Как делают автомобильные шины? технология производства

Основные типы матриц для заливки форм приманок

В результате практики производства силиконок рыболовы разработали технологию изготовления двух основных типов матриц — одностороннюю и двухстороннюю вариацию литейного приспособления. В обоих случаях придётся иметь готовый образец, вдавливающийся в матрицу. Односторонняя форма готовится по технологии представленной в предыдущей главе и является быстрым способом начать производство приманок. Двухсоставная матрица сложнее в изготовлении и потребует определённых усилий производства, но в итоге отливаемые в таком типе формы насадки имеют более реалистичный вид и выглядят гораздо привлекательней для хищника.

Двусторонняя матрица изготавливается из двух частей в которых делается зеркальный оттиск половины аналога насадки. Для заливки две части приспособления придётся соединить в одно изделие получив нужный под производство силиконки объём. В таких матрицах предусматривают литник и до 6–8 отверстий для удаления, вытесняемого из заполняемого силиконом объёма воздуха. Гипсовые половинки соединяют, применяя толстую шляпную резинку, иначе говоря, модельку, или используя струбцины.

Для плотного соединения и последующего разъединения частей их рекомендуется промазать вазелином. Мастера отливки силиконок зачастую используют мульти-матрицу, в которой при отливке получают сразу серию однотипных или различных по форме и параметрам привлекательных приманок.

Что значит понятие «вулканизация шин»?

Длительный срок эксплуатации и плохое качество дорог не наилучшим образом сказываются на состоянии автомобильных шин. Агрессивное влияние внешних факторов приводит к тому, что на их поверхности образуются повреждения. Оптимальный вариант в данном случае — отправиться в станцию техобслуживания, где специалисты проведут вулканизацию покрышек.

Вулканизация — высокотехнологичный процесс, при котором каучук образуется в резину. Данное сырьё позволяет в разы минимизировать расходы на обслуживание и ремонтные работы покрышек.

Любая автомастерская предлагает несколько вариантов вулканизации:

• горячая — «сырая резина» поддается термической обработке и крепится на порезанном участке;
• холодная — применяется подобранная заплатка и клеевое вещество.

Первая разновидность ремонта проблемы более эффективна и отличается надежностью, поскольку колесо можно использовать в обычной среде длительное время. Второй тип чаще всего применяется в качестве временной закладки. Согласно инструкции, вулканизацию допустимо применять при следующих разрезах: при поперечных порезах — до 25 мм, продольных — до 35 см.

«Горячая вулканизация»

Метод «горячей вулканизации» основывается на обработке пореза каучуком при помощи высоких температур. Термическое воздействие позволяет превратить резиновые компоненты в один монолитный слой. Время проведения процедуры в среднем составляет 1-2 часа (в зависимости от уровня повреждения).

Горячая вулканизация включает в себя несколько этапов:

1. Демонтаж покрышки и обработка пореза фрезой.
2. Покрытие ранее обработанного участка защитными средствами.
3. Тщательно высушенный участок равномерно заполняется каучуком и отправляется на специализированный станок.
4. Вулканизация шины проводится при температуре 120-140 градусов.
5. Нанесения кордовой заплатки для улучшения технических характеристик.
6. Финишная обработка покрышки и ее монтаж на место.

Расценки на такую процедуру составляют от 400 рублей и напрямую зависят от радиуса шины, определенного региона и стоимости исходных материалов.

«Холодная вулканизация»

Такой способ не нуждается в нагреве и применяется в экстренных ситуациях. Заплатки или так называемые жгуты скрепляются при помощи «цемента». Проводится холодная вулканизация следующим образом:

1. Демонтаж колеса и визуальная диагностика пореза.
2. Обезжиривание и очищение повреждения.
3. На обработанное место наносится клей.
4. Колесо накачивается и монтируется обратно.

Предварительная стоимость данной процедуры составляет 250 рублей (все исходит от марки используемых материалов и степени сложности повреждения).

Надежность шин после ремонтных работ

• Ремонт боковых и продольных порезов на шине при помощи вулканизации позволяет в разы продлить срок службы покрышки. При соблюдении технических требований во время проведения процесса, отремонтированное колесо может прослужить еще несколько сезонов в условиях ежедневной эксплуатации транспортного средства.
• Холодная вулканизация должна применяться исключительно с использованием качественных клеевых составов. В особо сложных случаях необходимо проводить разбортовку колеса и наносить дополнительную заплатку на покрышку с внутренней стороны.
• Наиболее распространенным дефектом, который появляется в следствие непрофессиональной работы является появление грыжи на заклеенном участке покрышки. Они также незамедлительно требуют ремонта и вмешательства специалистов. При повторном возникновении проблемы рекомендуется заменить комплектующие детали.

Балансировка колеса после проведения вулканизации

Вулканизация оказывает влияние на структуру колеса, смещая в сторону его центр тяжести. Это приводит к дисбалансу векторов приложения, что может сказаться на качестве езды и привести к возникновению аварийной ситуации. Помимо этого, может случится следующее:

• Преждевременный износ подвески и протектора;
• увеличение тормозного расстояния;
• неприятные вибрации в рулевой системе управления.

Чтобы свести всевозможные риски на автомагистралях, необходимо провести балансировку шин сразу же после вулканизации. Балансировку колеса проводят на специализированном станке. Более эффективного результата удается достичь благодаря использованию инновационных электронных стендов.

P.S. Некоторые автолюбители несмотря на это считают, что правильный ремонт шины с боковым порезом — отнести её на помойку и купить новую. Ремонт бокового пореза допустим исключительно шинах для сельхоз и спецтехники, где скорости небольшие. Выбор остаётся только за Вами.

Резины специального назначения

Специальные резины подразделяют на несколько видов: маслобензостойкие, теплостойкие, светоозоностойкие, износостойкие, электротехнические, стойкие к гидравлическим жидкостям.

Маслобензостойкие резины получают на основе каучуков хлоропренового (наирит), СКН и тиокола.Наирит является отечественным хлоропреновым каучуком. Хлоропрену соответствует формула СН2==ССI—СН=СН2.
Вулканизация может проводиться термообработкой даже без серы, так как под действием температуры каучук переходит в термостабильное состояние.
Резины на основе наирита обладают высокой эластичностью, вибростойкостью, озоностойкостью, устойчивы к действию топлива и масел, хорошо сопротивляются тепловому старению. (Окисление каучука замедляется экранирующим действием хлора на двойные связи.)
По температуроустойчивости и морозостойкости (от —35 до —40 °С) они уступают как НК, так и другим СК.
Электроизоляционные свойства резины на основе полярного наирита ниже, чем у резины на основе неполярных каучуков.
(За рубежом полихлоропреновый каучук выпускается под названием неопрен,
пербунан-С и др.).

СКН — бутадиеннитрильный каучук — продукт совместной полимеризации бутадиена с нитрилом акриловой кислоты —СН2—СН =СН—СН2—СН2—СНСN—
Резины на основе СКН обладают высокой прочностью ((в = 35 МПа), хорошо сопротивляются истиранию, но по
эластичности уступают резинам на основе НК, превосходят их по стойкости к старению и действию разбавленных кислот и щелочей. Резины могут работать в среде бензина, топлива, масел в интервале температур от -30 до 130 °С.
Резины на основе СКН применяют для производства ремней, конвейерных лент, рукавов, маслобензостойких резиновых деталей (уплотнительные прокладки,манжеты и т. п.).Тиоколы – торговое название полисульфидных каучуков.
Из смеси каучука с серой, наполнителями и другими веществами формуют нужные изделия и подвергают их нагреванию. При этих условиях атомы серы присоединяются к двойным связям макромолекул каучука и «сшивают» их, образуя дисульфидные «мостики». В результате образуется гигантская молекула, имеющая три измерения в пространстве — как бы длину, ширину и толщину. Полимер приобретает пространственную структуру. Если к каучуку добавить больше серы, чем нужно для образования резины, то при вулканизации линейные молекулы окажутся «сшитыми» в очень многих местах, и материал утратит эластичность, станет твёрдым — получится эбонит. До появления современных пластмасс эбонит считался одним из лучших изоляторов.

Полисульфидный каучук, или тиокол, образуется при взаимодействии галоидопроизводных углеводородов с многосернистыми соединениями щелочных металлов:

…—СН2—СН2—S2—S2— …
Тиокол вулканизуется перекисями. Присутствие в основной цепи макромолекулы серы придает каучуку полярность, вследствие чего он становится устойчивым к топливу и маслам, к действию кислорода, озона, солнечного света. Сера также сообщает тиоколу высокую газонепроницаемость (выше, чем у НК), поэтому тиокол — хороший герметизирующий материал.

Механические свойства резины на основе тиокола невысокие.
Эластичность резин сохраняется при температуре от —40 до —60 °С.
Теплостойкость не превышает 60—70 °С. Тиоколы новых марок работают при температуре до 130 °С.Акрилатные каучуки — сополимеры эфиров акриловой (или метакриловой)кислоты с акрилонитрилом и другими полярными мономерами — можно отнести к маслобензостойким каучукам.
Каучуки выпускают марок БАК-12, БАКХ-7, ЭАХ.
Для получения высокопрочных резин вводят усиливающие наполнители.
Достоинством акрилатных резин является стойкость к действию серосодержащих масел при высоких температурах; их широко применяют в автомобилестроении.Они стойки к действию кислорода, достаточно теплостойки, обладают адгезией к полимерам и металлам.
Недостатками БАК являются малая эластичность,низкая морозостойкость, невысокая стойкость к воздействию ; горячей воды и
пара.

Износостойкие резины получают на основе полиуретановых каучуков СКУ.
Полиуретановые каучуки обладают высокой прочностью, эластичностью, сопротивлением истиранию, маслобензостойкостью. В структуре каучука нет ненасыщенных связей, поэтому он стоек к кислороду и озону, его газонепроницаемость в 10—20 раз выше, чем газопроницаемость НК.
Рабочие температуры резин на его основе составляют от —30 до 130°С.

Уретановые резины стойки к воздействию радиации. Зарубежные названия уретановых каучуков — , вулколлан, адипрен, джентан, урепан.
Резины на основе СКУ применяют для автомобильных шин, конвейерных лент, обкладки труб
и желобов для транспортирования абразивных материалов, обуви и др.

Из какого сырья делают резину?

Большая часть резиновых материалов получается в результате промышленной обработки синтетических и натуральных каучуковых смесей. Достигается эта обработка посредством сшивки каучуковых молекул химическими связями. Последнее время используется порошкообразное сырье для производства резины, характеристики которого специально рассчитаны на образование литьевых форм. Это готовые композиции на базе жидкого каучука, из которых в том числе выпускают эбонитовые изделия. Сам процесс вулканизации не обходится без специальных активаторов или агентов – это химические вещества, способствующие сохранению оптимальных рабочих качеств смеси. Обычно для данной задачи используют серу. Это компоненты, составляющие основу набора, требуемого для изготовления резины. Но, в зависимости от требуемых эксплуатационных качеств и назначения продукта, технологи вводят производственные этапы, на которых структура изделия обогащается и модифицирующими элементами.

Сырье, используемое в шинной промышленности

Для производства шин применяются натуральные, а также синтетические материалы, выпущенные химической и нефтехимической промышленностью. Среди них следует выделить:

Каучук

Является основой для изготовления резиновой массы. Относится к группе полимеров, характеризующихся водонепроницаемостью и эластичностью. Выделяют природный и синтетический каучук.

Для получения натурального материала используется млечный сок каучуконосных растений. Это гевея – вечнозеленый однолетник, произрастающий в условиях тропического климата. Крупнейшие плантации этого растения находятся в странах Южной Америки и Юго-Восточной Азии. Также для получения природного каучука применяются некоторые другие однолетние побеги. Ареал их произрастания – регионы с достаточно теплым климатом.

Искусственный каучук получают из углеводородного сырья путем углубленной переработки нефти. Именно этот материал и используется по большей части в современной шинной промышленности из-за его доступности и меньших затрат при производстве.

Технический углерод

Применяется для улучшения эксплуатационных свойств готовых изделий. По сути, он представляет собой сажу – побочный продукт промышленной переработки. В последнее время мировые производители отказываются от него в пользу кремниевой кислоты – вещества более экологичного.

Вулканизационные агенты

Представляют собой различные материалы, используемые для вулканизации – химического процесса, который обеспечивает превращение сырого каучука (естественного или синтетического происхождения) в резиновую массу. К ним относятся оксиды различных металлов, производные углеводородов, смолы и так далее.

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).

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 само существование автомобильных покрышек. 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:

1. Изготовление прорезиненной ленты, которая является заготовкой для протектора и разрезается на части в соответствии с размером шины;
2. Изготовление шины, каркаса и брекера, отвечающих за жесткость и устойчивость к механическим повреждениям, материалом для которых случит стекловолокно или металлокорд. Как правило, стекловолокно, обладающее повышенной износостойкостью, используется для производства шин премиум–класса, в то время как металлокорд применяется в грузовых шинах.
3. Изготовление борта и боковой части шины. При этом борт является самой жесткой частью покрышки и отвечает за ее герметичное крепление на ободе колеса.

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:

Шинные заводы в России

Модель Continental

Производители шин в России (список):

• Кировский шинный завод (КШЗ). На текущий момент на конвейере КШЗ запущен существенный модельный ряд с большим количеством типоразмеров. В связи с этим постоянно расширяется рынок сбыта.
• АШК, г. Барнаул. Не так давно технология завода была обновлена в соответствии с современными требованиями, и на текущий момент предприятие вырабатывает около 60 моделей и размерных рядов покрышек для сельскохозяйственной и боевой техники, грузового и внедорожного транспорта, а также около 30 образцов модификаций для авиации.
• «Кордиант», который соединяет несколько популярных автопредприятий. Омский шинный завод, изготавливающий покрышки для тяжелых и лёгких грузовых автомобилей, автобусной категории, спецтехники и тракторов. «Кордиант-Восток» вырабатывает летнюю и шипованную резину для легковушек. Завод на Волге, именуемый «Волтайр-Пром», изготавливает исключительно с/х модификации. Ярославский завод производит продукцию по особой технологии. Производитель выпускает автопродукцию в большом объеме.
• Йокогама Р.П.З. Японский бренд, который в России носит наименование ООО «Йокохама Рус». Насчитывает около 60 дочерних заводов, расположенных в различных странах, одно из них располагается в России. Размерный ряд подходит почти ко всем легковым авто.
• ЗАО «Воронежский шинный завод». Относится к итальянскому холдингу Pirelli. Итальянцы модернизировали предприятие и установили современное техоборудование, что позволило наращивать производство.
• «Уралшина». Автопредприятие основано в 1943 году. Шинами этого предприятия пользуются промышленные компании, а также структуры, относящиеся к оборонной промышленности. Затем предприятие наладило производство специальных покрышек, которыми укомплектовывают дизельные и электрические автопогрузчики.
• Нижнекамский шинный завод-изготовитель. Наибольшее предприятие на текущий момент в РФ. Изготавливают покрышки для легковых, грузовых и сельскохозяйственных автомашин под названием «Кама».
• ООО «Нокиан Шина». Выпускаемые изделия отправляются на автоэкспорт в зарубежные государства. Покрышки относятся к бюджетной категории. Продукция с необычным узором протектора. Модельный ряд этого производителя представлен сотней моделей шин.
• «Континенталь», г. Калуга. Производят покрышки под названием Continental в небольшом объеме. В 2018 году начат выпуск шин экономичной ценовой подкатегории под названиями Gislaved и Matador, которые обеспечивают экономию топлива при любом скоростном режиме.