Sonderräder

Materialien

Moderne Sonderräder werden häufig aus folgenden Materialien gefertigt:

    1. Stahl

    Als Stahl werden in der Regel metallische Legierungen bezeichnet, deren Hauptbestandteile Eisen ist. Stahl lässt sich im Unterscheid zu Gusseisen umformtechnisch bearbeiten.

    2. Aluminiumlegierung

    Aluminiumlegierungenentstehen durch Legieren von Aluminium mit anderen Metallen, vorwiegend Mangan, Magnesium, Kupfer, Silicium, Nickel, Zink und Beryllium. Als Basismaterial dient in den meisten Fällen Al99,5 (EN AW-1050A). Auf diese Weise lassen sich die Festigkeitswerte in weiten Grenzen erhöhen und auch andere Eigenschaften beeinflussen. Je nachdem, ob die gewünschte Festigkeitssteigerung nur durch Legierungselemente sowie Kaltverfestigung oder aber vornehmlich durch eine Aushärtebehandlung (Wärmebehandlung) erreicht wird, unterscheidet man zwischen den aushärtbaren und den nicht aushärtbaren (naturharten) Legierungen.

      Die am häufigsten verwendeten Aluminiumgusslegierungen:

      Material AlSi7Mg AlSi10Mg AlSi12Mg
      Si 6,5-7,5% 9,0-11,0% 10,5%
      Fe 0,19% 0,559% 0,55%
      Cu 0,05% 0,05% 0,05%
      Mn 0,10% 0,45% 0,35%
      Mg 0,25-0,45% 0,25-0,45% --%
      Cr --% --% --%
      Ni --% 0,05% --%
      Zn 0,07% 0,10% 0,10%
      Sn --% 0,05% --%
      Ti 0,08-0,25% 0,20% 0,15%
      Andere 0,13% 0,20% 0,20%
      Al REST REST REST

    3. Magnesium

    Magnesium ist ein Silberweißes Leichtmetall mit hoher Sauerstoffaffinität, das an der Luft sofort eine unsichtbare Oxidschutzschicht bildet und daher sehr beständig ist. Die Gewinnung des Magnesiums geschieht vorwiegend durch Schmelzflusselektrolyse von Magnesiumchlorid oder wasserfreiem Carnallit.

    4. Verbundfaser Kunststoffe

    Kunststoffräder werden im Spritzguss-Verfahren aus miralfaserverstärktem Polyamid und mit Metalleinsätzen hergestellt. Kunststoff-Sonderräder bedinden sich besonders wegen ungenügender Warmfestigkeit, sowie der Pproblematischen Radbebefestigung und der Fertigung ansich noch in einem Entwicklungsstadium. Die Schlagzähigkeit, die thermische Belastunsfähigkeit und auch die unzureichend erprobte Langezeiteingenschaft des Kunsstoffes machen das Kunststoff-Sonderrad als Sicherheitsbauteil zu einem unausgereiftem Risiko.


Dauerschwingverhalten

Der Widerstand gegen Ermüdung unter dynamischer Beanspruchung wird allgemein als Dauerfestigkeit bezeichnet. Gemeint ist die Dauer-oder Zeitschwingfestigkeitunter Zug-, Zug/Druck-oder Biegungs-bzw. Torsionsbeanspruchung. Für die Vergleichbarkeit von Werten sind die Beanspruchungsart, die Spannungslage(R = σ min/σ max.), der Kerbfaktor, die Lastwechselzahlund die Überlebenswahrscheinlichkeit von Bedeutung. σ min bedeutet die Unterspannung und σ max. die Oberspannung einer sinusförmigen Amplitude.

Eigenschaften bei höheren + tiefen Temperaturen

Bei Al-und Mg-Gusslegierungen nehmen mit steigender Einsatztemperatur die Dehngrenze, Zugfestigkeitund Härte ab, während die Bruchdehnung zunimmt. Zur Beschreibung des Werkstoffverhaltens bei höheren Temperaturen sind vier Kriterien von Bedeutung:

  • Einfluss einer vorübergehenden Erwärmung
  • Warmzugfestigkeit im Kurzversuch oder mit Vorglühen
  • Zeitstands-Verhalten
  • Einfluss auf das Schwingfestigkeitsverhalten

Bei der Auswahl ist zwischen Legierungen im Gusszustand und warmausgehärteten Werkstoffen zu unterscheiden. Letztere sollten im Hinblick auf die Erhaltung des T6-Zustandes nicht bei höheren Temperaturen als T = 100°-120°C beansprucht werden.


Herstellungsmethoden

    Aluminiumguss (Kokillenguss)

    Das Kokillengießverfahren ist ein Gießverfahren, bei dem eine Schmelze über einen oben liegenden Einguss in eine Kokille genannte metallische Dauerform gegossen wird und deren Hohlraum allein infolge der Schwerkraft ausfüllt.

    Schmiedeverfahren

    Schmieden ist das spanlose Druckumformen von Metallen zwischen zwei Werkzeugen durch Querschnittsveränderung.

    Floatforming (Fließpressen)

    Floatforming ist ein Umformprozess für Bleche mit einer Flüssigkeit als Umformmedium.

    Fräsen

    Fräsen bezeichnet das spanabhebende Bearbeiten von Metallen, Holz oder Kunststoffen mittels eines Fräswerkzeuges.


Herstellung

Der Herstellungsprozess eines Leichtmetall-Sonderrades unterteilt sich in die folgende Produktionsschritte:

  • Form
  • Guss
  • Maschinelle Bearbeitung
  • Lackierung
  • Form

      Eine Gussform besteht (Beispiel: Gravitation-Kokillenguss) aus folgende einzelnen Teilen:

      • Grundplatte
      • Designplatte
      • Innenstempel
      • Einpresstiefen-Stempel
      • Felgenbett -kinks-
      • Felgenbett -rechts

      Die Gussform Einzelteile werden in einen Geräteträger zu einer Gussform zusammengesetzt.

    Guss

      Bei dem Abguss von Leichtmetall-Sonderrädern gibt es zwei unterschiedliche Produktionsverfahren:

      • Niederdruck-Kokillenguss
      • Gravitation-Kokillenguss

      Es werden auch unterschiedliche Aluminiumlegierungen verwendet:

      • Niederdruck-Kokillenguss: AlSi7Mg
      • Gravitation-Kokillenguss:AlSi12Mg

      Das flüssige Aluminium wird mit einer Gießtemperatur von ca. 875° bis 915° Celsius verarbeitet.

    Maschinelle Bearbeitung

      Die maschinelle Bearbeitung der abgegossenen Leichtmetall-Sonderräder ist wichtig für die Qualität des Produktes. Nur der Einsatz hochwertigerer Werkzeuge garantiert einen optimalen Rund-und Planlauf der Räder. Trotz des Einsatzes hochmoderner Bearbeitungsmaschinen, ist bei der Oberflächengüte sowie dem Entgraten des Rades die personalintensive Handarbeit unerlässlich. Handbearbeitete Leichtmetall-Sonderräder kann man an den Kanten erfühlen.

    Lackierung

      Schicht-lackiert

      Die Schicht-Lackierung stellt bei den meisten Leichtmetallrädern die Standardlackierung da. Durch ihre Grundierung, den Farblack und den schützenden Klarlack bietet sie neben der ansprechenden Optik einen sehr guten Schutz vor Korrosion. Eine gute Standard Schichtlackierung eines Sonderrades erfolgt in forlgenden Schritten:

      • Chromatieren
      • Grundierung
      • 1. Deckschicht
      • 2. Farbschicht
      • Klarlackierung

      Poliert

      Für diese Oberflächenausführung sind Schmiedeleichträder geradezu prädestiniert. Die ausgezeichnete Oberflächenqualität in Verbindung mit dem hohen Glanzgrat des Schmiedewerkstoffs ermöglicht, in Kombination mit der 2-Schicht-Klarlackierung, eine sehr hochwertige Oberfläche in Langzeitqualität.

      BiColor

      Oft kopiert, doch nie erreicht. Mit Exklusivschmiederädern in BiColor-Oberfläche wurde ein Trend gesetzt. Durch den Kontrast zwischen einer Teillackierung und der einzigartigen Hochglanzpolitur bietet ein Leichtmetall-Sonderrad höchste Exklusivität.

      Verchromt

      Ein Verfahren für Liebhaber des galvanischen Verchromens. Das Verchromen bietet einen unvergleichlichen Glanz. Aufgrund seiner perfekten Oberfläche bietet ein Schmiedewerkstoff beste Voraussetzung für einen tadellosen Chromglanz.

      Gleitgeschliffen

      Bei diesem Verfahren wird die gesamte Radoberfläche poliert und anschließend klarlackiert. Auch hier erzielt man mit Schmiederädern einen Glanzgrat und eine Oberflächenstruktur, wie sie eben nur mit hochwertiger Legierung möglich ist.

      Eloxiert

      Die ehrlichste aller Oberflächen. Auch heute noch ist ein eloxiertes Sonderrad in der Lage mit dieser Oberfläche den aktuellen Anforderungen gerecht zu werden. Eine Oberfläche mit Vergangenheit und Zukunft.