Из чего делают автомобильные шины?

4КОЛЕСА

Популярные статьи

Из чего и как делают резину для колес вашего автомобиля

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% …

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.

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.

Будет полезно:  Как подобрать литье под резину?

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.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Из чего делают автомобильные шины

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

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.

Из чего делают автомобильные шины?

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.

Будет полезно:  Ржавеет низ дверей на авто что делать?

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.

Из чего делают шины?

Любой шинный продукт имеет те или иные свойства в первую очередь благодаря своему составу. Шинный коктейль, пожалуй, самый значительный фактор влияющий на технические характеристики той или иной модели. Изготовители автошин обычно держат в строжайшем секрете состав резиновой смеси своих изделий, это является коммерческой тайной любой компании. Но так или иначе, основные компоненты резины известны всем, как и известно об их химических свойствах, которые отражаются на качестве передвижения.

Главные составляющие материалы, используемые при производстве, влияющие на технические показатели автошины:

  • Натуральный каучук. Компонент добываемый из сока бразильской гевеи. На данный момент используется чаще всего в резиновом составе боковин моделей, гарантирую эластичность и упругость. Таким образом существенно улучшается маневренность. Натуральный каучук обладает белым молочным цветом, поэтому до того как стали использовать синтетический каучук шины обладали белым цветом.
  • Искусственный каучук. Главный элемент в шинном коктейле, занимает большую долю резинового состава и непосредственно влияет на ходовые показатели. Натуральный каучук использовался на протяжении львиной часть 20 века, до тех пор пока не был синтезирован искусственный каучук (Бутадиен-стирольный, изопреновый, бутилкаучук и т.д.). От твердости каучуковой смеси зависит показатели износа, сцепления и торможения. То есть основные технические свойства. В зависимости от предназначения резины производители обозначают необходимую жесткость. Например, для высокоскоростных моделей состав используется более жесткий каучук, а для классических дождевых – более мягкий (так как такая резина хорошо сцепляется с мокрой дорогой).
  • Технический углерод (ТУ) или сажа. Представленный материал занимает 1/3 состава и, как правило, обозначает для изделия такие характеристики как износоустойчивость и прочность. Также дает изделию характерную цветовую гамму. Технический углерод синтезируют путём деструкции природного газа, то есть, по сути, данный материал является отходом при добыче природного газа. Шины произведенные в СССР включали в себя большую долю сажи, по причине легкодоступности материала. К сожалению данный материал экологически вредный, поэтому с каждым годом производители стараются сократить его долю в своих изделиях.
  • Диоксид кремния или силика. Заменой технического углерода являются специфические кремниевые кислоты в различных вариациях. Силика используется, прежде всего, в производстве зимней автошины. Она лучше чем ТУ внедряется в соединения каучука и не вытесняется из смеси подобно саже (черные следы идущие от шины ничто иное как вытесненный из состава технический углерод). Диоксид кремния обеспечивает резину эластичностью, мягкостью, комфортностью и великолепным сцеплением с мокрой дорогой. Но главным преимуществом кремниевой кислоты является стойкость к низким температурам. Шины с большим содержанием силики обычно характеризуются как экологически чистые.
  • Сера. Сера используется как вспомогательный элемент для связи молекул вышеописанных полимеров. Это отражается на целостности, прочности и эластичности шины.
  • Натуральные масла или смолы. Смягчающие элементы природного происхождения (например рапсовое масло или канола). Обычно используются в зимних моделях.
  • Помимо прочего используется большое количество уникальных натуральных элементов для предоставления тех или иных свойств. Например крахмал кукурузы снижает сопротивление качению, а молотая скорлупа грецкого ореха увеличивает сцепление на заледенелой поверхности.
Будет полезно:  Как правильно полировать фары своими руками?

Резиновая смесь того или иного изделия — залог безопасного передвижения того или иного автотранспорта. При выборе шины обязательно нужно поинтересоваться у продавца составом резины. Как правило, чем дороже автошины, тем шинный коктейли в них более сложный и, соответственно, более эффективный. При выборе следует учитывать и предназначенность шины. Например для UHP-класса необходим жесткий резиновый состав, а для зимней шины нужен мягкий, с большой долей силики. Есть много нюансов, поэтому лучше всего следует обратится к профессионалам.

Из чего делают шины для современного автомобиля?

На стеллажах в казахстанском автомагазине по продаже шин сегодня можно наблюдать большой ассортимент автомобильных покрышек. И перед покупкой покрышек для своего железного коня давайте рассмотрим из чего принципиально состоят автомобильные шины. Эта информация будет полезна и поможет при выборе автопокрышек, ведь зная процесс изготовления резины нам 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 ее 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 будем, а только самые основные. Их количество и соотношение определяет какой резина получится – мягкой или жесткой; 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 нее 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.

Еще один немаловажный компонент это углерод технический, а более понятное 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 ее 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 ее 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.

Еще 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 не 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 все производителям покрышек удается 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 все-таки при покупке шины просто и быстро на месте определить качество ее 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. Еще 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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector