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. 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.

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.

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

Как делают колеса? Разберем рядовой автомобиль + подробное видео

Мне всегда было интересно посмотреть, как делаются шины для легковых и грузовых автомобилей. Кстати многие их называют колеса, это не совсем правильно, ибо колесо – это диск + резина. И когда меня позвала компания NOKIAN на свой завод в городе Всеволожск (что под Питером), я с удовольствием согласился. Ведь у них там целый цикл производства. Причем на следующий день мы посетили и испытательный полигон в Финляндии (под маленьким городишком ИВОЛО). В общем, материал получился ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНЫЙ, и да чуть не забыл, красивое и познавательное видео в конце …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Производство шин, это достаточно сложный технологический процесс, даже сложнее чем производство автомобилей! Почему? ДА все просто – автомобили не собираются на одном заводе, к ним поступают комплектующие со смежных структур, например двигатели, коробки, проводка, электрика и т.д. А затем происходит сборка. С шинами же все сложнее, все процессы производства, начиная от приготовления резиновой смеси, заканчивая вулканизацией, делается на одной производственной площадке (что очень сложно и «трудозатратно»).

Этапы производства шины

Чтобы изготовить обычное колесо, должно пройти 8 основных этапов:

• Изготовление резиновой смеси
• Производство компонентов
• Сборка шины
• Вулканизация колеса
• Складирование
• Маркировка
• Автоматическое тестирование
• Визуальный контроль

На заводе нам показали не все, многое скрыто от посторонних глаз, особенно компьютерные настройки, информация на мониторах, лаборатории и т.д. Все это может пригодиться конкурентам, поэтому – ЗАПРЕТ!

НО уже, что было показано, как и что делается, заслуживает внимания, так что начинаем.

Как делают резиновую смесь

НА конвейерную ленту подаются различные компоненты, это частички уже приготовленной резины, натуральный и синтетический каучуки.

Затем все это взвешивается и подается в печь. Нужно добиться однородного материала, который выходит в виде ленты. Причем для производства колеса таких лент нужно очень много, например, только для одного слоя протектора, нужно 4 ленты, которые запекаются в одну в экстракторе (но про это чуть позже).

Лабораторные исследования. Новые изготовленные ленты, нужно проверить на соответствие, поэтому оператор срезает краешки резины и отправляет их в лабораторию, по специальным «пневмоканалам». Пока лента не прошла проверку, на ней имеется красный ярлык.

В лаборатории, проверяют резиновые смеси на различные параметры, нагревают их, запекают, разрывают и т.д. (опять же нам показали не все). Но после таких проверок, принимается решение, использовать изготовленные ленты или нет. Очень подробно будет на видео внизу

Кстати в лаборатории есть специальные комнаты, где испытывают серу (она также применяется в производстве). Причем имеется большое количество вытяжек и противопожарных систем, потому как сера легко воспламеняется.

Производство компонентов

После того как ленты для производства шин готовы (и проверены), их отправляют на промежуточные склады. С которых их будут забирать на экструдеры.

Вообще производство компонентов, достаточно большая часть изготовления шин, мы посмотрели:

• Как делают бортовочные кольца. На металлическое и прорезиненное кольцо, далее приваривается часть резиновой ленты

• Затем в экструдере запекают из 4 проверенных резиновых лент — одну. Уже прочную и нужную для изготовления борта или протектора колеса

• Как хранят готовую резину в катушках, проложенную специальным материалом

• Видели, как крутят металлическую проволоку.

Как я и говорил, показали не все, но общий процесс понять можно.

Как делают зеленое колесо?

Когда все компоненты готовы, подходит время изготовить так называемое «зеленое колесо». Это шина, которая далее будет «вулканизироваться» и принимать нужную форму. А пока она имеет вид как бы сырой резины, очень мягкая.

У компании NOKIAN, есть как частичное ручное изготовление, так и полностью автоматическое.

НА металлический барабан, приходят несколько уже приготовленных лент, которые усилены текстильными и металлическими волокнами. Оператор накладывает их друг друга, в нужном порядке.

После этого одеваются уже приготовленные бортовочные кольца.

Далее шина как бы надувается, вывертывается. Принимает нужные очертания

Верхний слой, который будет протектором, делается отдельно. У него также несколько слоев текстильного и металлического корда.

После верхняя часть (протектор) и центральная часть – соединяются вместе.

Так готовится «зеленая шина», которая складируется и ждет очередь на вулканизацию. Опять же на видео более подробно.

Вулканизация колеса

В специальные печи, которые внутри уже имеют рисунок протектора и нужный диаметр, подаются «зеленые шины». Устанавливаются на нижнюю, круглую часть

Ее немного накачивают, чтобы она расправилась и приняла нужную форму.

Далее верхняя часть печи (также круглая), опускается сверху и происходит процесс «запекания», по-научному вулканизации. Он может длиться от 9 до 14 минут, все зависит от конечного продукта, зима это или лето, шипы или липучка и т.д.

При этом резина из мягкого состояния переходит в твердое (той консистенции, которая задана изначально).

Далее печь открывается, и готовая покрышка уезжает на специальной транспортировочной ленте. Наверное на фото понять сложно, смотрите видео внизу, там более подробно.

Складирование и маркировка

Новоиспеченные колеса, специальным образом маркируют, собирают в комплекты и дальше складируют. НО они еще не идут на прилавки магазинов, их нужно проверить по многим параметрам.

Вообще после изготовления, шина должна полежать какое-то время на складе, прежде чем ее начнут тестировать и проверять. Как нам сказали, около 3 дней.

Автоматическое тестирование и визуальный контроль

Это заключительные этапы. Для начало колесо проверяют на специальных барабанах, имитирующие реальную нагрузку. Так крутят несколько часов (если не дней).

НО это еще не все, не должно быть вообще никаких повреждений протектора и корда колеса, поэтому далее идет визуальный контроль. Его делают специалисты высокого уровня, у них что говорится уже руки «набиты» определяют брак с «закрытыми глаза» (если так можно выразится). И только, после этого колеса собирают в комплекты и отправляются покупателям. Именно поэтому брака на производстве меньше 1%.

Опять же проверка готовой продукции, процесс многоступенчатый, и нам не все показали.

Испытания в реальных условиях

Как я писал выше, у компании NOKIAN есть собственный огромный полигон, в 700 гектаров, где испытываются их шины. Находится он под маленьким городом ИВОЛО (Финляндия), где мы также побывали. Нужно отметить, что местность находится за полярным кругом, и там около 300 холодных дней в году.

Колеса испытываются на многие нагрузки:

• Это ледяное озеро. Где есть кольцевые гонки. Отлично проверяется сцепление шипованной резины
• Глубокий и рыхлый снег. Плохие дороги. Проверяются шины для внедорожников

• Есть тесты на льду. Когда визуально сравнивают лето, шипы и липучку. Как становится понятно, выигрывают шипы

• Есть закрытый ангар, который залит идеально ровным льдом. Сделано это для того, чтобы на него не действовали ли солнце (днем), ни осадки (снег). Идеальные условия проверки

В общем, описать это сложно. Скажу только что такого зимнего полигона, по оснащению и масштабам, нет ни у одного производителя. Наверное, именно поэтому шины компании NOKIAN одни из самых лучших в нашей стране.

В заключении, хочется отметить, что завод во Всеволожске. Современный, оснащенный по последнему слову техники (есть роботизированные погрузчики), автоматические линии. Выпустил уже 100 000 000 шин (с 2005 по 2017 год). Просто подумайте 25 000 000 автомобилей (по 4 на авто), выбрали именно эти зимние колеса. Это о многом говорит!

Сейчас видео версия, смотрим.

На этом заканчиваю, думаю, мои материалы были вам интересны и полезны. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(4 голосов, средний: 5,00 из 5)