Изготовление шин включает в себя различные этапы: изготовление резиновых смесей, изготовление компонентов, сборка, вулканизация.
I. Производство шины начинается с приготовления резиновых смесей.
Над процессом создания шины работают шинные химики и конструкторы, от которых зависят секреты шинной рецептуры. Их искусство заключается в правильном выборе, дозировке и распределении шинных компонентов, в особенности для смеси протектора. На помощь им приходят профессиональный опыт и не в меньшей степени компьютеры. Хотя состав резиновой смеси у любого солидного производителя шин — тайна за семью печатями, достаточно хорошо известны около 20 основных составляющих. Весь секрет состоит в их грамотной комбинации с учетом предназначения самой шины.
Рецептура зависит от назначения деталей шины и может включать в себя до 10 химикатов, начиная от серы и углерода и заканчивая каучуком.
Видео:Резиновые смеси: состав, технология производства, применениеСкачать
Сырьевые компоненты
Приблизительно половина используемого каучука – натуральное сырье, вырабатываемое из каучукового дерева. Каучуковое дерево выращивают в странах с тропическим климатом, таких как Малайзия и Индонезия. Большую часть синтетической резины, производимой из нефти, мы получаем от европейских изготовителей. Приблизительно треть резиновых смесей – наполнители. Самый важный их них – сажа, благодаря которой шина имеет чёрный цвет. Второй важный наполнитель – масло, оно играет роль смягчителя резиновой смеси. Кроме того, при производстве резиновых смесей используются ингредиенты для вулканизации резины, а также другие химические вещества.
Видео:Производство резиновых смесей и набухающих пакеровСкачать
Изготовление резиновых смесей
На стадии резиносмешения сырье смешивается и нагревается примерно до 120° C.
Состав резиновых смесей, используемый в различных частях шины, различен, он изменяется в зависимости от функций и модели шины. Так, состав резиновых смесей, используемый для летних шин легкового автомобиля, отличается от состава зимней шины точно так же, как состав резины для велосипедной покрышки отличается от состава лесных шин. Усовершенствование рецептуры и технологии приготовления смесей – кропотливый труд, играющий важную роль в разработке шин.
Основные составляющие резиновой смеси:
2. Сажа. Добрая треть резиновой смеси состоит из промышленной сажи (технический углерод), наполнителя, предлагаемого в различных вариантах и придающего шине её специфичный цвет. Сажа обеспечивает в процессе вулканизации хорошее молекулярное соединение, что придает покрышке особую прочность и износостойкость. Сажу получают путём сжигания природного газа без доступа воздуха. В СССР при доступности этого «дешёвого» сырья было возможно широкое применение технического углерода. Резиновые смеси с использованием ТУ вулканизуются серой.
3. Кремниевая кислота. В Европе и США ограниченный доступ к источникам природного газа вынудил химиков найти замену ТУ. При том, что кремниевая кислота не обеспечивает такую же высокую прочность резинам, как ТУ, она улучшает сцепление шины с мокрой поверхностью дороги. Так же она лучше внедряется в структуру каучука и меньше вытираются из резины при эксплуатации шины. Это свойство менее пагубно для экологии. Чёрный налёт на дорогах — технический углерод, вытертый из шин. В рекламе и обиходе шины с использованием кремниевой кислоты называются «зелёными». Резины вулканизуются перекисями. Полностью отказаться от использования технического углерода в настоящее время не представляется возможным.
4. Масла и смолы. К важным составным частям смеси, но в меньшем объёме, относятся масла и смолы, обозначаемые как мягчители и служащие в качестве вспомогательных материалов. От достигнутой жесткости резиновой смеси во многом зависят ездовые свойства и износостойкость шины.
5. Сера. сера (и кремниевая кислота) — вулканизующий агент. Связывает молекулы полимера «мостиками» с образованием пространственной сетки. Пластичная сырая резиновая смесь превращается в эластичную и прочную резину.
6. Вулканизационные активаторы, такие как оксид цинка и стеариновые кислоты, а также ускорители инициируют и регулируют процесс вулканизации в горячей форме (под давлением и при нагреве) и направляют реакцию взаимодействия вулканизующих агентов с каучуком в сторону получения пространственной сетки между молекулами полимера.
7 . Экологические наполнители. Новая и ещё не распространенная технология предполагает собой применять в смеси протектора крахмал из кукурузы (в перспективе картофеля и сои). За счет значительно уменьшенного сопротивления качения шина на основе новой технологии выделяет в атмосферу почти вдвое меньше соединений углекислого газа по сравнению с обычными шинами.
Читайте также: Шины данлоп р17 лето
II. На следующем этапе создается протекторная заготовка для шины.
В результате шприцевания на червячной машине получается профилированная резиновая лента, которая после охлаждения водой разрезается на заготовки по размеру шины.
Скелет шины — каркас и брекер — изготавливаются из слоев обрезиненного текстиля или высокопрочного металлокорда. Прорезиненное полотно раскраивается под определенным углом на полосы различной ширины в зависимости от размера шины.
Видео:Как создают шины: резиновая смесь. Часть 1Скачать
Изготовление компонентов
Резиновые смеси используются и для обрезинивания компонентов, таких как: бортовые кольца, текстильный корд и стальной брекер. Для производства шины используется от 10 до 30 компонентов, большинство из которых играют роль усилителей конструкции шины.
Важным элементом шины является борт — это нерастяжимая, жесткая часть шины, с помощью которой последняя крепится на ободе колеса. Основная часть борта — крыло, которое изготавливается из множества витков обрезиненной бортовой проволоки.
III. Сборка шины.
На сборочных станках все детали шины соединяются в единое целое. На сборочный барабан последовательно накладываются слои каркаса, борт, по центру каркаса протектор с боковинами. Для легковых шин протектор относительно расширен и заменяет собой боковину. Это повышает точность сборки и снижает количество операций в производстве шин.
IV. После сборки шину ожидает процесс вулканизации.
Собранная шина помещается в пресс-форму вулканизатора. Внутрь шины под высоким давлением
подается пар или подогретая вода. Обогревается и наружная поверхность пресс-формы. Под давлением по боковинам и протектору прорисовывается рельефный рисунок. Происходит химическая реакция (вулканизация), которая придает резине эластичность и прочность
V. Проверка качества
Каждая шина для легкового автомобиля проходит визуальный контроль и проверку на специальном оборудовании. На визуальном контроле выявляются возможные внешние дефекты. На станке замеряется форма шины, радиальное биение и неоднородность. После проверки шину ещё раз тестируют, затем маркируют и отправляют на склад готовой продукции.
Видео:Адгезия и диффузия при вулканизации шины. Углерод и каучук. Состав резиновой смеси. Почему это важноСкачать
Состав резиновой смеси
Состав резиновой смеси автошины имеет одно из ключевых значений, влияющих на ее характеристики и качества. Компоненты резины влияют на прочность и износостойкость, устойчивость и сезонность. Собственно именно то, из какого материала сделана та или иная покрышка и будут зависеть условия ее эксплуатации. Резина зимних шин более мягкая и устойчивая к низким температурам, летние – более жесткие и стойкие к износу.
На самом деле основной состав покрышки не меняется с момент ее создания – связующая основа каучук, сера в качестве вулканизатора и разнообразные добавки и наполнители. Вот в их количестве и новаторстве и соревнуются сегодня все производители шин.
Конструкция шины, если представить ее упрощенно, представляет собой металлическую кольцевую решетку корда с резиновым контактным слоем. Внешний слой – это протектор с определенным рисунком, внутренний – брекер.
Каучук, пройдя стадию вулканизации, становится той самой резиной, из которой и будет изготовлена покрышка. На этапе превращения каучука в резину в качестве вулканизатора используется чаще всего сера. На этом этапе, меняя соотношение вулканизирующих агентов, можно заложить определенные свойства будущей резиновой смеси.
Затем в дело вступают наполнители, самый распространенный из которых, – углерод. Углеродная добавка придает шине ее привычный черный цвет, а также влияет на показатели прочности и жесткости.
Читайте также: Радиус шины 16с что это
Чтобы придать шине лучшие сцепные свойства при любой погоде, необходимо сделать ее структуру шероховатой и пористой. Для этого к резиновой смеси добавляется диоксид кремния. Чем его в составе больше, тем лучше тяговые свойства шины, и тем она дольше прослужит.
Вот на этих основных компонентах и строится вся «уникальность» шин. Каждый производитель непрестанно ищет лучший баланс для летних, зимних или всесезонных покрышек, добавляя в рецептуру новые усовершенствования и тестируя различные соотношения материалов.
Видео:Из чего делают автомобильные шины? Химический состав покрышекСкачать
Технология производства автомобильных шин
Видео:Готовый бизнес. Ожижение резиновой крошки дома (+6)Скачать
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 означает МАРКИРОВКА НА ШИНАХ / Значение всех цифр и букв на резинеСкачать
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:Резиновые смеси - процесс производстваСкачать
Из чего делают шины?
Любой шинный продукт имеет те или иные свойства в первую очередь благодаря своему составу. Шинный коктейль, пожалуй, самый значительный фактор влияющий на технические характеристики той или иной модели. Изготовители автошин обычно держат в строжайшем секрете состав резиновой смеси своих изделий, это является коммерческой тайной любой компании. Но так или иначе, основные компоненты резины известны всем, как и известно об их химических свойствах, которые отражаются на качестве передвижения.
Читайте также: Хорошие шины в петербурге
Главные составляющие материалы, используемые при производстве, влияющие на технические показатели автошины:
- Натуральный каучук. Компонент добываемый из сока бразильской гевеи. На данный момент используется чаще всего в резиновом составе боковин моделей, гарантирую эластичность и упругость. Таким образом существенно улучшается маневренность. Натуральный каучук обладает белым молочным цветом, поэтому до того как стали использовать синтетический каучук шины обладали белым цветом.
- Искусственный каучук. Главный элемент в шинном коктейле, занимает большую долю резинового состава и непосредственно влияет на ходовые показатели. Натуральный каучук использовался на протяжении львиной часть 20 века, до тех пор пока не был синтезирован искусственный каучук (Бутадиен-стирольный, изопреновый, бутилкаучук и т.д.). От твердости каучуковой смеси зависит показатели износа, сцепления и торможения. То есть основные технические свойства. В зависимости от предназначения резины производители обозначают необходимую жесткость. Например, для высокоскоростных моделей состав используется более жесткий каучук, а для классических дождевых — более мягкий (так как такая резина хорошо сцепляется с мокрой дорогой).
- Технический углерод (ТУ) или сажа. Представленный материал занимает 1/3 состава и, как правило, обозначает для изделия такие характеристики как износоустойчивость и прочность. Также дает изделию характерную цветовую гамму. Технический углерод синтезируют путём деструкции природного газа, то есть, по сути, данный материал является отходом при добыче природного газа. Шины произведенные в СССР включали в себя большую долю сажи, по причине легкодоступности материала. К сожалению данный материал экологически вредный, поэтому с каждым годом производители стараются сократить его долю в своих изделиях.
- Диоксид кремния или силика. Заменой технического углерода являются специфические кремниевые кислоты в различных вариациях. Силика используется, прежде всего, в производстве зимней автошины. Она лучше чем ТУ внедряется в соединения каучука и не вытесняется из смеси подобно саже (черные следы идущие от шины ничто иное как вытесненный из состава технический углерод). Диоксид кремния обеспечивает резину эластичностью, мягкостью, комфортностью и великолепным сцеплением с мокрой дорогой. Но главным преимуществом кремниевой кислоты является стойкость к низким температурам. Шины с большим содержанием силики обычно характеризуются как экологически чистые.
- Сера. Сера используется как вспомогательный элемент для связи молекул вышеописанных полимеров. Это отражается на целостности, прочности и эластичности шины.
- Натуральные масла или смолы. Смягчающие элементы природного происхождения (например рапсовое масло или канола). Обычно используются в зимних моделях.
- Помимо прочего используется большое количество уникальных натуральных элементов для предоставления тех или иных свойств. Например крахмал кукурузы снижает сопротивление качению, а молотая скорлупа грецкого ореха увеличивает сцепление на заледенелой поверхности.
Резиновая смесь того или иного изделия — залог безопасного передвижения того или иного автотранспорта. При выборе шины обязательно нужно поинтересоваться у продавца составом резины. Как правило, чем дороже автошины, тем шинный коктейли в них более сложный и, соответственно, более эффективный. При выборе следует учитывать и предназначенность шины. Например для UHP-класса необходим жесткий резиновый состав, а для зимней шины нужен мягкий, с большой долей силики. Есть много нюансов, поэтому лучше всего следует обратится к профессионалам.
- Свежие записи
- Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
- Скрипят амортизаторы на машине что делать
- Из чего состоит стойка амортизатора передняя
- Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
📹 Видео
Goodyear UltraGrip Ice Arctic (новый состав резиновой смеси)Скачать
Смешение резиновой смеси на вальцах. Production of rubber compound on laboratory rollers.Скачать
Bridgestone ECOPIA EP850 – инновационный состав резиновой смеси и оптимальный рисунок протектораСкачать
Чем отличается состав зимней резиныСкачать
На что влияет протектор шин, история автомобильных шин, какие бывают протекторыСкачать
Почему одна резина стирается быстрее другой, шины как их делают, почему шины разного качестваСкачать
Процесс изготовления резиновой смеси. Ч3Скачать
Завод Мишлен в Давыдово. Создание резиновой смеси на 4точки. Шины и диски 4точки - WheelsСкачать
Как выбрать шины для внедорожника?Скачать
Вот вам и китайская резинаСкачать
Обработка резиновой смеси | Смесительные вальцыСкачать
Что лучше:Китайская зимняя резина или Белшина?Скачать
