nich materiał jest podgrzewany do 430 st. C i za pomocą poprzedniego stempla (rozgrzanego do 350 st. C) pucek jest zamieniany w “rondel”, który powoli zaczyna przypominać przynajmniej kształtem felgę samochodowa.

 

“Rondle” ponownie trafiają do pieca w celu podgrzania, następnie specjalne urządzenie podaje je do prasy z ustawionym ostatecznym stemplem. Bardzo ważne jest, aby przerwa pomiędzy rozgrzewaniem a właściwym stemplowaniem nie była dłuższa niż 11 sekund. Po przekroczeniu tego czasu “rondel” stygnie poniżej krytycznej temperatury stemplowania.

 

Rozgrzany stempel smaruje się specjalnym smarem, aby elementy nie sklejały się ze sobą. Górna część prasy opuszcza się, podnosi i spod prasy otrzymujemy gotową (jeżeli nie liczyć frezowanie i malowania) felgę.

Pierwsze cztery wytłoczone za pomocą stempla felgi trafiają do kontroli geometrii, tylko po tym etapie otrzymują pozwolenie na produkcje seryjna felg.

 

Przy produkcji kutych felg wykorzystuje się hydrauliczne pionowe prasy pracujące z obciążeniem, 4000, 7000, 10000 oraz 30000 ton!!!

 

 

Obróbka termiczna (hartowanie) oraz kontrola

 

Mimo zewnętrznego podobieństwa do zwykłej felgi, mechaniczne właściwości są jeszcze dalekie od specyficznej wytrzymałości z której słynie “kuta” felga. Należy zwrócić szczególna uwagę, na fakt, iż “kute” felgi znacznie przerastają wytrzymałością felgi odlewane, natomiast masa ich jest sporo mniejsza. Do tego dochodzi jeszcze niespotykana plastyczność (w odróżnieniu od felg odlewanych, kute felgi pod obciążeniem wyginają się a nie kruszą) oraz prężność (przy umiarkowanych obciążeniach felgi deformują się prężnie).

Do uzyskania takiego efektu potrzebna jest jeszcze obróbka termiczna.

Na początku felgi poddaje się hartowaniu, równomiernie podgrzewając je w ciągu kilku godzin w piecu do temperatury 515 st.. C, a następnie momentalnie ochładza się je wkładając do zimnej wody. Po takiej operacji stop posiada już wymagana drobnoziarnisto – włóknista strukturę. Jednak do osiągnięcia pełnej wytrzymałości należy felgę poddać jeszcze jednemu procesowi, który nazywa się “postarzaniem”. Proces ten polega na odczekaniu aż struktura wewnętrzna wyrówna się i wszystkie wewnętrzne napięcia osłabną. W normalnych okolicznościach taki proces zajmuje ok kilku miesięcy, jednak by nie tracić czasu proces ten przyspiesza się sztucznie. Stopniowo w ciągu 12-14 godzin piec podgrzewa się od 15 do 160 st. C, a następnie powoli schładza.

 

Po obróbce termicznej co najmniej 10% produkcji z każdej partii podlega kontroli. Powierzchnie felgi kontroluje się pod silnym mikroskopem, gdzie dobrze widoczne są wady stemplowania oraz fałdy. Dodatkowo jedna felga z partii jest bezlitośnie rozpiłowywana. Wycina się z niej również specjalny fragment – tak zwany szablon. Szablon jest szlifowany i cięty na mniejsze fragmenty. Tak przygotowany trafia do laboratorium, gdzie jest badany pod względem wad, zniekształceń, niedostatków hartowania oraz jednorodności stopu.

 

Na tym etapie są też przeprowadzana mechaniczne kontrole właściwości stopu. Wzory mocuje się w specjalnej maszynie, za pomocą której bada się granice wytrzymałości, płynności, względne wydłużanie oraz twardość. Jeżeli parametry modelu nie mieszczą się w normach, do kontroli bierze się kolejna felgę z tej samej partii. Jeżeli i ta felga potwierdza niedostatki w wykonaniu, oznacza to, ze nastąpiły jakieś zakłócenia w procesie produkcji. Taka partia jest wycofywana z produkcji.

Jeżeli zaś wszystkie parametry są w normie, partia felg wyrusza do mechanicznej obróbki.

 

 

Made in ...

 

Z przygotowanej, przypominającej już kształtem, felgi na tokarce zdejmuje się nadmiar materiału, który powstał przy wcześniejszych procesach. W obręczy wierci się otwór na wentyl, a w środkowej części otwory pod śruby oraz otwór centralny.

 

Po tym etapie nadchodzi najciekawszy moment dla klienta końcowego: felga trafia do oddziału frezowania, gdzie wycina się w tarczy felgi zaprogramowany wzór.

 

Ktoś zapyta: czy są ograniczenia dotyczące wzornictwa? Na ogół nie – projekt może być absolutnie dowolny. Felgę można wykonać jako bardzo lekka, ażurową, jedynym ograniczeniem staje się jej wytrzymałość i twardość.

 

Po mechanicznej obróbce przychodzi czas na wykończenia. Ostre krawędzie nabierają obłości, niektóre miejsca są polerowane. Po tym etapie czas na ostateczna kontrole jakości. Sprawdzą się bardzo rygorystycznie zgodność geometryczna wymiarów w porównaniu z rysunkiem technicznym. Kontroluje się bicie obręczy oraz balans. W fabrykach panują bardzo srogie normy bezpieczeństwa. Na każdym etapie felga podlega kontroli, od pucka aluminium aż po efekt finalny.

 

Po malowaniu, następuje ostateczne sprawdzenie jakości. Następnie felga jest pakowane i otrzymuje swój własny zakładowy „dowód osobisty”. Każda felga otrzymuje taki dokument, który jest przechowywany w fabryce przez 10 kolejnych lat. Jest to niezmienna zasada obowiązujaca na całym świecie.

 

Cały proces produkcyjny trwa ok. 1 tygodnia. Jednak biorąc pod uwagę produkcyjny grafik (felgi w określonych rozmiarach są produkowane w określonych dniach) czas ten wydłuża się do ok. miesiąca.

 

 

Inne technologie

 

Przy produkcji kutych felg wykorzystuje się technologie gorącego stemplowania. W innych krajach stosuje się metodę np. chłodnego formowania. Niektóre firmy korzystają z nieco „okrężnych” technologi w celu uzyskania podobnego efektu.

Na przykład używając mniejszych pras (powiedzmy 3-7 tys. ton) można produkować felgi tańszym kosztem, jednak ich wytrzymałość znacznie ustępuje gorącemu stemplowaniu. Jednak za pomaca takiej małej prasy można wykorzystać „płynne stemplowanie” - odlewanie pod wysokim ciśnieniem. Ta technologie wykorzystują niektóre japońskie fabryki. Felgi produkowane tą metoda są znacznie wytrzymalsze niż felgi odlewane, lecz w porównaniu z kutą felga nie dorastają do jej plastyczności i prężności.

Kolejnym stosunkowo tanim sposobem produkcji kutych felg jest metoda kucia na zimno. Polega ona na odlaniu felgi z przyszłym wzorem. Po obróbce termicznej, felgę umieszcza się w tokarce, lecz zamiast noża stosuje się „wrotki”. Rozgrzanym palnikiem podgrzewa się obręcz i za pomaca „wrotek” formuje niezbędny kształt metodą rotacyjnego rozciągania. Taka obręcz posiada właściwości prawie nie ustępujące gorącemu stemplowaniu. Jednak należy zwrócić uwagę: tylko obręcz!! Tarcza felgi pozostaje odlana.

Wariacją na temat tego sposobu jest wykorzystanie odlanego kształtu felgi, który następnie trafia pod prasę. Po wyciśnięciu tak jak w poprzednim przypadku obręcz trafia na „wrotki” i jest rozciągana. Tarcza takiej felgi jest mocniejsza niż jej wersja odlana, lecz na jej styku z obręczą zachodzi zmiana właściwości metalu co znacznie pogarsza ogólną wytrzymałość wyrobu. W celu zrekompensowania niedostatków produkcji zwiększa się grubość ścianek, co prowadzi do zwiększenia ciężaru w porównaniu do felgi w pełni kutej.

 

Czy można odróżnić kutą felgę od innych felg? Przy podobnej konstrukcji jedyną „namacalna” różnicą jest waga – kuta felga jest znacznie lżejsza.

 

Należy tez zwrócić uwagę na felgi wieloczęściowe. Składane są one z 2 lub więcej elementów i łączone ze sobą za pomocą spawania lub śrub. Lecz i w tym przypadku należy wziąć pod uwagę proces produkcji. Każda z części może być odlewana, stemplowana lub rozciągana.

 

Zasadniczo wszystkie omówione wyżej sposoby produkcji mimo swoich wyraźnych różnic są określane jednym angielskim słowem „forged”.

Wynika to z niewiarygodnej zależności: w wysoko rozwiniętych krajach (USA i Japonia) produkcja kutych felg oscyluje w granicach 1,5-2% całej produkcji felg, natomiast w Rosji dochodzi do prawie 30%!!! Żaden inny kraj nie może pozwolić sobie na tak złożona i drogą w masowej produkcji technologię.

 

 

Lżejsze koło poprawia dynamiczne parametry auta. Podnosi jego komfort, ułatwia kierowalność. Oprócz tego dzięki bardziej ażurowej konstrukcji oraz charakterystyce stopu pomaga w chłodzeniu hamulców. Lekka felga oszczędza paliwo, zmniejsza zużycie zawieszenia i opon. Na dzień dzisiejszy ciężko znaleźć alternatywę dla kutych felg pod względem wytrzymałości, lekkości i pewności.

 

 

Porównując kute felgi z odlewanymi i stalowymi:

 

Kuta felga jest lżejsza od stalowej o ok. 40-60%, od odlanej o ok. 15-30%

Kute felgi posiadają znacznie mniejszy moment inercji. Samochód wyposażony w kute felgi jest dynamiczniejszy. Poprawia się przyspieszenie oraz hamowanie.

Kute felgi o 1,5 raza przekracza wymagany przez UE poziom prężności, właściwości plastyczne są 2-krotnie lepsze niż wymagania. Wniosek: kute felgi podnoszą bezpieczeństwo. Kute felgi przy mocnym uderzeniu wyginają się – odlewane od razu pękają.

 

 

Wszystko dla sportu, wszystko dla zwycięstwa.

 

 

Dzięki swoim właściwością (mała masa, wysoka wytrzymałość, plastyczność oraz prężność) kute felgi doskonale spisują się w wyczynie samochodowym. Lecz do produkcji niewielkich partii felg w nietypowych rozmiarach (kilkaset sztuk) nie opłaca się wykonywać drogich stempli.

Dlatego wyczynowe felgi wytwarza się innym sposobem:

Najpierw za pomocą uniwersalnego stempla otrzymuje się szeroką tarcze, wraz z uformowana częścią centralna oraz cylindrycznym kształtem. Następnie „rondel” trafia bezpośrednio do wydziału tokarskiego. Wadą takiego rozwiązania jest fakt, ze 85% materiału z rondla jest zamieniane w wiór!! Gotowa felga to zaledwie 15% „rondla”. Niestety podraża to koszty.

[eddie_gt4]

Sekrety produkcji kutych felg

 

(...) Po wstępnym rozgrzaniu, element osadza się na prasie, która spłaszcza materiał i przekształca je w krążki o grubości około 20 cm i średnicy ok 50 cm.

 

Proces dalszego przekształcana w felgę wymaga jeszcze kilku etapów. W następnym z nich materiał jest podgrzewany do 4300 st. C i za pomocą poprzedniego stempla (rozgrzanego do 3500 st. C) pucek jest zamieniany w “rondel”, który powoli zaczyna przypominać przynajmniej kształtem felgę samochodowa (...)

zrozumialem, ze stempel uderza tylko w srodek tego 20x50 krazka...

czyli tak naprawde "kuta" jest tylko centralna czesc felgi ("ramiona"), sama "obrecz" - nie? :roll:

 

na co wskazuje np. i ta fotka:

 

 

jako ze nie mowimy o konkretnej marce felg ( ), to pozwole sobie wrzucic link do strony, gdzie sa ilustracje, pokazujace produkcje kutych felg (opis, niestety, in Russian :razz: )

o ile sie nie myle, technologia opisana przez alunetik'a jest identyczna...

 

:arrow: http://zepp-wheels.ru/?menu=tech_kovka&ln=ru

 

 

p.s. alunetik, bardzo fajny temat :!:

[Przemeq]

jako ze nie mowimy o konkretnej marce felg

 

Tak właśnie jest i tak ma pozostać .

[eddie_gt4]

jako ze nie mowimy o konkretnej marce felg

 

Tak właśnie jest i tak ma pozostać .

jakas konkurencja dla SIP'u, czy o co chodzi?

 

 

p.s. przeciez on w podpisie nie ma zadnej reklamy i nie prowadzi tu bezposredniej dzialalnosci handlowej...

[alunetik]

Nie, felga kuta jest w pełni, zaraz pokarze zdjecia jak to dokładnie wygląda. ZERR produkuje tez kute felgi, ale kożysta z prasy VSMPO umiejscowionej w miejscowości Verkhnaya Salda. Jest ona słabsza niz 30.000 ton, jednak sadze ze ok. 20.000. Czyli nadal klasa USA i Japan. Przerasta znaczaco produkty taiwańskie, które mają prasy max 7000ton.

 

Bodek

[foreks]

ja zawsze bylem zadowolony z seryjnych felg. na CTRze mialem seryjne Enkei, duzo przezyly i do konca, czyli 70k km, nie trzeba bylo ich prostowac. pozniej na Sti mialem seryjne Enkei i po wielu kraweznikach wg wulkanizatora byly w idealnym stanie. inna marka, popularna na Subaru i ktora troche testowalem, nie wiadomo kiedy wyginala sie.

[alunetik]

Juz podsyłam fotki.

 

Przede wszystkim: stempel nie uderza - on naciska. Tzn tak jakby wyciska. Moja córka ma takie plasteliny PlayDoh czy jakos tak i jak wybierzesz foremke to mozna wcisnac w nia plasteline. Wtedy plastelina wypełnia cała foremke z taka samą siła.

 

Bodek

[eddie_gt4]

Nie, felga kuta jest w pełni, zaraz pokarze zdjecia jak to dokładnie wygląda. ZERR produkuje tez kute felgi, ale kożysta z prasy VSMPO umiejscowionej w miejscowości Verkhnaya Salda. Jest ona słabsza niz 30.000 ton, jednak sadze ze ok. 20.000. Czyli nadal klasa USA i Japan. Przerasta znaczaco produkty taiwańskie, które mają prasy max 7000ton.

 

Bodek

masz racje, VSMPO to cos ok. max. 20 ton (przynajmniej tak wczesniej mieli)

 

a jak jest z tym gieciem sie kutych felg?

 

piszesz, ze te "Twoje" ( ) felgi sa kute w calosci...

a o ile wiem (slyszalem/czytalem) takie w pelni kute wyczynowe high end'owe felgi nie gna sie, one sie krusza na kawalki... np. tak:

 

 

albo tak

 

[alunetik]

Ładowanie sie zdjec chwile mi zajmie:) Nie moge umieszczac jakos bezposrednio;/

 

Powiem tak: kuta felga krusz sie dopiero przy ekstremalnym przeciązeniu. Odlew sie kruszy.

Felgi kute po pierwsze sa duzo bardziej spręzyste niz odlewane. Pod umiarkowanymi obciazeniami (do ok 100 ton na cm/kw) nie maja prawa ani sie wygiac ani ukruszyc.

 

Zaraz podesle filmik, który to w prosty sposób objaśni:)

 

Bodek

[eddie_gt4]

(...) Pod umiarkowanymi obciazeniami (do ok 100 ton na cm/kw) nie maja prawa ani sie wygiac ani ukruszyc (...)

w takim razie dlaczego tamta w pelni kuta felga (z pierwszej mojej fotki) przy spotkaniu z kraweznikiem sie wychylila - obciazenie ponad 100 ton na cm2 :?:

 

[alunetik]

Tak wygląda stempel:

 

 

jest złozony z 3 elementów, plus nacisk od góry.

 

A tak to sie odbywa:

 

 

 

 

 

[ Dodano: Czw Sie 21, 2008 3:37 pm ]

To bardzo proste: kute felgi przez sciskanie pod duzym naciskiem zmieniaja strukture materiału z granulek na włokna. Łatwiej jest przeciąć zółty ser niz włókniste mięso, niezgodnie z kierunkiem włokien:)

 

Ten filmik to ilustruje:

 

Uwierzycie?

 

[ Dodano: Czw Sie 21, 2008 3:41 pm ]

Odlewane felgi nigdy nie osiągną takiej spręzystości:)

[eddie_gt4]

(...) Ten filmik to ilustruje:

 

Uwierzycie?

i co z tego?

skoro i tak gnie sie przy spotkaniu z byle kraweznikiem

btw, jak z prostowaniem takich schylonych kutych felg?

o ile wiem b. trudno... :roll:

 

dobra, juz nie denerwuje Cie wiecej, masz ode mnie duzy + za cierpliwosc :grin:

[alunetik]

Dlaczego uwazasz, ze gnie sie przy spotkaniu z byle kraweznikiem? Inaczej, jak jedziesz rajd i trafisz kamień, to odlewana felga ukuszy sie i powietrze ucieka, kuta, wygnie sie i jest szansa, ze powietrze nie ucieknie. Do tego: wszystko zalezy od tego jak udezysz: jezdze na takich felgach na 17 z profilem 40. Zaliczyłem juz ze 20 krawezników, opna poszła do wymiany, bo nie wytrzymała konfrontacji: felga, fabryczne bicie:)

 

Chce tylko zauwazyc, ze przy takim samymy udezeniu felga odlewana uszkodzi sie, kutej zapewne nic sie nie stanie. Owszem przy mocnym udezeniu nie ma rady obie polegna, ale ro tez roznicuje w jakim stopniu. Poza tym kute felgi sa lzejsze:) Sporo lzejsze:)

 

Jestem bardzo cierpliwy, do tego lubie takie wymiany zdan:)

 

PZDR

 

Bodek

 

[ Dodano: Czw Sie 21, 2008 3:57 pm ]

Jednak, nie chce byc monotematyczny: moje zainteresowanie kutymi felgami wzieło sie przede wszystkim z niezbyt przyjemnego obcowania z firmą produkujace felgi na Filipinach i rozpoczynajaca sie na literę R...

[T8LEK]

zainteresowanie kutymi felgami wzieło sie przede wszystkim z niezbyt przyjemnego obcowania z firmą produkujace felgi na Filipinach i rozpoczynajaca sie na literę R...

 

no to mnie teraz alunetik dobiles zawsze mi sie wydawalo ze prdukty PAWI daja rade. wlasnie sobie zreszta zamowilem komplecik ze slycznym czerwonym rantem :???:

[alunetik]

... no niestety. Jakosc ponizej sredniej. Mi sie najbardziej podoba ta koszulka:

 

[eddie_gt4]

... no niestety. Jakosc ponizej sredniej (...)

bez przesady... :roll:

 

na samym poczatku ponoc Roty byly kiepskawe, ale jak wiadomo skosnoocy dosc szybko sie ucza i teraz R... oferuje b. dobry stosunek cena/jakosc (wiele osob na nich jedzi i szczerze je chwali)

 

nie mialem bezposredmich dosiadczen z R..., wiec ani ganie, ani chwale...

 

choc na marginesie przyznam sie, ze nie lubie ich chociazby za to, ze tak bezczelnie kradna wzory innych znanych producentow

[alunetik]

Niech w takim razie obrazy powiedza same za siebie:

 

 

 

 

zrodło: internet

 

[T8LEK]

no to pieknie!

 

a mialo byc inaczej! wywiady, autografy! wizyty w zakladach pracy! a tu co?! rozpadna mi sie po tygodniu :razz:

 

 

 

do lansu i okazjonalnego wjechania w jakas dziure, to chyba sie nadaja?

 

a z ciekawosci, jakiego producenta bys polecil siedzac "troche" w temacie?

[alunetik]

Polecam COMPOMOTIVE - sprawdzone, ciezkie, siermieżne, ale za to atomowo twarde.

Arcasting raczej bez rewelki - maja jeden model, który jest w miare.

Evo Corse - troche ponizej COMPO

Toora- troche ponizej Evo Corse

OZ - superleggera raczej troche powyzej Roty. Lekka, ale wytrzymałosc dyskusyjna.

 

Polecam zdecydowanie Volki, Advany, GramLigths, Work Wheels i...

[AMI]

http://picasaweb.google.com/jacekrudows ... 9717654370

 

A tak wyglada kuta felga odgieta na kamieniu, nie peknieta

[alunetik]

Do lansu chyba sie nadaja, wzory maja ładne. Jednak ich wytrzymałość jest sporo poniżej seryjnych felg.

[alunetik]

AMI

Bardzo ładne zdjecie. No to w takiej jak w/w sytuacji Roty by już nie było.

 

PZDR

 

Bodek

[raison]

Ja mam Compomotive :arrow: jak z wytrzymałością to nie wiem, bo uważnie jeżdżę czasami do przesady, ale ciężkie to są jak cholera

[alunetik]

Jezeli chodzi o COMPO to sczerze mówiac pomimo długiego szukanie nie do konca jestem pewny jak sa produkowane. Przypuszczam ze jest to odlew ciśnieniowy, ew. wrotkowanie obreczy.

 

Ciekawe jest to, ze 18x8 compo wazy tyle samo co 22x10 kuta:)

 

PZDR

 

Bodek

[raison]

Ciekawe jest to, ze 18x8 compo wazy tyle samo co 22x10 kuta:)

 

Dokładnie takie mam