Productieprocessen

ALUMINIUM SIERVELGEN

Aluminium siervelgen bestaan al lang : de eerste aluminium wielen werden reeds in 1930 geïntroduceerd door de Duitse voertuigfabrikanten Daimler-Benz en Auto-Union, op hun racewagens. De toenmalige productietechnologie is uiteraard niet meer te vergelijken met de huidige processen.

Waar tot een decennium geleden een aluminium velg louter diende om de wagen te verfraaien, zijn ze vandaag onmisbaar om tot een maximale gewichtsbesparing te komen bij productie van een wagen. In hun strijd om de consument te overhalen bij aanschaf van een nieuwe wagen, trachten de voertuigconstructeurs de beste verbruiks- en uitstootcijfers voor te leggen, én een mooie wagen aan te bieden. Een aluminium velg draagt daartoe bij door z’n fraaie vormgeving, én z’n lichtere gewicht : minder gewicht impliceert namelijk minder verbruik en lagere uitstoot.

Vandaag worden aluminium velgen op verschillende manieren geproduceerd. De belangrijkste 3 processen zijn :

Casting technology

“Casting” is het Engelse woord voor “gieten” : Deze productiemethode, waarbij gesmolten 6061 aluminium in een voorgevormde mal wordt gegoten of middels vacuum gezogen, is veruit de meest voorkomende van de 3 (85% aandeel in Europa). De mal heeft reeds de gewenste vorm van de velg.

Eens het aluminium is afgekoeld wordt de mal geopend, en kan de velg worden afgewerkt : bramen worden weggeschuurd, boutgaten en centergat worden in de flens gefreesd, de velg wordt verder gepolijst, en kan dan worden gespoten in z’n defintieve kleur.

Voordelen:

een vrij goedkoop productieproces
weinig verlies aan grondstof

Nadelen:

Porositeit van het materiaal door smelt- en afkoelproces, wat de velg gevoeliger maakt voor scheuren en breken.
Om dit tegen te gaan wordt de velg aanzienlijk ‘dikker’ uitgevoerd, wat op zijn beurt resulteert in zwaardere velgen. Een doorsnee 18” velg weegt zo’n 12kg.

FlowForming technology

Flowforming is een upgrade van een ‘casted’ (gegoten) velg, waarbij de fabrikant een aantal nadelen van gegoten velgen countert. Bij flowforming wordt begonnen van een erg smalle velg gegoten uit gesmolten aluminium, dat opnieuw wordt verhit tot 400°. De daarop volgende stap kan je vergelijken met een homp deeg die uitgerold wordt tot een pizzabodem : het ‘bed’ van de velg wordt tegen een voorgevormde mal uitgerold en gewalst, tot men de beoogde breedte bekomt.

Hierdoor wordt het bed aanzienlijk dunner dan dat van een gewoon gegoten velg, wat een belangrijke gewichtsbesparing impliceert. Het verhitten en walsen van het velgbed verdicht tevens de structuur van het aluminium, waardoor dit minder poreus en bijgevolg sterker wordt.

Deze technologie wijzigt echter niets aan het hart van de velg (de flens en spaken). Sommige fabrikanten durven voor dit productieproces wel eens de term ‘Flow Forged’ of ‘Forged hybrid’ in de mond nemen, maar er is niets ‘forged’ (gesmeed) aan deze velgen.

Voordelen tov standaard gegoten velgen:

20 - 25% gewichtsbesparing
20 - 30% verbeterde trekvastheid van het velgbed :
- minder gevoelig aan scheuren en breken
- verhoogd draagvermogen

Nadelen:

duurder productieproces

Forging technology

Gesmede velgen zijn sterk én licht, maar deze voordelen komen met een aanzienlijke prijs. Beginnend van een massieve verhitte blok 6061 aluminium van doorsnee 50kg, wordt deze met behulp van een 8 tot 10.000 ton pers in verschillende stappen over een assortiment mallen geperst, waardoor de velg gradueel z’n smeedvorm (finished forge) aanneemt.

De smeedvorm wordt daarop verder uitgerold volgens het hierboven beschreven flowforming procéde, om tot z’n ruwe vorm (spin forge) te komen.

De ruwe velg wordt dan in een CNC-machine geplaatst : dit is een computergestuurde freesmachine die tot op hondersten van millimeters de definitieve velg uit ruwe vorm freest : een doorsnee 18 inch gesmede velg weegt dan nog zo’n 8kg… Hierna kan het wiel worden gespoten en/of gepolijst.

In tegenstelling tot de twee voorgaande productiemethodes, behoudt het aluminium tijdens dit hele proces z’n vaste staat : het aluminium wordt niet gesmolten en weer afgekoeld, maar gesmeed, waardoor de dichtheid en structuur van het materiaal superieur is aan andere productiemethodes. Maar dit komt met een aanzienlijk nadeel : van de initiële blok aluminium waarmee begonnen werd, blijft nog 15 à 20% gewicht aan afgewerkt product over.

Voordelen tov standaard gegoten velgen: