Как производят шины для машины
Фотоэкскурсия по знаменитому Ярославскому шинному заводу, одному из крупнейших шинных заводов центрального региона России. Репортаж из цехов, где производят и тестируют шины марки «Cordiant» для легковых автомобилей.
Я и до этого знал, что шина — предмет не простой. Оказалось, что производство еще сложнее, чем я представлял. И самое главное, я узнал секрет, откуда берутся усики на новой резине и зачем они нужны!
1. Немного истории:
Не многие знают, что давным давно шины были деревянными или металлическими (так мне рассказывали в институте). Первая в мире резиновая шина была сделана Робертом Уильямом Томсоном в 1846 году, однако автором пневматической шины считают шотландца Джона Данлопа, который в 1887 году придумал надеть на колесо трехколесного велосипеда своего 10-летнего сына широкие обручи, сделанные из шланга для поливки сада, и надуть их воздухом. Именно с велосипедов и началась эра пневматических шин.
2. Основными материалами для производства шин являются резина, которая изготавливается из натуральных и синтетических каучуков и корд.
Производство шины начинается с приготовления резиновых смесей, которые могут включать в себя до 10 химикатов, начиная от серы и углерода и заканчивая каучуком. Из смесей на специальных станках методом экструзии делают различные заготовки для будущей шины.
3. Так, например, выглядит будущий корд на конвейере.
4. На отбракованном участке заготовки можно увидеть «скелет шины» — каркас, который изготавливается из высокопрочного металлокорда. Многие недалекие автовладельцы считают, что шину пора выкидывать только тогда, когда она стирается до корда.
6. Резина до вулканизации очень липкая, поэтому материал наматывают в бобины прокладывая каждый виток защитным слоем.
7. Все компоненты сортируют по типоразмеру шины, на каждую бобину приклеивают штрих-код, чтобы можно было в любой момент понять для какого типа шин изготовлен материал.
8. Станки с гигантскими катушками изготавливают бортовые кольца. Бортовое кольцо — важный элемент шины, который изготавливается из множества витков обрезиненной бортовой проволоки. Это нерастяжимая, жесткая часть шины, с помощью которой происходит фиксация на ободе диска.
9. Много-много нитей сплетаются в ряды, которые далее обрезиниваются.
10. Этот станок закругляет обрезиненную проволоку в кольцо под необходимый посадочный размер диска. Слева в кадре — ленты проволоки, справа — готовые кольца.
11. Готовые бортовые кольца.
12. На сборочных станках все детали шины соединяются в единое целое. Необходимые компоненты с бобин загружаются на ленты конвейера.
13. Так выглядит протекторная заготовка. До вулканизации это просто толстая полоса резины без рисунка протектора. Цветные линии — специальная кодировка, чтобы можно было быстро и четко понять, какой у шины радиус, ширина и высота профиля и т.д. (своеобразный штрих-код шины).
14. Бабина с заготовкой раскручивается, компонент уходит на конвейер, а защитный слой, (коричневая лента, чтобы материал не слипался) наматывается на другую катушку.
15. Дальше начинается этап «Слава роботам!». Все происходит очень быстро и далеко не сразу можно разобраться, что к чему. На сборочный барабан последовательно накладываются слои с разных лент конвейера.
Увеличить изображение
16. Потом приезжает большой робот и ловко раздувает заготовку воздухом, что-то сминает, сжимает и заворачивает и получается полуфабрикат шины.
Увеличить изображение
17. По конвейерным линиям заготовки отправляются в цех вулканизации.
18.
19. Здесь шина подвергается термовоздействию горячим паром под высоким давлением. Каучук, техуглерод и присадки «спекаются» в единое целое, а на внешние и внутренние поверхности шины с помощью пресс-форм наносятся рисунок протектора, надписи и другие технические профили.
20. В цеху целые ряды установок вулканизации с прессформами для различных типов шин.
21. Слева идет процесс вулканизации, а справа пустая камера с диафрагмой, которая раздувает шину под высоким давлением.
22. Заготовка в камере, сверху видны прессформы. Под давлением по боковинам и протектору прорисовывается рельефный рисунок. Происходит химическая реакция (вулканизация), которая придает резине эластичность и прочность.
23. Так выглядит разобранная прессформа. Со временем от высокой температуры и давления прессформа загрязняется и ее следует очищать.
24. Прежде всего забиваются каналы для отвода воздуха при вулканизации. Именно из-за этих каналов и образуются те загадочные «усики» на новых шинах.
25. Прессформы для боковин.
26. Цех, где очищают загрязнившиеся прессформы.
27. Историческая справка:
В июне 1943 г. в результате налета немецкой авиации, завод был полностью разрушен. Но уже в конце сентября последствия бомбардировки были ликвидированы, завод восстановлен.
Конец 50-х. Страна переживала «шинный кризис», увеличивался простой автотранспорта из-за дефицита шин.
1966 г. Выпущена 100-миллионная шина.
1969 г. ЯШЗ первому из отечественных заводов было дано право выпускать шины для нового легкового автомобиля «Жигули».
28. Внутри установок по вулканизации безумно красиво!
29. Вот где нужно было снимать Терминатора.
30.
31.
32. Готовые шины поступают на общий конвейер и отправляются на окончательный контроль качества шин перед отправкой потребителям.
33.
34. На контроле производится визуальный осмотр шин.
35. Дальше в работу снова включается робот, который проверят динамические характеристики каждой шины.
36. Все новые модели обязательно проходят стендовые и лабораторно-дорожные испытания в заводском опытно-испытательном центре, которые ведутся на специальных станках, где моделируются условия эксплуатации, в несколько раз превышающие по воздействию дорожные.
37. Диски под все типы шин.
38. А так выглядит стенд для испытания сразу шести шин одновременно.
39. А это — авиационные шины. Как их производят — большой секрет! На предприятиях компании «СИБУР – Русские шины», выпускающих шины марки Cordiant производится не только продукция для широкого круга потребителей, но и специальные изделия, например шины для истребителя 5-го поколения, известного как Т-50, или ПАК-ФА.
40. Чтобы посмотреть на производство авиационных шин нужно получать разрешение в ФСБ.
41. В этом цехе установлены стенды, где имитируют скорости и нагрузки на колесо при взлете и посадке самолета.
42.
43. Вот так производятся шины Cordiant.
«Современное сборочное оборудование — это полностью автоматизированное производство, в рамках которого человеку отводится лишь минимальная роль. Автоматизация производства уменьшает влияние человеческого фактора на качество шин, что приводит к значительному улучшению эксплуатационных характеристик конечного продукта.»
Большое спасибо Павлу Кукушкину, Кремневу Юрию и Герастовскому Александру за организацию съемки!
Взят в Как производят шины для машины.
kak-eto-sdelano.ru
Как делают автомобильные шины? Эксклюзивный репортаж с завода
Жара за окном усиливается с каждым днем, но и она не способна перекрыть впечатления от недавней вылазки в зиму, на тестовый полигон Nokian Tyres в Лапландии. Перед этим же я побывал на двух заводах финской компании, где познакомился с полным циклом создания автомобильной покрышки.
Началось мое почти недельное путешествие с перелета в Санкт-Петербург, а оттуда — во Всеволожск. Этот город, находящийся довольно близко от Северной столицы, известен расположенными на его окраине заводами Ford и Ariston. И там же разместилась огромная пятиэтажная фабрика по производству шин финской компании Nokian, на которой трудится более 920 человек.
Запущенное в 2004 году предприятие потребовало инвестиций в размере 400 млн евро, а сейчас оно ежегодно выпускает 8 млн покрышек. Причем уже в конце этого года мощности достигнут 11 млн штук за счет введения в эксплуатацию к уже действующим 8 конвейерным линиям еще двух. Готовая продукция реализуется в 35 странах мира.
В прошлом сентябре мне довелось протестировать новые летние шины Nokian Hakka Green. И вот спустя несколько месяцев я уже изучал состав различных смесей, применяемых в деле, наблюдал за буднями рабочих. Без проводника заблудиться в огромных цехах очень легко. Особенно, когда процессы кипят безостановочно.
Важнейший компонент любой современной шины — резина, получаемая из каучуков двух типов, натурального (справа) и синтетического каучука желтого цвета (слева).
В качестве наполнителя в производстве резины используется сера. По ленте она попадает в печь с температурой, достигающей 90 градусов, и смешивается с каучуком, маслами, смолами, вулканизирующими добавками и другими химических веществами.
Протектор оберегает покрышку от повреждений и придает оптимальные характеристики сцепления колеса с дорогой. Дизайн протектора просчитывается на компьютере, а затем переносится на стальной шаблон. На заводе во Всеволожске имеются четыре полноценных линии, выпускающих данный компонент.
Протектор зимней шины, пока еще без рисунка. Полоски по краям служат для соединения с каркасом.
Гермослой – неизменный компонент наиболее распространенных в наши дни бескамерных шин. Он наносится на внутреннюю сторону покрышки и делает ее герметичной.
Текстильный нейлон, который смешивается с резиной и превращается в прорезиненный текстильный корд.
Стальной корд пропускают через машину, где на него также наносится резина. Вместе с текстильным кордом он позволяет колесу держать форму при нагрузках.
Сборка будущего колеса. К каркасу добавляется протектор, стальной корд (брекер), а также так называемая бесшовная лента JBL для дополнительного усиления. Точность состыковки отслеживается вручную.
На правой части станка присоединяются гермослой, боковины и текстильный корд. Затем изделие надувают, и в результате получается так называемая «зеленая шина».
В техническом плане вулканизация — финальная стадия. Внутрь заготовки подается пар под давлением в 14 атмосфер. Наружная стенка соприкасается с поверхностью пресс-формы, несущей информацию о рисунке протектора и всех маркировках. В ходе химической реакции резина становится прочной и эластичной, и спустя 10-15 минут готовая покрышка выскочит с обратной стороны установки.
Несколько степеней контроля — нормальное явление для крупных компаний. Каждое изделие, еще будучи неостывшим, проходит автоматический контроль на правильность геометрии, массы, силовой неоднородности и обзаводится наклейкой с информацией о модели.
Далее сотрудник еще раз визуально и на ощупь проверяет отсутствие дефектов.
Россия славится холодными зимами, а в некоторых частях Скандинавии погода даже суровее. Неудивительно, что Nokian Tyres известна на рынке в том числе и по популярным зимним шинам Hakkapeliitta.
Итак, производство летней продукции состоит из следующих этапов: создание смесей и компонентов, сборка и вулканизация. В случае с зимними шипованными покрышками к увлекательной технологии добавляется еще один шаг — ошиповка. Чтобы познакомиться с данной процедурой, я отправился в финский городок Нокиа на главный завод компании.
Краткая справка о самом заводе. Объем выпуска у него меньше, чем у российского, — лишь 6 млн шин в год. Однако именно в Нокии базируется научно-исследовательский центр. То есть, все проекты рождаются исключительно в штаб-квартире. Поблизости располагается и один из тестовых полигонов.
Шипы на автомобилях получили распространение в середине 50-х годов. Во многих европейских странах с мягким климатом они запрещены из-за пагубного влияния на асфальт. Но в нашей стране без них часто просто не обойтись, особенно за пределами мегаполиса и в гололед. Структуру шипов в Nokian Tyres разрабатывают сами, но изготовление поручают сторонней фирме.
Отверстия под шипы делаются на стадии вулканизации. В распоряжении финского предприятия — 14 станков, через которые в сутки за 2 смены проходят 6 тысяч шин. Осенью график переводится на круглосуточный режим, и производительность вырастает до 10 тысяч шин. Во Всеволожске станков по ошиповке даже больше — 21.
Шип монтируется устройством, похожим на иглу. На одно колесо уходит примерно 2-3 минуты. Затем рабочий снимает его с фиксатора и устанавливает новое.
Налюбовавшись магическим процессом «иглоукалывания», я познакомился с дизайнерами и непосредственными разработчиками новых моделей Nokian Tyres. Всего в этом подразделении задействовано порядка 100 человек. Сюда же относится тест-лаборатория и инжиниринг. Одновременно ведется до 20 проектов.
Зимняя покрышка мягче по своей характеристике. Это нужно для меньшего затвердевания в холод. При скорости 80 км/ч температура резины достигает 50-60 градусов по Цельсию. А для летней шины при быстрой езде температура может повыситься до 100 градусов. Поэтому для летних колес применяется состав с более жесткими свойствами.
Два типа шины в сравнении. На зимней (вверху) имеется множество мелких разрезов, сминающихся при давлении и образующих углы упора. У летней шины более гладкая поверхность для лучшего контакта с дорогой. Продольные канавки выводят воду и снижают риск аквапланирования.
Заключительным пунктом мероприятия значилось посещение зимнего тестового полигона, подарившего мне в итоге не только полной понимание шинной кухни, но и массу положительных эмоций. Полигон находится в поселке Ивало провинции Лапландия, в 300 км за полярным кругом, на территории двух огромных замерзших озер. До российского Мурманска рукой подать, всего-то 291 км.
Все события на полигоне проходят в период с ноября по май. Весна и лето в регионе слишком теплые для требуемых целей и задач. Неподалеку от озер силами Nokian возведен комплекс, пригодный для постоянного проживания. В нем пилоты отдыхают и планируют испытания. Компания даже построила заправочную станцию и навороченный сервис по шиномонтажу.
Эффективность шипованной резины проверяется на протяжении тысяч часов наматывания по абсолютно ледяным трекам. Параллельно на другой трассе, а их на момент моего визита насчитывалось 9 штук, в машине, обвешенной датчиками и компьютерами, в неспешном режиме раз за разом измерялась длина тормозного пути на таком же скользком покрытии.
Перед отбытием с полигона я не преминул прокатиться по трассе самостоятельно. В качестве страховки рядом со мной сидел менеджер из Nokian. Все-таки 450-сильная Audi RS4 даже на «боевых» шипах — не шутка. По началу мощный спортивный автомобиль поддавался мне с неохотой, но, освоившись, я постепенно стал проходить поворот за поворотом на приличной скорости. Тем более, на тот момент я уже знал все о шинах, несших мой автомобиль по бескрайнему ледяному кольцу.
Автор Текст и фото: Роман Тарасенко
auto.vesti.ru
Как производят шины. — Как это сделано, как это работает, как это устроено — LiveJournal
Ярославский шинный завод — одно из старейших шинных предприятий России. Мы посмотрим, как производятся и тестируются современные автомобильные шины Cordiant.
Первая в мире резиновая шина была сделана Робертом Уильямом Томсоном в 1846 году, но его изобретение не было развито в серийное производство. Повторно идея пневматической шины возникла только в 1887 году, когда шотландец Джон Данлоп придумать надеть на колесо трехколесного велосипеда своего 10-летнего сына широкие обручи, сделанные из шланга для поливки сада, и надуть их воздухом. А уже в 1890 г. молодой инженер Чальд Кингстн Уэлтч предложил отделять камеру от покрышки, вставлять в края покрышки проволочные кольца и сажать на обод, который впоследствии получил углубление к центру. Тогда же англичанин Бартлетт и француз Дидье изобрели вполне приемлемые способы монтажа и демонтажа шин. Всё это определило возможность применения пневматической шины на автомобиле.
1. Основными материалами для производства шин являются резина, которая изготавливается из натуральных и синтетических каучуков, и корд. Кордовая ткань может быть изготовлена из металлических нитей (металлокорд), полимерных и текстильных нитей. Шина состоит из каркаса, слоев брекера, протектора, борта и боковой части.
2. На фотографии вы видите будущий корд.
3. Невулканизированная резина очень липкая, поэтому она сматывается в бобины с прокладкой из специального материала, который потом позволяет её легко размотать.
4. Заготовки в таких вот бобинах отправляются на склад. Таблички с цифрами — это размеры ширины корда.
5. Здесь начинается производство протектора. Лента резины заправляется в машину, где методом экструзии превращается в будущий протектор.
6. Для быстрой визуальной оценки размера шины на протектор наносится цветовая маркировка.
7. Борт позволяет покрышке герметично садиться на обод колеса. Для этого предназначены бортовые кольца и внутренний слой вязкой воздухонепроницаемой (для бескамерных шин) резины.
8. Проволока с этих катушек поступает на станок, где покрывается резиной.
9. На этом станке обрезиненная проволока закручивается под необходимый диаметр и нарезается кружочками.
10. Получаются такие вот бортовые кольца, которые являются основой для производства всего борта.
11. Борт собирается здесь. Чуть ниже вы найдете видео этого процесса.
12. Самый интересный этап — сборка покрышки. На этот станок поступают все необходимые заготовки.
13. Станок из класса «Слава роботам!». Сборщик только навешивает бортовые кольца.
14. А дальше аппарат все делает сам: он собирает все компоненты покрышки и раздувает заготовку воздухом под протектор с брекером.
15. После сборки покрышки она по конвейеру отправляется дальше…
16. … где её ждет контроль — проверка веса и визуальный осмотр на дефекты.
17. После этого заготовка отправляется в самый интересный цех, где происходит вулканизация. Но сначала посмотрим на процесс подготовки пресс-форм.
18. Сама по себе пресс-форма состоит из нескольких сегментов, которые образуют рисунок протектора, надписи и все линии на боковинах. И самое главное — усики на новых шинах!
19. Оказывается, усики — это каналы для отвода воздуха при вулканизации. И при использовании они забиваются первыми. После этого пресс-форму надо очищать.
20. Горячий процесс — горячий цех!
21. На этих станках происходит процесс вулканизации.
22. Заготовка шины подается внутрь. Снаружи она обжимается пресс-формой, а внутри раздувается пузырь, чтобы покрышка не провалилась в себя. При этом подается горячий пар под высоким давлением.
23. Покрышка установлена на место, и сейчас сверху опустится пресс-форма.
24. Это нерабочий станок, но здесь видны те самые надувающиеся пузыри.
25. Тут очень жарко, и какая-то особая дымка.
26. Если заглянуть внутрь станка вулканизации, то можно увидеть индустриальную красоту в первозданном виде.
27.
28.
29. После вулканизации готовая покрышка снова проходит контроль. На этом месте специальные работницы осуществляют визуальный осмотр.
30. Далее каждая покрышка уже автоматически проверяется на соответствие всем необходимым параметрам.
31.
32. На заводе постоянно идет процесс изготовления новых смесей, составов и рисунков протектора для новых шин. Это все испытывается на специальных машинах.
33. Разобранная машина для испытаний. Маховик вращается электромотором, а шина крутится уже от него.
34. Новый станок, который позволяет испытывать в разных погодных условиях шесть покрышек одновременно.
35. В этом ангаре проходят испытания авиационных шин на взлеты и посадки.
36. Очередной цикл испытания при взлете.
37. А вот посмотреть на производство авиационных шин просто так нельзя — для этого нужно разрешение ФСБ и прочие бюрократические заморочки.
Взят у russos в Производство шин
Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите на [email protected] и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и всего рунета.
Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.
Жми на иконку и подписывайся!
kak-eto-sdelano.livejournal.com
Как делают шины
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.
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.
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.
znanieavto.ru
Как производят шины для машины ⋆ Как это сделано
Фотоэкскурсия по знаменитому Ярославскому шинному заводу, одному из крупнейших шинных заводов центрального региона России. Репортаж из цехов, где производят и тестируют шины марки «Cordiant» для легковых автомобилей.
Я и до этого знал, что шина — предмет не простой. Оказалось, что производство еще сложнее, чем я представлял. И самое главное, я узнал секрет, откуда берутся усики на новой резине и зачем они нужны!
1. Немного истории:
Не многие знают, что давным давно шины были деревянными или металлическими (так мне рассказывали в институте). Первая в мире резиновая шина была сделана Робертом Уильямом Томсоном в 1846 году, однако автором пневматической шины считают шотландца Джона Данлопа, который в 1887 году придумал надеть на колесо трехколесного велосипеда своего 10-летнего сына широкие обручи, сделанные из шланга для поливки сада, и надуть их воздухом. Именно с велосипедов и началась эра пневматических шин.
2. Основными материалами для производства шин являются резина, которая изготавливается из натуральных и синтетических каучуков и корд.
Производство шины начинается с приготовления резиновых смесей, которые могут включать в себя до 10 химикатов, начиная от серы и углерода и заканчивая каучуком. Из смесей на специальных станках методом экструзии делают различные заготовки для будущей шины.
3. Так, например, выглядит будущий корд на конвейере.
4. На отбракованном участке заготовки можно увидеть «скелет шины» — каркас, который изготавливается из высокопрочного металлокорда. Многие недалекие автовладельцы считают, что шину пора выкидывать только тогда, когда она стирается до корда.
5. На станках изготавливаются компоненты для сборки. Процесс экструзии для большинства изделий схож, и компоненты выглядят примерно одинаково — на выходе из станка получается длинная резиновая лента.
6. Резина до вулканизации очень липкая, поэтому материал наматывают в бобины прокладывая каждый виток защитным слоем.
7. Все компоненты сортируют по типоразмеру шины, на каждую бобину приклеивают штрих-код, чтобы можно было в любой момент понять для какого типа шин изготовлен материал.
8. Станки с гигантскими катушками изготавливают бортовые кольца. Бортовое кольцо — важный элемент шины, который изготавливается из множества витков обрезиненной бортовой проволоки. Это нерастяжимая, жесткая часть шины, с помощью которой происходит фиксация на ободе диска.
9. Много-много нитей сплетаются в ряды, которые далее обрезиниваются.
10. Этот станок закругляет обрезиненную проволоку в кольцо под необходимый посадочный размер диска. Слева в кадре — ленты проволоки, справа — готовые кольца.
11. Готовые бортовые кольца.
12. На сборочных станках все детали шины соединяются в единое целое. Необходимые компоненты с бобин загружаются на ленты конвейера.
13. Так выглядит протекторная заготовка. До вулканизации это просто толстая полоса резины без рисунка протектора. Цветные линии — специальная кодировка, чтобы можно было быстро и четко понять, какой у шины радиус, ширина и высота профиля и т.д. (своеобразный штрих-код шины).
14. Бабина с заготовкой раскручивается, компонент уходит на конвейер, а защитный слой, (коричневая лента, чтобы материал не слипался) наматывается на другую катушку.
15. Дальше начинается этап «Слава роботам!». Все происходит очень быстро и далеко не сразу можно разобраться, что к чему. На сборочный барабан последовательно накладываются слои с разных лент конвейера.
Увеличить изображение
16. Потом приезжает большой робот и ловко раздувает заготовку воздухом, что-то сминает, сжимает и заворачивает и получается полуфабрикат шины.
Увеличить изображение
17. По конвейерным линиям заготовки отправляются в цех вулканизации.
18.
19. Здесь шина подвергается термовоздействию горячим паром под высоким давлением. Каучук, техуглерод и присадки «спекаются» в единое целое, а на внешние и внутренние поверхности шины с помощью пресс-форм наносятся рисунок протектора, надписи и другие технические профили.
20. В цеху целые ряды установок вулканизации с прессформами для различных типов шин.
21. Слева идет процесс вулканизации, а справа пустая камера с диафрагмой, которая раздувает шину под высоким давлением.
22. Заготовка в камере, сверху видны прессформы. Под давлением по боковинам и протектору прорисовывается рельефный рисунок. Происходит химическая реакция (вулканизация), которая придает резине эластичность и прочность.
23. Так выглядит разобранная прессформа. Со временем от высокой температуры и давления прессформа загрязняется и ее следует очищать.
24. Прежде всего забиваются каналы для отвода воздуха при вулканизации. Именно из-за этих каналов и образуются те загадочные «усики» на новых шинах.
25. Прессформы для боковин.
26. Цех, где очищают загрязнившиеся прессформы.
27. Историческая справка:
В июне 1943 г. в результате налета немецкой авиации, завод был полностью разрушен. Но уже в конце сентября последствия бомбардировки были ликвидированы, завод восстановлен.
1950-е гг. Впервые в СССР завод начал выпускать бескамерные шины: для легковых автомобилей «Победа», «Волга», «ЗИМ».
Конец 50-х. Страна переживала «шинный кризис», увеличивался простой автотранспорта из-за дефицита шин.
1966 г. Выпущена 100-миллионная шина.
1969 г. ЯШЗ первому из отечественных заводов было дано право выпускать шины для нового легкового автомобиля «Жигули».
28. Внутри установок по вулканизации безумно красиво!
29. Вот где нужно было снимать Терминатора.
30.
31.
32. Готовые шины поступают на общий конвейер и отправляются на окончательный контроль качества шин перед отправкой потребителям.
33.
34. На контроле производится визуальный осмотр шин.
35. Дальше в работу снова включается робот, который проверят динамические характеристики каждой шины.
36. Все новые модели обязательно проходят стендовые и лабораторно-дорожные испытания в заводском опытно-испытательном центре, которые ведутся на специальных станках, где моделируются условия эксплуатации, в несколько раз превышающие по воздействию дорожные.
37. Диски под все типы шин.
38. А так выглядит стенд для испытания сразу шести шин одновременно.
39. А это — авиационные шины. Как их производят — большой секрет! На предприятиях компании «СИБУР – Русские шины», выпускающих шины марки Cordiant производится не только продукция для широкого круга потребителей, но и специальные изделия, например шины для истребителя 5-го поколения, известного как Т-50, или ПАК-ФА.
40. Чтобы посмотреть на производство авиационных шин нужно получать разрешение в ФСБ.
41. В этом цехе установлены стенды, где имитируют скорости и нагрузки на колесо при взлете и посадке самолета.
42.
43. Вот так производятся шины Cordiant.
«Современное сборочное оборудование – это полностью автоматизированное производство, в рамках которого человеку отводится лишь минимальная роль. Автоматизация производства уменьшает влияние человеческого фактора на качество шин, что приводит к значительному улучшению эксплуатационных характеристик конечного продукта.»
Большое спасибо Павлу Кукушкину, Кремневу Юрию и Герастовскому Александру за организацию съемки!
Взят в Как производят шины для машины.
ikaketosdelano.ru
Как производят шины для машины
Фотоэкскурсия по знаменитому Ярославскому шинному заводу, одному из крупнейших шинных заводов центрального региона России. Репортаж из цехов, где производят и тестируют шины марки «Cordiant» для легковых автомобилей.
Я и до этого знал, что шина — предмет не простой. Оказалось, что производство еще сложнее, чем я представлял. И самое главное, я узнал секрет, откуда берутся усики на новой резине и зачем они нужны!
1. Немного истории:
Не многие знают, что давным давно шины были деревянными или металлическими (так мне рассказывали в институте). Первая в мире резиновая шина была сделана Робертом Уильямом Томсоном в 1846 году, однако автором пневматической шины считают шотландца Джона Данлопа, который в 1887 году придумал надеть на колесо трехколесного велосипеда своего 10-летнего сына широкие обручи, сделанные из шланга для поливки сада, и надуть их воздухом. Именно с велосипедов и началась эра пневматических шин.
2. Основными материалами для производства шин являются резина, которая изготавливается из натуральных и синтетических каучуков и корд.
Производство шины начинается с приготовления резиновых смесей, которые могут включать в себя до 10 химикатов, начиная от серы и углерода и заканчивая каучуком. Из смесей на специальных станках методом экструзии делают различные заготовки для будущей шины.
3. Так, например, выглядит будущий корд на конвейере.
4. На отбракованном участке заготовки можно увидеть «скелет шины» — каркас, который изготавливается из высокопрочного металлокорда. Многие недалекие автовладельцы считают, что шину пора выкидывать только тогда, когда она стирается до корда.
5. На станках изготавливаются компоненты для сборки. Процесс экструзии для большинства изделий схож, и компоненты выглядят примерно одинаково — на выходе из станка получается длинная резиновая лента.
6. Резина до вулканизации очень липкая, поэтому материал наматывают в бобины прокладывая каждый виток защитным слоем.
7. Все компоненты сортируют по типоразмеру шины, на каждую бобину приклеивают штрих-код, чтобы можно было в любой момент понять для какого типа шин изготовлен материал.
8. Станки с гигантскими катушками изготавливают бортовые кольца. Бортовое кольцо — важный элемент шины, который изготавливается из множества витков обрезиненной бортовой проволоки. Это нерастяжимая, жесткая часть шины, с помощью которой происходит фиксация на ободе диска.
9. Много-много нитей сплетаются в ряды, которые далее обрезиниваются.
10. Этот станок закругляет обрезиненную проволоку в кольцо под необходимый посадочный размер диска. Слева в кадре — ленты проволоки, справа — готовые кольца.
11. Готовые бортовые кольца.
12. На сборочных станках все детали шины соединяются в единое целое. Необходимые компоненты с бобин загружаются на ленты конвейера.
13. Так выглядит протекторная заготовка. До вулканизации это просто толстая полоса резины без рисунка протектора. Цветные линии — специальная кодировка, чтобы можно было быстро и четко понять, какой у шины радиус, ширина и высота профиля и т.д. (своеобразный штрих-код шины).
14. Бабина с заготовкой раскручивается, компонент уходит на конвейер, а защитный слой, (коричневая лента, чтобы материал не слипался) наматывается на другую катушку.
15. Дальше начинается этап «Слава роботам!». Все происходит очень быстро и далеко не сразу можно разобраться, что к чему. На сборочный барабан последовательно накладываются слои с разных лент конвейера.
Увеличить изображение
16. Потом приезжает большой робот и ловко раздувает заготовку воздухом, что-то сминает, сжимает и заворачивает и получается полуфабрикат шины.
Увеличить изображение
17. По конвейерным линиям заготовки отправляются в цех вулканизации.
18.
19. Здесь шина подвергается термовоздействию горячим паром под высоким давлением. Каучук, техуглерод и присадки «спекаются» в единое целое, а на внешние и внутренние поверхности шины с помощью пресс-форм наносятся рисунок протектора, надписи и другие технические профили.
20. В цеху целые ряды установок вулканизации с прессформами для различных типов шин.
21. Слева идет процесс вулканизации, а справа пустая камера с диафрагмой, которая раздувает шину под высоким давлением.
22. Заготовка в камере, сверху видны прессформы. Под давлением по боковинам и протектору прорисовывается рельефный рисунок. Происходит химическая реакция (вулканизация), которая придает резине эластичность и прочность.
23. Так выглядит разобранная прессформа. Со временем от высокой температуры и давления прессформа загрязняется и ее следует очищать.
24. Прежде всего забиваются каналы для отвода воздуха при вулканизации. Именно из-за этих каналов и образуются те загадочные «усики» на новых шинах.
25. Прессформы для боковин.
26. Цех, где очищают загрязнившиеся прессформы.
27. Историческая справка:
В июне 1943 г. в результате налета немецкой авиации, завод был полностью разрушен. Но уже в конце сентября последствия бомбардировки были ликвидированы, завод восстановлен.
1950-е гг. Впервые в СССР завод начал выпускать бескамерные шины: для легковых автомобилей «Победа», «Волга», «ЗИМ».
Конец 50-х. Страна переживала «шинный кризис», увеличивался простой автотранспорта из-за дефицита шин.
1966 г. Выпущена 100-миллионная шина.
1969 г. ЯШЗ первому из отечественных заводов было дано право выпускать шины для нового легкового автомобиля «Жигули».
28. Внутри установок по вулканизации безумно красиво!
29. Вот где нужно было снимать Терминатора.
30.
31.
32. Готовые шины поступают на общий конвейер и отправляются на окончательный контроль качества шин перед отправкой потребителям.
33.
34. На контроле производится визуальный осмотр шин.
35. Дальше в работу снова включается робот, который проверят динамические характеристики каждой шины.
36. Все новые модели обязательно проходят стендовые и лабораторно-дорожные испытания в заводском опытно-испытательном центре, которые ведутся на специальных станках, где моделируются условия эксплуатации, в несколько раз превышающие по воздействию дорожные.
37. Диски под все типы шин.
38. А так выглядит стенд для испытания сразу шести шин одновременно.
39. А это — авиационные шины. Как их производят — большой секрет! На предприятиях компании «СИБУР – Русские шины», выпускающих шины марки Cordiant производится не только продукция для широкого круга потребителей, но и специальные изделия, например шины для истребителя 5-го поколения, известного как Т-50, или ПАК-ФА.
40. Чтобы посмотреть на производство авиационных шин нужно получать разрешение в ФСБ.
41. В этом цехе установлены стенды, где имитируют скорости и нагрузки на колесо при взлете и посадке самолета.
42.
43. Вот так производятся шины Cordiant.
«Современное сборочное оборудование — это полностью автоматизированное производство, в рамках которого человеку отводится лишь минимальная роль. Автоматизация производства уменьшает влияние человеческого фактора на качество шин, что приводит к значительному улучшению эксплуатационных характеристик конечного продукта.»
Большое спасибо Павлу Кукушкину, Кремневу Юрию и Герастовскому Александру за организацию съемки!
Взят у chistoprudov в Как производят шины для машины.
Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите на [email protected] Лера Волкова ([email protected]) и Саша Кукса ([email protected]) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта http://bigpicture.ru/ и http://ikaketosdelano.ru
Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.
Жми на иконку и подписывайся!
kak-eto-sdelano.livejournal.com
Резины. Состав, свойства, применение резины
Содержание страницы
Резина – пластмассы с редкосетчатой структурой, в которых связующим выступает полимер, находящейся в высокопластическом состоянии.
В резине связующим являются натуральные (НК) или синтетические (СК) каучуки.
На рис. 1 и 2 показаны область применения каучуков и получаемые изделия.
Рис. 1 Применение каучуков
Рис. 2 Изделия, где используются каучуки
Каучуку присуща высокая пластичность, обусловленная особенностью строения их молекул. Линейные и слаборазветвлённые молекулы каучуков имеют зигзагообразную или спиралевидную конфигурацию и отличаются большой гибкостью (рис. 3, верхний). Чистый каучук ползёт при комнатной температуре и особенно при повышенной, хорошо растворяется в органических растворителях. Такой каучук не может использоваться в готовых изделиях. Для повышения упругих и других физико-механических свойств в каучуке формируют редкосетчатую молекулярную структуру. Это осуществляют вулканизацией – путём введения в каучук химических веществ – вулканизаторов, образующих поперечные химические связи между звеньями макромолекул каучука (рис. 3, нижний). В зависимости от числа возникших при вулканизации поперечных связей получают резины различной твёрдости – мягкие, средней твёрдости, твёрдые.
Рис. 3 Структуры каучука и резины
Механические свойства резины определяют по результатам испытаний на растяжение и на твёрдость. При вдавливании тупой иглы или стального шарика диаметром 5 мм по значению измеренной деформации оценивают твёрдость (рис. 4).
Рис. 4 Определение твёрдости резины протектора
При испытании на растяжение определяют прочность Ϭz (МПа), относительное удлинение в момент разрыва εz (%) и остаточное относительное удлинение Ѳz (%) (рис. 5).
Рис. 5 Лабораторная установка для проведения механических испытаний резины
В процессе эксплуатации под воздействием внешних факторов (свет, температура, кислород, радиация и др.) резины изменяют свои свойства – стареют. Старение резины оценивают коэффициентом старения Кстар, который определяют, выдерживая стандартизованные образцы в термостате при температуре -70оС в течение 144 час, что соответствует естественному старению резины в течение 3 лет. Морозостойкие резины определяется температурой хрупкости Тхр, при которой резина теряет эластичность и при ударной нагрузке хрупко разрушается.
Для оценки морозостойкости резин используют коэффициент Км, равный отношению удлинения δм образца при температуре замораживания к удлинению δо при комнатной температуре.
Состав резины
Резины являются сложной смесью различных ингредиентов, каждый из которых выполняет определённую роль в формировании её свойств (рис. 6). Основу резины составляет каучук. Основным вулканизирующим веществом является сера.
Рис. 6 Компоненты, которые входят в состав резины
Вулканизирующие вещества (сера, оксиды цинка или магния) непосредственно участвуют в образовании поперечных связей между макромолекулами. Их содержание в резине может быть от 7 до 30 %.
Наполнители по воздействию на каучуки подразделяют на активные, которые повышают твёрдость и прочность резины и тем самым увеличивают её сопротивление к изнашиванию и инертные, которые вводят в состав резин в целях их удешевления.
Пластификаторы присутствия в составе резин (8 – 30%), облегчают их переработку, увеличивают эластичность и морозостойкость.
Противостарители замедляют процесс старения резин, препятствуют присоединению кислорода. Кислород способствует разрыву макромолекул каучука, что приводит к потере эластичности, хрупкости и появлению сетки трещин на поверхности.
Красители выполняют не только декоративные функции, но и задерживают световое старение, поглощая коротковолновую часть света. Наибольшее распространение получили сорта натурального каучука янтарного цвета и светлого тона.
Обычно приняты классификация и наименование каучуков синтетических по мономерам, использованным для их получения (изопреновые, бутадиеновые, бутадиен-стирольные и т.п.), или по характерной группировке (атомам) в основной цепи или боковых группах (напр., полисульфидные, уретановые, кремнийорг), фторкаучуки.
Каучуки синтетические подразделяют также по другим признакам, например, по содержанию наполнителей – на ненаполненные и наполненные каучуки, по молекулярной массе (консистенции) и выпускной форме – на твердые, жидкие и порошкообразные.
Получение и применение каучуков
Более широкое применение в производстве резин получили синтетические каучуки, отличающиеся разнообразием свойств. Синтетические каучуки получают из спирта, нефти, попутных газов нефтедобычи, природного газа и т.д. (рис. 7).
Рис. 7 Схема получения синтетических каучуков
СКБ – бутадиеновый каучук, чаще идёт на изготовление специальных резин (рис. 8).
Рис. 8 Уплотнители – упругие прокладки трубчатого или иного сечения
СКС – бутадиенстирольный каучук. Каучук СКС – 30, наиболее универсальный и распространённый, идёт на изготовление автомобильных шин, резиновых рукавов и других резиновых изделий (рис. 9). Каучуки СКС отличаются повышенной морозостойкостью (до -77оС).
Рис. 9 Изделия из каучука СКС
СКИ – изопреновый каучук. Промышленностью выпускается каучуки СКИ-3 – для изготовления шин, амортизаторов; СУИ-3Д – для производства электроизоляционных резин; СКИ-3В – для вакуумной техники (рис. 10).
Рис. 10 Вакуумный выключатель-прерыватель (а), электрозащитные перчатки (б)
СКН – бутадиеннитрильный каучук. В зависимости от содержания нитрила акриловой кислоты бутадиеннитрильные каучуки разделяют на марки СКН-18, СКН-26, СКН-40. Они стойки в бензине и нефтяных маслах. На основе СКН производят резины для топленных и масляных шлангов, прокладок и уплотнителей мягких топливных баков (рис. 11).
СКТ – синтетический каучук теплостойкий имеет рабочую температуру от -60 до +250оС, эластичный. На основе этих каучуков производят резины, предназначенные для изоляции электрических кабелей и для герметизирующих и уплотняющих прокладок (рис. 12).
Рис. 11 Масляные шланги и уплотнители топливных баков
Рис. 12 Уплотняющая прокладка и изоляция электрических кабелей
Технология формообразования деталей из резины
Из сырой резины методами прессования и литья под давлением изготавливают детали требуемой формы и размеров. Каждый метод имеет только ему присущие технологические возможности и применяется для изготовления определённого вида деталей.
Прессование. Детали из сырой резины формуют в специальных прессформах на гидравлических прессах под давлением 5 – 10 МПа (рис. 13).
Рис. 13 Гидравлический пресс и готовые изделия
В том случае, если прессование проходило в холодном состоянии, отформованное изделие затем подвергают вулканизации. При горячем прессовании одновременно с формовкой протекает вулканизация. Методом прессования изготавливают уплотнительные кольца, муфты, клиновые ремни.
Литьё под давлением. При этом более прогрессивном методе форму заполняют предварительно разогретой пластичной сырой резиновой смесью под давлением 30 – 150 МПа. Резиновая смесь приобретает форму, соответствующую рабочей полости пресс-формы. Прочность резиновых изделий увеличивается при армировании их стенок проволокой, сеткой, капроновой или стеклянной нитью (рис. 14).
Рис. 14 Резиновые изделия с увеличенной прочностью
Сложные изделия – автопокрышки, гибкие бронированные шланги и рукава – получают последовательно. Сначала наматывают на полый металлический стержень слои резины, затем изолирующие и армирующие материалы (рис. 15).
Рис. 15 Бронированные шланги и устройство автопокрышки
Сборку этих изделий выполняют на специальных дорновых станках (рис. 16).
Рис. 16 Один из разновидностей дорновых станков литья под давлением резины
Вулканизация. В результате вулканизации – завершающей операции технологического процесса – формируются физико-механические свойства резины. Горячую вулканизацию проводят в котлах, вулканизационных прессах, пресс-автоматах (рис. 17), машинах и вулканизационных аппаратах непрерывного действия под давлением при строгом температурном режиме в пределах 130 – 150оС. Вулканизационной средой могут быть горячий воздух, водяной пар, горячая вода, расплав соли. Основной параметр вулканизации – время – определяется составом сырой резины, температурой вулканизации, формой изделий, природой вулканизационной среды и способом нагрева.
Вулканизацию можно проводить и при комнатной температуре (рис. 18). в этом случае сера отсутствует в составе сырой резины, а изделие обрабатывают в растворе или парах дихлорида серы или в атмосфере сернистого газа.
Рис. 17 Пресс-автомат и котёл для вулканизации резины
Рис. 18 Вулканизация (ремонт) шин при комнатной температуре
В результате вулканизации увеличиваются прочность и упругость резины, сопротвление старению, действию различных органических растворителей, изменяются электроизоляционные свойства.
На фото 1 и 2 показано сборочное оборудование Нижнекамского завода и цех вулканизации шин ЦМК (цельнометаллокордных покрышек).
Фото 1
Фото 2
Главное преимущество цельнометаллокордных покрышек — возможность их двукратного восстановления путем наварки протектора. Это позволяет в конечном итоге удвоить срок их службы и довести до 500 тыс. км пробега. Помимо ресурсосбережения достигается значительный экологический эффект — вдобавок к уменьшению выхлопных газов сокращаются и отходы в виде изношенных покрышек.
Просмотров: 2 940
extxe.com