輪轂是汽車上最重要的安全零件之一，有鋼制輪轂和鋁制輪轂之分，輪轂承受著汽車和載物質量作用的壓力，受到車輛在起動、制動時動態扭矩的作用，還承受汽車在行駛過程中轉彎、凹凸路面、路面障礙物沖擊等來自不同方向動態載荷產生的不規則交變受力。輪轂的質量和可靠性不但關系到車輛和車上人員物資的安全性，還影響到車輛在行駛中的平穩性、操縱性、舒適性等性能，這就要求輪轂動平衡好、疲勞強度高、有好的剛度和彈性、尺寸和形狀精度高、質量輕等，鋁輪轂以其良好的綜合性能滿足了上述要求，在安全性、舒適性和輕量化等方面表現突出，博得了市場青睞，正逐步代替鋼制輪轂成為最佳選擇。

鋁輪轂的制造設備、技術及趨勢

汽車鋁輪轂的最主要的生產工藝流程是：熔化→精煉→材料檢驗→低壓鑄造→x射線探傷→熱處理→機械加工→動平衡檢驗→氣密性檢驗→涂裝。

1、熔化

輪轂鋁合金的熔化設備，按爐型分為塔式爐、感應爐、傾轉爐、固定爐，按能源形式分為柴油、天然氣、煤制氣、電能。塔式爐熔化速度快、燒損少、能耗低；感應爐熔化速度快、合金成分均勻、生產環境好；傾轉爐可以配料也可以做保溫爐使用、使用安全、維護方便；固定爐可以配料也可以做保溫爐使用、使用和維護簡便；燃油熱值高、熔化效率高、使用維護方便，燃氣生產環境好、清潔、使用維護方低煤制氣經濟實惠，電能容易控制、生產環境好。其中以燃油或燃氣的塔式快速熔化爐為佳，同時配以鋁屑熔化室使用更加方便，是主選設備。

熔化設備的關鍵在于爐溫的控制，由于需要現場制造，故以國產為宜，而且，施工維護便利。由于輪轂鋁合金對Fe(鐵)含量要求嚴格( 0、15％)，因此爐襯必須采用非金屬材料制作，配料時選用高牌號的純鋁，回爐料的比例要嚴格控制。

國內已有少數廠家采購生產用液態鋁合金，并將液態鋁合金直接運送到生產現場，采用液態鋁合金直接鑄造鋁輪轂這種工藝方式，大大減少了原材料熔化時的燒損及二次熔化時能源的消耗，是鋁輪轂制造技術發展的新方向。

2、精煉

鋁液的精煉方法有氣體法和熔劑法，處理方式有通入管路法、鐘罩壓人法、精煉機等。鋁液精煉的設備，按形式分為固定式、移動式、吊裝式、簡易通管式，按精煉介質分為單一氣體、雙氣體、氣體加熔劑。固定式的設備運行平穩、可靠、精煉效果好，移動式的則使用靈活、方便，吊裝式的使用方便，簡易通管式的使用簡單。為了提高精煉效果，避免對環境的污染，以采用雙氣體的固定式精煉機的使用效果最好，是主選設備，該精煉設備的關鍵在于控制系統的技術水平和設備的可靠性，進口和國產設備均可。

細化變質以采用桿狀的AITiB、A1Sr合金為佳，使用無污染的熔劑已成為精煉細化變質處理的發展方向；而采用熱分析和密度當量儀進行精煉、細化、變質效果的爐前分析則是鋁液快速分析技術發展的新趨勢。

3、鑄造

汽車鋁輪轂的成形工藝分為金屬型重力鑄造、低壓鑄造、擠壓鑄造、鍛造工藝、旋壓工藝，低壓鑄造具有生產效率高、鑄件組織致密、自動化程度高等特點，可滿足汽車鋁輪轂的需要，成為了近年來國際上的主流工藝。國內汽車鋁輪轂成形技術中，總產量的85％以上是采用低壓鑄造工藝生產，其余采用金屬型重力鑄造、擠壓鑄造和鍛造工藝技術生產。

低壓鑄造機的關鍵在于爐壓的控制精度和設備的可靠性，國內廠家選用的低壓鑄造機以保溫爐為熔池式的為主，模具以四開模的形式為主，模具冷卻是水氣并用，由于鋁輪轂正在朝大型化方向發展，因此設備的剛性一定要好，并有足夠的開合模的力量。

4、x射線探傷

鋁輪轂x射線探傷設備采用的是工業實時成象系統，使用的x射線管為進口160KVA的金屬管，能穿透50mm以上級的鋁合金，并能清晰地觀察到縮松、針孔等缺陷。缺陷的識別有人工識別和程序自動識別等方式，并有圖象處理和存儲功能。該設備有進口和國產，但國產設備在可靠性和自動識別程序的開發上尚存在較大的差距，無法與國外設備相媲美，因此此類設備以進口帶自動識別功能的x射線探傷設備使用效果最好，是主選設備。

考慮到生產的自動化程度，在設備的進出口端要有輸送料道系統，合格品與非合格品能夠自動分離，帶有生產統計軟件功能的設備是行業中的應用發展趨勢。

5、熱處理

鋁輪轂的熱處理工藝為固熔加時效處理(T6處理)，工藝要求爐溫均勻性 ±5 ℃。熱處理設備按爐型分為周期爐、連續爐，按能源形式分為天然氣、電能。

輪轂在爐內的放置多采用料架，產品分開放置以防輪轂變形。連續熱處理爐按傳動方式又分輥棒式、吊筐式、推盤式、步進式。其中連續熱處理爐的爐溫均勻性

好(±3 ℃)、產品質量好、生產效率高、節能，是大批量生產的主選設備，而燃氣吊筐式和無料筐式連續熱處理爐是該類設備的發展方向。小批量間歇式生產時

可以使用周期爐。由于連續熱處理爐的生產量大，因此設備的可靠性和控制水平十分重要，為了工藝的可追述性，要配備溫度記錄儀。為方便操作，提高車間面

積利用率，熱處理生產線以U型布置或雙層布置為佳。該設備以國產為宜，施工維護便利。

6、機械加工

在鋁輪轂的加工方面， 國內廠家一般是采用進口或國產的單軸立式或臥式數控機床，高精度CNC加工單元，切削液冷卻，傳統的加工順序是在線外去除冒口，然后以毛坯外圓定位先車后鉆，對于鋁輪轂而言加工精度是足夠的了。為了減少加工工序、提高生產效率和加工精度，同時滿足環保的要求，新的技術是采用高精度CNC雙軸立式加工單元，無切削液的干式加工--刀具微潤滑空氣冷卻方式，加工順序是先鉆后車，以產品螺栓孔定位，車削轉速至少2500r／min，并將去冒口在鉆床上完成，減少了鉆冒口工序，是鋁輪轂加工技術的新趨勢。

7、氣密性檢驗

鋁輪轂氣密性檢驗的方法有水壓試驗和氦氣質譜漏氣試驗。水壓試驗是在0．4MPa的氣壓下保壓30s，通過目測觀察水中鋁輪轂漏氣時的氣泡來檢驗鋁輪轂的漏氣情況，這是國內絕大多數廠家選用的氣密性檢驗方法，設備以國產為主。新的氣密性檢驗方法是采用氦氣質譜漏氣試驗，該方法是利用氦氣質譜分析的原理，能夠快速自動檢測氦氣的泄漏情況(漏氣速率 1×10～Pa·cm ／s)，考慮到生產的自動化程度，在設備的工件進出口端要有輸送料道系統，合格品與非合格品能夠自動分離，該技術是氣密性檢驗技術的新趨勢，設備以進口為佳。

8、涂裝

鋁輪轂的外觀式樣有涂裝、輪輻車亮面涂透明漆、拋光涂透明漆、電鍍等，涂裝的顏色有銀灰色、運動銀、細銀、煙灰色、黑色等。由于電鍍工藝對環保的

影響大，應用量正在逐步減少，涂裝為主導工藝。

涂裝是鋁輪轂生產的最后一道工序，其目的是提高鋁輪轂的耐腐蝕性和美感，為了確保涂裝的質量，生產現場要求清潔無塵。涂裝的方法有手動噴和自動噴，手動噴涂的涂層厚度及噴涂質量不易控制，自動噴涂可將涂層厚度的精度控制在10gm、且均勻，__厚度可根據顧客的要求進行調節；噴槍有靜電噴槍和空氣噴槍，后者只適用于噴油漆；涂裝的工藝流程是：預處理一噴底粉一噴色漆一噴透明粉，特殊的也有預處理一噴色漆一噴透明粉或預處理一噴透明粉，但后兩種工藝涂層的耐腐蝕性不如前者。目前采用的先進的工藝和設備是預處理一噴底粉一噴色漆一噴透明粉的涂裝自動生產線。

先進的涂裝自動生產線由表面預處理、烘干、靜電粉末噴涂、噴漆、固化等組成，傳輸系統以地面鏈的方式將鋁輪轂水平放置、鋁輪轂可自轉為好，并帶有搬運機器人、粉末回收系統、粉末更換系統和廢水處理裝置。采用的自動化涂裝工藝裝備中，選用了靜電噴槍和高速靜電旋杯噴槍技術(轉速2oooor／min以上)、環保型無鉻化預處理技術、噴粉技術、環保型水性漆技術， 由于生產線的生產效率高、節省涂料、對環保好，是鋁輪轂涂裝技術發展的新趨勢，其中噴槍、處理劑、粉劑、水性漆以進口產品為佳，目前只有個別廠家在使用。

結語

汽車鋁輪轂正在向大直徑、輕量化、高強度、美觀化等方向發展，汽車主流市場是以l5～18in(1in=25．4mm)輪轂為主，16in輪轂所占市場份額最大。鋁輪轂制造技術的主要發展趨勢是自動化、智能化、節約、節能和環保，具體措施有：液態鋁合金直送生產現場、鋁液無污染精煉、鋁液熱分析、X射線自動探傷、氦氣自動試漏，干式機械加工、高速靜電旋杯噴槍、無鉻化處理、噴粉和水性漆等新技術新工藝。目前，6500萬件的年產能使得我國成為了世界鋁輪轂生產大國，我國汽車鋁輪轂行業正在努力做大做強，力爭早日成為鋁輪轂生產強國。