هناك مقولة شائعة في صناعة تعديل السيارات مفادها: "من الأفضل أن تكون أخف وزنًا بمقدار عشرة أرطال على الزنبرك من أن تكون أخف وزنًا بمقدار رطل واحد منه". ونظرًا لأن وزن الزنبرك مرتبط بسرعة استجابة العجلة، فإن ترقية محور العجلة سيكون لها تأثير كبير على أداء السيارة في التعديلات المسموح بها حاليًا. حتى بالنسبة للعجلات من نفس الحجم، ستكون هناك اختلافات كبيرة في خصائصها الميكانيكية ووزنها عند استخدام مواد وتقنيات معالجة مختلفة. هل تعرف تقنيات معالجة مختلفة لـ...سبائك الألومنيومعجلات؟

 
الصب بالجاذبية
يُعدّ الصب التقنية الأساسية في صناعة تشكيل المعادن. منذ عصور ما قبل التاريخ، عرف الناس كيفية استخدام النحاس في صناعة الأسلحة والأواني الأخرى باستخدام أساليب الصب. إنها تقنية تُسخّن المعدن حتى يصل إلى حالة منصهرة، ثم تُصبّ في قالب لتبريده، وتُعرف باسم "الصب بالجاذبية" وهي ملء القالب بالكامل بالألمنيوم السائل بفعل الجاذبية. على الرغم من أن عملية الإنتاج هذه رخيصة وبسيطة، إلا أنه من الصعب ضمان تماسك حواف العجلات، كما أنها عرضة لتكوين فقاعات. كما أن متانتها وكفاءتها منخفضة نسبيًا. في الوقت الحاضر، تم التخلي عن هذه التقنية تدريجيًا.

صب الضغط المنخفض
الصب منخفض الضغط هو طريقة صب تستخدم ضغط الغاز لضغط المعدن السائل في قالب، مما يؤدي إلى تبلور المسبوكات وتصلبها تحت ضغط معين. تتيح هذه الطريقة ملء القالب بالمعدن السائل بسرعة، ولأن ضغط الهواء ليس قويًا جدًا، يمكن زيادة كثافة المعدن دون امتصاصه في الهواء. بالمقارنة مع الصب بالجاذبية، يتميز الهيكل الداخلي لعجلات الصب منخفض الضغط بكثافة ومتانة أعلى. يتميز الصب منخفض الضغط بكفاءة إنتاج عالية، ومعدل تأهيل مرتفع للمنتج، وخصائص ميكانيكية ممتازة للمصبوبات، ومعدل استخدام عالٍ لسائل الألومنيوم، وهو مناسب لإنتاج الدعم على نطاق واسع. حاليًا، تُستخدم هذه العملية في معظم محاور العجلات المصبوبة متوسطة ومنخفضة الجودة.

 
صب الغزل
يُشبه الصب بالغزل عملية السحب في تكنولوجيا السيراميك. يعتمد على الصب بالجاذبية أو الصب منخفض الضغط، ويُطيل ويُرقق حافة العجلة تدريجيًا من خلال دوران سبيكة الألومنيوم نفسها وبثق وتمديد الشفرة الدوارة. يُشكل حافة العجلة بالغزل الساخن، مع خطوط تدفق ألياف واضحة في الهيكل، مما يُحسّن بشكل كبير من القوة الكلية ومقاومة التآكل للعجلة. بفضل متانتها المادية العالية، وخفة وزنها، وصغر فجواتها الجزيئية، تُعتبر هذه العملية رائجة في السوق الحالية.

 
التشكيل المتكامل
التشكيل بالطرق (Forcing) هو طريقة معالجة تستخدم آلات التشكيل بالطرق لضغط سبائك المعدن، مما يؤدي إلى تشوهها البلاستيكي للحصول على سبائك ذات خصائص ميكانيكية وأشكال وأحجام محددة. بعد التشكيل بالطرق، تكون بنية سبائك الألومنيوم الداخلية أكثر كثافة، ويمكن لعملية التشكيل بالطرق معالجة المعدن حرارياً بشكل أفضل، مما يؤدي إلى تحسين خصائصه الحرارية. ونظرًا لأن تقنية التشكيل بالطرق لا تعالج سوى قطعة معدنية واحدة، ولا يمكنها تشكيل شكل محدد، فإن سبائك الألومنيوم تتطلب عمليات قطع وتلميع معقدة بعد التشكيل بالطرق، وهي أيضًا أكثر تكلفة بكثير من تقنية الصب.

تشكيل متعدد القطع
تتطلب عملية التشكيل المتكامل قطع كمية كبيرة من الأبعاد الزائدة، كما أن وقت وتكلفة معالجتها مرتفعان نسبيًا. ومن أجل تحقيق خصائص ميكانيكية تعادل تلك الموجودة في العجلات المطروقة المتكاملة، مع تقليل وقت وتكاليف المعالجة، اعتمدت بعض ماركات عجلات السيارات طريقة معالجة التشكيل متعدد القطع. يمكن تقسيم العجلات المطروقة متعددة القطع إلى قطعتين وثلاث قطع. تتكون الأولى من أسلاك وعجلات، بينما تتكون الثانية من أسلاك أمامية وخلفية وأسلاك. ونظرًا لمشاكل اللحام، يجب إحكام غلق محور العجلة المكون من ثلاث قطع لضمان إحكام الإغلاق بعد التجميع. توجد حاليًا طريقتان رئيسيتان لتوصيل محور العجلة المطروق متعدد القطع بحافة العجلة: الأولى هي استخدام مسامير/صواميل متخصصة للتوصيل؛ والطريقة الأخرى هي اللحام. وعلى الرغم من أن تكلفة العجلات المطروقة متعددة القطع أقل من تكلفة العجلات المطروقة من قطعة واحدة، إلا أنها ليست خفيفة الوزن.

 
صب الضغط
تُسهّل تقنية التشكيل بالطرق معالجة القطع ذات الأشكال المعقدة، مما يمنحها خصائص ميكانيكية أفضل، بينما يجمع الصب بالضغط مزايا كليهما. تتضمن هذه العملية صب المعدن السائل في وعاء مفتوح، ثم استخدام مثقاب عالي الضغط لضغط المعدن السائل في قالب، ثم ملئه وتشكيله وتبريده حتى يتبلور. تضمن طريقة المعالجة هذه بفعالية كثافة داخل محور العجلة، بخصائص ميكانيكية قريبة من خصائص محور العجلة المطروق المتكامل، وفي الوقت نفسه، لا توجد كمية كبيرة من المواد المتبقية التي تحتاج إلى قطع. في الوقت الحالي، اعتمد عدد كبير من محاور العجلات في اليابان هذه الطريقة في المعالجة. ونظرًا لارتفاع مستوى الذكاء، اعتمدت العديد من الشركات الصب بالضغط أحد اتجاهات إنتاج محاور عجلات السيارات.