Корд для производства шин (4 видео)

Покрышки и бескамерные шины изготавливают из резины, кордной технической ткани, металлокорда и проволоки, а камеры и ободные ленты — из резины. В СССР в подавляющем большинстве шины изготавливают из резины, основой которых является синтетический каучук (СК). Опираясь на достижения нашей промышленности СК, а также исследований в области рецептур и конструирования шин, отечественная шинная промышленность систематически снижала удельное потребление натурального каучука, доведя его в настоящее время до 7%. При этом шины массового назначения для легковых и грузовых автомобилей, тракторов и другой сельскохозяйственной техники вот уже 15 лет изготавливаются только из СК.

Камеры производят также из резин на основе синтетического бутилкаучука, ободные ленты — на основе регенерата старых автомобильных покрышек.

Резину (вулканизат) получают вулканизацией резиновой смеси, представляющей собой механическую смесь каучука с различными органическими и неорганическими веществами. Основные компоненты резиновых смесей делят на следующие группы: каучуки и регенерат, вулканизирующие вещества, ускорители вулканизации, активаторы вулканизации, противостарители, пластификаторы (мягчители) активные и неактивные наполнители, красители. В зависимости от назначения изготавливают различные резиновые смеси: протекторную, каркасную, брекерную, камерную.

Натуральный каучук (НК) добывают из млечного сока каучукового дерева — гевеи, произрастающего в странах с тропическим климатом. Резиновые смеси на основе НК обладают хорошей клейкостью, когезионными, адгезионными и другими технологическими свойствами. Резины, содержащие НК, высокоэластичны, характеризуются небольшими гистерезисными потерями и низким теплообразованием при многократных деформациях, сохраняют прочность при высокой и низкой температурах. Они могут использоваться в различных климатических условиях.

Синтетический каучук получен на основе работ советских ученых А. Н. Бутлерова, А. Е. Фаворского, С. В. Лебедева и Б. В. Вызова. Им удалось раскрыть синтез каучука, подобрать исходное сырье и синтезировать каучук в промышленном масштабе. СК производят из различных ненасыщенных углеводородов, содержащих сопряженные двойные связи, путем их полимеризации.

Известно достаточное число групп СК, обладающих различными специфическими свойствами, которых не имеет натуральный каучук. Так, цисполинзопрен СКИ-3-01 по клейкости превосходит Смеси, содержащие НК. Получен саженаполненный каучук СКИ-ЗМ-5С-60, обладающий большей прочностью при растяжении, значительным сопротивлением истиранию и образованию трещин по сравнению с НК. Бутадиеновый каучук (СКД) придает шинам высокую износостойкость и морозоустойчивость, поэтому его используют для производства протекторных резин. Бутадиен-стирольные (СКС) и бутадиенметилстирольные (СКМС) каучуки используют для изготовления камер, так как они обладают хорошей клейкостью. Уретановые каучуки (СКУ) исследуются в настоящее время для изготовления протекторов шин методом литья под давлением, поскольку эти каучуки находятся в жидком состоянии и их можно заливать в пресс-формы. Резины на основе СКУ характеризуются значительно большим сопротивлением истиранию по сравнению с резинами на основе других каучуков, а также достаточными прочностью и эластичностью. Представляют интерес жидкие каучуки (ЖК). Их применение позволит упростить, механизировать и автоматизировать процесс производства шин.

Регенерат резины — пластичный продукт, получаемый специальной обработкой старых резиновых изделий (покрышек, камер), при которой отделяют резину от тканевых материалов. Регенерат применяют для некоторого уменьшения расхода каучука при изготовлении шин. Ободные ленты шин изготавливают полностью из регенерата.

Вулканизирующие вещества добавляют для осуществления процесса горячей вулканизации резиновой смеси, т. е. превращения ее в резину. Основным вулканизирующим веществом является сера, добавляемая в смесь в виде порошка от 1 до 4% от массы каучука. Каучук служит растворителем серы. Сера в количестве 3,5% растворяется в каучуке уже при 54 °С. В процессе вулканизации (при температуре 140-160 °С) сера взаимодействует с каучуком, и смесь превращается в эластичную и твердую резину.

Ускорители вулканизации — вещества, присутствие которых в резиновой смеси сокращает время и понижает температуру вулканизации, а также улучшает такие физико-механические свойства резины, как сопротивление старению и истиранию. Действие ускорителей объясняется их влиянием на увеличение активности соединения серы с каучуком.

Читайте также: Датчик давления в шинах kia sorento 2021

Активаторы вулканизации — окислы металлов цинка, магния и другие — активируют действие ускорителей и улучшают определенные свойства резины. Их вводят в резиновые смеси в количестве 2-5% от массы каучука.

Замедлители подвулканизации — производные фталемида, бензойная кислота и ангидриды — предотвращают преждевременную подвулканизацию резиновых смесей при их изготовлении и переработке, а также увеличивают время до начала вулканизации. Их вводят в резиновые смеси в количестве 0,2-0,5% от массы каучука.

Пластификаторы вводят в резиновые смеси для повышения их пластичности и мягкости, что необходимо для облегчения изготовления и обработки смесей. Пластификаторы — это жирные кислоты, воски, вазелиновое масло. Их вносят в смеси в количестве 5-15%.

Активным наполнителем (усилителем) является технический углерод — сажа, необходимая для повышения прочности и износостойкости резин. Применяют гранулированный активный технический углерод различных марок в количестве 30-60% от массы каучука.

Красители вводят в резиновую смесь для окраски резины боковины шины. Применяют неорганические красители — двуокись титана, цинковые белила, сернистый цинк, окись хрома и др.

В шинном производстве используют и синтетические латексы в пропиточных составах при обработке корда и тканей для повышения прочности их связей с резиной.

В различных конструкциях шин используются технические ткани — корд, чефер, доместик и бязь, а также металлокорд и стальную проволоку.

Корд представляет собой ткань, состоящую из прочных толстых нитей двойного кручения с большей частотой на основе и из слабых тонких нитей одинарного кручения с малой частотой — по утку. Корд является основной тканью, из которой изготавливают главную часть покрышки — каркас.

Чефер идет на изготовление крыльев и усилительных лент бортов покрышки, а также используется в качестве прокладочного материала. Доместик и бязь идут в качестве усилительных и оберточных лент в тех случаях, когда требуется малая толщина этих лент.

Масса текстильных материалов составляет примерно 10-20% общей массы покрышки, а стоимость 25-30% стоимости всех материалов, расходуемых на нее.

Ткани для покрышек изготавливают из вискозного шелка, капрона, нейлона, тефлона. В связи с относительно высоким модулем упругости вискозный корд применяется в радиальных шинах. К недостаткам вискозного корда относится его низкая прочность по сравнению с капроновым, которая при увеличении влажности уменьшается почти в 2 раза. Вискозный корд используется в производстве покрышек для грузовых и легковых автомобилей.

Наиболее перспективным является применение капронового и амидного кордов из полиамидных волокон, так как по сравнению с вискозным они обладают большей прочностью, устойчивостью к действию многократных деформаций изгиба, влагостойкостью и малой массой. Благодаря этому повышается пробег шин, снижается расход каучука на 10 и корда до 30%.

Особое место в производстве шин занимает металлокорд, который служит для изготовления брекера радиальных шин, металлокордных бортовых лент, дополнительных крыльев, а также каркаса.

Металлокорд представляет собой трос, состоящий из стальных латунированных проволок диаметром 0,15-0,25 мм. Проволоку латунируют для создания необходимой прочности связи металлического корда с резиной. Первоначально металлический корд преимущественно применялся в брокере грузовых радиальных шин. В последние годы его стали использовать в каркасе грузовых и крупногабаритных шин, что позволило улучшить их качество и повысить производительность труда. В брекере легковых радиальных шин используют, как правило, два слоя тонкого металлического корда. Он отличается высокой прочностью и малым удлинением по сравнению с текстильным, обладает высокой стойкостью к тепловому старению и обеспечивает повышенную износостойкость протектора. С уменьшением содержания серы и фосфора в металле повышается усталостная выносливость корда. Из металла в виде стальных волокон можно получать тонкие нити с высокой эластичностью. Такой корд может применяться в каркасах шин для легковых автомобилей.

Шины с металлическим кордом благодаря его высокой прочности работают даже при полном износе рисунка протектора. К недостаткам металлического корда относятся малая эластичность, низкая влагостойкость, высокая плотность материала, что приводит к увеличению массы шины и создает трудности в обрезинивании и раскрое корда.

Читайте также: Туарег давление в шинах r19

В брекере опоясанных диагональных шин легковых автомобилей может использоваться стекло-корд. Он представляет собой нити из элементарных волокон, каждое из которых изолировано друг от друга полимерным покрытием. Оно обеспечивает сохранность в брекере стеклокорда с малой круткой. Стеклокорд уступает металлическому в основном по прочности и усталостной выносливости.

На изготовление бортовых колец легковых и грузовых шин идет стальная и латунированная проволока. В отдельных случаях в грузовых покрышках частично используют плетенку. Бортовые кольца крупногабаритных шин изготавливают из стальной латунированной ленты различного сечения. Проволоку латунируют для повышения прочности ее связи с резиной. Поверхность проволоки обрабатывают кумароновой смолой. На поверхности проволоки не должно быть пленки, закатов, трещин, пор и следов окисления.

Содержание

Технология производства автомобильных шин
1. РАЗРАБОТКА, ПОДБОР СЫРЬЯ И РЕЦЕПТУРЫ
2. СЫРЬЕ
КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ И НАТУРАЛЬНЫЕ
Материалы, применяемые для изготовления шин
Корд и другие текстильные материалы
Шинные резины
Бортовая проволока
🎬 Видео

Видео:Переработка шин как бизнес | ПромышленностьСкачать

Технология производства автомобильных шин

Видео:Станок для удаления металлического корда | Переработка шинСкачать

1. РАЗРАБОТКА, ПОДБОР СЫРЬЯ И РЕЦЕПТУРЫ

Над процессом создания шины работают шинные химики и конструкторы, от которых зависят секреты шинной рецептуры. Их искусство заключается в правильном анализе и выборе сырья, дозировке, комбинировании компонентов, в особенности для смеси протектора.

Все это достигается благодаря профессиональному опыту, компьютерному анализу и моделированию, усовершенствование рецептуры и технологии приготовления смесей – кропотливый труд, играющий важную роль в разработке шин, от которого зависит:

Уровень сцепления с дорожным полотном;
Надежность;
Рабочий ресурс;

Состав резиновой смеси и ее пропорции любого производителя шин — тайна за семью печатями.
Хорошо известно около 20 основных составляющих, рецептура зависит от назначения деталей шины и может включать в себя до 10 химикатов, начиная от серы и углерода и заканчивая каучуком.

Видео:Что внутри китайской и европейской шины? Пилим - и сравниваем!Скачать

2. СЫРЬЕ

КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ И НАТУРАЛЬНЫЕ

Приблизительно половина используемого каучука – натуральное сырье состоящие из высушенного сока (латекса) вырабатываемое из каучукового дерева «Бразильской гевее», которое произрастает в странах тропического пояса в обоих полушариях земли: Латинской Америки, Африки, Юго-Восточной Азии.

Так же каучуконосный млечный сок содержится в некоторых видах сорных трав и одуванчиков. Натуральный каучук долгое время доминировал во всех смесях, различаясь при этом лишь по уровню качества, и даже после изобретения «изопрен синтетического» каучука, близкого по свойствам натуральному, современная высокопроизводительная шина, не мыслима без натурального каучука.

В пятерку крупнейших производителей натурального каучука входят:

Производимый из нефти синтетический каучук был изобретен немецкими химиками в 30-е гг. В настоящее время синтезируется несколько десятков различных синтетических каучуков. Каждый из них имеет свои характерные особенности и строгое назначение в разных деталях РТИ, как показало время и практика, единственным недостатком синтетического каучука является его дороговизна в сравнении с натуральным. На территории СССР не было возможности получать натуральный каучук из растений, а покупать его за границей приходилось за валюту. Это спровоцировало развитие богатой химии синтеза каучуков и других полимеров.

Видео:Оборудование для переработки металлокорда. Кому продать металлокорд?Скачать

Материалы, применяемые для изготовления шин

Изготовление шин — это сложный технологический процесс, подразделяющийся на три независимых производства:

изготовление покрышек
камер
ободных лент

Основные этапы в производстве шин:

приготовление резиновых смесей
выпуск деталей (для покрышек, камер и ободных лент)
сборка покрышек
вулканизация (покрышки предварительно формуются)

Применяемые для изготовления шин материалы (кордные ткани, резины и т.п.) очень разнообразны, обладают различными свойствами и используются в зависимости от назначения шин и условий их эксплуатации. Шинные материалы в значительной степени определяют долговечность шин и их стоимость, эксплуатационные качества мотоцикла и т.д.

Видео:ТИХИЕ ШИНЫ ЭТОГО НЕ ЗНАЮТ БОЛЬШИНСТВО АВТОМОБИЛИСТОВСкачать

Корд и другие текстильные материалы

Основным материалом является корд, из которого изготовляют каркас покрышек.

Корд — это безуточная ткань, нити которой свиты из 2—3 и более тонких нитей-стренг. В свою очередь каждая стренга свита из 1—5 нитей пряжи. Каждая нить пряжи скручена из волокон.

Читайте также: Популярность шин в россии

Такая структура нитей придает каркасу, сделанному из корда, высокую работоспособность при восприятии им значительных динамических нагрузок и знакопеременных деформаций. Для производства шин в настоящее время применяют два типа кордов — синтетический (вискозный) и полиамидный (капроновый).

Вискозный корд пришел на смену ранее применявшемуся хлопчатобумажному. По сравнению с хлопчатобумажным вискозный корд обладает большей прочностью при меньшей толщине нитей и в то же время имеет меньшую стоимость. Однако он очень гигроскопичен, причем увеличение влажности значительно снижает его прочность.

Вискозный корд применяется в шинах для дорожных мотоциклов.

Спортивные шины, работающие в более жестких условиях, чем дорожные — при очень высоких скоростях движения, значительных динамических нагрузках, больших деформациях и т.п., изготовляют из капронового корда.

Капроновый корд обладает большей, чем вискозный, разрывной и усталостной прочностью, малым весом, большими удлинениями. Поэтому шины из капронового корда легче, прочнее, лучше сопротивляются воздействию сосредоточенных и динамических нагрузок (т. е. меньше подвержены пробоям и разрывам).

Применение капронового корда в шинах позволяет снизить слойность каркаса (с четырех до двух) при сохранении запаса прочности и улучшении эксплуатационных характеристик шин.

Кроме корда при изготовлений шин для улучшения монолитности бортовых колец применяют (для их обертки) хлопчатобумажную ткань квадратного плетения — бязь.

Видео:Удивительные Способы Использования Выброшенных ШинСкачать

Шинные резины

Резину получают при смешении и последующей вулканизации (нагрев до 150—160° С) различных компонентов, основными из которых являются:

Разнообразием характера работы, выполняемой различными частями и деталями шины, вызвано применение при производстве шин резин с различным качественным и количественным содержанием компонентов и, следовательно, с разными физико-механическими свойствами.

Резины, применяемые в производстве шин, подразделяются по назначению на следующие основные группы:

Условиями работы шин определяются основные требования к протекторным резинам: высокая сопротивляемость абразивному износу, образованию и разрастанию трещин, порезам, сопротивление старению и термостойкость, т. е. сохранение физико-механических свойств при длительном (в процессе всего срока эксплуатации) воздействии солнечных лучей, озона и кислорода воздуха, а также при повышении температуры в результате длительного движения, особенно при высоких скоростях.

Учитывая, что подавляющее большинство шин выходит из строя из-за износа рисунка протектора, износостойкость является главным требованием, предъявляемым к протекторной резине.

В первую очередь это относится к шинам для дорожных мотоциклов и спортивных, предназначенных для ШКГ.

Исходя из этого, протектор дорожных шин изготавливают на основе комбинации синтетических каучуков (СК) — стереорегулярного полибутадиенового (СКД) и бутлдиенметилстирольного (БСК) с большим наполнением активной сажей ПМ-100.

Резина на основе указанных компонентов обеспечивает высокую износостойкость протектора, однако обладает большой жесткостью.

Элементы рисунка протектора спортивных шин, предназначенные для кросса и многодневных соревнований, имеют довольно большую высоту и при эксплуатации подвергаются значительным деформациям. Поэтому применение в протекторе таких шин резин с большой жесткостью приводит к образованию трещин и скалыванию элементов рисунка.

В связи с этим протектор шин для кросса и многодневных соревнований изготавливают на основе комбинации натурального каучука (НК) с добавлением синтетического каучука типа СКД, поскольку резина на такой основе обладает высокой эластичностью, прочностью, стойкостью к многократным деформациям, износостойкостью и т.п.

Каркасные резины, изолирующие нити корда друг от друга, должны обеспечивать хорошую прочность связи между элементами покрышки, обладать высокой усталостной выносливостью при многократных деформациях, малой жесткостью и высоким сопротивлением тепловому старению. Каркасные резины для мотоциклетных шин изготовляют с применением НК, БСК и полиизопренового (СКИ-3) каучуков.

Камерные резины для мотоциклетных шин должны обладать:

воздухонепроницаемостью
хорошей сопротивляемостью разрыву
теплостойкостью
незначительными остаточными деформациями при удлинении

Резину для ободных лент делают на основе СК с большим наполнением регенерата.

Видео:Переработка шин в Европе | Европейский подход к переработке шинСкачать

Бортовая проволока

Бортовые кольца покрышек изготавливают из стальной проволоки диаметром 1 мм и сопротивлением разрыву — 180—200 кгс/мм2. Бортовая проволока для лучшей связи с резиной латунируется.