Технология производства шин понятным языком
Даже самый красивый автомобиль без хороших покрышек может превратиться в металлолом. С виду непривлекательная конструкция шины – стоит на одной позиции вместе с двигателем. Если исключить человеческий фактор, то поведение автомобиля на дороге полностью зависит от сцепления шин с поверхностью. Для производства резины используют высокотехнологичные операции.
Резиновая смесь – основа шинного производства
Для получения нужного сцепления производят разные модели протекторов под различные типы поверхностей. Свойства резиновой смеси напрямую диктуют поведение покрышки на трассе. Для обеспечения безопасности на трассе при производстве шин учитываются критерии:
- Истираемость – она зависит от твердости резины. Чем выше эта характеристика, тем дольше будет эксплуатационный срок протектора.
- Эластичность – она характеризует амортизационную способность.
- Реакция протектора на окружающую температуру.
Влияние температурного режима на резину стало основанием для разделения её на два вида: летнюю и зимнюю. Каждый сезонный класс оснащается дополнительными критериями при производстве, таких как: скоростные качества морозоустойчивость, прочность и др.
Сырьевые ингредиенты
Состав резины включает множество компонентов. И все они призваны улучшить качество шин.
Силика и масла
За сцепление с мокрой поверхностью отвечает важный компонент в резине – диоксид кремния (силика). Он способствует морозоустойчивости и эластичности. В состав резины включают и масла. Они нужны для придания однородности и мягкости смеси. В процессе развития шинной промышленности одно масло сменяло другое. От высокоароматичных нефтяных масел, которые использовались в бюджетных моделях, постепенно отказываются. Сегодня отдаётся предпочтение в пользу натуральных масел.
Широкое применение у шинников находит рапсовое масло. Производители продолжают искать новые технологии. Так, например, Йокохама использует экзотическое апельсиновое масло неслучайно. Его химическое строение, похожее на строение каучука, позволяет идеально смешиваться с каучуком.
Каучук
Основной компонент резиновой смеси – натуральный продукт каучук. Объект добычи – дерево гевея. В связи с тем, что природный ареал каучукового дерева – только Южная Америка и Азия, с 30-х годов прошлого столетия стали производить синтетический каучук. Диапазон его положительных свойств растёт год от года.
Но уникальные свойства натурального продукта держат лидерские позиции, поэтому производители не готовы полностью менять свои предпочтения. Некоторые параметры, такие как сцепление во время сильного мороза и эластичность, которые проявляет натуральный каучук, искусственному пока не по плечу.
Углерод, сера и другие компоненты
Огромную роль в составе резины играют наполнители. У технического углерода (сажи) в составе резины свои задачи – он выполняет связующую функцию. Чёрный цвет шин – тоже его заслуга.
Чтобы сырую аморфную резину превратить в прочную и упругую, в состав резины посредством вулканизации включают серу, стеариновые кислоты, оксид (окись) цинка и другие компоненты.
Каждый ингредиент в резине, а их в составе десятки, нацелен на улучшение качества протектора. Наделяет шину такими свойством, как сверхвысокое сцепление с дорожным покрытием.
Изготовление составляющих деталей
Технологический процесс производства шин проходит в несколько этапов:
- Экструзия – приготовленную расплавленную резиновую смесь под давлением пропускают через специальную узкую форму. Получают резиновые ленты.
- Производят элементы каркаса. Материал – длинные синтетические и стальные нити.
Резиновые ленты для центральной части и боковой изготавливают по отдельности.
Сборка
Сборку шины производят на специальных станках, оборудованных вращающимся барабаном, края которого динамичны, и перед укладкой боковин их сближают. Основа любого протектора – каркас, который выполняется из нескольких слоёв резины. Последовательность действий автоматизирована:
- Первый слой – герметизирующий. Выполняется он из синтетического каучука. Его задача – удерживать в покрышке воздух. Воздушная прослойка напоминает камеру.
- Обрезиненные текстильные нити укладывают перпендикулярно направлению движения. Такая укладка с учетом вектора движения дала название шине «радиальная». В диагональных шинах нити корда идут под углом. У рядом лежащих слоёв в проекции нити перекрещены.
- По обоим краям полотна монтируют резиновые ленты. Фиксируют бортовые стальные кольца, выполненные из жгутов проволоки. Так формируется «скелет» шины. Кольца выполняют задачу по сохранению формы будущего протектора и упрощают монтировку покрышек на диск, после чего вокруг них оборачивают края каркаса.
- Устанавливают боковые ленты, края барабана постепенно сходятся, а центральная полоса изгибается и становится выпуклой.
- Монтаж ленты брекера. Она в конструкции шины необходима для улучшения управляемости на высоких скоростях и для защиты протектора от механических повреждений. Для их изготовления используют обрезиненные стальные нити.
- Над брекерной лентой монтируют резиновую ленту – будущий протектор.
- Запускается пресс-форма, которая формирует боковые поверхности с помощью вулканизации.
Финишное действие – контроль качества шины. На склад отправляются протекторы, только не имеющие дефектов.
Качество нужно всем
Шинных заводов в мире много. Работают на них и люди, и роботы. Все компании стремятся к первенству в этой нише. Технологические процессы изготовления протекторов у всех идентичны. Отличает продукцию друг от друга рисунок протектора и главное – состав резины.
Каждая компания постоянно изучает и совершенствует состав резины. В разных моделях используют и разную рецептуру резиновой смеси. Например, в зимних спортивных образцах некоторых производителей резина способна подстроиться к температуре окружающей среды, начиная от - 7° C и заканчивая - 40° C. При этом шины показывают в крайних точках диапазона высокие сцепные характеристики.
Безопасность на дорогах – это первое, что ставится во главу угла при производстве покрышек. Новинок постоянно ждут от шинников.
