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.
Содержание статьи :
- Изготовление резиновой смеси
- Производство компонентов
- Сборка и вулканизация
- Видео по теме
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:
- Каучука, который бывает изопреновым (натуральным) и синтетическим, и является основой резиновой смеси (от 40 до 50 процентов состава).
- 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).
- Кремниевой кислоты, повышающей показатели сцепления покрышки с влажным покрытием, и применяемой в основном иностранными шинниками (примерно 10 процентов состава).
- Смол и масел, выступающих вспомогательными составляющими для обеспечения мягкости и эластичности изделия (около 10-15 процентов состава).
- 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 шины для современного автомобиля? | INFS.kz
Вы здесь
Главная » Статьи
Поделиться
15.02.2021
На стеллажах автомагазинов по продаже шин сегодня можно наблюдать большой ассортимент автомобильных покрышек. И перед их покупкой для своего авто давайте рассмотрим из чего принципиально состоят автомобильные шины. Эта информация будет полезна и поможет при выборе автопокрышек, ведь понимая процесс изготовления резины будет легче подобрать на данный момент правильную шину для своего автомобиля.
Несмотря на то, что известные производители автопокрышек держат в секрете рецепты приготовления резинотехнической смеси для своих марок шин, некоторые компоненты её состава известны, а скрывать эти данные не имеет никакого смысла.
Резина в конечном своем варианте в виде шины на колесе создается из около 20-ти компонентов. Все компоненты рассматривать не стоит, а только самые основные. Их количество и соотношение определяет какой резина получится – мягкой или жёсткой; при каких диапазонах температур будет достигаться оптимальное сцепление с дорогой, и как следствие, из этого показателя определяется сезонность шин (зимняя резина применяется от +7 градусов и ниже, всесезонная – средний температурный диапазон, и летняя резина – от +7 и выше). Также от состава резины зависит то, при каких скоростях можно эксплуатировать шину и какую можно давать на неё нагрузку.
При изготовлении резины для автопокрышек может использоваться синтетический каучук или натуральный. В более дешевых покрышках применяется синтетический каучук, так как он проще (быстрее и надежнее) в изготовлении и дешевле чем натуральный каучук, что понижает себестоимость шины.
Ещё один немаловажный компонент – это углерод технический, а более привычное в обиходе его название – сажа.
Техуглерод добавляют в размере около 30% состава всей автомобильной резины. Задачей техуглерода является усиление связи между компонентами резинотехнической смеси авто шины, а их, как мы помним, около 20. Если бы сажу или её аналоги не применяли и в достаточных пропорциях, то автомобильная шина была бы недолговечной, сильно и быстро изнашивалась, была бы непрочной. Сегодня как замена технического углерода часто используется кремниевая кислота, по причине того, что сажа стала дорожать. У знатоков такая ситуация вызывает неоднозначные мнения и постоянно ведущиеся споры о целесообразности её применения. Так как известно, что, с одной стороны, кремниевая кислота обеспечивает меньшую прочность шины, а с другой, она улучшает сцепление с мокрым асфальтом. Выходит, что серьезно теряя в износостойкости мы получаем лучшее сцепление с дорогой. А так как для вулканизации резины этих шин применяется перекись, они более бережны к окружающей среде.
Кроме того, используются разные масла и смолы, которые обладают смягчающим эффектом и в больших пропорциях присутствуют в составе зимней автомобильной резины.
Ещё применяются оксид цинка и многие другие ускорители вулканизации. Они уменьшают коэффициент сопротивления качению, что способствует экономии топлива.
Нужно помнить, что не так важно наличие с составе автомобильной покрышки «раскрученных» рекламой наименований отдельных компонентов, как в целом полное соблюдение технологии производства авто шины. Изготовить хорошую шину не так уж просто. Как ни парадоксально, даже при наличии продвинутых технологий и десятилетий опыта, в современных условиях не всем производителям это удается. Исходя из экономических интересов, сегодня производственные мощности и главный проектировочный департамент многих автомобильных предприятий разнесены по разным концам света. И не всем производителям покрышек удаётся хорошо наладить контроль производства и качества своего товара. А уровень этого качества может «скакать» от партии к партии.
По возможности при выборе шины стоит обратиться к профессионалам, почитать отзывы опытных автомобилистов и спортсменов, которые порекомендуют оптимальную марку и модель покрышки на определенный автомобиль с учетом условий его эксплуатации.
У каждого производителя шин имеются свои предпочтения на чем делать упор в технических характеристиках своей продукции. Шины могут иметь уклон на долговечность при активной эксплуатации или на скоростные характеристики или вовсе на мягкость при плохой дороге, из чего и прочей совокупности определяется цена на шину.
А как же всё-таки при покупке шины просто и быстро на месте определить качество её резины. Это довольно просто: нужно попробовать оторвать усик от поверхности шины – если вам это сделать удалось, то качество резины плохое, а если нет, то, соответственно, резина хорошего качества. Ещё один признак, позволяющий определить качество примененной резины: быстро и с усилием проведите пальцем по шине и если на пальце остался какой-нибудь след, то это говорит о том, что качество резины не соответствует хорошему.
Смотрите также
09.12.2022
Каждый опытный водитель знает, а неопытный догадывается, что если в автомобиле…
13.
11.2022
Рекомендуемая остаточная глубина рисунка протектора 3 мм для обеспечения…
30.08.2022
Снижение стоимости владения автомобилем – один из главных приоритетов…
28.12.2020
Приведены соответствия дисков и шин серий (профилей) 80, 70, 65, 60, 55, 50, 45…
16.11.2020
Прогресс не стоит на месте, и сегодня автолюбителям предлагается много…
Материалы из раздела
Трековые автогонки на гар… |
VAG.Техничка: BMW X5 E53… |
Что у вас в шинах? | Шины Continental
Легко воспринимать ваши шины как должное, но это черное кольцо на колесе вашего автомобиля содержит гораздо больше, чем просто резину. На самом деле это сложная смесь различных каучуков — натуральных и синтетических — плюс множество других химикатов и строительных материалов. Наши резиновые смеси, профессионально смешанные и комбинированные, достаточно сложны для различных условий вождения.
Современная шина легкового автомобиля в среднем содержит до 25 компонентов и до 12 различных резиновых смесей. Все начинается с натурального каучука, добываемого из особых деревьев, выращенных на больших плантациях. Эта жидкость (латекс) коагулирует кислотой, очищается водой и прессуется в тюки.
Синтетический каучук, тем временем, создается в отдельном процессе с использованием смеси химических веществ в лаборатории. На этапе производства эти тюки (как натуральные, так и синтетические) нарезаются, взвешиваются и смешиваются с другими ингредиентами в соответствии с точными рецептами.
Следуйте за нитью
Текстильная промышленность поставляет исходные материалы (вискозные, нейлоновые, полиэфирные и арамидные волокна) для изготовления кордов, которые служат армирующим материалом.
Сталь для прочности
Сталелитейная промышленность поставляет высокопрочную сталь. Это служит сырьем для изготовления стальных лент (стальной корд) и бортовых сердечников (стальная проволока).
Материал для каждого компонента
Мы можем разобрать шину на составные части, чтобы увидеть, где используется каждый материал. Давайте начнем с дорожного покрытия и будем продвигаться внутрь.
- Протектор – натуральный и синтетический каучук
- Бесшовный верхний слой – нейлон, залитый каучуком
- Стальной корд для лент – высокопрочный стальной корд
- Текстильный корд – прорезиненная вискоза или полиэстер
- Внутренний слой – бутилкаучук
- Боковая стенка – натуральный каучук
- Усиление борта – нейлон или арамид
- Наконечник борта – синтетический резина
- Сердечник борта – стальная проволока, залитая резиной
По номерам
Мы также можем посмотреть количество использованных материалов. Давайте посмотрим, что находится в одной из самых популярных летних моделей Continental.*
- Каучук (натуральный и синтетический) 41%
- Наполнители (сажа, диоксид кремния, углерод, мел…) 30%
- Армирующие материалы (сталь, полиэстер, вискоза, нейлон) 15%
- Пластификаторы (масла и смолы) ¹ 6%
- Химические вещества для вулканизации (сера, оксид цинка…) 6%
- Антивозрастные средства и другие химические вещества 2%
Конечно, разные составы материалов обеспечивают разные свойства для разных шин.
Точное сочетание ингредиентов имеет значение.
Сезонные материалы
Состав шин зависит от их назначения. Мягкие составы летних шин становятся твердыми при температуре ниже 7 °C, что ухудшает сцепление с дорогой. Но зимние модели предлагают специальную технологию, которая делает их гибкими и помогает сохранять сцепление, обеспечивая максимальную производительность даже при низких температурах. Жить в мягком климате? Всесезонные шины могут стать идеальным решением.
Материалы для бесшумного комфорта
ContiSilent™ — это технология снижения шума, разработанная Continental. Снижает внутренний шум на всех дорожных покрытиях. Как? Шины ContiSilent™ имеют пенополиуретановый абсорбер, прикрепленный к внутренней поверхности протектора с помощью клея. Независимо от температуры структура пены остается неизменной.
Даже на высоких скоростях поглотитель ContiSilent™ снижает дорожный шум внутри автомобиля до 9 дБ(А).
Проверенный, проверенный и гарантированный
Изготовленный только из материалов самого высокого качества, Continental устанавливает высокие стандарты, особенно в отношении безопасности.
Прежде чем любая инновация Continental будет запущена в производство, она проходит интенсивное тестирование. Тестирование проводится на каждой зимней и летней шине. Это делается при любых погодных условиях и состояниях дорожного покрытия с использованием самых современных методов испытаний и измерительных технологий.
Каждый тест преследует одну простую цель: сделать вождение более безопасным.
* 205/55 R 16 91V ContiPremiumContact 5
¹ С 2010 г. в ЕС действуют строгие обязательные ограничения для пластификаторов, классифицируемых как вредные для здоровья. Благодаря использованию альтернативных типов масла шины Continental остаются значительно ниже этих пределов.
Самый быстрый путь к идеальной шине.
Выберите размер шин или Показать результаты
Неизвестный объект: шина. Материалы
В состав шин входит более 200 сырьевых материалов.
Исследователи используют этот обширный массив для объединения компонентов шин, каждый из которых играет свою роль в зависимости от типа производимой шины. Резиновые смеси состоят из эластомеров, упрочняющих наполнителей, пластификаторов и других химических элементов .
Эластомеры
Натуральный каучук
Молочно-белый латекс, содержащий каучуковые глобулы, получают путем надреза коры каучуковых деревьев, выращивание которых требует определенных климатических условий и количества осадков. Плантации каучуковых деревьев в основном расположены в Юго-Восточной Азии (включая крупнейший в мире производитель Таиланда и Индонезии), Латинской Америке и Африке. В составах смесей натуральный каучук снижает внутреннее тепловыделение в шинах, обеспечивая при этом высокую механическую стойкость. Он используется во многих частях шины, в основном используется для протектора шин грузовиков и землеройных машин.
Синтетический каучук
60% каучука, используемого в шинной промышленности, представляет собой синтетический каучук, произведенный из углеводородов, полученных из нефти, хотя натуральный каучук по-прежнему необходим для остальных 40%. Синтетические эластомеры деформируются под нагрузкой и возвращаются к своей первоначальной форме после снятия нагрузки ( гистерезис). Это свойство чрезвычайно ценно для изготовления шин с высоким сцеплением. Синтетический каучук также обладает другими специфическими свойствами, особенно в области долговечности и сопротивления качению. Он в основном используется для шин легковых автомобилей и мотоциклов, поскольку обеспечивает им хорошее сцепление с дорогой.Армирующие наполнители
Технический углерод
Открытая в 1915 году сажа, добавляемая в резиновую смесь, увеличивает износостойкость шин в десять раз. Он составляет от 25 до 30% резиновой смеси и придает шинам характерный цвет. Действительно, этот цвет очень эффективно защищает от ультрафиолетовых лучей, предотвращая растрескивание и растрескивание
Силикагель
Силикагель, полученный из песка, обладает давно признанными свойствами, в том числе повышенной устойчивостью резиновых смесей к разрыву. В 1992 компания Michelin сделала большой шаг вперед, объединив оригинальный диоксид кремния и специальный эластомер со специальным связующим веществом, используя специальный процесс «смешивания». Из полученных смесей получаются шины с низким сопротивлением качению, хорошим сцеплением на холодной поверхности и исключительной долговечностью. Эта инновация лежит в основе создания «зеленых» шин с низким сопротивлением качению.
Пластификаторы (такие как масла, смолы…)
И другие химические элементы, такие как:
Сера: Сера представляет собой вулканизирующий агент, переводящий каучук из пластичного состояния в эластичное. Его действие сопровождается одновременно используемыми во время производства замедляющими и ускоряющими продуктами, которые оптимизируют действие тепла при вулканизации шины.
Помимо резиновых смесей шина нуждается в металлическом и текстильном усилении. Это настоящий каркас шины, обеспечивающий ее геометрию и жесткость.