Meloci.ru

Как производят камеры для шин

Процесс производства автомобильных шин: просто о сложном

Функция этого товара – обеспечение сцепления с дорожным полотном, уменьшение колебаний за счет неровностей, обеспечение комфорта и безопасности передвижения.

Автомобильные шины – обязательный элемент любого колесного транспорта. От качества и вида этого продукта зависит комфортность и безопасность перемещения. В случае утери свойств шины потребуется немедленная ее замена, так как весь автомобиль или грузовик будут непригодны для дальнейшего использования.

Этапы производства от идеи до конечного продукта

Общая технология производства автомобильных шин одинакова на всех предприятиях. Для создания автошины нужно пройти ряд обязательных этапов:

  • разработка модели;
  • тестирование прототипа;
  • подготовка резиновой смеси;
  • подбор компонентов шины;
  • сборочное производство;
  • вулканизация;
  • контроль качества.

Каждый из представленных шагов необходим для создания конкурентоспособной продукции, которая будет иметь спрос на рынке. Такой производственный цикл организован на крупнейших предприятиях известных брендов и компаний, как в России, так и за рубежом.

Оборудование для производства шин

С технологической точки зрения производство покрышек – достаточно капиталоемкое вложение. Оно рентабельно, если выпускать от 100 тыс. штук в год с налаженными каналами сбыта.

В комплекс оборудования для производства входят:

  • формователи шин;
  • холодильные установки;
  • протекторная линия;
  • обрезатель стального корда;
  • намоточная машина;
  • линия экструзии;
  • крыльевой станок;
  • обработчик текстильного корда;
  • пресс соединения;
  • резиносмеситель;
  • экструдер;
  • вулканизатор.

Окончательный перечень и количество станков выбираются в соответствии с мощностью и характером производимой продукции.

На заметку. По данным аналитической фирмы ООО «ПКР», существует следующее географическое разделение по объемам производства отечественных шин: 35% производится в ПФО, 28% – в СЗФО, 22% – в ЦФО и 12% – в СФО.

Создание модели

Чтобы автомобильные шины не вызывали недовольства у водителей, при производстве должны быть учтены условия их использования: погода, характер вождения, климат, дорожное покрытие, качество дорог.

Обязательно разрабатывают цифровую модель автошин. Поскольку они работают под действием нагрузок постоянного и переменного характера, важно математически просчитать долговечность отдельных компонентов.

В зависимости от результатов цифровых испытаний подбираются конструкция, состав резиновой смеси, дозировка компонентов и пр. На этой стадии работают технологи и промышленные дизайнеры.

Схема устройства автомобильной шины

Виды шин

В зависимости от размера и типа транспорта выделяют легковые и грузовые покрышки. Принцип изготовления обоих видов аналогичен.

По времени года, которое рекомендуется для использования:

  • летние (для температур от +5 градусов);
  • зимние (для температур ниже +5 градусов);
  • всесезонные.

Отличия есть и в рисунке протектора, который позволяет выделить:

  • шоссейные, или автодорожные;
  • грязевые, или внедорожные;
  • универсальные.

По типу усиления сцепления с дорогой (особенно зимой):

  • европейские – для мягких зим с минимальным количеством снега и льда;
  • скандинавские, или липучки – усиливают сцепление за счет специального протектора;
  • с шипами – оснащенные металлическими элементами для улучшения торможения в условиях снега и льда.

Кроме того, выделяют беспрокольные варианты, выполненные из более жесткой резины.

По направлению протектора также есть разделение на:

  • симметричный ненаправленный рисунок;
  • симметрично направленный рисунок;
  • ассиметричный ненаправленный рисунок;
  • ассиметричный направленный рисунок (самые дорогие варианты).

Тестирование прототипа

После компьютерного моделирования проводятся натурные испытания. В рамках таких тестов разработки компании проходят апробацию в реальных условиях на специальных стендах или конкретных видах транспорта.

При достижении эксплуатационных показателей модель шины уходит в серийное производство.

Подготовка резиновой смеси

Более 80% шины состоит из смеси резиновых компонентов, наполнителей и специальных присадок. Точный состав хранится в строжайшей тайне и является конкурентным преимуществом каждого конкретного производителя.

Рецепты насчитывают до 20 составляющих в строгих пропорциях. Баланс компонентов обеспечивает уникальный набор свойств готовой продукции.

На этой стадии полученная масса тщательно перемешивается и нагревается до 120 градусов.

Необходимое сырье

Можно выделить ряд основных компонентов, которые используются на этапе смешения для производства автопокрышек:

  1. Каучук – материал природного или промышленного производства (синтетический), составляющий основу будущего изделия (40-50% от всего объема).
  2. Технический углерод, или по-другому сажа, нужен для придания прочностных характеристик. Благодаря этому компоненту шины становятся черными (25-30%).
  3. Силикат, или диоксид кремния (около 10%).
  4. Сера – элемент, который нужен для сцепления молекул полимера во время вулканизации.
  5. Специальные добавки, вулканизирующие агенты и модификаторы для достижения заданных свойств.
  6. Масла – для придания однородности смеси (10-15%).

Подбор компонентов шины

Конструкция автомобильной покрышки напоминает пирог, слои которого последовательно накладываются друг на друга. Помимо резиновой смеси покрышка состоит из:

  • стального брекера;
  • текстильного корда, который также проходит процесс обрезинивания;
  • стальных бортовых колец.

В общей сложности могут применяться до 30 элементов, позволяющих усилить готовую конструкцию.

На этой стадии нужно подготовить резиновые заготовки, нарезанные по требованиям геометрии конструкции. Эти элементы изготавливают в цеху перемешивания в специальных низкотемпературных печах.

Отдельно изготавливается протектор из более прочной резины с нанесением нужного рисунка. Для этого используются экструдеры, которые формируют ленту, и оборудование для нарезки протектора под углом.

Сборочное производство

Сборка автомобильных шин происходит на специальных вращающихся барабанах, которые еще называют сборочным станком. Центральная часть этого оборудования увеличивается для того, чтобы придать покрышке нужную форму. Отдельно собираются каркас шины (которому придается форма профиля шины) и брекерный пакет (многослойная кордовая конструкция).

Соединяя обе эти части, получают «сырую шину».

Читать еще:  Как переводится слово шин

Вулканизация

Процесс проходит в специальных аппаратах – пресс-вулканизаторах. Они нужны для реализации химической реакции, в ходе которой каучук за счет содержащейся в резиновой смеси серы переходит из пластического в эластичное состояние.

Технологический процесс проводится при высоких температурах (порядка 170 градусов) и давлении (20 бар) с участием воды и водяного пара. «Сырая шина» распирается с внутренней стороны и прижимается к пресс-форме специальной диафрагмой. После окончания вулканизации автопокрышка приобретает конечные геометрические и эксплуатационные параметры. В среднем на одну заготовку нужна обработка в течение 10-15 минут для легковых и 60-70 минут для грузовых аналогов.

Контроль качества

Заключительный этап на производстве – контроль заявленных параметров на оборудованных стендах и визуальный контроль. По партии выборочно проверяются параметры: форма, неоднородность и радиальное биение в разных плоскостях.

После тестирования и маркировки (типоразмер, индекс скорости, нагрузки) покрышка отправляется на склад готовой продукции и дистрибуцию. Отбракованные шины отправляют на ремонт или переработку.

Обязательная маркировка шин

С 2020 года автомобильные шины вошли в перечень товаров, которые подлежат обязательной маркировке. Эта мера принята для того, чтобы снизить количество контрафактной продукции на рынке.

Технология маркировки – RFID-метки, которые работают бесконтактным способом. Ее наличие подтверждает качество товара и надежность поставщика. За счет того, что каждая метка уникальна, будет возможным проследить информацию о передвижении товара на всем жизненном цикле: от производства до утилизации.

На заметку. Согласно исследованию компании TEBIZ GROUP, лидером импортных поставок в 2018 году стали покрышки из Китая (более 46% от всего объема импорта).

Российские производители и бренды автошин

В России создано несколько производственных площадок, которые выпускают автопокрышки. Отечественные заводы выпускают продукцию, которая соответствует международным требованиям к качеству и поставляется как на внутренний, так и зарубежные рынки.

Вулканизация резины

Шиномонтажных мастерских становятся все больше и больше. Однако в дороге, как у велосипедиста, так и у автомобилиста, может возникнуть ситуация, когда колесо пробилось, а до мастерской далеко. У автолюбителя зачастую есть запасное колесо, а вот у водителя велосипеда такого колеса нет, и возникает необходимость вулканизировать камеру в пути.

Понятие о вулканизации

Вулканизация – это химический процесс, в ходе которого, сырой каучук, улучшая свойства материала в прочности и упругости, становится резиной. По сути, каучук может применяться, как специальный клей, для заделывания прокола в камере или покрышке. Процессы вулканизации резины бывают такими:

  • электрическая;
  • серная;
  • горячая;
  • холодная.

Виды резины

Резина один из немногих материалов, имеющих различную твердость. В зависимости от процентного содержания серы она бывает:

  • мягкая – содержит до 3% серы;
  • полу твердая – от 4 до 30% серы;
  • твердая – более 30%.

Каучук, является природным материалом, и как правило продукция изготовленная из натуральных составляющих, получается наиболее качественной и долговечной. Поэтому комплектующие для велосипедных и автомобильных колес, изготавливается из мягкой резины, в основе которой каучук.

Электрическая вулканизация резины

В целом вулканизация бывает холодной и горячей. Процесс электрической вулканизации относится к горячему способу. В качестве нагревателя в домашних условиях, используется электроплита с керамическим нагревателем, также подойдет строительный фен или обычный утюг. Оптимальная температура для данного способа 145С о . Для определения температуры, можно также воспользоваться подручными средствами, например, если лист бумаги начал обугливаться, значит, температура достигла необходимых показателей.

Электрическая вулканизация резины

Существуют также специальные струбцины с элементом нагрева. Такие устройства могут работать от бытовой сети 220В, от автомобильного аккумулятора, через розетку прикуривателя и от собственной батареи. Все зависит от исполнения каждого прибора. Данные струбцины просты в использовании, необходимо приложить латку из резины к камере, зажать и включить в сеть.

Серная вулканизация резины

После вулканизации каучука

Эта операция состоит из химической реакции, в ходе которой к каучуку присоединяют атомы серы. При добавлении до 5%, получается сырье для изготовления камер и покрышек. В случае склеивания двух элементов, сера, помогает соединять молекулы каучука, образовывая так называемый мостик. Данная процедура относится к горячему способу, но вряд ли получится ее проделать ее в походе или на трассе.

Горячая вулканизация

Каучук, как сырой материал, имеет свойство свариваться в единый состав при температуре 150 °С. Вследствие этого процесса, каучук становится уже резиной и в исходное положение вернуться не может. Благодаря своим возможностям каучук может исправить любые проколы и порезы в камере и покрышке.

Вулканизировать резину горячим способом нужно, только с применением пресса. Глубина и площадь пореза, подскажут, сколько времени нужно сваривать. Как правило, чтобы восстановить 1мм пореза, нужно 4 минуты варки. Соответственно если порез 4мм, то вулканизировать нужно 16 минут. При этом аппаратура должна быть разогрета и настроена.

Выполняя горячую вулканизацию при температуре выше 150С о , можно испортить каучук и ничего не добиться, так как материал будет разрушаться, и терять свои характеристики.

Использование струбцин или пресса, позволяет качественно залатать повреждение. После окончания работ следует убедиться, что в шве нет пустот или пузырьков воздуха. Если таковые имеются, нужно очистить место прокола от свежей резины и заново повторить весь процесс.

Для того, чтобы заклеить камеру в домашних условиях, горячим способом, необходимо выполнить следующее. Из сырой резины, нужно вырезать кусочек немного меньше, чем сама латка. Камера или шина зачищаются в месте повреждения несколько шире, до шероховатого состояния, после чего обезжириваются бензином. Подготавливая латку, нужно подрезать фаску таки под углом 45°, также зашкурить и обезжирить. После чего накрываем место пробоя заплаткой, зажимаем в тиски и нагреваем до нужной температуры.

Читать еще:  Как погасить лампу давления шин

Если растворить сырую резину в бензине, то можно получить специальный клей, для резины, применяя который повышается качество шва. Особое внимание следует уделять температурному режиму. Вулканизация производится при температуре 140 — 150 °С, если появился запах горелой резины, то значит заплатка перегрелась, а если она не слилась с общим изделием, то возможно не достигли нужной температуры. Во избежание прилипания резины к металлу, нужно проложить между ними бумагу.

Холодная вулканизация

В наше время воспользоваться этим методом не составляет труда, так как приобрести набор для ремонта можно в каждом магазине авто или вело запчастей. Комплектация такого набора может отличаться, но в каждом есть латки и специальный клей.

Холодная вулканизация резины

Процедура ремонта в этом случае похожа на горячий способ. Также нужно обработать поврежденную поверхность абразивом, удалить резиновую пыль и обезжирить. После высыхания нанести клей на камеру и приклеить заплатку. В этом случае играет роль не продолжительность прижатия, а его сила. Поэтому недостаточно будет просто придавить камнем, необходимо большее усилие.

Холодная вулканизация резины своими руками довольно-таки несложный процесс, который можно выполнить, где бы ни находился, если есть специальный набор. Однако сырая резина своими руками в домашних условиях не делается. Для таких работ нужно специальное оборудование.

Изготовление приспособления для вулканизации

Каждый вулканизатор имеет два основных элемента – нагревательную часть и зажимное устройство. В основе такого оборудования для обработки резины, может использоваться:

  • утюг;
  • «базарная» электроплитка;
  • поршень от двигателя.

В приспособлении с утюгом, нагревательной частью является поверхность, которой в быту гладят. Если планируем использовать электроплиту, то нагревательную спираль следует закрыть, металлическим листом, а при работе нужно прокладывать бумагу между резиной и металлом. Такое устройство должно быть оборудовано терморегулятором, во избежание перегрева материала.

Прижимную часть вулканизатора проще всего сделать из струбцины. Наиболее простым в изготовлении будет устройство, состоящее из утюга и струбцины. Поскольку они оба металлические, соединить их при помощи дуговой сварки не составит труда. Утюг же имеет терморегулятор.

В вулканизаторе из поршня, также используется металлическая пластина. На нее укладывается резиновая камера. Поршень, своей гладкой частью, которая контактирует со взрывной смесью в двигателе, при помощи самодельного зажима, придавливает латку. Между поршнем и латкой, также прокладывается бумага. После чего в поршень заливается бензин и поджигается.

Такое устройство из поршня, особенно актуально в дороге, когда нет возможности подключиться к электрической сети. Однако такое устройство лишено терморегулятора, и контролировать температуру придется вручную.

Плюсы и минусы вулканизации

Основным достоинством процесса ремонта резины является то, что отремонтировать дешевле, чем купить новое. Однако каждая ситуация индивидуальна, поэтому важно определить спасет ли ремонт ситуацию.

Холодный способ достаточно прост в использовании, это не займет много времени, а затраты будут минимальными. Главный же минус такого способа, это ненадежность склеивания. Такая процедура является временной, и следует как можно быстрее обратиться на СТО.

Горячая вулканизация надежно сваривает резину, позволяет проводить такие работы при любой температуре и имеет невысокую стоимость.

Итак, выполнить ремонт камеры или покрышки можно разными способами, но лучше доверить эту работу специалистам, потому что это собственная безопасность.

Камерные и бескамерные шины

Камерные шины

Камерная шина легкового автомобиля состоит из покрышки и камеры с вентилем, снабженным колпачком или колпачком-ключиком.

Камера представляет собой кольцеобразную замкнутую резиновую трубу с резинометаллическим вентилем. Она изготовляется из эластичной резины и служит только для удержания сжатого воздуха.

Камеры работают в тяжелых условиях, испытывая знакопеременные деформации при высоких температурах. Поэтому резина для камер должна быть воздухонепроницаемой, эластичной, стойкой к тепловому старению, не изменять свои физико-механические свойства при различных температурах окружающего воздуха. Размер камеры должен строго соответствовать размеру покрышки, с которой она комплектуется.

Если мы говорим о шинах для легковых автомобилей, то на данный момент камерные шины это уже вчерашний день. Зарубежные производители отказались от камер, и сейчас на рынке присутствуют только бескамерные шины. Камеры можно увидеть на отечественных моделях шин, но уже не на всех. Все идет к тому что камеры в ближайшее время станут историей.

Бескамерные шины

Бескамерная шина отличается от обычной – она имеет герметизирующий слой толщиной 1,5. 2,0 мм, который привулканизирован к её внутренней поверхности. Он изготовлен из смеси натурального и синтетического каучуков, обладающий пониженной газопроницаемостью.

На бортах шины предусмотрен уплотняющий резиновый слой, обеспечивающий необходимую герметичность в зоне посадки бортов на полках обода колеса. Этому способствует и специальная конструкция бортов шин, предназначенная для увеличения угла наклона носка борта и повышенного натяга бортов на посадочных полках обода.

Для бескамерных шин применяются вставные резинометаллические вентили (рис), которые устанавливаются в вентильные отверстия обода с тугой посадкой.

Читать еще:  Как сделать из холодильника компрессор для подкачки шин

Преимущества бескамерных шин:

Основными преимуществами бескамерных шин по сравнению с камерными является:

  • повышенная надёжность из за отсутствия вероятности быстрой разгерметизации, что улучшает безопасность движения на высоких скоростях;
  • меньшие масса и момент инерции;
  • уменьшение на 50. 70% простоев автомобиля в пути, так как мелкие проколы можно ремонтировать специальной пастой, не снимая шины с колеса;
  • больший на 10. 12 % пробег, что достигается лучшим температурным режимом за счёт усиленной теплопередачи с шины на обод и устойчивости внутреннего давления воздуха в шине, а также отсутствия трения между покрышкой и камерой;

Внимание:

В тоже время применение бескамерных шин требует аккуратного выполнения монтажно-демонтажных работ. Повреждение бортовых закраин особенно стального, может привести к разгерметизации бескамерной шины. При повреждении шины ее ремонтом должны заниматься специалисты на предназначенном для этого оборудовании.

При потере давления нельзя двигаться на спущенном колесе т.к. это приведет к разрушению герметического слоя.

Камера в бескамерную шину не вставляется. На первый взгляд вы усиливаете прочность шины, на самом то деле между камерой и гермослоем образуется воздушная подушка, способствующая разрушению последнего. При увеличении нагрузки на колесо (например: резкий поворот), может произойти разрыв колеса.

Есть претензии к бескамерным шинам из-за слабой боковины. Хочется сказать, что это не так. Идеальных шин нет. Производитель добивается от шины не только прочности, но и комфорта при движении. Именно мягкость боковины и дает ощущение плавности в движении. Сделав жесткую боковину мы сможем прыгать на нашем автомобиле по бордюрам и канализационным колодцам на при движении по ровной и хорошей дороге мы будем себя чувствовать неуютно.

Как производят камеры для шин

Ремонт пневматических шин. В процессе работы (движения) и хра­нения у пневматических шин появляются различного рода поврежде­ния и разрушения. К ним относятся: проколы, прорывы и разрезы по­крышек и камер; износ и отслоение протектора; отслоение боковин от каркаса; разрыв и оголение проволочного сердечника борта; разрыв нитей и расслоение каркаса; повреждение вентилей. Кроме этого, у пневматических шин под воздействием солнечных лучей и высокой тем­пературы проходит процесс старения резины — она становится более твердой и хрупкой, покрывается сеткой мелких трещин. При попада­нии на покрышки или камеры нефтепродуктов резина набухает и те­ряются ее механические свойства; при длительном воздействии влаги подгнивают нити корда и др.

Ремонт камер. Ремонту могут подвергаться камеры, имею­щие проколы, разрывы, прорезы до величины, допустимой техничес­кими условиями. Например, для камер автомобиля ЗИЛ-130 допуска­ется длина разрыва 180 мм, ширина 30 мм, количество разры­вов 2, минимально допустимое расстояние между краями разрывов 1000 мм.

Проколы и разрывы камер обычно ремонтируют наложением заплат. В качестве починочных материалов применяют либо сырую камерную резину, либо вулканизированную резину из утильных камер, не имею­щую признаков старения или разъедания нефтепродуктами. Проколы и разрывы до 30 мм рекомендуется заделывать заплатами из сырой резины, а более 30 мм — заплатами из вулканизированной резины. На прорывах закругляют ножницами острые углы, придав им оваль­ную форму, Поверхность камеры вокруг повреждения зачищают аб­разивным кругом на шероховальном станке или вручную рашпилем, скашивая кромки величиной 10—15 мм вокруг повреждения.

Заплату вырезают такого размера, чтобы она на 20—30 мм пере­крывала края повреждения. Заплата из выбракованной камеры под­вергается шероховке с внутренней стороны.

С шерохованных поверхностей каме­ры и заплаты удаляют пыль, промазы­вают их два раза клеем концентрации 1 : 8 с просушкой после каждой про­мазки в течение 25—30 мин при темпе­ратуре 30—40° в сушильной камере. После этого накладывают заплату на подготовленный участок и прикатывают роликом от середины к краям. Под запла­той не должно быть воздуха. Место вул­канизации припудривают тальком или наносят мыльный раствор и вулканизи­руют. Вулканизацию камер проводят на плите вулканизационного аппарата (рис. 3). Камеру укладывают заплатой на плиту и через деревянную накладку прижимают к плите пинолью. Края камеры не должны быть прижаты к плите. Время вулканизации 15—20 мин, температура 143—145°.

Рис. 3. Электровулканизатор модели 6134:

1 — корпус; 2 – Плита; 3 — Крон­штейн; 4 — пиноль с нажимным

Ремонт покрышек. Технологический процесс ремонта покрышек состоит из следующих операций: приемка в ремонт, мойка, дефектовка, вырезание поврежденных мест, сушка, шероховка, за­делка повреждений, вулканизация. Не принимают в ремонт покрышки, у которых порван или оголен металлический сердечник борта, резина разрушена нефтепродуктами, имеется расслоившийся корд, прелые нити корда и состарившаяся резина. Не принимаются в ремонт также покрышки при высоте рисунка протектора менее 20% номинала у тракторных и 10% у автомобильных и комбайновых покрышек.

Мойка покрышек проводится в моечных машинах или вручную водой и щетками. После мойки покрышки дефектуют и отмечают места повреждений. Для дефектовки покрышек, а также для вырезки мест повреждения, шероховки и т, д. используют борторасширители (рис. 4).

Крупные повреждения (более 25 мм по диаметру или прямоуголь­ники размером более 25×50 мм) вырезают. Повреждения меньших размеров только шерохуют. Повреждения вырезают обычно «наруж­ным» конусом при несквозных повреждениях снаружи, «внутренним» конусом при малом повреждении снаружи и большом внутри и «встречным» конусом при сквозном повреждении. После вырезки повреждения проводят суш­ку покрышки в сушильной камере при температуре 70—80˚С в течение 8—18 ч.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector