汽車輪圈中的鑄造、鍛造、半融鍛造,都是什麼意思?

汽車輪圈中的鑄造、鍛造、半融鍛造,都是什麼意思?

之前斷更的改裝系列文章,今年開始想更系統化地、更全面地給大家講解一些改裝相關的知識,更重要的是讓大家在改裝的時候少犯一些選擇困難症,少走一些彎路,少浪費不必要的錢。

汽車輪圈中的鑄造、鍛造、半融鍛造,都是什麼意思?

首先我打算用兩期的長度,一篇文章,再加一條視頻,給大家講解一下改裝輪圈的FAQ。今天先寫一篇文章,把一些更偏原理,視頻形式不太方便觀眾吸收的內容,就用圖文的形式給大家。這算是輪圈改裝的基礎知識準備,接下來下週(或者下下週)的視頻,我們就會結合實際地講解怎麼挑選輪圈啦。

Q1:我們經常聽人家說鑄造、鍛造、半融鍛造,都是什麼意思?

A1:鑄造就是字面含義,將鋁合金原料加熱融化成液體,然後傾倒在模具裡,冷卻凝固之後就成了一顆輪圈啦。鑄造輪圈還分為低壓鑄造和高壓鑄造。低壓鑄造成本低、生產節拍快,原廠輪圈一般就是低壓鑄造的。改裝輪圈為了追求輕量化效果,會在鋁水模具後加壓,令金屬冷卻後的分子結合更緊密些,來優化力學性能,達到輕量化效果。

汽車輪圈中的鑄造、鍛造、半融鍛造,都是什麼意思?

鍛造輪圈就是直接把鋁材“捏”成一個輪圈,靠的是可以產生幾千上萬噸鍛造壓力的鍛壓機。因為鍛造輪圈不需要經歷融化-固化的過程,分子形態不發生變化,分子鍵不發生斷裂,而且在加壓鍛造的過程中,分子間的結合變得更加緊密了,所以力學性能比鑄造輪圈好。

目前國內能夠買到的鍛造輪圈,無外乎Rays的Volk Racing系列,金章BBS、鍛榮社(TWS),和個別OZ、Enkei品牌旗下的輪圈。

半融鍛造就是介乎於鍛造和鑄造之間,如果說“鑄造”是“用果汁做冰激凌”,“鍛造”是麵糰捏成點心,那麼“半融鍛造”就是用蛋液和麵粉混合成的糊狀物做蛋糕,成本、力學性能都處在鑄造和鍛造之間。

但這正是半融鍛造的尷尬之處:價格不如鑄造便宜,追求性價比不買它,性能不如鍛造出色,追求極致也看不上它,所以半融鍛的輪圈製法從來都不是主流。

Q2:照這麼說,鍛造輪圈是不是最好?

汽車輪圈中的鑄造、鍛造、半融鍛造,都是什麼意思?

講個笑話,經典的鍛造輪圈TE37的重量,比某一些鑄造輪圈都要重。

A2:理論上,整體鍛造可以得到最大的剛性重量比。意思就是,同樣重量,鍛造的輪圈剛性更高(也就是俗稱的“硬”);或者換一個角度,要達到相同剛性目標,鍛造輪圈可以做到更輕。不過輪圈的剛性也和輪圈的造型也有很大關係,一些使用旋壓鑄造工藝的輪圈,例如Weds的TC105N、Enkei的RPF1、雅泛迪的N718,也可以達到和鍛造輪圈相近的重量,同尺寸規格甚至可以比鍛造輪圈(如元祖版TE37)要輕。

所以,不能說鍛造輪圈就一定是最好,畢竟價格擺在那啊。以一套17x7J的輪圈為例,鍛造輪圈全新價格一般在4500~6000之間,注意啊,這是單價,要乘以四的呀,上鍛造,一套2萬塊錢瞬間沒掉。而鑄造輪圈,價格就親民很多了,OZ、Enkei、Work的價格只要一半左右,國產的雅泛迪、Artka等品牌,在此基礎上再便宜一半。等於用一個鍛造輪圈的價格,就能買到還不錯的國產旋壓鑄造輪圈了。

不差錢上鍛造當然沒問題,如果捨不得上鍛造但是又想擁有鍛造輪圈的性能,上面提到的這些鑄造輪圈也很值得推薦的。一顆輕量化很到位的鑄造輪圈,比起極度輕量化的鍛造輪圈,也就重了500克不到,性價比很高。

Q3:什麼是旋壓鑄造?

A3:一般的OE輪圈,是整體鑄造的,鑄造模具就是輪圈的形狀,輪輻、輪圈都在鑄造過程中成型。一次鑄造完成,輪圈的形狀就出來了。

汽車輪圈中的鑄造、鍛造、半融鍛造,都是什麼意思?

而旋壓鑄造就有點“半鑄半鍛”的意思,鑄造工藝生產出輪輻,然後圈體(如果把輪圈看成一個“桶”,就是指桶壁)是在鑄胚上,用一個滾壓機,好像玩陶藝那樣“擠”出來的,就像用一小塊麵糰碾成餃子皮一樣。這個過程叫做“spinning”,鍛造輪圈的“桶”就是用這種方式延展出來的,中文就翻譯成旋壓了。這樣的輪圈,在圈體的部分,用更少的材料就達到很好的強度,所以整體更輕,可以達成比一般低壓鑄造輪圈更好的剛性重量比,價格還不貴。

辨別“旋壓”的方法也特別簡單,如果你在一個鍛造輪圈的“桶”上面看到一圈一圈的溝槽,這就是旋壓加工的痕跡。

Q4:鍛造輪圈的缺點,除了貴還有啥?

汽車輪圈中的鑄造、鍛造、半融鍛造,都是什麼意思?

A4:因為鍛造輪圈是將一塊鋁合金“捏”成一個輪圈,而鋁合金的延展性不是很強,所以:1、鍛造輪圈的造型設計自由度受到比較大的限制;2、既然是要“捏”,除了造型自由度受限制之外,也不能用過硬的原材料,不然很難成形;而且鍛壓工藝極難“捏”出粗壯且密的輪輻,輪輻和“圈”的過渡部分也很難做出非常大的厚度來獲得極高強度。由於這兩個原因,所以要挑戰極高的硬度,還是要靠鑄造工藝。

汽車輪圈中的鑄造、鍛造、半融鍛造,都是什麼意思?

所以世界上那些毫秒必爭的頂尖比賽,F1、GT系列賽、WEC耐力賽等高端、極致的比賽,都在使用鍛造輪圈。而像房車賽、拉力賽、穿越賽這些爭搶很激烈、或者駕駛環境很惡劣多變,對輪圈強度要求極高的賽事,大多數都使用鑄造輪圈(只是這些輪圈確實不輕就對了)。

Q5:“國產定製BBS鍛造”是什麼來頭?

A5:這些所謂的定製鍛造輪圈,其實是先鍛造出一個輪圈的胚體,一個大鋁桶,上面沒有任何輪輻,就是一塊大餅,然後用CNC切割機器,在大餅上把輪輻雕刻出來。

汽車輪圈中的鑄造、鍛造、半融鍛造,都是什麼意思?

這就是鍛胚被CNC加工到一半的“奧迪RS款”輪圈,可以直觀地反映出這些輪輻是怎麼來的。


數控車床的加工過程很有趣,控制者只需要輸入相應的程序,數控機床就可以把工件加工出所需要的形狀。所以你要BBS的RI-D也可以,要TE37也可以,要法拉利同款、賓利同款,什麼形狀都沒問題,都是在一個通用鍛胚上機加工出來的事情而已,編程就完事兒了。這就是“定製鍛造”了。定製鍛造並不是國產的代名詞,很多的國外品牌,尤其是玩外觀、玩設計的品牌,都在使用這種CNC切割加工方法。

Q6:那這些“定製鍛造”靠譜嗎?

A6:相信大家也知道整體鍛造(如BBS、Rays、TWS、OZ等品牌)的特點,就是在鍛造過程中,鋁錠不像鑄造會破壞掉分子鍵,分子鍵可以最大程度地保留下來,再加上鍛壓輪輻的過程中,又會將這些微觀分子鍵在宏觀角度產生的金屬流線,進一步擠壓、強化,把微觀的金屬分子又進一步壓得更加緊實,使得鍛造輪圈擁有非常好的力學性能。

而“定製鍛造”,輪輻不是由鍛壓機擠壓產生的,而是用CNC雕刻而成的,本身少了強化強化的步驟,然後切割的工藝,又會將輪圈表面邊界的分子鍵直接切斷,這對輪圈的力學性能又是一個負面影響。

所以,定製鍛造輪圈要達到整體鍛造輪圈的性能,就要使用更多的材料,導致增重;如果前者要追求輕量化,那麼它的性能就不如整體鍛造輪圈,甚至也不如相同重量的旋壓鑄造輪圈。

中國的任何一個行業都是這樣的,上限很高,但是下限也很低。現在市面上的“定製鍛造”輪圈品質良莠不齊,不排除有一些品牌的產品的確信得過,但影響國產鍛造輪圈性能的變量實在太不透明瞭,鋁合金原材料的品質、輪圈設計、熱處理技術,都會影響輪圈的性能甚至是使用安全性。我自己不會主動推薦朋友選擇定製鍛造輪圈,除非他有特殊需要……

Q7:那誰適合買“定製鍛造”輪圈?

汽車輪圈中的鑄造、鍛造、半融鍛造,都是什麼意思?

這顆輪圈美呆了,這樣複雜的設計,常規的鑄造和鍛造都沒辦法實現,只有CNC切割能完成。

A7:雖然說定製鍛造的力學性能確實不如整體鍛造,但是因為定製鍛造的優勢在於CNC切割對輪圈設計由更高自由度,一些很誇張很個性的造型,鑄造、鍛造的工藝有侷限性而沒辦法實現,就可以用CNC切割來完成,所以,華麗、多變造型是“定製鍛造”的第一個賣點;

第二賣點在於“定製”,一些喜歡玩姿態的車主,需要定製指定的ET(輪圈外拋幅度的一個參數)和寬度,這就是定製輪圈的優勢了;而有的“奇葩”車,例如通用車系的PCD是115,福特/馬自達/沃爾沃/PSA系的PCD是108,這些車的PCD太冷門了,合適的輪圈國內現貨少,車主就很難選得到心儀的輪圈,而定製鍛造輪圈就可以自由選定PCD,這是冷門車主的福音啊。

Q8:鍛造輪圈撞不爛嗎?

A8:鍛造輪圈“耐造”這個結論本身就不夠嚴謹。參考上面的問題,近身肉搏的房車賽、拉力賽、穿越賽賽車使用的是鑄造輪圈,所以只要鑄造輪圈用足料,一樣很耐造的。

汽車輪圈中的鑄造、鍛造、半融鍛造,都是什麼意思?

如果衝擊力真的很大的話,鍛造輪圈該瓢還是得瓢,不可能完全避免變形的,只是它不容易斷裂而已。因為鍛造出來的輪圈,本身所使用的原材料就需要有一定的韌性和延展性,這樣才可以用來“捏”輪圈。那麼用具有一定韌性的材料生產出來的輪圈,即使經過了熱處理加硬,變形之後就相對不那麼容易整個斷裂咯。

Q9:怎麼買到正品輪圈,淘寶、閒魚靠譜嗎?

A9:其實淘寶上買任何東西都一樣,只要別貪圖便宜,就一定能買到正品,輪圈也是如此。那些非正品輪圈,會打上“xx款”“出口版xx”“臺產/泰產xx”的名義,這“款”字用得是妙至毫巔。只要把這些“款”過濾掉,剩下的就是選擇哪個賣家,無非是價格、合適規格有沒有現貨的問題咯。

閒魚淘二手輪圈呢,這個太有學問了,和買二手車一樣,很多講究,很多門道,手把手教呢,也不容易教會。這個,如果你不想交學費的話,還是老老實實買全新正品比較好。


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