Процес виробництва шин

До гумової суміші для шини входить до 30 різних видів гуми та інших складових. Ці складові змішуються у спеціальних блендерах, в результаті перетворюючись на чорну гумова суміш, яка надалі передається на прокатний стан.

Прокатний стан

Охолоджену гумову суміш розрізають на смуги, які утворюють основу конструкції шини як такої. На етапі прокатки також готуються й інші елементи шини, деякі з яких потім укривають іншим типом гуми.

Збірка

Наступний етап – збірка шини, починаючи з внутрішнього шару до зовнішнього. Текстильні елементи, сталеві брекери, борти, корд, протектор та інші компоненти встановлюють у спеціальне обладнання для виготовлення шин. Результатом стає так звана «зелена шина» — шина, що починає набувати готового вигляду.

Вулканізація

Наступним етапом є процес вулканізаціії зеленої шини у спеціальній машині, яка стискає всі частини шини разом і надає шині остаточну форму, включаючи малюнок протектора та маркування виробника на боковині.

Контроль якості

На даному етапі кваліфіковані інспектори із застосуванням спеціального обладнання ретельно перевіряють кожну шину на наявність найменших недоліків чи дефектів перед тим, як її відправляють на продаж.

Додатково деякі випадково вибрані шини знімаються з конвеєра для рентгенівського обстеження на наявність потенційних внутрішніх пошкоджень або дефектів. Наші інженери з контролю якості обирають випадковим чином шини з конвеєра та розрізають їх, щоб пересвідчитися, що вони відповідають стандартам Goodyear.

Складові частини шини

Каркас

Це шар, який складає скелет шини. Зазвичай його роблять із волокон, які сплітаються разом і вкриваються гумою. Завдяки цьому шина є гнучкою, але не еластичною. Шар, що називається каркасом, розташований просто над внутрішньою обшивкою шини, щоб зробити шину міцніше.

Борти

Їх виготовляють із міцного сталевого дроту, укритого гумою. Борти утворюють герметичне з’єднання між шиною та ободом колеса.

Брекер

Це прорезинений сталевий корсет, розміщений під протектором і каркасом. Брекер призначений для забезпечення захисту від пошкоджень каркасу та надання жорсткості шини в зоні протектора. Він виготовляється з сплетеного сталевого дроту, що вкритий гумою. Іноді додається Кевларовий корд, що надає додаткової міцності, робить шину стійкою до проколів та довговічною.

Боковина

Це елемент зі щільної гуми, що розташований між бортом і протектором та забезпечує шині поперечну стійкість. На боковину наноситься інформація виробника про дану шину.

Плечова зона

Це частина протектора, розташована у зоні, де протектор контактує з боковиною. Плечова зона посилює бокову міцність шини. Її конструкція впливає на маневреність автомобіля та проходження крутих поворотів.

Протектор

Це зовнішня частина шини, де гума безпосередньо контактує з дорожньою поверхнею. Протектор забезпечує амортизацію та зчеплення, а його конструкція та матеріал впливають на увесь спектр важливих характеристик шини.

Ламелі та канавки

Блоки протектора розділені глибокими канавками, які дозволяють шині відводити воду, сніг і бруд. Ламелі — це невеликі канавки (прорізи), розміщені в самих блоках протектора, які забезпечують додаткове зчеплення, що особливо важливо для шин, призначених для використання на снігу і льоду.

Ребро

Центр шини є її найслабшою частиною, тому деякі моделі мають ребро, розташоване по центру, що забезпечує її посилення.

Технологія виробництва автомобільних шин

Сучасна автомобільна шина є досить складним із погляду технологічного процесу продуктом. Незважаючи на її звичний зовнішній вигляд і на перший погляд просту конструкцію, у шини досить складна будова, а її виробництво це складний, багатоетапний капіталомісткий процес. Конструктивно автомобільна покришка складається з каркаса, брекера, якого може бути кілька шарів, протектора, бортової частини та боковини.

Основним матеріалами, з яких виготовляється автомобільна шина, є гума. Вона складається з каучуків та безлічі інших компонентів. Ще один важливий елемент – корд, який може бути з металевих ниток – металокорд, або полімерних чи текстильних волокон. Маталлокорд застосовується, як правило, для виготовлення покришок для вантажного транспорту, а текстильний та полімерний – для легкових авто та легкого комерційного транспорту. Брекер є досить товстим гумовим шаром, розташованим між каркасом покришки і протектором. Він демпфує удари, захищаючи цим каркас. Протектор – це видима частина автомобільної покришки, яка слугує для забезпечення зчеплення з дорожнім покриттям. Борт забезпечує герметичність при монтажі покришки на обід колеса. А бічна частина захищається шину від бічних ударів.

Етапи технологічного процесу створення автомобільних шин

Кожна модель шини, перш ніж опинитися у продажу, проходить складний процес розробки та виробництва, що складається зі створення зразка, його тестування та безпосереднього серійного виробництва, що включає підготовку гумової суміші, виробництво компонентів автошини, складання автошини, вулканізацію та контроль якості.

Розроблення та тестування зразка

Все починається із процесу розробки. Він відбувається за допомогою спеціальних програмних комплексів. У програмі створюються різні модифікації протекторів і профілю покришок, які, на думку інженерів, повинні задовольняти завдання, що стоять перед моделлю, що розробляється. Потім ці комп’ютерні прототипи поміщають у різні заздалегідь змодельовані за допомогою комп’ютерних програм ситуації та прораховують, як кожна створена віртуальна покришка поводитиметься на дорозі в тій чи іншій обстановці. Віртуальна шина, яка показала найкращі результати, виготовляється обмеженим тиражем та проходить вже реальні дорожні випробування. Результати тестів порівнюють із показниками шин аналогічного класу, за потреби шині проводять процес доведення, після чого її запускають у серійне виробництво.

На більшості великих заводів із виготовлення автомобільних шин виробничі процеси практично повністю автоматизовані. У комплект обладнання входять формувальні машини, холодильні установки, протекторні лінії, ділянки екструзії, гумозмішувачі, вулканізатори та багато іншого обладнання.

Виробництво гумової суміші

Першим етапом у серійному виробництві покришок є виготовлення гумової суміші. Треба сказати, що у кожного виробника є свої рецептури гумових сумішей, які вони зберігають у найсуворішому секреті. Однак основні інгредієнти та їх зразкові пропорції відомі. Це такі матеріали як:

– натуральний каучук, матеріал, який одержують із соку гевеї бразильської – дерева, що спеціально вирощується на плантаціях, у більшості розташованих у Південній та Південно-Східній Азії, а також у Західній Африці;

– синтетичний каучук, який може бути ізопреновим, бутадієновим, бутадієн-метилстирольним, хлоропреновим, етиленпропіленовим;

– техвуглець або, як ще називають цей компонент гумової суміші, «промислова сажа», що надає гумі характерний чорний колір, що підвищує її міцність і стійкість до стирання;

– кремнієва кислота – силіка, яка є аналогом технічного вуглецю та служить для підвищення рівня зчеплення покришки на льоду, укатаному снігу та на мокрій дорозі;

– натуральні олії та смоли, що виконують функції допоміжних елементів для пом’якшення гуми;

– сірка та інші вулканізаційні активатори.

Усі компоненти поєднуються до отримання однорідної маси. Процес змішування відбувається у герметичному змішувачі при температурі 120°С. Слід розуміти, що в різних частинах застосовують різні суміші, для яких підбираються необхідні матеріали, встановлюються свої пропорції компонентів, температура і швидкість змішування. Для протектора застосовуються гуми одного типу, а інших елементів шини – іншого. Достатньо сказати, що в одній автошині використовується кілька марок технічного вуглецю, які відрізняються параметрами.

Виготовлення деталей автошини

На цьому етапі відбувається низка паралельних процесів. Виготовляється прогумована стрічка, яка є заготовкою для протектора. Вона нарізається на частини за розмірами, що відповідають розмірам шини. Одночасно виготовляється шинний каркаса та брекер, які призначені для надання конструкції жорсткості та стійкості до механічних пошкоджень. На окремих виробничих ділянках виготовляються борти та бічні сторони. На цьому етапі здійснюється просочування матеріалів, сушіння, термічна обробка, прогумування бортових кілець, текстильного корду, сталевого брекера.

Складання шин

Складальні роботи проводяться на спеціальному складальному верстаті, на якому послідовно укладаються один на одного шари для каркаса, бортових частин та протектора з боковинами покришки. Фактично такий верстат є автоматизованим складальним комплексом, який управляється оператором. Процес збирання досить складний. Він відбувається на двох барабанах. На одному відбувається складання каркаса, а на іншому – бічної частини, після чого обидва барабани поєднуються і сильно притискаються до отримання форми покришки. На сучасному виробництві ділянку збирання оснащено відразу кількома такими складальними комплексами. Для шин різного розміру, великих, середніх та малих.

Вулканізація

Після закінчення складальних робіт проводиться процедура вулканізації. Вона проходить у спеціальному пресі, який ще називають «вулканізатором». У цій установці покришка укладається у форму, де під тиском води та пари відбувається формування протектора. Процес вулканізації відбувається під дією високої температури та тиску, при яких каучук стає еластичним. В результаті покришка набуває заданих структур протектора і ступеню еластичності.

Контроль якості

Завершальним етапом є перевірка якості готової шини. У кожного виробника технологія контролю якості своя, але загалом ця процедура зводиться до візуального огляду та перевірки якісних характеристик шини на спеціальному устаткуванні – тестових стендах. Після комплексу перевірок покришка маркується шляхом нанесення типорозміру, індексу швидкості та навантаження.

Так виробляються сучасні шини. Причому як зимові, так і літні та всесезонні. Технології виробництва автомобільних покришок не стоять на місці. Процес їх розвитку вдосконалюється постійно, що доводять постійні інновації, які можна бачити у нових моделях автошин, які щорічно представляються відомими шинними брендами.

Як виготовляються відновлені шини та наскільки вони ефективні?

Якщо кілька років тому нас закликали переходити на шини з низьким споживанням палива, то сьогодні виробники намагаються виготовляти екологічні шини з екологічно чистої сировини, яка успішно замінює каучук та інші токсичні речовини в складі шин. Переробка шин – це ще один важливий крок, який відома шинній промисловості, оскільки старі шини з недоторканою металевою та текстильною структурою тепер можна перетворити з усіх точок зору на нові шини. Іншими словами, були зроблені серйозні кроки для виробництва шин, які стали все більш екологічними, більш ефективними та надзвичайно економними завдяки відновленню корпусу, що означає більше ніж 70% вартості шини. Завдяки відданості виробників шин дуже скоро шини будуть мати все менше негативного впливу на навколишнє середовище.

Як виготовляються відновлені шини?

Збір, відбір та професійна перевірка використаних шин є основними кроками до отримання відновлених шин. До недавнього часу вважалося, що неможливо виготовити нові шини, використовуючи використані та добре збережені шини як сировину. Однак великі виробники, а також місцеві виробники довели, що нові шини можна виготовити з використаних шин, і мало того, ці відновлені шини ефективніші, міцніші та довговічніші, ніж звичайні шини, завдяки найякіснішій сировині, яка дозволяє як тільки вартість каркаса становить 0. Інтернет-магазин автомобільних шин Radburg продає відновлені шини, які вже перевірені на найвищі стандарти та порівнюються з найважливішими шинами на ринку. Виробництво відновлених шин із використаних шин є величезним кроком у шинній промисловості, особливо тому, що ця мета вважалася неможливою. Вулканізація – це процес нагрівання та затвердіння гумових сумішей, щоб зробити їх функціональними. Вулканізація була відкрита Чарльзом Гудієром ще в 1839 році та продовжує залишатися основою сучасних процесів виробництва шин. У минулому вважалося, що зношені шини можна використовувати для низки цілей, включаючи паливо, отримане з шин, застосування гуми або цивільне будівництво. Донедавна було неможливо використовувати використані шини та відновлювати їх як сировину для виробництва інших нових шин. Тут місцеві виробники, такі як Radburg, змогли виготовити відновлені шини, які є набагато ефективнішими, ніж стандартні шини. Було також знайдено спосіб вулканізації загартованої гуми, що забезпечує коефіцієнт відновлення сировини майже на 80%, що вражає, враховуючи, що інші процеси вулканізації забезпечують коефіцієнт відновлення сировини лише 1-2%.

Опір коченню відновлених шин

Для того, щоб шина вважалася екологічною та довговічною, окрім зчеплення, яке є найважливішою рисою, вона повинна мати якомога менший опір коченню порівняно з профільними блоками та ламелами, які впливають на зчеплення з землею, та переробленими шинами. вже продемонстрували, що вони мають набагато кращий опір коченню, ніж звичайні шини. Опір коченню – це енергія, яку споживає шина під час кочення під навантаженням. Чим менший опір коченню, тим менше енергії потрібно для руху автомобіля. Це означає покращення споживання палива, а також зменшення викидів CO2 у навколишнє середовище.