رینگ فولاد یا آلومینیوم؛ مقاومت‌ کدام بیشتر است؟

تفاوت مقاومت رینگ‌های آلومینیومی با فولادی چقدر است؟‌ در این مطلب به این سؤال، پاسخ می‌دهیم.
تفاوت رینگ‌های آلومینیومی و فولادی کاملاً مشخص است، اما با رسیدن فصل سرما، انتخاب از بین این دو نوع رینگ با تایرهای زمستانی برای بسیاری از افراد مشکل می‌شود.
بدون شک رینگ‌های آلومینیومی و آلیاژي، ظاهر زیباتری دارند؛ اما ظاهر زیباتر در برابر نمونه‌های فولادی، دلیل محکمی برای انتخاب این نوع رینگ در جاده‌های برفی و یخی نیست. از مهم‌ترین مواردی که باید در انتخاب رینگ توجه شود، استحکام و قدرت مقاومت در برابر ضربه‌های احتمالی است.
در این آزمایش جالب، رینگ‌ و تایر باهم و در دو زاویه‌ی عمودی و افقی زیر دستگاه قرار می‌گیرند. همانطور که حدس زده می‌شد و در ویدئو هم مشخص است، رینگ‌های آلومینیومی سختی بیشتری دارند و فشار بیشتری تحمل می‌کنند؛ به‌طور دقیق‎تر، این نوع رینگ تا فشار نهایت ۲۳ تن مقاومت می‌کند. البته نکته‌ی دیگر، خرد شدن و شکستن رینگ آلومینیومی پس از فشار بیش از حد است. درمقابل، رینگ‌های فولادی با ظاهر نه‌چندان چشم‌نواز و مقاومت کمتر، فشار را جذب می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود تا این نوع رینگ‌ها، در برابر فشار بیش از حد خمیدگی پیدا کنند، اما شکستی اتفاق نمی‌افتد.
فشار هیدرولیک، فشارسنج به‌درستی در آزمایش رینگ فولادی عمل نمی‌کند، اما نهایت فشار پیش از خم شدن رینگ، حدود ۱۰ تن تخمین زده شد. باید در نظر گرفت که رینگ‌های فولادی قیمت بسیار کمتری نسبت به نوع آلومینیومی دارند و البته در صورت خم شدن جزئی، می‌توان آن‌ها را تعمیر کرد. اما در صورت شکستن رینگ آلومینیومی، تنها راه باقی‌مانده، خرید نمونه‌ی جدید است.
به کار بردن رینگ های اسپرت و غیرفولادی به خصوص در خودروهای جدید و به روز کمپانی های مطرح، رو به فراگیری است. همچنین استفاده از این رینگ ها، بنابر دلایلی از قبیل: زیبایی، سبکی، افزایش قابلیت فرمان پذیری و… همواره توجه مصرف کنندگان را به خود جلب کرده است. در مقابل رینگ چرخ غیرفولادی (آلومینیمی و…)، در صورتی که به طور استاندارد ساخته و استفاده شود، دارای مزایای قابل توجهی است که سعی شده در این ادامه به آن ها اشاره شود.
از جمله فاکتورهای مهمی که می تواند در استفاده از رینگ های آلومینیمی مدنظر باشد، روش انتخاب رینگ و لاستیک مناسب و متناسب با خودرو و نیز تکنولوژی تولید آن ها است که خلاصه ای از این روش نیز شرح داده خواهد شد.
قابلیت هدایت حرارتی بالایی دارد که بعد از نقره و مس بهترین هادی حرارتی شناخته می شود و دانسیته آن حدود ۲,۷ سانتی متر مکعب است. به همین دلیل از آلیاژهای سبک محسوب می شود. این آلیاژ در برابر خوردگی مقاوم است که علت آن، ایجاد لایه پایدار اکسیدی متخلخل است. نقطه ذوب آن حدود ۶۷۰ سانتی گراد است. بنابراین ویژگی، آلیاژ مناسبی برای عملیات حرارتی بوده اما عملیات حرارتی آن “اج هاردینگ” یا “پیر سازی” است. از دیگر ویژگی های آن، می توان به قابلیت انجام کار مکانیکی و تغییر فرم سرد و گرم اشاره کرد. این آلیاژ را می توان در قالب های دائمی و یا فورج نیز استفاده کرد.
این آلیاژ به علت ویژگی های خاصی که دارد در بیشتر صنایع از جمله خودرو سازی، غذاسازی، ساختمان سازی، اسکلت سازی صنایع پتروشیمی و صنابع هوایی کاربرد دارد.همان طور که اشاره شد از جمله کاربردهای مهم آلومینیم در صنعت خودروسازی، تولید رینگ چرخ است. رینگ های اسپرت اگر به صورت استاندارد تولید و متناسب با خودرو استفاده شود شامل این مزایاست:
افزایش زیبایی خودروتنوع در تولید به دلیل قابلیت شکل پذیری بیشتر در مقایسه با رینگ های فولادی.کنترل پذیری بهتر خودرو
در خودرو وزن قسمت هایی چون بدنه، قطعات داخلی و موتور، توسط سیستم تعلیق خودرو ساپورت می شود؛ ولی وزن قسمت هایی چون رینگ و لاستیک توسط فنرها ساپورت نمی شوند. هر قدر وزن قسمت هایی که توسط سیستم تعلیق حمایت نمی شوند، کاهش یابد، کنترل خودرو در جاده راحت تر است و انتقال ضربه به درون خودرو کاهش خواهد یافت. در نتیجه استفاده از رینگ های آلومینیومی سبک، در کنترل پذیری خودرو نقش مهمی دارد.
افزایش شتاب، کارآیی بهتر سیستم ترمز و کاهش مصرف سوخت
کمتر بودن اینرسی دورانی رینگ آلومینیومی در مقایسه با رینگ های فولادی، سبب افزایش شتاب، کارآیی بهتر سیستم ترمز و کاهش مصرف سوخت خودرو می شود. باید توجه داشت که اینرسی دورانی نقش مهمی در مصرف سوخت خودرو دارد. به طور ساده اینرسی، مقاومت اجسام در برابر تغییر حرکت، و اینرسی دورانی، مقاومت در برابر شتاب دورانی است. در یک خودرو تعداد زیادی جرم دوار وجود دارد که برای شتاب دادن به آن ها نیازمند انرژی هستیم، بعضی از این قطعات شامل چرخ دنده ها، میل لنگ، محورها، رینگ و لاستیک هستند. هرچه جسم، دواری سنگین تر و قطر بیشتری داشته باشد، انرژی بیشتری برای شتاب دادن به آن لازم است. زمانی که بخواهیم جسم دواری مانند چرخ های خودرو را شتاب دهیم باید علاوه به غلبه بر وزن آن ها، انرژی را صرف اینرسی دورانی آن ها نیز کنیم. رینگ چرخ آلومینیومی به دلیل سبکی آن، اینرسی دورانی کمتری نسبت به رینگ های فولادی دارد و در نتیجه انرژی کمتری برای شتاب دادن به آن نیاز است که این ویژگی، سبب کاهش مصرف سوخت می شود.
افزایش عمر لاستیک
به دلیل انتقال حرارت بیشتر رینگ های آلومینیومی و نیز توزیع یکنواخت آن در رینگ، لاستیکی که بر روی رینگ آلومینیومی بسته شده است ۱۰درصد خنک تر از لاستیکی است که بر روی رینگ های فولادی بسته شده و این ویژگی به ویژه در سرعت های بالاتر محسوس تر است و لاستیک های سردتر، مقاومت بیشتری در برابر سایش دارند.
سایش یکنواخت لاستیک
به دلیل مزیت ساختاری رینگ آلومینومی نسبت به فولادی همچون یکپارچه بودن ساختار.
مقاومت به خوردگی و زنگ زدن رینگ آلومینیومی در مقایسه با رینگ فولادی
در صورت از بین رفتن قسمتی از رنگ در رینگ های فولادی، این نوع رینگ به شدت در معرض زنگ زدگی و پوسیدگی است. در حالی که با توجه به ماهیت لایه اکسیدی محافظ بر روی آلومینیم، این مشکل در رینگ های آلومینیمی هرگز اتفاق نمی افتد.
یکپارچگی ساختار رینگ های آلومینومی
به دلیل یکپارچه بودن ساختار رینگ های آلومینومی در مقایسه با رینگ های فولادی، لنگی و قابلیت جذب ارتعاش چرخ حتی در سرعت های بالا به طور قابل توجهی کاهش می یابد و مقاومت به ضربه نیز مناسب تر است.
افزایش ایمنی خودرو در سرعت های بالا
در اثر اصطکاک بین لاستیک و جاده در سرعت های بالا قابلیت خنک کاری لاستیک افزایش یافته و سرعت خنک شدن سیستم ترمز با استفاده از رینگ های آلومینیومی به دلیل انتقال حرارت بالاتر نیز مناسب تر خواهد بود.
بالانس مناسب تر
مقاومت بیشتر رینگ های آلومینومی در برابر اعوجاج، سبب حفظ بالانس چرخ در درازمدت می شود.
قابلیت جذب ارتعاش مناسب مقاومت به ایجاد ترک و افزایش آن
روش های ساخت و تولید رینگ آلومینیمی
 ریخته گری در قالب های ریژه (روش ثقلی)ریخته گری با مدل فومی در قالب ماسه ایریخته گری تزریقی در قالب دائم (دایکاست کم فشار و پرفشار)ریخته گری تزریقی داخل قالب در حالت نیمه جامدفورج مذاب آلومینیم در حالت جامد – مایع