Производство автомобильных шин на первый взгляд кажется чем-то примитивным и скучным. На самом деле это целая наука.
СОЗДАНИЕ ШИН – НАУЧНЫЙ ПОДХОД
Шины состоят из 12 слоев резины. У каждого слоя свои свойства и особенности, т.е. они не повторяются.
Разрабатываются новые рецепты резины в специализированных лабораториях. Все начинается с экспериментов над сырьем: в резину добавляют различные примеси и оценивают характеристики полученного материала. Если у резины появляются новые полезные свойства, особенно касающиеся прочности, то ее берут в производство.
Но куда интереснее рисунок протектора. Для начала делается прототип шины, на которой лазером на покрышке прожигается тонкий рисунок по типу карандашного чертежа. Предварительно шину покрывают специальной белой смесью, во избежание ее возгорания от лазерного высокотемпературного луча. Точность этой работы в отдельном помещении через монитор контролирует специалист-физик.
Полученный рисунок – это только набросок. Каждая канавка на шине, в том числе самые мелкие детали, вырезается вручную с помощью специального металлического лезвия, раскаленного до красна при включении. На вырезание протектора летней покрышки уходит примерно 2 часа, а на зимнюю – все 8 часов, ведь у нее более сложный и глубокий рисунок. Требования к качеству вырезания – самые высокие: не должно быть даже малейшего намека на неровности или неверные окружности, поэтому очень важно работать крайне аккуратно. Одна ошибка – и все, шину придется выбросить, поскольку неверный даже минимально рисунок протектора напрямую влияет на результат тестовых испытаний шины. Ювелирная работа!
Когда несколько десятков прототипов новой шины готовы, их отправляют в испытательный центр. Там с помощью специального агрегата оценивают пятно контакта покрышки с поверхностью. С определенной силой аппарат прижимает шину к чувствительной пластине. Компьютер обрабатывает данные и выводит результат на монитор. В идеале пятно должно быть равномерным. В противном случае шину использовать нельзя - она будет вызывать заносы во время езды.
Далее прототипы шины проходят целый ряд динамических тестов на износ. В бронированной камере покрышку накачивают до критического давления, разгоняют до сверхвысокой скорости, имитируя езду по дороге. Шина сутками крутится беспрерывно.
Если прототип хорошо показал себя в ходе динамических тестов, ему дадут пройти заключительное испытание – гоночный трек. Профессиональные пилоты ездят на разных машинах с прототипом новой модели шин. Прототип проверяют на разных типах дорожного покрытия и в разных погодных условиях. И только если все пилоты хорошо оценят шину, то ее пустят в производство.
ПРОИЗВОДСТВО ШИН ОТ А ДО Я
Конкретный химический состав той или иной шины производители держат в секрете, но основные компоненты все же одинаковые:
- каучук
- кремниевая кислота
- вулканизирующие активаторы
- технический углерод
- смола
- масло
Все компоненты отмеряются автоматически с точностью до грамма и лишь потом пускаются по конвейеру в резиносмеситель. Там они измельчаются и перемешиваются. На выходе получается что-то вроде фарша. Вещество попадает на вальцы, где из него прокатывается длинное резиновое полотно. Иногда материал отжимают, чтобы убрать воздух и сделать субстанцию более однородной.
За процессом следит рабочий, контролируя качество резины. Если материал недостаточно однородный, он возвращается в резиносмеситель. Это происходит до тех пор, пока качество резины не будет соответствовать требуемому.
Затем резина направляется в мойку, где ее обливают мыльной водой. После этого ее быстро сушат с помощью мощных вентиляторов. Благодаря такой обработке резина не будет слипаться, так что ее можно складывать, сворачивать в рулон и т.д., что упрощает хранение и транспортировку.
Отдельно нужно рассказать про производство специальных колец, которые удерживают шину на ободе. Изготавливаются они из стальной проволоки с медным покрытием и слоем резины сверху. Отличительная особенность колец в том, что они всегда принимают исходную форму. К готовому кольцу припаивают боковую часть шины. Получившуюся деталь называют крылом.
Тем временем различные сорта резины, приготовленные в резиносмесителе, заправляются в сборочный станок. Этот агрегат автоматически наматывает слои разных материалов на большую бобину, формируя будущую шину слой за слоем.
Когда основа готова, к заготовке подается сжатый воздух, чтобы придать ей форму шины. После этого с двух сторон прикрепляются крылья.
В результате получается нечто очень похожее на шину без протектора. Но ей еще нужно пройти через аппарат для вулканизации: будущая шина помещается в специальную пресс-форму, на стенках которой расположен рисунок протектора. Пресс-форма разогревается до температуры около 200 °С, и отпечатывает на шине спроектированный рисунок. В это время внутри покрышки с помощью пара или горячей воды создается высокое давление. Это нужно, чтобы стенки не деформировались под влиянием температуры.
Но в аппарате для вулканизации шина получает не только рисунок протектора. Под действием технического углерода она изменяет свою структуру, становясь тверже и прочнее. Строго говоря, именно в этот момент каучук становится резиной.
Готовая шина проходит через рентген. Если на снимке будет заметны дефекты – шина подвергается утилизации. Если дефектов нет - она проходит стресс-тест. Сначала в нее закачивают воздух под давлением, которое гораздо выше рекомендованного для нормальной эксплуатации. Затем шину прокатывают на специальном барабане, имитируя агрессивную езду. И только если шина выдержит все эти испытания, ее отправят на склад, а оттуда – в магазин.
Вот так и производят хорошо знакомые нам автомобильные шины.
Однако временами автомобильные шины нуждаются в их подкачке, с чем отлично справляются специально предназначенные компрессоры.
Очень скоро выйдет новый материал, оставайтесь с нами!