Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Многие автовладельцы имеют общее представление о строении автомобильных шин, но о том, как делают шины, мало кто сможет рассказать. Наиболее распространено представление, что резина заливается в некую форму, из которой затем выпрессовывается готовое изделие.

На самом деле это не так, а изготовление автомобильных шин – это сложный высокотехнологичный процесс, для которого необходимо наличие сложного специализированного оборудования, тщательного автоматизированного контроля и участие специалистов высокой квалификации.

Немного истории

Первая резиновая шина была создана в далеком 1846 году Робертом Вильямом Томсоном. На тот момент его изобретением никто не заинтересовался, и повторно к идее пневматической шины вернулись лишь через 40 лет, когда в 1887 году шотландец Джон Данлоп придумал сделать из поливального шланга обручи, надеть их на колеса велосипеда своего сына и накачать их воздухом.

Спустя три года Чарльз Кингстон Уэлтч предложил разделить камеру и покрышку, вставить в края покрышки кольца из проволоки и посадить их на обод, который затем получил углубление к центру. В то же время были предложены рациональные способы монтажа и демонтажа шин, что позволило применять резиновые покрышки на автомобилях.

Процесс производства шин

Из чего делают

Основной материал, который применяется при производстве шин, резина, изготовленная на основе натурального или искусственного каучука. В зависимости от того, в каких пропорциях и какой каучук добавляется, в конечном итоге получаются летние или зимние автомобильные покрышки.

Так, в резиновую смесь для летних шин добавляется преимущественно искусственный каучук, поэтому резина получается более жесткой, устойчивой к износу, она не «плывет» при высокой температуре и обеспечивает надежное сцепление с дорожным полотном. Чтобы изготовить зимние покрышки, добавляют натуральный каучук, который делает резину более мягкой и эластичной. Благодаря этому зимние шины не «дубеют» даже при очень сильных морозах.

• Помимо каучука в резиновую смесь добавляют множество других компонентов, таких как пластификаторы, наполнители, сажа, вулканизирующие добавки.
• Шина состоит из нескольких элементов, объединенных в одно целое: каркаса или корда, слоев брекера, протектора, борта и боковой части.

Как делают каркас

Корд будущей покрышки делают из металлических, текстильных или полимерных нитей на специальном станке – «шпулярнике». От множества катушек проволока нити сходятся в одном месте. В общих чертах конструкция напоминает ткацкий станок. Далее сплетенный корд попадает в экструдер, где происходит его обрезинивание.

Готовый каркас впоследствии раскраивается на полосы разной ширины, для производства шин разной размерности. И сматывается в катушки для хранения и транспортировки. Поскольку невулканизированная резина очень липкая, во избежание порчи каркаса между слоями вставляются прокладки.

Как делают протектор

Следующий этап производства – создание протектора. Лента обрезиненного корда заправляется в станок, который методом экструзии превращает ее в протектор. Чтобы работники могли визуально быстро определить размерность будущей покрышки, на протектор краской делают цветные линии.

Боковая часть

Борт покрышки состоит из бортового кольца и слоя вязкой воздухонепроницаемой резины. Производство бортов шин начинается с того, что металлическая проволока обрезинивается, после чего закручивается под требуемый радиус колесного диска и нарезается кругами. После этого на станке осуществляется сборка. Подробнее этот процесс можно посмотреть на видео.

Сборка

Предпоследний этап – сборка готовой покрышки. Осуществляется она на станке, на который поступают все готовые элементы. Обслуживают станок два работника: сборщик и перезарядчик.

Первый навешивает бортовые кольца, а второй вставляет катушки с компонентами. После этого станок все делает автоматически: соединяет части воедино и раздувает заготовку воздухом под протектор с брекером. Почти готовую шину взвешивают и осматривают на предмет наличия дефектов. Этот процесс также можно посмотреть на видео.

Вулканизация

Последний этап производства – вулканизация. Шина обрабатывается горячим паром под давлением 15 бар и при температуре порядка 200 градусов по Цельсию. В результате каучук, сажа и всевозможные присадки спекаются, а на поверхности покрышки при помощи пресс-форм наносится рисунок протектора и надписи. Готовые шины проверяются на соответствие всем требуемым характеристикам.

Технология производства шин начинается с ее разработки посредством специальной компьютерной программы рисующей различные модификации протектора и профиля шины. С помощью программы просчитывается поведение каждого из вариантов покрышки на дороге в различных ситуациях. После чего, те из шин, которые показали наилучшие результаты в моделированных дорожных тестах, нарезаются вручную на станке и проходят тестирования в реальных дорожных условиях. Затем технические показатели каждой тестируемой шины сравниваются с лучшими показателями уже существующих покрышек аналогичного класса, по необходимости проходят доводку и запускаются изделие в серийное производство.

Этапы производства автомобильных шин

1. Производство резиновой смеси

Первый этап создания любой покрышки заключается в изготовлении резиновой смеси, состав которой у каждой компании-производителя индивидуальный и хранимый в строгом секрете. Обусловливается это тем, что именно от качества резины шины зависят такие ее технические характеристики, как:

• уровень сцепления с дорожным полотном;
• надежность;
• рабочий ресурс.

Сырье и расходные материалы

Технология производства шин требует наличия множества различных компонентов, материалов и химических соединений без которых невозможно . В данной статье мы перечислим лишь самые основные из этих компонентов.

Все это достигается благодаря работе химиков, подбирающих, комбинирующих компоненты и их содержание в резине в соответствии с собственным опытом и компьютерными данными. Как правило, именно от правильной дозировки компонентов зависит качество резины, так как ее состав ни для кого не секрет и включает в себя следующие компоненты:

• каучук, составляющий основу резиновой смеси, который может быть как синтетическим, так и более дорогостоящим изопреновым. Как показывает практика, российский каучук считается лучшим в мире и по сей день используется самыми известными иностранными компаниями-производителями для изготовления своей продукции;
• промышленная сажа, она же технический углерод, придающая резине характерный цвет, и отвечающая за ее прочность и износостойкость, так как именно сажа выполняет молекулярное соединение в процессе вулканизации;
• кремниевая кислота, являющаяся аналогом сажи в изготовлении шин зарубежными производителями и повышающая уровень сцепления покрышки с мокрым дорожным полотном;
• масла и смолы, являющиеся вспомогательными компонентами и выполняющими роль смягчителей резины.
• вулканизирующие агенты, в частности сера и вулканизационные активаторы.

2. Производство компонентов шины

Технология производства шин предусматривает такой этап производства как изготовление компонентов шины, представляющий собой несколько таких параллельных процессов как:

3. Сборка автомобильной покрышки и вулканизация

Сборка шины является третьим этапом производства и выполняется на сборочном барабане методом последовательного наложения поверх друг друга слоев каркаса, борта и протектора с боковинами шины, после чего следует процедура вулканизации.

Технология производства автомобильных шин, видео-обзор:

2. На фотографии вы видите будущий корд.



3. Невулканизированная резина очень липкая, поэтому она сматывается в бобины с прокладкой из специального материала, который потом позволяет её легко размотать.



4. Заготовки в таких вот бобинах отправляются на склад. Таблички с цифрами - это размеры ширины корда.



5. Здесь начинается производство протектора. Лента резины заправляется в машину, где методом экструзии превращается в будущий протектор.



6. Для быстрой визуальной оценки размера шины на протектор наносится цветовая маркировка.



7. Борт позволяет покрышке герметично садиться на обод колеса. Для этого предназначены бортовые кольца и внутренний слой вязкой воздухонепроницаемой (для бескамерных шин) резины.



8. Проволока с этих катушек поступает на станок, где покрывается резиной.



9. На этом станке обрезиненная проволока закручивается под необходимый диаметр и нарезается кружочками.



10. Получаются такие вот бортовые кольца, которые являются основой для производства всего борта.



11. Борт собирается здесь. Чуть ниже вы найдете видео этого процесса.



12. Самый интересный этап - сборка покрышки. На этот станок поступают все необходимые заготовки.



13. Станок из класса «Слава роботам!». Сборщик только навешивает бортовые кольца.



14. А дальше аппарат все делает сам: он собирает все компоненты покрышки и раздувает заготовку воздухом под протектор с брекером.

Автомобильные шины для нас столь привычный предмет, что мы даже не задумываемся о сложности их производства. До того как шину можно будет установить на машину происходит несколько процессов. В создании каждой шины участвуют не только простые работники завода, но и множество ученых.

Путь новой шины от исследовательского центра до владельцев авто

Крупные корпорации имеют несколько тысяч сотрудников, определенная часть которых имеет ученые степени. Их основная задача придумать новый вид протектора, от внешнего вида которого зависит качество сцепления с дорожным полотном, управляемость авто, экономичное расходование бензина, показатели шума. Немаловажен здесь и состав резины, который влияет на долговечность конструкции.

Практически все разработки выполняются в специальных компьютерных программах. Работники исследовательского центра моделируют поведение шины и выбирают вариант с хорошими характеристиками. Затем делают пробные образцы и испытывают их в полевых условиях. Если новая шина показала результаты лучше, чем другие модели того же класса, то ее запускают в серийное производство. Предварительно могут внести поправки.

Этапы производства автомобильных шин

У каждого автомобильного концерна свои производственные тонкости, которые он не хочет раскрывать. Однако основные процессы и их последовательность аналогичны.

Изготовление резиновой смеси

Состав смеси у каждой компании свой. Химики подбирают пропорции и список компонентов таким образом, чтобы он обеспечивал оптимальное соотношение между долгим сроком эксплуатации и качеством сцепления. Основные составляющие резиновой смеси:

• Каучук – основа любой резины. Может использоваться природного или синтетического происхождения. Многие зарубежные производители закупают каучук в России.
• Промышленная сажа . По-другому ее еще называют технический углерод. Она повышает сопротивление разрыву и истиранию. Сажа отвечает за молекулярное соединение во время вулканизации и придает особый цвет резине.
• Кремниевая кислота . Американские и европейские компании ввиду недостаточного количества природного газа для производства технического углерода на своих территориях стали использовать кремниевую кислоту. Полностью заменить промышленную сажу кремниевая кислота не может, так как не придает высокой прочности резине. Зато она улучшает сцепление с мокрой поверхностью. За рубежом вещество позиционируют, как экологичный компонент в составе резины. Кремниевая кислота во время эксплуатации шины меньше вытирается и не оставляет черных следов на асфальте.
• Масла и смолы . В состав смеси входят, чтобы придать готовому продукту необходимого уровня жесткости.
• Вулканизационные активаторы. К ним относится сера, оксид цинка, стеариновые кислоты. Они выступают в качестве инициаторов и катализаторов процесса вулканизации, а также создают пространственную сетку между молекулами полимера.

Изготовление компонентов шины

Компоненты шины делят на две основные группы, которые изготовляют параллельно. К первой группе относят протектор, гермослой, боковины, ко второй – бортовые кольца, металлокорд, текстильный корд.

Сборка автомобильной шины

На один барабан наматываются последовательно брекер, нейлоновый бандаж, протектор. На втором барабане соединяют бортовое кольцо и апекс вместе с гермослоем и боковинами. После чего обе части объединяют, в результате получается «сырая» шина. Она полностью готова к следующему процессу.

Вулканизация

В специальной установке «сырую» шину надувают и обрабатывают под воздействием высокой температуры (170-205 градусов Цельсия) и давлением 22 бар. Значения температуры и давления зависят от вида шины и могут отличаться от приведенных параметров. На завершающем этапе объединяются все компоненты в единое неразрывное целое. Время вулканизации около 10 минут. После чего шина приобретает привычный нам внешний вид.

Контроль качества

Готовые автомобильные шины осматривают опытные сотрудники, а затем проверяют машины-автоматы. Продукция с изъянами утилизируется и не попадает к потребителям. Контроль качества может происходить и по завершению некоторых этапов, например, проверяется состав резиновой смеси. Весь технологичный процесс преимущественно выполняется машинами и компьютерами. Человек в основном следит за работой железных помощников.

Заключение

Создание и проектирование новых шин довольно сложный технологичный процесс. В изготовлении каждой покрышки задействовано немало труда и научных разработок. На заводе шина проходит несколько этапов от создания резиновой смеси до вулканизации. Перед попаданием к потребителю качество каждой шины проверяется человеком и роботизированной машиной.