Технологически процесс вулканизации представляет собой преобразование в резину «сырого» каучука. Как химическая реакция, он предполагает объединение линейных каучуковых макромолекул, легко теряющих стабильность при внешнем воздействии на них, в единую вулканизационную сетку. Она создается в трехмерном пространстве благодаря поперечным химическим связям.
Такая как бы «сшитая» структура наделяет каучук дополнительными прочностными показателями. Улучшаются его твердость и эластичность, морозо- и теплостойкость при снижении показателей растворимости в органических веществах и набухания.
Полученная сетка отличается сложным строением. Она включает не только узлы, соединяющие пары макромолекул, но и те, что объединяют одновременно несколько молекул, а также поперечные химические связи, представляющие собой как бы «мостики» между линейными фрагментами.
Их образование происходит под действием специальных агентов, молекулы которых частично выступают строительным материалом, химически реагируя друг с другом и макромолекулами каучука при высокой температуре.
Видео:Вулканизация. Ремонт бокового пореза. МагнитогорскСкачать
Свойства материала
От вида примененного реагента во многом зависят эксплуатационные свойства полученной вулканизированной резины и изделий из нее. К таким характеристикам относят устойчивость к пребыванию в агрессивных средах, скорость деформирования при сжатии или повышении температуры, сопротивляемость термоокислительным реакциям.
Возникающие связи необратимо ограничивают подвижность молекул под механическим воздействием, одновременно сохраняя высокую эластичность материала со способностью к пластическим деформациям. Структура и численность этих связей определяется методом вулканизации резины и использованными для нее химическими агентами.
Процесс протекает не монотонно, и отдельные показатели вулканизируемой смеси в своем изменении достигают своего минимума и максимума в разное время. Наиболее подходящее соотношение физико-механических характеристик получаемого эластомера называется оптимумом.
Вулканизируемый состав, помимо каучука и химических агентов, включает ряд дополнительных веществ, способствующих производству резин с заданными эксплуатационными свойствами. По назначению их делят на ускорители (активаторы), наполнители, мягчители (пластификаторы) и противостарители (антиокислители). Ускорители (чаще всего это оксид цинка) облегчают химическое взаимодействие всех ингредиентов резиновой смеси, способствуют сокращению расхода сырья, времени на его переработку, улучшают свойства вулканизаторов.
Наполнители, такие как мел, каолин, сажа, повышают механическую прочность, сопротивление износу, истиранию и другие физические характеристики эластомера. Пополняя объем исходного сырья, они тем самым уменьшают расход каучука и понижают себестоимость получаемого продукта. Мягчители добавляют для повышения технологичности обработки резиновых смесей, снижения их вязкости и увеличения объема наполнителей.
Также пластификаторы способны повышать динамическую выносливость эластомеров, стойкость к истиранию. Стабилизирующие процесс антиокислители вводятся в состав смеси, чтобы предупредить «старение» каучука. Разные комбинации этих веществ применяют при разработке специальных рецептур сырой резины для прогнозирования и корректировки процесса вулканизации.
Видео:Технология производства шинСкачать
Виды вулканизации
Чаще всего общеупотребимые каучуки (бутадиен-стирольный, бутадиеновый и натуральный) вулканизируют в сочетании с серой, нагревая смесь до 140-160°С. Этот процесс называется серной вулканизацией. В образовании межмолекулярных поперечных связей участвуют атомы серы. При добавлении в смесь с каучуком до 5% серы производят мягкий вулканизат, используемый для изготовления автомобильных камер, покрышек, резиновых трубок, мячей и т.п.
Читайте также: Шина для плавких вставок
Когда присоединяется более 30% серы, то получается довольно жесткий, малоэластичный эбонит. В качестве ускорителей в этом процессе используют тиурам, каптакс и др., полноту действия которых обеспечивает добавление активаторов, состоящих из окислов металлов, как правило, цинка.
Еще возможна радиационная вулканизация. Ее проводят посредством ионизирующей радиации, применяя потоки электронов, излучаемых радиоактивным кобальтом. Такой процесс без использования серы способствует получению эластомеров, наделенных особой стойкостью к химическому и термическому воздействию. Для производства специальных видов резин добавляют органические перекиси, синтетические смолы и другие соединения при тех же параметрах процесса, что и в случае добавление серы.
В промышленных масштабах вулканизируемый состав, помещенный в форму, нагревают при повышенном давлении. Для этого формы помещают между нагретыми плитами гидропресса. При изготовлении неформовых изделий смесь засыпают в автоклавы, котлы или индивидуальные вулканизаторы. Нагревание резины для вулканизации в этом оборудовании проводится при помощи воздуха, пара, нагретой воды или высокочастотного электрического тока.
Крупнейшими потребителями резинотехнической продукции на протяжении многих лет остаются предприятия автомобильного и сельскохозяйственного машиностроения. Степень насыщенности их продукции изделиями из резины служит показателем высокой надежности и комфорта. Кроме того, детали из эластомеров часто используют при производстве монтажа сантехники, изготовлении обуви, канцелярских и детских товаров.
Видео:Галилео. Истории изобретений. РезинаСкачать
Вулканизация шин
Не смотря на новые разработки в области производства покрышек и улучшение их эксплуатационных характеристик, низкое качество дорог все так же провоцирует грыжи, порезы и другие повреждения на колесах.
Когда неприятность с пробитым колесом встречает автомобилиста в дороге, зачастую нет ни времени, ни возможности искать новую шину. Выход в таком случае один – отправиться в сторону ближайшей шиномонтажки.
Для ремонта порезанных колес в шиномонтажных мастерских используется метод вулканизации – единственный способ надежного устранения повреждений с сохранением основных характеристик резины.
Вулканизация шины – это технологический процесс преобразования каучука в резину, позволяющий эффективно ремонтировать колеса в случае проколов, боковых порезов и прочих сквозных повреждений.
На сегодняшний день активно используются 2 метода вулканизации шины при боковом порезе:
- Горячая — с использованием «сырой резины» и термической обработки.
- Холодная – с применением специальной заплатки и скрепляющего «цемента».
Первый вид вулканизации более надежен и позволяет эксплуатировать отремонтированное колесо в обычном режиме (при условии качественного ремонта). Второй тип относится скорее к временным «полевым» мерам и, при наличии определенных навыков, может применяться в дорожных условиях.
По инструкции вулканизация шин даст нужный результат при поперечных разрезах до 25 мм и продольных – до 35 мм. Повреждение не должно располагаться ближе 40 мм к протектору. Только при этих условия горячая и холодная вулканизация шин позволит добиться желаемого результата!
Читайте также: Шины р14 для внедорожников
Вулканизации шины при боковом порезе
Теперь подробнее о характеристиках каждого метода.
Видео:Резиновые смеси: состав, технология производства, применениеСкачать
Горячая вулканизация шин – особенности и преимущества
Процесс горячей вулканизации шин основан на термической обработке места повреждения с добавлением каучука («сырой резины»). Под воздействием высокой температуры резиновые компоненты скрепляются между собой, создавая пластичный монолитный слой.
Проникая в место пореза, термообработанный каучук полностью заполняет пространство, препятствуя проникновению внутрь покрышки грязи и влаги.
Вкратце процесс горячей вулканизации выглядит следующим образом:
- Покрышка демонтируется с диска, место пореза аккуратно обрабатывается фрезой (главное – не повредить корд).
- Обработанное место дополнительно зачищается и обезжиривается.
- В место пореза в 2 слоя наносится специальный состав.
- Просушенный поврежденный участок послойно заполняется «сырой резиной», после чего покрышка отправляется на станок для вулканизации шин. Термообработка производится при температуре 120-140°C.
- Для дополнительной прочности на внутреннюю часть шины наносится специальная кордовая заплатка.
- После остывания резины место ремонта дополнительно зачищается фрезой, проводится финишная обработка.
Преимущества горячей вулканизации:
- Цена. Стоимость устранения боковых порезов таких способом ниже, чем покупка новой резины.
- Надежность. Качественно проведенная вулканизация шин способна сохранить 90% прочности резины.
- Оперативность ремонта. Ехать с отремонтированным колесом можно сразу после устранения повреждения.
- Универсальность метода. Выполнять горячую вулканизацию можно при отрицательных температурах зимой, а также в условиях высокой запыленности. Это значит, что при внезапных порезах и отсутствии запаски можно вызвать мобильную шиномонтажку, которая отремонтирует колесо прямо на дороге.
Теперь о нормах времени на вулканизацию шин. На выполнение полного ремонта у профессионалов уходит 1-2 часа. Вулканизация грузовых шин отнимает значительно больше времени – от 2 до 4 часов.
В среднем цена ремонта бокового пореза шины горячей вулканизацией стартует с 400 руб. и зависит от особенностей повреждения, радиуса покрышки, региона и конкретной мастерской.
Видео:Горячая вулканизация низкопрофильных шин.Скачать
Холодная вулканизация шин – устранение порезов своими руками
Холодная вулканизация шины не требует нагрева и основывается на использовании заплаток (жгутов) и специальных клеевых составов. Клей для холодной вулканизации шин скрепляет резину на молекулярном уровне, обеспечивая прочное соединение, сравнимое со сваркой.
Холодная вулканизация шин
В отличие от горячей вулканизации, данный способ ремонта является скорее временной мерой. При соблюдении всех правил он без труда выполняется своими руками и позволяет проехать на отремонтированном колесе несколько километров до шиномонтажной мастерской.
Чтобы отремонтировать колесо холодной вулканизацией в дороге, необходимо:
- Снять колесо и оценить ущерб от пореза. Эффективному ремонту поддаются повреждения не более 35 мм (продольные) и 25 (поперечные).
- Очистить и обезжирить место пореза, подготовить заплатку.
- Нанести специальный клеевой состав на сам порез, а также на всю площадь накладываемой заплатки. Края резинового жгута должны отступать от места повреждения не менее чем на 10 мм.
- Тщательно придавить место склеивания и подержать несколько минут.
- После проверки качества склеивания накачать колесо и направиться в шиномонтажную мастерскую.
Читайте также: Протектор некст ооо завод по восстановлению грузовых шин
Основные преимущества холодной вулканизации шин:
- Простота ремонта. Чтобы устранить порез, вам не потребуется специализированное оборудование для вулканизации. Достаточно клея, заплатки и обезжиривающего средства.
- Возможность оперативного устранения мелких проколов и порезов в дороге.
- Низкая цена вулканизации (даже в условиях шиномонтажки).
При ремонте холодной вулканизацией в шиномонтажной мастерской удается достичь повышенной прочности заплатки. Однако даже строгое соблюдение всех технических нюансов и применение качественных составов не даст 100% гарантии того, что на отремонтированном месте впоследствии не возникнет грыжа. Поэтому восстановленное колесо лучше оставить про запас.
Нормы времени для холодной вулканизации шин варьируются в зависимости от температуры окружающей среды, состава клея, площади пореза и толщины резины. Оптимальная прочность для возможности передвижения достигается за 20-30 минут. Полное схватывание осуществляется приблизительно за 2 суток.
Цена холодной вулканизации шин в мастерских – от 250 руб.
Видео:Шиномонтаж Магнитогорск. Ремонт бокового пробоя.Скачать
Надежность шины после горячей и холодной вулканизации
Любая новая покрышка однозначно лучше отремонтированной. Даже самый маленький сквозной порез нарушает целостность внутреннего кордового слоя, что ведет к неизбежной потери жесткости.
Ремонт боковых порезов шин горячей вулканизацией (видео процесса можно найти в сети) приближает колесо к его естественной прочности лишь на 90%. Этого вполне достаточно для повседневной эксплуатации отремонтированных покрышек в течение 1-2 сезонов.
Холодная вулканизация с использованием профессиональных клеевых составов и в условиях шиномонтажной мастерской также дает надежный результат. Однако при серьезном повреждении корда данный метод требует разбортовки колеса и установки дополнительной заплатки на внутренней части.
Самым распространенным последствием ремонта шин является возникновение грыжи на месте устраненного повреждения. Она также требуют срочного удаления. При повторном появлении вздутий на боковой поверхности покрышки рекомендуется заменить колесо.
Видео:КАК СОЗДАЮТ ШИНЫ? Показываем этапы производства на заводе шин Continental в Калуге : )Скачать
Балансировка колес после ремонта грыж и порезов
Вулканизация шин, как и любые другие ремонтные действия, влияет на структуру покрышки, а значит, смещает центр тяжести колеса. В результате такого дисбаланса возникают неуравновешенные центробежные силы с различными векторами приложения.
Балансировка колес производят для устранения дисбаланса
Отсюда повышенная колесная вибрация и нагрузка на ступицу, что приводит к целому ряду негативных последствий:
- Быстрый износ подвески вплоть до потери колеса во время движения.
- Ухудшение сцепления с дорожным покрытием, увеличение тормозного пути.
- Плохая управляемость и снижение безопасности передвижения.
- Ускоренный неравномерный износ протектора.
- Постоянные вибрации на руле и дискомфорт для водителя.
Чтобы избежать значительных затрат на ремонт подвески и не столкнуться с еще большими проблемами на дороге, рекомендуем отбалансировать колесо сразу после вулканизации шин!
Балансировка колеса выполняется на специальном станке с установкой свинцовых грузиков. Более точного результата позволяют добиться современные электронные стенды.
- 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
Химия и физика при вулканизации шины. Почему это важно для качественного ремонта?Скачать
Как ремонтируют порез шины методом горячей вулканизации (в неремонтной зоне колеса) на шиномонтажеСкачать
Натуральный каучук - Из чего это сделано .Discovery channelСкачать
вулканизация резиныСкачать
Адгезия и диффузия при вулканизации шины. Углерод и каучук. Состав резиновой смеси. Почему это важноСкачать
Одноэтапный ремонт боковой части грузовой шины 385/65 R 22.5 (метод горячей вулканизации)Скачать
Технология изготовления шиныСкачать
Переработка шин как бизнес | ПромышленностьСкачать
Ремонт бокового пореза грузовой шины (горячая вулканизация) #шиномонтаж #домодедово #подольскСкачать
Что такое вулканизация шинСкачать
Химические реакции и супертехнологии TECH. Как клей навсегда связывает ремонтный материал и шину.Скачать
Часть 1. Правильный ремонт шины, боковой порез с материалами RossvikСкачать
Магия шинного производства или как происходит вулканизация шинСкачать
