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鍛造、鑄造差在哪？鋁合金輪圈製程微解析！

Yahoo奇摩汽車機車 2021-07-13 14:16:38

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在先前咱們開箱TWS鍛榮舍輕量化鍛造鋁合金輪圈（👉 延伸閱讀：輕量化之王TWS鍛榮舍T66-F輪圈開箱！讓Mazda MX-5 RF使出上鍛攻擊！）、並透過AR技術介紹5款經典輪圈（👉 延伸閱讀：那些年，做夢都會流口水的經典鋁圈！5款夢幻逸品AR虛擬集結！）後，是否會對於裡頭所標榜的鑄造或鍛造感到一頭霧水呢？許多人通常只知道鍛造比較貴、鑄造划算許多，再加上旋壓……名目那麼多，到底這些詞又代表著什麼意思？今天咱們就來解釋一下不同詞彙對於輪圈在「根本」上所產生的影響。

冶金製程

👉 圖片摘自：www.tingsin.com.tw

要提到鑄造與鍛造首先要先聊聊「鋁合金」這個材質，相較於鐵與合金鋼材，鋁具有輕量化、韌性佳、可塑性高與易氧化但極度穩定的性質，但本身偏軟的特性使其在工藝運用上需結合不同金屬合成，常見鑄鋁的A356，鍛鋁的5154、5454等5000系列，6061、6063等6000系列與7005、7075等7000系列，其各自熔入了矽、銅、鎂、鋅等金屬與鋁結合而獲得不同的剛性、耐候性及可塑性表現，而為了讓鋁合金「成為」咱們所常見到的輪圈樣式，其加工過程就決定了最終成品的性質與特點。

👉 圖片摘自：www.mingming.com.tw

本身擁有合金冶煉設備器材的製造商並不常見，多半仍是選擇向鋼鐵廠購買特定型號的鋁錠鋁材再進行加工，最傳統的作法為重力鑄造—將鋁料加熱至熔融程度後、將液態鋁自然澆灌至輪圈模具中，脫模後再整修毛邊、修復公差及銑車微調，即可獲得成品輪圈，重力鑄造最大的好處是成品時間短且加工迅速，但由於液態鋁進入模具的過程緩慢且多少會滲入氣泡，以及因製作過程中不同部位溫度變化造成部分位置的強度弱點，難以透過後續熱處理修復輪圈長時間使用所導致的可能風險，以現代金屬精密加工工藝的角度來看業已較少採用。

壓鑄加工成型

👉 圖片摘自：yilong-yihfeng.com.tw

既然流速慢造成的問題過於顯著，讓流速快一點不就解決了？於是現行主流的鑄造工法便以壓力鑄造為主，透過自然重力以外的方式加速液態鋁進入模具，減少氣泡產生的同時也能降低流動過程太長導致的溫度變化脆弱點產生，此外，根據規格認證的不同以及安全規範要求，還有針對模具處理的熱/冷室壓鑄差異，以及針對壓力本身如油壓、低溫液態氮與壓力噸數的差異，都會影響到成品鋁在品質上的表現。

👉 圖片摘自：www.great-machinery.com.tw

一般來說採用鑄造製成的輪圈在脫模之後稍經整修即算完成，但經過正確的熱處理與退火流程則可增加合金本身的硬度並且消除製程當中產生的應力，此外，加工成品後的輪圈可選擇上漆、或是以陽極方式電鍍成色，達到更加多元的色彩需求以對應輪圈本身的式樣與風格。

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旋壓才是王道

為了追求壓鑄鋁圈更好的剛性表現、同時又能保有鑄造輪圈本身的成本優勢，諸如日本Enkei研發專利MAT技術之類的旋壓工法就出現在市場之中；同樣是經由鑄造完成鋁圈樣式與圈面花樣，但在圈體成型的方式上則採用類似陶製品拉胚的作法，藉由加熱將鋁本身保留在接近熔融的程度，同時以加工機械拉伸鋁胚成型，旋壓的好處是由於加工過程中能壓縮金屬創造更密的結晶以創造框體更好的剛性強度，同時確保厚薄度相比傳統壓鑄更薄以創造出重量上的優勢。

鍛造即是千錘百鍊

👉 圖片摘自：www.qcforge.com

儘管有了旋壓工法提升鋁圈剛性與輕量化，但真要追求又輕又硬的表現，以金屬製程工法來說還是非鍛造莫屬。

鍛造顧名思義，鋁合金的鍛造有點類似傳統鋼鐵的反覆敲打製作，是為了讓金屬內部組織結構更加密集緊實，徹底排除鑄造類過程中會產生的氣孔、結晶粒排列不均或者結構鬆散等問題，而現代鋁合金主要應用的則是以高壓高磅數壓縮鋁錠，結合銑車切削或者沖壓成型等加工塑形，讓壓縮鋁錠轉換成為輪圈的形狀。

由於鍛造所得的鋁合金密度更高剛性更好、在結構計算上可承受的衝擊力道相比鑄造也更強，因此同樣結構造型所需的重量也會比鑄造更加輕盈，又或者是同樣造型重量下鍛造成品本身帶有的強度先天會比鑄造來得更高，製成的輪圈在等級上也就會比鑄造來得更高且更受到超跑/賽車/運動車款與改裝愛好者的親睞。

工法結合與樣式延伸

此外，也有越來越多輪圈品牌應用旋壓工法與鍛造結合，在製程當中完成高壓鍛造的鋁錠先行以旋壓拉出輪圈框體，後針對輪圈式樣以銑床車床進行加工整切，從而達到又輕又強的一體式鍛造輪圈，當然在加工成形之後的鋁圈、必要的熱處理與退火等工法也必須進行，以確保最終成品不會因中途拉伸、切削應力累積而導致金屬材質疲勞，進而影響輪圈品質、耐用度與安全性；此外，為了達到更多元的造型變化，利用鋁合金本身的強度特性與精密計算結構應力，將輪圈本身拆分為二或者三個部件再組合的作法也能夠實現，也就是所謂的二片式與三片式，差異在於，由於輪圈結構拆分而得以針對鋁圈表面進行更多角度的切削加工，進而獲得較複雜的圖樣設計與花紋以符合更加多變的風格。

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製程不是絕對、預算與安全優先

回歸鑄造與鍛造的選擇，前者以價錢、CP值取勝，後者則以全面性的質量表現取勝，但說到底工法並非一切，選擇符合自己需求的鋁圈才是優先考量，在價格範圍內挑選自己喜歡的品牌與樣式，誠然重量愈輕愈好也還是要注意是否有取得安全測試規範的認證，畢竟，咱們可不希望用了便宜但來路不明的改裝輪圈、結果開在路上發生輪圈斷裂這種事情發生在虎迷們的身上啊！

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