Из чего делают автомобильные шины: Из чего делают автомобильные шины

Содержание

Из чего делают автомобильные шины

11.12.2017, Просмотров: 1678

О производстве автомобильных шин ходит множество легенд и споров. Некоторые думают, что основа для шины составляет нефть, но на сегодня это не так. Первые автомобильные шины были исполнены из 100% природного материала.

Каучук

Каучук является основным компонентом для производства шины. Данный материал добывается при помощи каучукового дерева. Такие деревья растут на просторах Южной Африки, и только в 16 веке в Европе узнали о многовековом существовании дерева.

«Кастилья и Гевея» это основные источники каучука. Когда ломались ветки этих деревьев, то пролитый сок взаимодействовал с воздухом, и получалось тягучее вещество, очень схожее с резиной.

Особенности конструкции

Современная покрышка состоит из природного синтетического каучука и корда. Сам корд может состоять из металлических, текстильных и полимерных нитей. Состав шины:

  • каркас;
  • множество слоев брекера;
  • протектор;
  • борт с боковой частью.

Существует два типа шины по ориентации нитей:

  • радиальная;
  • диагональная.

Радиальная

Радиальный тип покрышки шины имеет нити, которые располагаются вдоль профиля покрышки от борта до борта. Такая конструкция позволяет не растягиваться резине поперек, а брекер, размещенный диагонально, предотвращает продольное перемещение нитей. В данной конструкции напряжение на нити меньше вдвое, чем в диагональной резине. Так же это позволяет наносить меньше слоев корда, что существенно понижает себестоимость шины. Низкая толщина каркаса, из-за меньшей силы трения, позволяет выделять маленькое количество тепло, что благоприятно сказывается на долговечности протектора.

Одним из достоинств радиальной шины является хорошее сцепление с дорогой, предотвращающее качение. Это преимущество значительно сказывается на расходе топлива.

К недостаткам можно отнести жесткое качение, появляющееся на неровной дороге, такое явление присуще низкопрофильной резине. Так же шина уязвима к ударам, порезам и проколам.

Диагональная покрышка

В такой шине каркас корда располагается диагонально под углом 53°. Такая внутренняя конструкция позволяет шине растягиваться вдоль и поперек, это делает шину эластичной. Боковина шины толстая, что позволяет держать низкое давление в покрышке. Диагональные шины крайне редко применяются в современном автомобилестроении, поэтому используются только в старых отечественных грузовых автомобилях, а так же на новой спецтехнике.

Из чего состоит каркас шины

Брекер. Этот элемент располагается между протектором и каркасом. Он служит для того, что бы защитить шину от ударов и придает жесткость на поверхности, контактирующей с дорогой.

Протектор. Он служит для регулировки правильного коэффициента контакта между дорогой и шиной. Протектор имеет разного рода рисунок. Для грунтовых дорог, шоссейных, городских, снежных разный рисунок. Основной задачей протектора обеспечение надежное сцепление с дорогой. К примеру: при дождевой погоде, во избежание эффекта «аквапланирование» протектор должен быстро отводить воду от колеса, благодаря чему шина плотно контактирует с поверхностью дороги, а не воды.

Борт. Благодаря борту обеспечивается надежная посадка шины в колесе.

Производство шины

Над тем, какая будет резина на выходе из производства, решает состав инженеров, который тщательно прорабатывают каждый рисунок на протекторе, отвечающий за свою роль. После того, как шина была смоделирована, наступает этап производства.

Рождается будущая шина в цеху резиносмешения. Здесь готовиться резиновая смесь, из которой сделана покрышка. В основе смеси пласты резины и технический углерод (сажа, смолы и 20 нужных компонентов, которые не рассекречиваются). Ингредиенты будущей шины отправляются в смеситель. Данный процесс напоминает замес теста: битум, каучук, канифоль и сера смешиваются, но рецептура может меняться в зависимости от типа резины по покрытию дороги и времени года.

После смешения пласты резины попадают в сборочный цех, где в первую очередь производят бортовое кольцо, которое придает жесткость и герметичность будущей шине. Бортовое кольцо состоит из проволоки, материалом для этого служит латунь. С большой катушки нити разматываются, протягиваются и собираются в одну стальную ленту. Что бы склеить нити, они проходят через экструдер, где плавится резина и обволакивает проволоку. Затем из ленты, при помощи робота, формируется кольцо.

Следующий слой – брекер. Для укрепления конструкции применяют нейлоновый бандаж. Параллельно изготавливается протектор – слой резины с разноцветными полосами. При помощи нитей разного цвета маркируется модель покрышки. Соседний аппарат готовит не менее важную деталь покрышки – гермослой. Он придает герметичность шине, и служит заменой камере. Поверх слоя наносится текстильный каркас и присоединяется бортовое кольцо, и сверху покрышка.

Вся конструкция под большим давлением сжимается, после чего необходимо загнуть края и придать конструкции форму. Что бы придать конструкции окончательный вид, ее перемещают в большой вулканизатор. Колесо размещается в раскаленную форму, где под температурой 200 градусов и высоким давлением покрышка приобретает конечную форму и рисунок протектора. Во время вулканизации каучук взаимодействует с серой и превращается в готовую резину.

После приготовления шины, вся партия проходит проверку на специальном станке, где проверяется наличие или отсутствие деформации и степень герметичности. Часть шин отправляются на динамические и стендовые испытания в лабораторию. Там резина проходит тесты в экстремальных условиях, где проверятся прочность резины на предмет наезда на острый предмет, прочность бортовых колец, максимальную скорость шины в жестких условиях эксплуатации.

После всех проверок, при условии, что покрышка соответствует всем нормам и мировых стандартам, она отправляется в магазины, после чего служит на дороге.

экскурсия по заводу Pirelli — журнал За рулем

Все автомобильные шины производят из схожих ингредиентов и по схожим технологиям. Но есть нюансы.

Материалы по теме

Если считать изобретателем пневматической шины Джона Данлопа, то современная покрышка имеет почти 130‑летнюю историю: шотландец получил патент в 1888 году. Однако аналогичную идею Роберт Уильям Томпсон запатентовал еще раньше — в 1846 году. И хотя в то время изобретением никто не заинтересовался, предлагаю считать, что эта статья о производстве шин посвящена их 170‑летнему юбилею.

Чтобы проследить все стадии процесса, я посетил крупнейший итальянский завод фирмы Pirelli, который расположен в Турине, а затем заглянул на российское производство Pirelli в Воронеже.

Всё начинается с изготовления резиновой смеси. От ее состава зависят характеристики будущей шины. Смешиваются натуральный и синтетический каучук, полимеры, масла, смолы, сера, сажа и прочие вещества. Точную рецептуру не раскрывает ни один шинник — это ноу-хау и тайна за семью печатями. Примерно как с кока-колой: ингредиенты указаны на этикетке, но приготовить из них требуемый продукт вряд ли получится.

На таких катушках хранятся заготовки резиновых лент в ожидании отправки на следующую стадию производства.

На таких катушках хранятся заготовки резиновых лент в ожидании отправки на следующую стадию производства.

Резиновая лента будущего протектора начинает свой путь к превращению в автомобильную шину.

Резиновая лента будущего протектора начинает свой путь к превращению в автомобильную шину.

Львиную долю компонентов получают искусственным способом, и у них есть срок годности. Если он истек, материал утилизируют — в производство некондиция не попадает. Кроме того, всё сырье проверяют в лаборатории завода на соответствие рецептуре.

Проверенные партии отправляют на смешивание. На выходе получают резиновую ленту-полуфабрикат, раскатанную вальцами станка в тонкий слой. На заготовки ставят штампы и цветные метки с информацией о составе и дате производства.

Основным материалом для шинной промышленности был и остается каучук. В летние шины идет больше искусственного каучука, а в зимние, для которых важна мягкость, - натурального. Природный каучук добывают в основном в Азии и Латинской Америке. Больше половины его объема уходит на производство шин. А первый в мире завод по производству синтетического каучука был запущен в 1932 году в Ярославле.

Шина состоит из каркаса, нескольких слоев брекера, протектора и боковин. У каждой из этих составляющих свой путь. Текстильный и полимерный корды покрывают слоем резины, причем параметры выходящих из оборудования лент контролирует лазер. Для каждой модели шины и ее типоразмера требуется своя ширина, поэтому для изготовления применяют автоматизированные линии с барабаном изменяемых размеров. Это каркас будущей шины, ее внутренний слой. Правда, с закачанным внутрь воздухом контактирует не он, а так называемый гермослой — тонкое резиновое полотно, обеспечивающее герметичность современных бескамерных шин. По сути, оно заменяет собой камеру и, соответственно, должно обладать всеми ее свойствами.

Корд вытягивается из катушек и направляется на обрезинивание.

Корд вытягивается из катушек и направляется на обрезинивание.

Бортовые кольца на проволочной основе обеспечивают прочность боковой поверхности шины.

Бортовые кольца на проволочной основе обеспечивают прочность боковой поверхности шины.

Процесс рождения «зеленой» шины — это «женитьба» всех изготовленных ранее отдельных компонентов.

Процесс рождения «зеленой» шины — это «женитьба» всех изготовленных ранее отдельных компонентов.

Так устроена современная бескамерная шина: 1 — протектор; 2 — нейлоновый бандаж; 3 — слои брекера; 4 — боковина; 5 — каркас; 6 — бортовое кольцо.

Так устроена современная бескамерная шина: 1 — протектор; 2 — нейлоновый бандаж; 3 — слои брекера; 4 — боковина; 5 — каркас; 6 — бортовое кольцо.

На каркас накладывается обрезиненный стальной корд — брекер. Обычно укладывают несколько слоев под углом друг к другу. Они обеспечивают способность покрышки противостоять ударам и помогают ей сохранять форму.

Верхний слой — протектор. Из станка он выходит опять-таки в виде резиновой ленты необходимой ширины, только гораздо более толстой, нежели каркас и брекер. На этой же стадии наносятся хорошо известные всем автомобилистам цветные полосы, по которым можно узнать параметры шины, взглянув на ее рабочую поверхность, а не на боковину, - так легче идентифицировать колеса на складе.

Протектор должен быть износостойким и одновременно обеспечивать надежное сцепление на разных поверхностях и в широком диапазоне температур. Отсюда особые требования к резиновой смеси, причем ее состав в разных частях протектора серьезно меняется. Мягкая резина контактирует с асфальтом, внутренняя, более жесткая, держит удары, резина третьего сорта, на плече, нужна для перехода от контактной поверхности к боковине.

Боковая часть покрышки принимает на себя ударные нагрузки и играет важную роль при прохождении поворотов. В зоне, прилегающей к колесному диску, за утолщением скрыто бортовое кольцо. Это несколько слоев прочной проволоки, также обрезиненной.

Когда все элементы готовы, они подаются на станок первичной сборки. Он соединяет гермослой, каркас, брекер и протектор, заворачивает «крылья» последнего и соединяет их с боковинами. Результат работы — так называ­емая «зеленая» шина. Она уже приняла нужную форму, но ее бока раздуты, протектор гладкий, а сама резина очень податлива: ее можно повредить буквально нажимом руки. Однако на этом этапе уже можно провести первый визуальный контроль качества.

Усики на новых шинах — это следы от каналов отвода воздуха в пресс-форме. Со временем каналы забиваются и требуют прочистки.

Усики на новых шинах — это следы от каналов отвода воздуха в пресс-форме. Со временем каналы забиваются и требуют прочистки.

Последний этап — вулканизация. «Зеленую» шину обрабатывают составом, исключающим прилипание резины к пресс-форме во время термической обработки, и в горизонтальном положении подают на платформу станка. Внутри будущей покрышки надувают резиновую камеру. Сначала небольшим давлением — около 0,3 бар, дабы обеспечить равномерный прижим диафрагмы к заготовке, затем оно возрастает до 15 бар и более. Снаружи шину облегает пресс-форма с рисунком протектора и надписями на боковинах.

«Выпекание» с подачей водяного пара при температуре около 170–200 ºС занимает от 3 до 35–40 минут, в зависимости от типа покрышки. На туринском заводе на создание заготовки шины уходит в среднем около 17 минут, а на вулканизацию — около 15 минут.

Готовые шины проходят контроль качества и, в зависимости от результатов, отправляются на склад готовой продукции либо прямиком на утилизацию. Некоторые экземпляры отбирают для продолжительных ресурсных тестов.

Готовые шины проходят контроль качества и, в зависимости от результатов, отправляются на склад готовой продукции либо прямиком на утилизацию. Некоторые экземпляры отбирают для продолжительных ресурсных тестов.

Материалы по теме

На выходе шину снова ждет контроль — визуальный и инструментальный. Причем проверяют еще горячее изделие: после остывания до комнатной температуры видны уже не все дефекты, поэтому бракованное колесо может попасть в продажу или на конвейер. Шину взвешивают, проверяют рентгеновским аппаратом и лазерным сканером на предмет внутренней однородности. К тому же несколько экземпляров из каждой партии отправляют на ресурсные испытания.

Напоследок еще об одном любопытном факте из мира шинного производства. Шина не столь специфический продукт, как ее носитель — автомобиль. Поэтому, несмотря на нынешний кризис, российские заводы мировых грандов не простаивают и не сокращают численность сотрудников. Наоборот, работают в усиленном режиме, поставляя ставшие вдруг очень выгодными при нынешнем курсе рубля шины российского производства на экспорт по всему миру.

В ПОДЗЕМЕЛЬЯХ

Особая гордость компании Pirelli — лаборатории туринского завода. В некоторые удалось заглянуть. Расположены они, как и полагается секретным объектам, под землей, на цокольных этажах. Тут находится 85 установок, позволяющих проводить до полутысячи различных испытаний. Значительный штат сотрудников работает над шинами для Формулы‑1. Как известно, Pirelli является эксклюзивным поставщиком «королевских гонок».

В одной из лабораторий занимаются нанесением рисунка протектора на прототипы шин. Высокоточный лазер используют только для предварительной разметки — луч выжигает лишь очертания рисунка (глубина этих штрихов не более 0,1 мм), которые мастер потом «прорезает» вручную. Полностью доверить эту работу автоматике нельзя: из-за воздействия высокой температуры изменятся химический состав резины и ее свойства. А изготавливать пресс-форму под каждый образец — дорого и хлопотно.

Измерение шума проводят в изолированной безэховой камере. Установленное на автомобиль колесо крутит электромотор, расположенный за пределами помещения. Это позволяет анализировать звук только от шины, не отфильтровывая шум двигателя, трансмиссии и прочих источников.

Pirelli располагает уникальной установкой, позволяющей измерять больше сотни различных параметров шины. Она занимает несколько этажей и весит 250 тонн, но на виду только рычаг с закрепленным на нем колесом и барабан под ним. Под протектором — очень агрессивная «бумага». За счет подвижных элементов изменяется скорость качения, сила прижима, имитируются наклоны, повороты, торможения. Характеристики снимаются в режиме реального времени. Всё это нужно, чтобы сформировать виртуальную модель шины. Ее передают заказчику, который использует данные при доводке реального автомобиля. Ведь для многих спортивных и премиальных машин используются шины с особыми характеристиками. Их боковины могут нести обозначение стандартной модели, но дополнительная буква или индекс укажет знатоку, что конкретно эта шина создана по заказу одного из автоконцернов и отличается от продающихся на вторичном рынке. Для такой продукции у Pirelli есть отдельный цех мелких серий, где изготавливаются шины для автомобилей Ferrari, Maserati и других марок сопоставимого уровня.

Нанесение рисунка протектора на прототипы шин.

Нанесение рисунка протектора на прототипы шин.

Изолированная безэховая камера для измерения шума шин.

Изолированная безэховая камера для измерения шума шин.

Установка, позволяющая измерять больше сотни различных параметров шины.

Установка, позволяющая измерять больше сотни различных параметров шины.

Фото: Кирилл Милешкин и Pirelli

Как делают шины для автомобилей?

Говоря об автомобильной резине, мы редко задумывается из чего и как делают этот товар. А между тем всё не так просто, как может показаться на первый взгляд. Технология производства покрышек включает множество этапов и нюансов. Начальной стадией создания автомобильных шин является разработка их профиля и рисунка протектора посредством специализированных компьютерных программ объёмного моделирования. Далее компьютер просчитывает и анализирует эффективность шины в различных ситуациях и условиях эксплуатации, после чего устраняются недостатки, пробные образцы нарезаются на специальных станках вручную и тестируются в реальных условиях.

В результате испытаний происходит сбор информации для сравнения с показателями лидеров рынка того же класса, после чего осуществляется финальная доводка, предшествующая запуску на конвейер и массовому производству.

Изготовление резиновой смеси

Материал, из которого изготовлена покрышка, имеет первостепенное значение. Следует понимать, что шины различных производителей существенно отличаются в первую очередь свойствами резины, состав которой зачастую является коммерческой тайной. Столь серьёзный подход объясняется тем, что резиновая смесь определяет технические характеристики шин, включая:

  • Уровень сцепления с дорогой.
  • Долговечность и надежность.
  • Сезонность и износостойкость.

Состав резины современных автопокрышек включает множество материалов и компонентов: всевозможных присадок и химических соединений, которые и определяют свойства и поведение шин. Подбором и комбинацией этих элементов занимаются целые лаборатории в каждой компании, ведь именно химические добавки и их дозировка позволяют изделию превзойти конкурентов. Базой же для всех служит обычная резина, состав которой ни для кого не является секретом. Она состоит из:

  1. Каучука, который бывает изопреновым (натуральным) и синтетическим, и является основой резиновой смеси (от 40 до 50 процентов состава).
  2. Технического углерода (промышленная сажа), благодаря молекулярным соединениям которого шина имеет не только чёрный цвет, но и становится прочной и устойчивой к износу и температурам (от 25 до 30 процентов состава).
  3. Кремниевой кислоты, повышающей показатели сцепления покрышки с влажным покрытием, и применяемой в основном иностранными шинниками (примерно 10 процентов состава).
  4. Смол и масел, выступающих вспомогательными составляющими для обеспечения мягкости и эластичности изделия (около 10-15 процентов состава).
  5. Вулканизирующих агентов, роль которых чаще всего отводится соединениям серы и специальным активаторам.

Отметим, что российский каучук признан лучшим во всём мире, а потому востребован и применяется большинством ведущих мировых компаний-производителей. А поскольку синтетический каучук уступает натуральному по всем показателям, то в этой области РФ останется лидером ещё очень долго.

Производство компонентов

Технологический процесс создания шины, кроме прочего, включает в себя несколько параллельных этапов изготовления её компонентов, среди которых:

  • Прорезиненная лента – это первичная заготовка для изготовления протектора, разрезаемая в зависимости от требуемого размера.
  • Брекер и каркас – элементы, несущие ответственность за устойчивость к порезам, прорывам и прочим повреждениям. Также брекер и каркас отвечают за жёсткость всей конструкции покрышки.
  • Борт шины — является наиболее жёсткой её частью, и обеспечивает герметичность при монтаже на обод колеса.

В качестве материала для каркаса и брекера современных шин служит либо металлокорд, либо стекловолокно. Последнее применяется при изготовлении покрышек класса «премиум», в то время как металлокорд незаменим в моделях, предназначенных для оснащения грузового автотранспорта.

Сборка и вулканизация

Заключительным этапом производства автопокрышки является сборка. Данная технологическая процедура выполняется методом наложения слоев каркаса, боковин, борта и протекторной части, и осуществляется на специальном сборочном барабане. После компоновки и придания нужной формы все составляющие элементы соединяются в монолитную конструкцию посредством процедуры вулканизации. Далее изделие проходит необходимые проверки, маркируется и отправляется на рынки по всему миру.

Видео по теме:

Из чего делают автомобильные шины?

Добро пожаловать

Портал для автолюбителей

Из чего делают шины для современного автомобиля?

Из чего делают шины для современного автомобиля?

Из чего делают шины для современного автомобиля?

Из чего делают шины?

Несмотря на то, что рецептуры приготовления резинотехнической смеси для производства тех или иных марок и даже моделей шин держатся в строжайшем секрете, основные компоненты состава известны. И тайны из этого делать не имеет никакого смысла.

Изменения основы компаунда достигаются, как правило, за счет добавления целого ряда компонентов, выполняющих различные функции. В целом же, технология приготовления смеси за несколько десятилетий практически не изменилась. Но даже в базовом варианте рецепта количество «ингредиентов» может достигать 20. Согласитесь, это немало. Поэтому, мы остановимся лишь на самых важных из них.

Химический состав шин

Понятно, что главным материалом для шины является резина. Но резина бывает разной и может изготавливаться как из синтетического, так и из натурального каучука. Наиболее часто встречаются шины изготовленные из синтетического каучука, так как он прост в разработке и намного дешевле и по качестве не уступает натуральному каучуку. Как проверить качество такой шины из каучука?

Очень легко: можно просто попытаться оторвать усик на шине и если резина будет качественной, то этого вам сделать не удастся. Также существует и другой способ определения качественности применяемой резины для шины: резко проведите по шине пальцем, и если после этого у вас на пальце останется след, то это означает что ресурс такой шины неважный и производитель применил много разнообразных химических компонентов.

Второй по количественным показателям элемент состава шинного компаунда – углерод технический или, говоря простым языком, сажа. На его долю приходится примерно 30% всей смеси. Для чего используется углерод? По сути, это скрепляющий на молекулярном уровне компонент смеси, действующий на молекулярном уровне. Без использования сажи авто шины были бы недолговечными, непрочными и отличались бы повышенным износом. Сегодня вместо технического углерода все чаще используется сера. Но выбор того или иного компонента – скорее, вопрос «религии» и экономической целесообразности. С технологической точки зрения разница невелика.

Еще одна альтернатива техническому углероду – кремниевая кислота. Она используется в качестве замены сажи по той простой причины, что последняя постоянно дорожает. Впрочем, это решение до сих пор вызывает определенные споры в кругу профессионалов, и связаны они с тем, что кремниевая кислота при более низкой прочности обладает более высокой способностью к сцеплению с мокрой поверхности дороги. То есть, теряя в износостойкости, мы обретаем лучшее сцепление. Кстати, вулканизация таких авто шин происходит при помощи перекисей, и покрышки такие при эксплуатации наносят меньший вред окружающей среде.

В качестве добавок для приготовления компаундов практически всегда применяются различные масла и смолы. Они выполняют смягчающую функцию, что особенно важно при производстве зимней резины. Также отметим оксид цинка и другие ускорители вулканизации, наполнители «экологического» плана, позволяющие уменьшить коэффициент сопротивления качению и добиться повышения топливной экономичности.

Отметим, что сам по себе факт присутствия в резине кремниевой кислоты, крахмала кукурузы или других модных добавок, на которых, в основном, и делается реклама, еще ничего не значит. Важно изобрести, а потом и соблюсти рецепт, который бы с применением этих компонентов обеспечил превосходные характеристики авто шины. А это удается далеко не всем производителям.

Поэтому доверять стоит тестам и реальным отзывам потребителей, а также мнению профессионалов, которые всегда порекомендуют оптимальный вариант покрышек на любой бюджет и для любых условий эксплуатации.

Можно подвести итог, что все автомобильные шины изготавливаются либо из резины, либо из других материалов, но с добавлением каучука. И у всех производителей шин имеется свой оптимальный химический состав для шины, который определяется их различные характеристики. Один производитель может делать упор на большой срок службы шины, другой — на скоростные характеристики, а третий — на поведение шины на мокрой дороге. Именно эти характеристики и определяют цену, а также качество автомобильной шины.

Узнать из чего состоит автомобильная шина можно из статьи «строение колеса и автомобильной шины» или из видео «как делают шины?«:

Материалы, применяемые для изготовления шин

Изготовление шин — это сложный технологический процесс, подразделяющийся на три независимых производства:

  • изготовление покрышек
  • камер
  • ободных лент

Основные этапы в производстве шин:

  • приготовление резиновых смесей
  • выпуск деталей (для покрышек, камер и ободных лент)
  • сборка покрышек
  • вулканизация (покрышки предварительно формуются)

Применяемые для изготовления шин материалы (кордные ткани, резины и т.п.) очень разнообразны, обладают различными свойствами и используются в зависимости от назначения шин и условий их эксплуатации. Шинные материалы в значительной степени определяют долговечность шин и их стоимость, эксплуатационные качества мотоцикла и т.д.

Корд и другие текстильные материалы

Основным материалом является корд, из которого изготовляют каркас покрышек.

Корд — это безуточная ткань, нити которой свиты из 2—3 и более тонких нитей-стренг. В свою очередь каждая стренга свита из 1—5 нитей пряжи. Каждая нить пряжи скручена из волокон.

Такая структура нитей придает каркасу, сделанному из корда, высокую работоспособность при восприятии им значительных динамических нагрузок и знакопеременных деформаций. Для производства шин в настоящее время применяют два типа кордов — синтетический (вискозный) и полиамидный (капроновый).

Вискозный корд пришел на смену ранее применявшемуся хлопчатобумажному. По сравнению с хлопчатобумажным вискозный корд обладает большей прочностью при меньшей толщине нитей и в то же время имеет меньшую стоимость. Однако он очень гигроскопичен, причем увеличение влажности значительно снижает его прочность.

Вискозный корд применяется в шинах для дорожных мотоциклов.

Спортивные шины, работающие в более жестких условиях, чем дорожные — при очень высоких скоростях движения, значительных динамических нагрузках, больших деформациях и т.п., изготовляют из капронового корда.

Капроновый корд обладает большей, чем вискозный, разрывной и усталостной прочностью, малым весом, большими удлинениями. Поэтому шины из капронового корда легче, прочнее, лучше сопротивляются воздействию сосредоточенных и динамических нагрузок (т. е. меньше подвержены пробоям и разрывам).

Применение капронового корда в шинах позволяет снизить слойность каркаса (с четырех до двух) при сохранении запаса прочности и улучшении эксплуатационных характеристик шин.

Кроме корда при изготовлений шин для улучшения монолитности бортовых колец применяют (для их обертки) хлопчатобумажную ткань квадратного плетения — бязь.

Шинные резины

Резину получают при смешении и последующей вулканизации (нагрев до 150—160° С) различных компонентов, основными из которых являются:

Разнообразием характера работы, выполняемой различными частями и деталями шины, вызвано применение при производстве шин резин с различным качественным и количественным содержанием компонентов и, следовательно, с разными физико-механическими свойствами.

Резины, применяемые в производстве шин, подразделяются по назначению на следующие основные группы:

Условиями работы шин определяются основные требования к протекторным резинам: высокая сопротивляемость абразивному износу, образованию и разрастанию трещин, порезам, сопротивление старению и термостойкость, т. е. сохранение физико-механических свойств при длительном (в процессе всего срока эксплуатации) воздействии солнечных лучей, озона и кислорода воздуха, а также при повышении температуры в результате длительного движения, особенно при высоких скоростях.

Учитывая, что подавляющее большинство шин выходит из строя из-за износа рисунка протектора, износостойкость является главным требованием, предъявляемым к протекторной резине.

В первую очередь это относится к шинам для дорожных мотоциклов и спортивных, предназначенных для ШКГ.

Исходя из этого, протектор дорожных шин изготавливают на основе комбинации синтетических каучуков (СК) — стереорегулярного полибутадиенового (СКД) и бутлдиенметилстирольного (БСК) с большим наполнением активной сажей ПМ-100.

Резина на основе указанных компонентов обеспечивает высокую износостойкость протектора, однако обладает большой жесткостью.

Элементы рисунка протектора спортивных шин, предназначенные для кросса и многодневных соревнований, имеют довольно большую высоту и при эксплуатации подвергаются значительным деформациям. Поэтому применение в протекторе таких шин резин с большой жесткостью приводит к образованию трещин и скалыванию элементов рисунка.

В связи с этим протектор шин для кросса и многодневных соревнований изготавливают на основе комбинации натурального каучука (НК) с добавлением синтетического каучука типа СКД, поскольку резина на такой основе обладает высокой эластичностью, прочностью, стойкостью к многократным деформациям, износостойкостью и т.п.

Каркасные резины, изолирующие нити корда друг от друга, должны обеспечивать хорошую прочность связи между элементами покрышки, обладать высокой усталостной выносливостью при многократных деформациях, малой жесткостью и высоким сопротивлением тепловому старению. Каркасные резины для мотоциклетных шин изготовляют с применением НК, БСК и полиизопренового (СКИ-3) каучуков.

Камерные резины для мотоциклетных шин должны обладать:

  • воздухонепроницаемостью
  • хорошей сопротивляемостью разрыву
  • теплостойкостью
  • незначительными остаточными деформациями при удлинении

Их изготовляют из НК.

Резину для ободных лент делают на основе СК с большим наполнением регенерата.

Бортовая проволока

Бортовые кольца покрышек изготавливают из стальной проволоки диаметром 1 мм и сопротивлением разрыву — 180—200 кгс/мм2. Бортовая проволока для лучшей связи с резиной латунируется.

Из чего и как делают автомобильные шины (видео-обзор)

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.

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.

Из чего и как делают резину (шины). Для колес вашего автомобиля.

Продолжаю интересные и полезные статьи. Первая была про расчет себестоимости авто. Сегодня я же хочу поговорить об резине или шинах. Из чего их делают и какой они проходят путь до наших прилавков. Многие ошибочно думают — что в основе всего лежит нефть, многие даже уверенны — что ее там под 90%, однако это не совсем так. НА заре своего появления шины были продуктом природы практически на 100% …

ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ

Прежде чем рассказать вам о современных шинах, позвольте копнуть в историю и рассказать про резину на заре ее производства.

Что такое каучук?

ДА будет вам известно – что основной компонент резины делается из каучука, а это очень даже природный материал который добывают из каучуковых деревьев. В южной Африке такие деревья существуют очень давно, даже сложно подсчитать их возраст. Однако Европейцы познакомились с ними в 16 веке, когда вернулся на родину Христофор Колумб.

Если разложить слово «КАУЧУК» на составляющие, то получается «КАУ» — растение, дерево, «УЧУ» — плакать, течь. ТО есть если дословно перевести то это «плачущее дерево», с языка индейцев племени реки Амазонки. Однако есть и научное название – «КАСТИЛЬЯ», произрастает оно на берегах реки Амазонки в непроходимых джунглях.

«КАСТИЛЬЯ» очень высокое дерево вырастет оно 50 метров в высоту и цветение продолжается круглый год. В коже, листьях и соцветиях, очень много так называемого млечного сока, который содержит натуральный каучук. Из-за того что эти деревья очень большие, зачастую происходили обрывы веток или цветов и в месте прорыва дерево «плакало» таким соком.

Второй по содержанию этого сока является дерево – «ГЕВЕЯ», которое также вырастает до 40-50 метров. Когда растение набирает силу, и доходит до возраста в 9-10 лет, у него на стволе делают насечки в форме буквы «V» из которой и начинает сочиться натуральный каучук. При воздействии воздуха он становится тягучим.

Это два основных растения, которые дают натуральные каучуки. В средней Азии, а также на берегах южной Америки, Бразилии, Перу, острове Шри-Ланка есть целые плантации таких деревьев, которые существуют только с одной целью – добывание этого сока! Это уже давно налаженный бизнес.

В пятерку «популярных» также входят растения: «МАНИОКА», «САЛЬНОЕ ДЕРЕВО» и кустарник «ИН-ТИЗИ». Все они являются источниками для последующего производства резины.

Как я писал, выше каучук был привезен в Европу очень давно, но вот на первое его использование решился – К.МАКИНТОШ, не путать с компьютерами от «APPLE», он впервые пропитал плащ от дождя этим составом, благодаря чему тот получился практически не промокаемым. В холодную погоду он становился плотным и не промокаемым, а вот в жару становился немного «липковатым». Нужно отметить, что МАКИНТОШ подсмотрел этот метод у индейцев с Амазонки, те уже несколько веков пропитывали свою одежду, а также растения нужные для производства крыш домов именно каучуком – характеристики водонепроницаемости намного увеличивались.

Так что появлению резины мы косвенно обязаны – индейцам Амазонки! Посмотрите короткий ролик.

Производство резины

Ну вот мы и подошли до самого интересного до производства самой резины, и это не обязательно колеса автомобиля, резина сейчас применяется везде, даже в резинках для волос.

После того как соберут сок каучука, он еще очень далек от производства резины. Изначально из него производят латекс, это промежуточное звено. Однако чистый латекс сейчас применяется везде, начиная от медицины, заканчивая промышленностью.

Сок наливают в большие чаны и перемешивают в больших чанах с кислотой, обычно в течение 10 часов. После чего он затвердевает. Это уже и есть латекс.

После его пропускают через специальные валы, таким образом, убирая лишнюю влагу. Получается длинная и достаточно широкая лента.

Эту ленту запускают под специальные ножи и измельчают ее. Если посмотреть на этот состав, то это похоже на пережаренный омлет.

Эту воздушную массу, обжигаю в больших печах под воздействием достаточно высоких температур – 13 минут. Теперь он получается эластичным и похожим на бисквит, его прессуют блоками и отправляют на производство.

Конечно в сетях вы не найдете точной формулы производство резины и тем более шин, все это держится в строгом секрете. Однако суть процесса не изменилась за последние 100 лет и всем давно известна.

Чтобы сделать резину, нужно взять эти брикеты латекса и подвергнуть их вулканизации. Также добавляется в этот состав сера и другие «скрытые» ингредиенты. Все это добавляют в специальный котел, нагревают, перемешивают и после таких манипуляций уже и появляется резина.

Как только она разогрета до 120 градусов, ее раскатывают специальными валами, до тонких полос. Там же она и охлаждается.

После эти полоски резины идут на производство колес, читайте статью.

Современная резина для шин

В современном мире шины для колес, делаются в основном из резины. Но она может быть не только натуральной, но и синтетической. Да сейчас научились производить синтетические каучуки. Каучук имеет в составе самую большую долю, обычно это – 40-50% от общей массы.

Далее в резину добавляют сажу (или технический углерод). В массовой доле колеса его примерно 25-30% от общей массы. Его добавляют для большей прочности конструкции, а также для выдерживания высоких температур. Сажа как бы скрепляет молекулы каучука делая их намного прочнее, они легко выдерживают трение и температуры при экстренных торможениях. Без этого углерода (сажи) шины ходили бы раз в 10-15 меньше.

Следующая добавка – это кремниевая кислота. Некоторые производители заменяют ей углерод, так как она дешевле и обладает высокими свойствами для сцепления молекул. Однако другие от нее напрочь отказываются, констатируя что она дает недостаточную износостойкость! Однако если все же проанализировать состав многих ведущих компаний, то она присутствует в составе, она улучшает сцепление на мокрой дороге. Информация разнится, сколько ее добавляют, но если вывести среднюю составляющую примерно 10%.

Еще одни добавки это смолы или масла. Их больше в зимней резине и меньше в летней, они придают «смягчающую роль» резине, не дают ей быть такой «дубовой». Особенно это важно для зимних вариантов. Добавление около 10-15%.

НУ и последнее и очень важное это специфические секретные составы производителя, их также около 10%, но они могут очень сильно изменить параметры готовой шины. Держатся они понятно в строгом секрете.

Справедливости ради стоит отметить что есть еще и металлически-нитевидный каркас, но я его здесь не буду упоминать, все же это немного другая история.

Именно так делают резину (шины) для колес наших автомобилей. Синтетические каучуки хоть и применяются, но они пока не могут потягаться с природными, так что глобальные изменения в строении шин еще долго не предвидятся.

Сейчас полный ролик, в нем найдете ответ — что лучше синтетический или природный материал.

НА этом буду заканчивать, читайте наш АВТОБЛОГ, думаю было интересно.

(4 голосов, средний: 5,00 из 5)

АВТОМОБИЛИСТ — Из чего делают автомобильные шины

Множество автомобилистов даже не подозревают о том, как изготавливают автомобильные шины. Большинство водителей предполагают, что расплавленная резина выливается в специальную форму, после чего впрессовывается готовая шина. Процесс изготовления автомобильный резины не такой уж и простой, как кажется. Для их изготовления использую специальное оборудование, соблюдение всех норм и тщательный контроль производства. Если знать состав шин, то можно с легкостью выбрать шины высокого качества. Хорошие шины можно выбрать на сайте http://dvizhcom.ru/catalogs/Shiny—Diski—Kolpaki—4/Shiny/.

В этой статье мы рассмотрим, из чего изготавливают автомобильные шины.

Впервые шина изготовлена Робертом Вильямом Томпсонов в 1846 году. К тому времени изготовлением шин никто не был заинтересован. Лишь спустя 40 лет Джон Данлоп изготовил резиновое кольцо, которое надел на колесо велосипеда. Через 3 года шины стали применятся и на автомобилях. С тех пор началось производство резины.

Сама технология приготовления резины для шин является тайной, но все, же основные составляющие смеси шин всем известны.

Самым главным компонентом при изготовлении шин для автомобилей — это резина. Но она может быть разной. Например: из натурального, искусственного, и синтетического каучука. Большинство шин производятся именно из синтетического материала. По качеству и цене синтетический каучук практически ничем не уступает натуральному. Также в состав летней резины добавляется искусственный каучук. Благодаря этому резина становится твердой, при высокой жаре она не оплавится, а также уменьшается износ шины. В состав зимней резины добавляют натуральный каучук, он наоборот не дает затвердевать резине в холодную погоду.

Следующей не менее важной составляющей шин является технический углерод (сажа). Состав сажи в одной шине 30%. Без применения сажи в состав резины, она быстро изнашивалась, была непрочной. В современном производстве сажу уже не используют, на её замену пришла сера, но с технологической точки зрения она практически ничем не отличается от сажи. В каждом изделии имеются различные добавки. В шины добавляют смолы и масла. При их добавлении шины становятся более мягкими, при низкой температуре.

При изготовлении шин каждый производитель добавляет определенный состав химии, который имеет свои плюсы. Один производитель изготавливает шины с высоким сроком службы, другой делает упор на скорость, третий – на управляемость автомобиля во время мокрой погоды. Также сейчас существует новая маркировка шин, в которой указан шум покрышек, сопротивление.

Из чего делают автомобильные шины » Драйв

1. РАЗРАБОТКА, ПОДБОР СЫРЬЯ И РЕЦЕПТУРЫ

Над процессом создания шины работают шинные химики и конструкторы, от которых зависят секреты шинной рецептуры. Их искусство заключается в правильном анализе и выборе сырья, дозировке, комбинировании компонентов, в особенности для смеси протектора.

Все это достигается благодаря профессиональному опыту, компьютерному анализу и моделированию, усовершенствование рецептуры и технологии приготовления смесей – кропотливый труд, играющий важную роль в разработке шин, от которого зависит:

  • Уровень сцепления с дорожным полотном;
  • Надежность;
  • Рабочий ресурс;

Состав резиновой смеси и ее пропорции любого производителя шин — тайна за семью печатями.
Хорошо известно около 20 основных составляющих, рецептура зависит от назначения деталей шины и может включать в себя до 10 химикатов, начиная от серы и углерода и заканчивая каучуком.

2. СЫРЬЕ

КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ И НАТУРАЛЬНЫЕ
  • основа резиновой смеси;

Приблизительно половина используемого каучука – натуральное сырье состоящие из высушенного сока (латекса) вырабатываемое из каучукового дерева «Бразильской гевее», которое произрастает в странах тропического пояса в обоих полушариях земли: Латинской Америки, Африки, Юго-Восточной Азии.

Так же каучуконосный млечный сок содержится в некоторых видах сорных трав и одуванчиков. Натуральный каучук долгое время доминировал во всех смесях, различаясь при этом лишь по уровню качества, и даже после изобретения «изопрен синтетического» каучука, близкого по свойствам натуральному, современная высокопроизводительная шина, не мыслима без натурального каучука.

В пятерку крупнейших производителей натурального каучука входят:

  • Индонезия;
  • Таиланд;
  • Вьетнам;
  • Индия;
  • Китай;

Производимый из нефти синтетический каучук был изобретен немецкими химиками в 30-е гг. В настоящее время синтезируется несколько десятков различных синтетических каучуков. Каждый из них имеет свои характерные особенности и строгое назначение в разных деталях РТИ, как показало время и практика, единственным недостатком синтетического каучука является его дороговизна в сравнении с натуральным. На территории СССР не было возможности получать натуральный каучук из растений, а покупать его за границей приходилось за валюту. Это спровоцировало развитие богатой химии синтеза каучуков и других полимеров.

Легким ответом на данный вопрос, конечно, будет то, что шины изготавливаются из резины. Но не интересно ли вам узнать, что же это – резина? Из чего она состоит? Как ее производят? Давайте разберем эту тему более подробно.

Виды резины

Авторезина может быть двух видов в зависимости от того, какой каучук использовался в ее производстве: натуральный или синтетического происхождения. Конечно, те шины, которые представлены в большинстве салонов именно синтетические. Качество их не хуже той резины, что производится из натурального каучука, а вот стоимость в разы ниже.

Что такое натуральный каучук?

Каучук – это природный ресурс, происхождению которого мы благодарны каучуковым деревьям, знакомым европейцам с 16 века. Среди них самые «популярные» — «кастилья», которую срубают, чтобы добыть этот важный ресурс, а также «гевея». На дереве «гевея», достигающем 40-50 метров в длину, делают насечки, из которых сочится натуральный каучук.

Другие элементы состава шин

Технический углерод, а другими словами «сажа», составляет 30% от общего объема раствора. Сажа в данной смеси выступает в роли связующего звена всех компонентов. Благодаря ей покрышки остаются прочными и выносливыми к различным нагрузкам долгое время. С повышением стоимости технического углерода некоторые производители переходят на кремниевую кислоту, которая является более выгодной альтернативой. Конечно, они имеют разницу не только в цене, но и в качестве, а если точнее, кремниевая кислота больше подвержена износу, но придает резине лучшее сцепление с дорожным покрытием.

Изоляционный материал, а точнее компаунд, изготавливается с добавлением масел и смол, которые смягчают резину. Это достаточно актуально при производстве зимних шин.

Что же выбирают производители?

При выборе шин не стоит полагаться на одну лишь рекламу с информацией о том, что в составе резины имеется кремниевая кислота или крахмал кукурузы. Качество покрышек зависит от оптимального исполнения, рецепта, оборудования, которым обладает создатель шин. С одним и тем же составом технические характеристики колес могут сильно отличаться друг от друга. У каждого производителя есть тот показатель, на который он ориентируется в момент изготовления резины. Это могут быть скоростные характеристики, долголетие резины или сцепление с дорогой. И уже от этих параметров будет зависеть качество и стоимость покрышек.

Говоря об автомобильной резине, мы редко задумывается из чего и как делают этот товар. А между тем всё не так просто, как может показаться на первый взгляд. Технология производства покрышек включает множество этапов и нюансов. Начальной стадией создания автомобильных шин является разработка их профиля и рисунка протектора посредством специализированных компьютерных программ объёмного моделирования. Далее компьютер просчитывает и анализирует эффективность шины в различных ситуациях и условиях эксплуатации, после чего устраняются недостатки, пробные образцы нарезаются на специальных станках вручную и тестируются в реальных условиях.

Содержание статьи :

В результате испытаний происходит сбор информации для сравнения с показателями лидеров рынка того же класса, после чего осуществляется финальная доводка, предшествующая запуску на конвейер и массовому производству.

Изготовление резиновой смеси

Материал, из которого изготовлена покрышка, имеет первостепенное значение. Следует понимать, что шины различных производителей существенно отличаются в первую очередь свойствами резины, состав которой зачастую является коммерческой тайной. Столь серьёзный подход объясняется тем, что резиновая смесь определяет технические характеристики шин, включая:

  • Уровень сцепления с дорогой.
  • Долговечность и надежность.
  • Сезонность и износостойкость.

Состав резины современных автопокрышек включает множество материалов и компонентов: всевозможных присадок и химических соединений, которые и определяют свойства и поведение шин. Подбором и комбинацией этих элементов занимаются целые лаборатории в каждой компании, ведь именно химические добавки и их дозировка позволяют изделию превзойти конкурентов. Базой же для всех служит обычная резина, состав которой ни для кого не является секретом. Она состоит из:

  1. Каучука, который бывает изопреновым (натуральным) и синтетическим, и является основой резиновой смеси (от 40 до 50 процентов состава).
  2. Технического углерода (промышленная сажа), благодаря молекулярным соединениям которого шина имеет не только чёрный цвет, но и становится прочной и устойчивой к износу и температурам (от 25 до 30 процентов состава).
  3. Кремниевой кислоты, повышающей показатели сцепления покрышки с влажным покрытием, и применяемой в основном иностранными шинниками (примерно 10 процентов состава).
  4. Смол и масел, выступающих вспомогательными составляющими для обеспечения мягкости и эластичности изделия (около 10-15 процентов состава).
  5. Вулканизирующих агентов, роль которых чаще всего отводится соединениям серы и специальным активаторам.

Отметим, что российский каучук признан лучшим во всём мире, а потому востребован и применяется большинством ведущих мировых компаний-производителей. А поскольку синтетический каучук уступает натуральному по всем показателям, то в этой области РФ останется лидером ещё очень долго.

Производство компонентов

Технологический процесс создания шины, кроме прочего, включает в себя несколько параллельных этапов изготовления её компонентов, среди которых:

  • Прорезиненная лента – это первичная заготовка для изготовления протектора, разрезаемая в зависимости от требуемого размера.
  • Брекер и каркас – элементы, несущие ответственность за устойчивость к порезам, прорывам и прочим повреждениям. Также брекер и каркас отвечают за жёсткость всей конструкции покрышки.
  • Борт шины — является наиболее жёсткой её частью, и обеспечивает герметичность при монтаже на обод колеса.

В качестве материала для каркаса и брекера современных шин служит либо металлокорд, либо стекловолокно. Последнее применяется при изготовлении покрышек класса «премиум», в то время как металлокорд незаменим в моделях, предназначенных для оснащения грузового автотранспорта.

Сборка и вулканизация

Заключительным этапом производства автопокрышки является сборка. Данная технологическая процедура выполняется методом наложения слоев каркаса, боковин, борта и протекторной части, и осуществляется на специальном сборочном барабане. После компоновки и придания нужной формы все составляющие элементы соединяются в монолитную конструкцию посредством процедуры вулканизации. Далее изделие проходит необходимые проверки, маркируется и отправляется на рынки по всему миру.

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.

  1. Немного истории
  2. Процесс производства шин
  3. Из чего делают
  4. Как делают каркас
  5. Как делают протектор
  6. Боковая часть
  7. Сборка
  8. Вулканизация

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.
» alt=»»>

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.
» alt=»»>

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.

Химический состав автомобильных покрышек

Основным использующемся материалом для шины считается резина. Она бывает различной и может производиться как из искусственного, так и из настоящего каучука. Более часто встречаются шины сделанные из искусственного каучука, так как он элементарен в разработке и гораздо экономичнее и по свойству не уступает натуральному каучуку.

Другой по численным показателям элемент состава шины – углерод промышленный или, обычным языком, сажа. На его часть приводится приблизительно 30% всей смеси.

Для чего применяется углерод? По сути, это упрочивающий элемент смеси, работающий на молекулярном уровне. Без применения сажи шины были бы недолговечными, хрупкими и выделялись бы завышенным износом.

Сейчас вместо промышленного углерода чаще применяется сера. Но отбор того или иного ингредиента – скорее, тема финансовой целесообразности. С научно-технической точки зрения отличие невелико.

Химический состав резины автомобильных шин

Замена техническому углероду – кремниевая кислота. Она применяется в качестве подмены сажи по причине, что последняя непрерывно дорожает. Однако, это решение вызывает некоторые споры в кругу специалистов, и связаны они с тем, что кремниевая кислота при низкой крепости располагает более высокой способностью к сцеплению с влажной поверхностью дороги. То есть, утрачивая в износостойкости, мы обретаем наилучшее сцепление.

Вот к примеру химическая формула резины и каучука соответственно

В качестве присадок для изготовления компаундов используются разные масла и смолы. Они исполняют смягчающую функцию, что в особенности важно при изготовлении зимней резины.

Факт наличия в резине кремниевой кислоты, крахмала кукурузы или иных добавок, на коих производится реклама — ничего не значит. Главное придумать хороший рецепт, а потом и не нарушить этот самый рецепт, который бы с использованием этих ингредиентов дал отличные свойства авто шине. А это получается далеко не у всех производителей. Поэтому как делают шины разные производители — это их тайна за семью печатями.

Можно подвести результат, что авто шины делают либо из резины, либо из иных материалов, но с прибавлением каучука. У изготовителей шин имеется свой лучший хим. состав, который устанавливает разные свойства получаемой резины.

Один разработчик делает упор на срок службы, иной — на скоростные свойства, а 3-ий — на поведение шины на влажной дороге. Эти свойства устанавливают цену и качество шины. Ну а далее уже в резину добавляют металлизированный корд, капроновые нити и различны дополнительные скрепляющие элементы, чтобы шина была упругой, долговечной и износостойкой.

Изготовление шин — это сложный технологический процесс, подразделяющийся на три независимых производства:

  • изготовление покрышек
  • камер
  • ободных лент

Основные этапы в производстве шин:

  • приготовление резиновых смесей
  • выпуск деталей (для покрышек, камер и ободных лент)
  • сборка покрышек
  • вулканизация (покрышки предварительно формуются)

Применяемые для изготовления шин материалы (кордные ткани, резины и т.п.) очень разнообразны, обладают различными свойствами и используются в зависимости от назначения шин и условий их эксплуатации. Шинные материалы в значительной степени определяют долговечность шин и их стоимость, эксплуатационные качества мотоцикла и т.д.

Корд и другие текстильные материалы

Основным материалом является корд, из которого изготовляют каркас покрышек.

Корд — это безуточная ткань, нити которой свиты из 2—3 и более тонких нитей-стренг. В свою очередь каждая стренга свита из 1—5 нитей пряжи. Каждая нить пряжи скручена из волокон.

Такая структура нитей придает каркасу, сделанному из корда, высокую работоспособность при восприятии им значительных динамических нагрузок и знакопеременных деформаций. Для производства шин в настоящее время применяют два типа кордов — синтетический (вискозный) и полиамидный (капроновый).

Вискозный корд пришел на смену ранее применявшемуся хлопчатобумажному. По сравнению с хлопчатобумажным вискозный корд обладает большей прочностью при меньшей толщине нитей и в то же время имеет меньшую стоимость. Однако он очень гигроскопичен, причем увеличение влажности значительно снижает его прочность.

Вискозный корд применяется в шинах для дорожных мотоциклов.

Спортивные шины, работающие в более жестких условиях, чем дорожные — при очень высоких скоростях движения, значительных динамических нагрузках, больших деформациях и т.п., изготовляют из капронового корда.

Капроновый корд обладает большей, чем вискозный, разрывной и усталостной прочностью, малым весом, большими удлинениями. Поэтому шины из капронового корда легче, прочнее, лучше сопротивляются воздействию сосредоточенных и динамических нагрузок (т. е. меньше подвержены пробоям и разрывам).

Применение капронового корда в шинах позволяет снизить слойность каркаса (с четырех до двух) при сохранении запаса прочности и улучшении эксплуатационных характеристик шин.

Кроме корда при изготовлений шин для улучшения монолитности бортовых колец применяют (для их обертки) хлопчатобумажную ткань квадратного плетения — бязь.

Шинные резины

Резину получают при смешении и последующей вулканизации (нагрев до 150—160° С) различных компонентов, основными из которых являются:

  • каучук
  • сажа
  • сера

Разнообразием характера работы, выполняемой различными частями и деталями шины, вызвано применение при производстве шин резин с различным качественным и количественным содержанием компонентов и, следовательно, с разными физико-механическими свойствами.

Резины, применяемые в производстве шин, подразделяются по назначению на следующие основные группы:

  • протекторные
  • каркасные
  • бортовые
  • камерные

Условиями работы шин определяются основные требования к протекторным резинам: высокая сопротивляемость абразивному износу, образованию и разрастанию трещин, порезам, сопротивление старению и термостойкость, т. е. сохранение физико-механических свойств при длительном (в процессе всего срока эксплуатации) воздействии солнечных лучей, озона и кислорода воздуха, а также при повышении температуры в результате длительного движения, особенно при высоких скоростях.

Учитывая, что подавляющее большинство шин выходит из строя из-за износа рисунка протектора, износостойкость является главным требованием, предъявляемым к протекторной резине.

В первую очередь это относится к шинам для дорожных мотоциклов и спортивных, предназначенных для ШКГ.

Исходя из этого, протектор дорожных шин изготавливают на основе комбинации синтетических каучуков (СК) — стереорегулярного полибутадиенового (СКД) и бутлдиенметилстирольного (БСК) с большим наполнением активной сажей ПМ-100.

Резина на основе указанных компонентов обеспечивает высокую износостойкость протектора, однако обладает большой жесткостью.

Элементы рисунка протектора спортивных шин, предназначенные для кросса и многодневных соревнований, имеют довольно большую высоту и при эксплуатации подвергаются значительным деформациям. Поэтому применение в протекторе таких шин резин с большой жесткостью приводит к образованию трещин и скалыванию элементов рисунка.

В связи с этим протектор шин для кросса и многодневных соревнований изготавливают на основе комбинации натурального каучука (НК) с добавлением синтетического каучука типа СКД, поскольку резина на такой основе обладает высокой эластичностью, прочностью, стойкостью к многократным деформациям, износостойкостью и т.п.

Каркасные резины, изолирующие нити корда друг от друга, должны обеспечивать хорошую прочность связи между элементами покрышки, обладать высокой усталостной выносливостью при многократных деформациях, малой жесткостью и высоким сопротивлением тепловому старению. Каркасные резины для мотоциклетных шин изготовляют с применением НК, БСК и полиизопренового (СКИ-3) каучуков.

Камерные резины для мотоциклетных шин должны обладать:

  • воздухонепроницаемостью
  • хорошей сопротивляемостью разрыву
  • теплостойкостью
  • незначительными остаточными деформациями при удлинении

Их изготовляют из НК.

Резину для ободных лент делают на основе СК с большим наполнением регенерата.

Бортовая проволока

Бортовые кольца покрышек изготавливают из стальной проволоки диаметром 1 мм и сопротивлением разрыву — 180—200 кгс/мм2. Бортовая проволока для лучшей связи с резиной латунируется.

Расскажем из чего делают шины для автомобиля и какие компоненты используют. Несмотря на то, что рецептуры приготовления для производства некоторых шин держатся в секрете, основные компоненты состава известны.

Химический состав шин

Главным материалом для шины является резина. Она бывает разной и может изготавливаться как из синтетического, так и из натурального каучука. Наиболее часто встречаются шины изготовленные из синтетического каучука, так как он прост в разработке и намного дешевле и по качестве не уступает натуральному каучуку.

Второй по количественным показателям элемент состава шины – углерод технический или, простым языком, сажа. На его долю приходится примерно 30% всей смеси. Для чего используется углерод? По сути, это скрепляющий компонент смеси, действующий на молекулярном уровне. Без использования сажи шины были бы недолговечными, непрочными и отличались бы повышенным износом.

Сегодня вместо технического углерода чаще используется сера. Но выбор того или иного компонента – скорее, вопрос экономической целесообразности. С технологической точки зрения разница невелика.

Еще одна альтернатива техническому углероду – кремниевая кислота. Она используется в качестве замены сажи по причине, что последняя постоянно дорожает. Впрочем, это решение вызывает определенные споры в кругу профессионалов, и связаны они с тем, что кремниевая кислота при низкой прочности обладает более высокой способностью к сцеплению с мокрой поверхности дороги. То есть, теряя в износостойкости, мы обретаем лучшее сцепление.

В качестве добавок для приготовления компаундов применяются различные масла и смолы. Они выполняют смягчающую функцию, что особенно важно при производстве зимней резины.

Факт присутствия в резине кремниевой кислоты, крахмала кукурузы или других добавок, на которых делается реклама — ничего не значит. Важно изобрести, а потом и соблюсти рецепт, который бы с применением этих компонентов обеспечил превосходные характеристики авто шины. А это удается не всем производителям.

Можно подвести итог, что автомобильные шины изготавливаются либо из резины, либо из других материалов, но с добавлением каучука. У производителей шин имеется свой оптимальный химический состав, который определяет различные характеристики. Один производитель делает упор на срок службы, другой — на скоростные характеристики, а третий — на поведение шины на мокрой дороге. Эти характеристики определяют цену и качество покрышки.

Из чего делают шины

ИЗ ЧЕГО ДЕЛАЮТ ШИНЫ ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ?

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ШИН

Главным материалом для шины является резина. Она бывает разной и может изготавливаться как из синтетического, так и из натурального каучука. Наиболее часто встречаются шины изготовленные из синтетического каучука, так как он прост в разработке и намного дешевле и по качестве не уступает натуральному каучуку.

Второй по количественным показателям элемент состава шины – углерод технический (сажа). На его долю приходится примерно 30% всей смеси. Для чего используется углерод? По сути, это скрепляющий компонент смеси, действующий на молекулярном уровне. Без использования сажи шины были бы недолговечными, непрочными и отличались бы повышенным износом.

автомобильные шины делают из одних и тех же материалов
Сегодня вместо технического углерода используется сера. Но выбор того или иного компонента – скорее, вопрос экономической целесообразности. С технологической точки зрения разница невелика.
Еще одна альтернатива техническому углероду – кремниевая кислота. Она используется в качестве замены сажи по причине, что последняя постоянно дорожает. Впрочем, это решение вызывает определенные споры в кругу профессионалов, и связаны они с тем, что кремниевая кислота при низкой прочности обладает более высокой способностью к сцеплению с мокрой поверхности дороги. То есть, теряя в износостойкости, мы обретаем лучшее сцепление.

В качестве добавок для приготовления компаундов применяются различные масла и смолы. Они выполняют смягчающую функцию, что особенно важно при производстве зимней резины.

Факт присутствия в резине кремниевой кислоты, крахмала кукурузы или других добавок, на которых делается реклама — ничего не значит. Важно изобрести, а потом и соблюсти рецепт, который бы с применением этих компонентов обеспечил превосходные характеристики авто шины. А это удается не всем производителям.

Можно подвести итог, что автомобильные шины изготавливаются либо из резины, либо из других материалов, но с добавлением каучука. У производителей шин имеется свой оптимальный химический состав, который определяет различные характеристики. Один производитель делает упор на срок службы, другой — на скоростные характеристики, а третий — на поведение шины на мокрой дороге. Эти характеристики определяют цену и качество покрышки.

Резина – широко известный материал, который применяется практически во всех сферах человеческой жизни. Медицина, сельское хозяйство, промышленность не могут обойтись без этого полимера. Во многих производственных процессах также используется резина. Из чего делают этот материал и в чем его особенности, описано в статье.

Что такое резина

Резина являет собой полимер с высокой эластичностью. Его структура представлена хаотично расположенными цепочками углерода, скрепленными атомами серы.

В нормальном состоянии углеродные цепочки имеют скрученный вид. Если резину растянуть, цепочки углерода раскрутятся. Способность растягиваться и быстро возвращаться в прежнюю форму сделала незаменимым во многих сферах такой материал, как резина.

Из чего делают ее? Обычно резину получают путем смешивания каучука с вулканизирующим веществом. После нагрева до нужной температуры смесь густеет.

Отличие каучука от резины

Каучук и резина – высокомолекулярные полимеры, полученные натуральным или синтетическим способом. Эти материалы отличаются физико-химическими свойствами и способами производства. Натуральный каучук являет собой вещество, изготовленное из сока тропических дерев — латекса. Он вытекает из коры при ее повреждении. Синтетический каучук получают путем полимеризации стирола, неопрена, бутадиена, изобутилена, хлоропрена, нитрила акриловой кислоты. При вулканизации искусственного каучука образуется резина.

Из чего делают разные типы каучуков? Для отдельных видов синтетических материалов применяют органические вещества, позволяющие получить материал, идентичный натуральному каучуку.

Свойства резины

Резина является универсальным материалом, который обладает следующими свойствами:

  1. Высокая эластичность – способность к большим обратным деформациям в широком диапазоне температур.
  2. Упругость и стабильность форм при малых деформациях.
  3. Аморфность – легко деформируется при незначительном нажатии.
  4. Относительная мягкость.
  5. Плохо поглощает воду.
  6. Прочность и износостойкость.
  7. В зависимости от типа каучука резина может характеризоваться водо-, масло-, бензо-, термостойкостью и стойкостью к действию химических веществ, ионизирующих и световых излучений.

Резина со временем утрачивает свои свойства и теряет форму, что проявляется разрушением и снижением прочности. Срок службы резиновых изделий зависит от условий использования и может составлять от нескольких дней до нескольких лет. Даже при длительном хранении резина стареет и становится непригодной к эксплуатации.

Производство резины

Резина изготовляется методом вулканизации каучука с добавлением смесей. Обычно 20-60% перерабатываемой массы составляет каучук. Другие компоненты резиновой смеси – наполнители, вулканизующие вещества, ускорители, пластификаторы, противостарители. В состав массы могут также добавляться красители, душистые вещества, модификаторы, антипирены и другие компоненты. Набор компонентов определяется требуемыми свойствами, условиями эксплуатации, технологией использования готового резинового изделия и экономическими расчетами. Таким способом создается высококачественная резина.

Из чего делают резиновые полуфабрикаты? Для этой цели на производствах применяется технология смешивания каучука с другими компонентами в специальных смесителях или вальцах, предназначенных для изготовления полуфабрикатов, с последующей порезкой и раскройкой. В производственном цикле используются прессы, автоклавы, барабанные и тоннельные вулканизаторы. Резиновой смеси придается высокая пластичность, благодаря которой будущее изделие приобретает необходимую форму.

Изделия из резины

На сегодняшний день резина используется в спорте, медицине, строительстве, сельском хозяйстве, на производстве. Общее количество изделий, изготовляемых из резины, превышает более 60 тыс. разновидностей. Наиболее популярные из них — уплотнители, амортизаторы, трубки, сальники, герметики, прорезиненые покрытия, облицовочные материалы.

Изделия из резины массово используются в производственных процессах. Этот материал также незаменим в производстве перчаток, обуви, ремней, непромокаемой ткани, транспортных лент.

Большая часть производимой резины используется для изготовления шин.

Резина в производстве шин

Резина является основным материалом в производстве автомобильных шин. Этот процесс начинается с приготовления резиновой смеси из натурального и синтетического каучука. Затем к резиновой массе добавляется силика, сажа и другие химические компоненты. После тщательного перемешивания смесь отправляется по конвейерной ленте в печь. На выходе получаются резиновые ленты определенной длины.

На следующем этапе происходит обрезинивание корда. Текстильный и металлический корд заливается горячей резиновой массой. В такой способ изготавливается внутренний, текстильный и брекерный слой шины.

Из чего делают резину для шин? Все производители автомобильных шин используют разные рецептуры и технологии изготовления резины. Для придания готовому изделию прочности и надежности могут добавляться разные пластификаторы и усиливающие наполнители.

Для производства шин используют натуральный каучук. Его добавление в резиновую смесь уменьшает нагревание покрышки. Большую часть резиновой смеси занимает синтетический каучук. Этот компонент придает шинам упругость и способность выдерживать большие нагрузки.

Условия суровой конкуренции заставляют многих производителей автомобильных покрышек утаивать состав резиновой смеси, используемый для производства автошин. Этапы технологического процесса держатся в строгой секретности. При этом основные составляющие, из которых изготавливается авторезина, известны. Без них невозможно создание покрышек. Давайте разберемся, из чего делают резину.

Натуральные и синтетические составляющие

Резину для автомобилей делают из каучука, который может быть природного либо синтетического происхождения. Натуральный каучук добывают из каучуковых деревьев. Дословно название «каучук» переводится как плачущее дерево. Сок указанного дерева имеет очень большую ценность, из него производится авторезина. Синтетический каучук имеет меньшую себестоимость, его чаще применяют для производства.

Примерно 30% от общего состава резины составляет технический углерод (сажа). Он выступает скрепляющим компонентом, действующим на молекулярном уровне. Сажа увеличивает такие характеристики резины:

  • эксплуатационный период;
  • прочность изделия;
  • износостойкость.

Иногда технический углерод заменяется кремниевой кислотой. Этот компонент используют с целью уменьшения себестоимости продукции. Указанная кислота дешевле сажи. При ее использовании увеличивается сцепление колес с мокрым дорожным покрытием, при этом уменьшается стойкость шин к износу.

При производстве резины, для обеспечения ей определенных свойств домешивают разнообразные масла и смолы. Они уменьшают жесткость покрышек, предназначенных для зимы.

Каждый производитель покрышек применяет особый состав авторезины, делает упор на определенные характеристики покрышек:

  • сцепление с дорожной поверхностью;
  • устойчивость к абразивным частицам дороги;
  • улучшение скоростных характеристик и так далее.

Рекомендуем посмотреть видео о том, из чего делают резину:

Технология производства авторезины

Летняя резина отличается от зимней авторезины количеством и качеством, входящего в ее состав каучука. Чтоб сделать летние автошины, необходим каучук ненатурального происхождения. Он обеспечивает жесткость автопокрышкам. Натуральное сырье наоборот смягчает резину, поэтому его используют в зимних шинах. Присутствие натурального каучука позволяет зимним покрышкам не «дубеть» при очень низких температурах.

Сок каучуковых деревьев собирают, затем помещают его в большие чаны, наполненные кислотой на 10 и более часов. Такая технология позволяет сырью затвердеть и в результате получается латекс. Из полученного латекса убирают излишнюю влагу и пропускают его через специальные валы, для образования широкой ленты. Указанная лента с помощью специальных ножей измельчается, в итоге получается легкая воздушная масса, которую с помощью обжига в специальных печах преобразуют в эластичные блоки.

Указанные блоки помещают в специальный котел, в который производителем добавляются дополнительные элементы с учетом четких пропорций для придания резине определенных качественных характеристик. Этот «коктейль», состоящий из каучука и химических элементов нагревается и превращается в резину. Разогретую смесь раскатывают специальными валами в полосы определенной толщины, затем охлаждают.

Процесс изготовления автопокрышек

Из чего делаются покрышки? Готовые автопокрышки состоят не только из резины. Каркас автопокрышек изготавливают из специальных нитей. Они могут быть:

Технология производства корда напоминает работу ткацкого станка. Образованный корд помещается в экструдер, в котором осуществляется его обрезинивание. Готовый каркас раскатывается на полосы, имеющие различную ширину для изготовления покрышек разной размерности.

Для создания протекторного слоя обрезиненный корд помещается на специальный станок, превращающий методом экструзии заготовку в протектор.

Борт авторезины изготавливается следующим образом:

  1. Металлическая проволока обрезинивается.
  2. Производится нарезка обрезиненной проволоки кругами (с учетом радиуса будущей покрышки).
  3. На специальном станке проводится сборка боковин.

Для сбора составляющих элементов шин в единую конструкцию применяют специальный станок. На него устанавливают бортовые кольца и катушки с компонентами. Станок автоматически соединяет все части автопокрышки, затем наполняет заготовку воздухом под протектор с брекетом.

Завершающим этапом создания шин есть вулканизация. После обработки покрышки горячим паром под давлением, каучук с всевозможными присадками спекается. Затем с применением специальных форм для пресса наносится протекторный рисунок с разнообразными надписями. Готовая продукция проверяется на соответствие всем необходимым характеристикам.

Заключение

Автомобильная резина состоит, в большинстве случаев, из таких компонентов:

  • каучук;
  • смолы;
  • кремниевая кислота;
  • сажа;
  • секретные химические элементы, добавляемые в резину для придания ей определенных качеств (мел, глицерин, ацетилированный ланолин и так далее).

От качественных и количественных характеристик указанных компонентов зависит качество готовой продукции. Не стоит поддаваться рекламному воздействию и отдавать предпочтение автошинам, изготовленным с применением новых химических компонентов. Перед покупкой таких покрышек, стоит поинтересоваться, насколько заявленные производителем авторезины параметры соответствуют реальности.

Как делают шины | HowStuffWorks

Шины представляют собой сложное сочетание материалов, включая высокотехнологичные ткани, натуральный и синтетический каучук и даже сталь.

По внутреннему краю шины проходят борта. Борта изготовлены из высокопрочной стали с резиновым покрытием, которое придает шинам прочность, а также помогает удерживать шину на колесе. Корпус шины на самом деле состоит из ткани, а не из резины. Тело построено из слоев ткани (каждый слой называется ply).Слои — это не заурядная хлопчатобумажная ткань; обычно это прочный композитный материал. Слои покрыты резиной не только для удержания воздуха внутри, но и для сцепления с другими частями шины.

Для радиальных шин со стальным брекером поверх кузова стальные брекеры . Эти ремни помогают сделать шину относительно невосприимчивой к проколам (поскольку большинство гвоздей и других дорожных опасностей не проходят сквозь сталь), а также помогают поддерживать протектор шины, который фактически соприкасается с дорогой, на оптимальном уровне плоскостности.Правильная форма протектора обеспечивает лучший контакт с дорогой, что означает лучшее сцепление и контроль.

До сих пор мы говорили только о том, как строятся шины снизу вверх. Но стороны шины также важны. Стороны шины называются ее боковинами . Именно здесь печатается информация о шине, а некоторые шины даже имеют белые или красные боковины, просто потому, что они круто выглядят. Но, помимо привлекательного внешнего вида и предоставления информации, боковые стенки помогают удерживать части шины на месте и придают шине устойчивость при движении из стороны в сторону.

Заключительной частью шины является протектор . Протектор находится на внешней кромке шины. Как и боковина, он изготовлен из смеси натурального и синтетического каучука. Однако, хотя боковина относительно гладкая, протектор имеет ряд канавок. Каждая канавка служит для обеспечения максимальной производительности и безопасности, независимо от того, имеет ли шина глубокие канавки для движения по бездорожью или несколько неглубоких канавок для движения по трассе.

Теперь, когда вы знаете, из чего состоит шина, продолжайте читать, чтобы узнать, как все это устроено.

Сколько масла требуется для изготовления одной автомобильной шины?

Вы когда-нибудь задумывались, как делают автомобильные шины? Основным ингредиентом, как вы, вероятно, хорошо знаете, является каучук. Однако для производства каучука вам нужна нефть. А чтобы превратить резину и другие компоненты шины в функциональную шину, вам также понадобится масло. Учитывая это, сколько масла требуется для создания одной автомобильной шины? По данным Ассоциации производителей резины (RMA), для создания стандартной автомобильной шины требуется около семи галлонов масла.В RMA указано, что около пяти галлонов масла используется в качестве сырья, а еще два галлона используются в самом процессе производства шин.

Чтобы лучше понять, почему для создания одной автомобильной шины требуется так много масла, сначала нужно понять процесс изготовления шин.

 

Начнем с того, что шины создаются из более чем 200 ингредиентов. Однако все эти ингредиенты можно разделить на пять основных категорий: синтетический каучук, натуральный каучук, технический углерод/диоксид кремния, армирующие тросы и химические вещества.Многие из этих ингредиентов затем перерабатываются вместе в больших смесителях, в результате чего получается резиновая смесь черного цвета, которую можно измельчать после охлаждения.

После того, как резиновая смесь поступает на завод, она разрезается на полосы, из которых формируется основная структура шины. После фрезерования шины переходят к этапу сборки, где конечной целью является «зеленая» шина или то, что считается готовым шинным продуктом. На этапе сборки текстильные элементы шины помещаются в специальную машину, которая гарантирует, что каждая деталь находится на своем месте.Последним этапом процесса изготовления шин является отверждение, состоящее в вулканизации сырой шины с помощью горячих форм. По сути, на этом этапе шина лечится и сжимается, чтобы придать ей окончательную форму. Благодаря этому всеобъемлющему производственному процессу вы можете увидеть, как два галлона масла вступают в игру при создании отдельных шин.

Больше фактов о нефти

  • Из одного барреля нефти (42 галлона) можно получить ок. 19 литров бензина.
  • Если бы наш уровень потребления оставался прежним, нефти под поверхностью нашей земли хватило бы еще примерно на 53 года, прежде чем она закончилась бы.
  • В мире используется ок. 85 миллионов баррелей нефти каждый день. США потребляют примерно 19,8 млн баррелей каждый день.

Материалы, используемые в автомобильных шинах для увеличения срока службы, экономии топлива и сцепления

Задумывались ли вы когда-нибудь, что входит в процесс изготовления шины? Шина — это гораздо больше, чем просто резина и воздух. Большинство автомобильных шин и шин для легких грузовиков имеют комбинацию натуральных и синтетических каучуков, ткани, стального корда и других добавок, таких как сажа и диоксид кремния.Производители шин постоянно работают над заменой невозобновляемых материалов возобновляемыми материалами, а также над снижением общего веса шины. Вот основные компоненты типичных шин для легких грузовиков и легковых автомобилей:

1. Натуральный каучук

Сбор натурального каучука в Таиланде

Натуральный каучук изготавливается из белой жидкости, называемой латексом, которая выделяется из некоторых растений, когда их срезаешь. В мире насчитывается более 200 заводов по производству латекса. Самое большое количество латекса содержится в каучуковом дереве.Латекс извлекают из каучукового дерева почти так же, как извлекают кленовый сироп. В коре каучукового дерева делается надрез, и латекс медленно собирается, пока он капает с живого дерева.

Каучуковые деревья могут расти только в жарком влажном климате, например, в Бразилии и Юго-Восточной Азии, и требуют большого количества воды. По этой причине было бы выгодно собирать латекс ближе к месту производства шин и с меньшими затратами. Например, Cooper Tire, у которой есть заводы в Соединенных Штатах, и они экспериментируют с Guayule в качестве источника латекса.Это растение может процветать в пустынях на юго-западе США, гораздо ближе к месту производства, чем каучуковые плантации Южной Америки или Юго-Восточной Азии. Гуаюла требует очень мало воды и производит большое количество латекса. Компания Cooper Tire считает, что Guayule является жизнеспособным источником латекса для снижения затрат на производство шин и общего воздействия на окружающую среду. Другие производители ищут такие же альтернативы латексу из каучуковых деревьев на биологической основе.

2.Синтетический каучук

Синтетический каучук

Синтетический каучук – это любой искусственный эластомер. Эластомеры, которые входят в состав шин, являются побочным продуктом нефтепереработки. Во время Второй мировой войны Соединенные Штаты начали массовое производство синтетического каучука, потому что натурального каучука не хватало для поддержки военных действий. Сегодня существует около 20 типов синтетических каучуков, каждый из которых производится в процессе переработки нефти и содержит уникальные ингредиенты, которые добавляются для увеличения срока службы шины, улучшения сцепления с дорогой или повышения сопротивления качению для большей экономии топлива.По данным Ассоциации производителей каучука США, около 70% всего каучука, используемого в шинах, составляет синтетический каучук.

3. Добавки в легкие грузовые и легковые шины

Tire Manufacturing R+D для поиска новых присадок к шинам

Большинство шин черного цвета. Это связано с тем, что ключевым ингредиентом, добавляемым в смесь натурального и синтетического каучука, является технический углерод. Углеродная сажа представляет собой крошечные пылевидные частицы, которые действуют как связующее вещество для других компонентов шины. У технического углерода есть дополнительная функция улавливания ультрафиолетовых лучей и поглощения солнечного тепла.Это помогает защитить шину от повреждения озоном и УФ-излучением. Ни одна другая добавка не обладает такой же эффективностью, как сажа, для защиты резины и продления срока службы шин. В отсутствие сажи озон и ультрафиолетовые лучи воздействуют на молекулы и химические связи резины, что со временем приводит к ее гниению и ослаблению.

Другим веществом, добавляемым в шины, является диоксид кремния. На молекулярном уровне кремнезем очень грубый и зернистый. При смешивании с резиной протектора именно это свойство придает автомобильным шинам дополнительное сцепление на мокрой дороге и на льду.Еще одним свойством кремнезема является то, что он очень твердый. Это делает его эффективным для сопротивления износу из-за истирания и помогает продлить срок службы протектора. Силикагель уникален тем, что улучшает характеристики шины, увеличивая ее срок службы и улучшая сцепление с дорогой. Кремнезем относительно дорог, поэтому нередко можно найти более высокие уровни кремнезема в более дорогих шинах для легких грузовиков и легковых автомобилей, таких как шины Michelin, шины Bridgestone, шины Pirelli или шины Goodyear.

4. Стальные тросы

Бортовая проволока перед вулканизацией резины

Приблизительно 15% материала шины составляет сталь, в основном в виде корда.Резина вулканизируется в стальные корды, которые наматываются по спирали, образуя бортовую проволоку. Борт — это часть шины, которая крепится к ободу. Чтобы установить шину на колесо, требуется большое давление. Нужна плотная посадка, чтобы воздух не просачивался. Стальная бортовая проволока с резиновым покрытием остается жесткой и прочной после установки на обод. Помимо бортовой проволоки, стальной корд часто используется для усиления шин легких грузовиков в области боковины, а иногда и в верхней части шины в качестве дополнительной защиты от проколов протектора.

5. Нейлоновая и хлопчатобумажная ткань

ткань и нейлон, используемые в шинах

Важным элементом шин является тканевый брекер, образующий каркас шины и помогающий шине сохранять свою форму даже на высоких скоростях. Каркас составляет основную часть шины и состоит из полос тканевой ткани, покрытых резиной. Каждая полоска прорезиненной ткани используется для формирования слоя, называемого слоем, в корпусе шин легких грузовиков и легковых автомобилей. Шины для легковых автомобилей могут иметь до четырех слоев в корпусе, поэтому в большинстве пневматических шин для легких грузовиков и легковых автомобилей используется довольно много ткани.

Приятно осознавать, что шинные компании сокращают использование материалов, вредных для окружающей среды, и сокращают количество используемых материалов. Более легкая шина, изготовленная из более прочных материалов, прослужит столько же времени, при этом повысив эффективность использования топлива автомобилем. В результате меньшего расхода топлива также сокращаются выбросы CO2. Это хорошо для окружающей среды. Кроме того, шины, которые служат дольше, означают меньше поездок для замены шин. Производителям шин не нужно производить столько шин, что экономит материалы и энергию, необходимые для создания шин.В конце концов, производители, производящие высококачественные экологически чистые шины, отвечают всем нашим интересам.

История шин — Шины TreadWright

 

Колесо:

Чтобы в полной мере оценить историю шин, вы должны сначала взглянуть на эволюцию самого колеса. Величайшее изобретение человека, колесо впервые упоминается в 3500 г. до н.э. в эпоху неолита, незадолго до бронзового века. Начиная с сельского хозяйства, колеса вскоре стали использоваться во всем, от колесниц до игрушек, и стали символом технического прогресса человечества.Могли бы вы представить себе жизнь до колес? Мягко говоря, было бы не весело.

 

Первые шины:

Одной из основных проблем колес был и остается износ. Хотя постоянное вращение вокруг центральной оси отлично подходило для перевозки тяжелых вещей или быстрого перемещения, это означало, что колесо со временем будет медленно изнашиваться. Они также не будут изнашиваться равномерно. Скол, камень или простой неравномерный износ привели бы к тому, что колесо больше не было на месте, что вызывало бы дорогостоящую задачу по замене того, что не было полностью сломано.Что было необходимо, так это одноразовый слой, который поглощал бы повреждения, изнашивался, а затем легко заменялся бы по гораздо более доступной цене, чем совершенно новое колесо. Вот что делает шина.

 

Несмотря на необходимость заполнения шин, они являются относительно недавним изобретением. Самые ранние типы шин представляли собой кожаные ленты, обернутые вокруг деревянного колеса. Кожу быстро заменили металлическими ремешками, которые прослужили намного дольше. Появление поездов и железнодорожных сетей привело к тому, что стальные шины стали использоваться для металлических колес поездов.Ленты нагревались колесным мастером, который нагревал шину, помещал ее на колесо, а затем гасил. Это заставило бы металл сжиматься и плотно прилегать к колесу.

 

Если вы думаете, что металлические шины звучат неудобно, вы правы. Металлические шины использовались на фургонах, которые использовались для приручения Запада, потому что они были долговечными и дешевыми, но очень неудобными, не особенно и не надежными. Один изгиб, и всю шину пришлось бы снимать.

Вулканизация:

То есть до вулканизации.Открытая Чарльзом Гудьиром, вулканизация происходит при нагревании каучука с серой. Этот процесс превращает резину из липкого мягкого материала во что-то твердое и гибкое, что делает резину идеальной для шин.

После того, как вулканизация стала более совершенной, резина стала новым предпочтительным материалом для шин. Они были прочными, могли выдержать разумное количество повреждений и хорошо поглощали удары. Однако они были тяжелыми и доставляли дискомфорт при езде.

Цельнорезиновые шины

Вскоре после открытия вулканизации шины стали делать из твердой резины.Эти шины были прочными, поглощали удары и сопротивлялись порезам и истиранию. Хотя они были значительным улучшением, эти шины были очень тяжелыми и не обеспечивали плавности хода.

Сегодня еще существуют виды шин из цельной резины.

Пневматические шины:

В 1847 году Роберт У. Томпсон, шотландский инженер, создал и запатентовал первую шину, наполненную воздухом. Увы, в производство она не пошла, и идея заглохла.

Но в 1888 году в Белфасте, Ирландия.Родившийся в Шотландии Джон Бойд Данлоп создал первую успешную пневматическую шину. Данлоп уже был богатым человеком, владевшим успешными ветеринарными практиками в стране, но он начал разрабатывать шины после того, как его сын пожаловался на жесткую езду своего велосипеда и его прочные резиновые шины.

Продукт оказался настолько успешным, что через год после его появления он выиграл велогонки в Ирландии и Англии. В течение следующих нескольких лет Dunlop усердно работал над созданием шин для всех транспортных средств, от велосипедов до легковых и грузовых автомобилей.В период с 1890 по 1920 год резиновая пневматическая шина претерпела ряд изменений как компанией Dunlop, так и другими, такими как Томас Хэнкок.

Диагональные слои и радиальные шины:

К 1920-м годам для шин был разработан синтетический каучук, и в течение нескольких десятилетий все использовали шины Bias Ply. Эти шины состояли из двух отдельных частей:

  1. Надутая камера
  2. Наружная шина или каркас.

Внутренняя труба находилась под давлением и была защищена внешним кожухом.Внешний корпус был сделан из слоев, называемых слоями.

После Второй мировой войны Michelin разработала радиальные шины, и это был огромный шаг вперед в развитии шин. Несмотря на то, что это был намного более качественный продукт, радиальные шины медленно завоевывали популярность в США. Только в начале 1970-х годов радиальные шины стали доминирующей технологией.

С тех пор радиальные шины

стали нормой как здесь, в США, так и во всем мире. И ежегодно производятся миллиарды шин.

Восстановление протектора/переформовка:

Восстановленные протекторы существуют почти столько же, сколько и сами современные шины.Восстановленные протекторы были введены, когда диагональные шины были нормой. Они начинались как экономически эффективный метод повторного использования каркасов шин хорошего качества.

Разработка восстановленных протекторов принадлежит Марион Оливер, которая в 1912 году разработала и запатентовала предварительно вулканизированные протекторы. Этот метод аналогичен современному процессу восстановления протектора: сначала каркас был отполирован до основания, а затем сверху был добавлен новый слой шины.

Восстановленные протекторы стали особенно популярны во время Великой депрессии. Люди могли использовать шины до тех пор, пока они не изнашивались, и восстанавливали их.Аналогичное влияние на производство ретортной промышленности оказала Вторая мировая война. Поскольку послевоенная Америка изо всех сил пыталась свести концы с концами, восстановление протектора было экономически эффективным способом сохранить легковые и грузовые автомобили на дороге.

В период с 1942 по 1944 год производство по восстановлению протекторов выросло на 500%. Натуральный каучук, наконец, навсегда уступил место синтетическому, и были разработаны новые технологические достижения, которые позволили восстановить протекторы, чтобы быть более безопасными и приблизиться по своим характеристикам к новым шинам. Однако по целому ряду причин, в том числе из-за снижения стоимости новых шин, в 60-х, 70-х и 80-х годах количество восстановленных протекторов шин постепенно сокращалось.

Восстановление протектора пережило возрождение в 90-х годах, хотя машины для восстановления шин с компьютерным управлением стали широко доступны. Были также разработаны машины, которые могли сканировать шины с помощью ультразвука и рентгеновских лучей, что сделало выбор гильз и, в свою очередь, шин с восстановленным протектором еще более безопасным.

Современные восстановленные протекторы могут служить так же долго, как и новые шины, и столь же безопасны.

Будущее:

Шины постоянно развиваются и развиваются. Рост цен на нефть и забота об окружающей среде означают, что производители шин постоянно ищут способы более эффективного производства шин.Новые технологии, такие как безвоздушные шины, проходят испытания на коммерческих автомобилях.

Автомобили сами по себе меняются, электроприводы начинают расти, а автономные автомобили разрабатываются, потребности в шинах также будут меняться.

В то же время забота об окружающей среде является главной проблемой для производителей шин, производящих 242 миллиона утильных шин каждый год, что делает TreadWright Tyres выгодным вариантом, когда дело доходит до покупки шин.

Производители шин стараются бережно относиться к окружающей среде Новости и исследования

Немногие потребительские товары имеют более плохой экологический имидж, чем автомобильные шины.Трудно избежать унылого вида гор угольного цвета использованных шин, которые портят ландшафт США. Но, как и другие части автомобиля, за последнее десятилетие шина была частично переработана, чтобы сделать ее более экологичной. В результате усилий химиков и инженеров шинной промышленности многие из современных шин легче катятся, что позволяет экономить топливо и содержит меньше компонентов на основе нефти, что снижает углеродный след этой сложной технологии. Работа по озеленению шины будет продолжена.

Когда несколько лет назад глобальное изменение климата стало привлекать к себе внимание заголовков, исследователи шинной промышленности проанализировали воздействие на окружающую среду общего срока службы автомобильных шин («от колодцев до колес»), чтобы определить, как его можно улучшить. Они обнаружили, что аспект шины, который больше всего способствует выбросу парниковых газов — около 86 процентов его эффекта — связан с количеством дополнительного топлива, которое шины заставляют двигатели сжигать, чтобы преодолеть сопротивление резины качению, — говорит Форрест Паттерсон. , технический директор по шинам для легковых и легких грузовиков Michelin North America в Гринвилле, С.C. Каждые 3,8 литра (галлона) несгоревшего масла удерживают в воздухе 8,2 кг (18 фунтов) углекислого газа.

В ответ шинные компании сначала разработали шины с низким сопротивлением качению, которые создают примерно на 5 процентов меньше трения при вращении по дорожному покрытию, что может повысить экономию топлива на 4–8 процентов по сравнению с обычными моделями. По словам Паттерсона, в течение всего срока службы шины «мы можем говорить об экономии от 10 до 80 галлонов [от 40 до 300 литров] бензина».Они также приступили к поощрению автомобилистов поддерживать полное инфляционное давление.

Но теперь производители шин все чаще обращаются к поиску сырья из возобновляемых источников для замены существующих ингредиентов шин на масляной основе. В зависимости от модели для производства стандартной шины требуется от 15 до 38 литров бензина. В шинах с низким содержанием масла в качестве заменителей используются различные натуральные экологически чистые ингредиенты, включая химически усиленный натуральный каучук, технологические масла на растительной основе и волокна из растительной целлюлозы.Они также обнаружили ненефтяные версии того, что в шинной промышленности называют наполнителями — специальные функциональные добавки, повышающие, например, технологичность производства или долговечность.

Химия шин сложнее, чем можно было бы ожидать. «Примерно 30 или 40 химикатов входят в состав резиновых смесей для шин, в зависимости от компонента — протектора, боковин, брекеров, слоев каркаса и внутреннего покрытия», — отмечает Джеймс Ранкорт, ученый-консультант-полимер, который возглавляет Polymer Solutions в Блэксбурге, штат Вирджиния. Объясняет это, состав протектора обычной шины содержит около 28 % натурального каучука, получаемого из латексного сока, 28 % синтетического каучука, получаемого из нефти, и 28 % наполнителя из сажи — похожего на сажу армирующего вещества, получаемого путем частичного сжигания ископаемое топливо.Остальные 16 процентов составляют различные функциональные агенты различного типа.

Стремление производить шины с низким сопротивлением качению было, по сути, первым шагом на пути к тому, чтобы сделать их более экологичными, поскольку предполагало замену некоторых веществ на нефтяной основе в конструкции шин, говорит Гарольд Херцлих, президент компании Herzlich Consulting, базирующейся в Лас-Вегасе. бывший руководитель шинной промышленности. Производители добавили наполнитель из модифицированного диоксида кремния — по сути, микрочастицы песка с обработанной поверхностью — чтобы заменить часть углеродной сажи в стандартных шинах.Это уменьшает теплоту трения, которую создает резиновая смесь, когда она изгибается, растягивается и восстанавливается при каждом повороте.

Японская компания Sumitomo Rubber Industries несколько лет назад представила линейку шин под брендом Dunlop под названием Enasave 97, в состав которых входят натуральные ингредиенты. Инженеры Sumitomo использовали не только наполнители из диоксида кремния, они также использовали специально модифицированный натуральный каучук, который лучше схватывается, чем немодифицированные версии, а также растительное технологическое масло и волокна оболочки на основе целлюлозы (вискозы), говорит представитель компании Масатоши Хаяси.В 2008 году компания представила прототип шины Enasave, которая на 97 % состоит из натуральных ингредиентов, и планирует к 2013 году вывести на рынок модель, которая вообще не будет содержать нефтехимических материалов. говорит Дэн Гини, директор по техническим услугам. Автомобильная шина dB Super E-spec компании и ее гоночная шина ADVAN ENV-R1 используют модифицированные смеси натурального каучука и технологическое масло, полученное из апельсиновой корки, побочного продукта переработки фруктового сока.Компания, которая в прошлом году представила модель dB Super E-spec с оранжевым маслом, по сообщениям, берет примерно на 30 процентов больше за зеленую шину.

Michelin заявляет, что использует подсолнечное масло в резиновой смеси своих премиальных всесезонных шин Primacy MXM4 для улучшения сцепления в зимних условиях и сокращения тормозного пути в дождь.

Другие производители шин выходят за рамки традиционных каучуковых деревьев для разработки новых, потенциально более дешевых и более устойчивых источников натурального латекса, таких как русский одуванчик, среднеазиатский сорняк, и гваюла, пустынный кустарник, произрастающий в США.Южный Юго-Запад и Мексика, говорит Герцлих.

Другие компании обращаются к возобновляемым синтетическим каучукам, изготовленным из химических прекурсоров, выращенных в чанах биотехнологически модифицированными микроорганизмами. В 2007 году Goodyear вступила в исследовательское сотрудничество с промышленной биохимической фирмой Genencor из Пало-Альто, Калифорния (дочерняя компания Danisco, датской компании по производству пищевых ингредиентов) для разработки микробов, которые могут выращивать мономер изопрена, или то, что компания называет «Биоизопрен», — говорит Рич ЛаДука, старший директор по развитию бизнеса Genencor.Goodyear будет использовать BioIsoprene для производства синтетического каучука, который имитирует натуральный каучук и состоит из полимеризованного природного изопрена. Биотехнологическая фирма предложит поставлять устойчивое химическое вещество и другим производителям шин.

Исследовательская группа из Университета штата Орегон недавно сообщила, что микроцеллюлоза, или микрокристаллическая целлюлоза, которая может быть получена из различных растительных волокон, представляет собой многообещающую альтернативу тяжелым (и дорогостоящим) минеральным наполнителям на основе диоксида кремния, которые в настоящее время используются для снижения сопротивления качению шин.Легкая микроцеллюлоза может сэкономить еще больше топлива. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы подтвердить долговечность шин, содержащих эту природную добавку.

Тем временем шинная промышленность прилагает все больше усилий для переработки большего количества из приблизительно 300 миллионов изношенных шин, которые ежегодно выбрасываются в США. Объем переработки шин заметно вырос в последние годы, и небольшое количество переработанного каучука повторно используется в некоторых шинах, но эти усилия ограничены качеством каучукового сырья, говорит Герцлих.Одна компания, Lehigh Technologies, базирующаяся в Джорджии, разработала процесс, при котором каучук замораживается жидким азотом перед его измельчением в пылевидное резиновое сырье, которое можно использовать в шинах.

Со временем продолжающаяся установка нового прецизионного оборудования для производства шин, которое может выдерживать гораздо более жесткие производственные допуски, позволит производителям шин производить шины, которые имеют небольшой дополнительный вес сверх проектных спецификаций, говорит Херцлих. «Если вы вынете пол унции из шины, — объясняет он, — это сэкономит топливо, потому что будет легче вращать колесо.»

Несмотря на то, что общее экологическое наследие автомобильных шин по-прежнему явно черное, появление топливосберегающих конструкций, биосырья и более энергичных программ утилизации придали их будущему отчетливо более зеленый оттенок.

Что делает ваши автомобильные шины такими мощный?

Наполнители

Как правило, наполнители добавляют в каучук. Эти наполнители могут быть сажей, кремнеземом, углеродом или мелом.Они связывают резину и делают ее более износостойкой, так как резина сама по себе может крошиться, особенно в результате разрыва. Мы используем наполнители, чтобы противодействовать этому эффекту и увеличить пробег ваших шин. Однако это может немного упрочнить резиновую смесь.

Наполнители также определяют цвет шин. Углеродная сажа была первым использованным наполнителем, который придавал шинам их цвет. Однако цветные шины так и не сделали своего прорыва, даже когда позже в игру вступили другие наполнители и, следовательно, другие цвета.Вот почему шины до сих пор черные.

В отличие от первых дней, мы используем диоксид кремния в компаундах для современного производства шин. Силикатом называют соль кремниевой кислоты. Это вещество особенно хорошо связывает резину с серой, что необходимо для последующей вулканизации шин. Во время этого процесса материал шины нагревается, чтобы объединить химические связи отдельных веществ и создать эластичную резину. Это позволяет нам обеспечить хорошую ходимость без необходимости жертвовать другими свойствами.

Пластификатор

Пластификаторы необходимы для того, чтобы шина создавала положительные и безопасные ощущения при вождении даже в снег и дождь. Эти масла и смолы делают шину эластичной и улучшают сцепление с материалом. Для вас, водителя, это означает, что пластификаторы улучшают сопротивление качению. Масла также увеличивают сопротивление скольжению шины. Вот почему в зимних шинах используется больше масел, чем в летних; пластификаторы препятствуют затвердеванию резины при низких температурах.

Мы объясняем, почему зимние шины особенно эффективны при температуре ниже 7 °C.

Подробнее о материале для шин

В дополнение к основным компонентам резины, наполнителям и пластификаторам в шинах также используются химические вещества, такие как упомянутая выше сера, и антиоксиданты. Они также влияют на манеру вождения. Разработка новой резиновой смеси предполагает постоянную балансировку материалов. Сложный процесс, который варьируется от шины к шине и используемого материала.

Эволюция шин — Grip Auto & Tire

Чтобы быть номером один, тренируйтесь так, как будто вы номер два

От первых пневматических шин до современных сверхвысоких шин высокопроизводительные шины, шинная промышленность претерпела невероятные эволюция. Мы не собираемся освещать историю колеса; вместо, мы совершим прогулку во времени и рассмотрим некоторые из самых значительные нововведения, которые увидели нас от использования плакированных железом деревянных диски к фантастическим шинным продуктам, которые мы имеем на рынке сегодня.

Приор до изобретения пневматических шин большинство автомобилей передвигались по деревянные колеса или металлические ленты. Эти деревянные диски были обернуты кожаные ремешки для защиты от быстрого износа. Роберт Уильям Томсон был первым, кто предложил концепцию пневматических шин. в 1847 году. Его конструкция заключалась в использовании нескольких тонких трубок внутри кожаный чехол, который должен был действовать как амортизатор. Этот дизайн сделал однако не запускать его в производство из-за серьезных ограничений.Это было только в 1888 году, когда была изобретена первая практичная пневматическая шина. Карл Бенц, когда пытался найти подходящую шину для своего транспортного средства. Изобретению этой шины способствовал процесс вулканизации. что сделало возможным производство каучука с достаточным долговечность, чтобы выдержать использование дороги. Шина Carl Benz состоит из металлического обод, обтянутый резиной и надутый воздухом. Они были тощие и высокие, они напоминали сегодняшние велосипедные шины, но без протекторов.

Первые шины с протектором в 1905 году

В В 1905 году были разработаны первые шины с протектором. Протектор, изготовленный из толстая резина, должна была сделать автомобили прочнее, позволяя им справляться с мокрыми и грязными дорогами, а также защищать каркас и гидромолот внутри шины от разрыва или повреждения. Ранние шины были высокий и худой до 1923 года, когда компания Firestone представила баллонные шины. Эти шины отличались улучшенной управляемостью и характеристиками, а также отмечены стал поворотным моментом в шинной промышленности.Баллонные шины имеют с тех пор были конечными предками современных шин, используемых на автомобилях. и самолеты.

До 1931 года шинная промышленность полагалась на естественные каучук для производства резиновых автомобильных шин. Натуральный каучук был не только дорогие в приобретении, но и представлены различной долговечностью вопросы. Однако в 1931 году компания Du Pont запатентовала и ввела в промышленное производство синтетическая резина. Синтетический каучук помог решить проблемы доступность и направлена ​​на улучшение качества шинной резины.

Другой Значительный шаг в шинной промышленности ознаменовался внедрением радиальные шины Michelin в 1946 году, которые позже стали стандартом современные шины. В отличие от старых диагональных шин, которые были усилены тканевые полосы, радиальные шины были усилены и усилены сталью радиальные полосы, которые повысили их долговечность. Радиальные шинные корды были слегка наклонен к направлению движения, что обеспечивает меньшую качку сопротивление, тем самым увеличивая пробег автомобиля и помогая сэкономить на топливо.

Радиальные шины

позже были преобразованы в бескамерные радиальные. шины. Первоначально шины состояли из прочной внешней шины и внутренняя шина. Внутренняя трубка отвечала за удержание воздуха, и это вызывал неудобства, потому что всякий раз, когда в нем возникала утечка, вся шина лопнет. Технология бескамерного радиального изготовления однако успешно устранил внутреннюю камеру, загерметизировав внешнюю шину. прямо к ободу. Это сделало шины более надежными и повысило проходимость. срок службы шин.

Внедрение бескамерных радиальных шин привело к современной шинной промышленности и вывел ее на инновационный путь. гипер-драйв. После этого последовали другие изобретения в попытке повысить безопасность шин. Это можно охарактеризовать развитием шины Run-Flat в 1979 году, которые были способны поддерживать транспортное средство на скорость до 80 км/ч без замены спущенного колеса. Шины Run-Flat подразделяются на три категории: самонесущие шины, самоуплотняющиеся шины и вспомогательные шины.

Самонесущий шины были усилены изнутри, чтобы выдержать вес автомобиля в случае выброса за определенный период; достаточно, чтобы вы могли войти в автосервис. Самоуплотняющиеся шины, с другой стороны, используют уникальный лайнер, который навсегда герметизирует любой прокол шины при условии, что он не слишком велик.

Успеху мы обязаны шине отрасли ранним новаторам, которые никогда не соглашались на статус-кво и которые всегда стремились придумать новые способы улучшить свои товары.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.