Производство шин для автомобилей: описание технологии производства

Химический состав

Точный химический состав и рецепт у каждого производителя отличается. Компании не разглашают ингредиенты и точную их дозировку. Известны основные составляющие, используемые для производства покрышек. К ним относятся каучук, кремниевая кислота, технический углерод, смолы и масла.

Что такое натуральный каучук

Сырье представляет собой эластичный материал, имеющий водоотталкивающие свойства. Натуральный каучук добывают из сока деревьев. Для этого на коре растений делают надрезы. После сборки жидкость отправляют на переработку.

Из натурального сырья производят латекс. Он используется для изготовления различных резиновых изделий, в том числе и покрышек авто. Чтобы получить латекс, натуральный сок деревьев смешивают с кислотой. В итоге получается густая эластичная масса.

Из латекса удаляют лишнюю влагу. Для этого массу помещают под пресс или пропускают ее через прокатные валы. Так удается получить чистый латекс из природного сырья.

Другие элементы состава шин

Помимо каучука при изготовление покрышек добавляют в состав другие элементы. Они необходимы для улучшения прочностных свойств изделия и изменения его технических характеристик. Производители добавляют в состав следующие ингредиенты:

1. Технический углерод. Массовая доля вещества может составлять до 30%. Технический углерод необходим для улучшения прочностных характеристик резины. Колесо машины становится устойчивым к истиранию при движении по покрытиям различного качества.
2. Кремниевая кислота. Улучшает степень сцепления колес с мокрым дорожным покрытием. Производители используют ее в качестве заменителя технического углерода. Это связано с тем, что кремниевая кислота имеет более низкую стоимость. Следует учитывать, что покрышки, изготовленные с содержанием кремниевой кислоты, менее устойчивы к истиранию.
3. Масла и смолы. Применяются для улучшения эластичных свойств резины. Производители вносят в состав добавки такого типа для достижения мягкости покрышки. Это востребовано в шинах, предназначенных для зимнего использования.
4. Секретные ингредиенты. Производители добавляют в состав специализированные химические вещества. Они позволяют изменить характеристики резины. Так удается улучшить управляемость автомобиля, уменьшить тормозной путь и т.д.

Массовая доля составляющих у продукции разных производителей отличается. При подборе шин учитывают их характеристики.

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.

СЫРЬЕ

КАУЧУКИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ И НАТУРАЛЬНЫЕ

основа резиновой смеси;

Приблизительно половина используемого каучука – натуральное сырье состоящие из высушенного сока (латекса) вырабатываемое из каучукового дерева «Бразильской гевее», которое произрастает в странах тропического пояса в обоих полушариях земли: Латинской Америки, Африки, Юго-Восточной Азии.

Так же каучуконосный млечный сок содержится в некоторых видах сорных трав и одуванчиков. Натуральный каучук долгое время доминировал во всех смесях, различаясь при этом лишь по уровню качества, и даже после изобретения «изопрен синтетического» каучука, близкого по свойствам натуральному, современная высокопроизводительная шина, не мыслима без натурального каучука.

В пятерку крупнейших производителей натурального каучука входят:

• Индонезия;
• Таиланд;
• Вьетнам;
• Индия;
• Китай;

Производимый из нефти синтетический каучук был изобретен немецкими химиками в 30-е гг. В настоящее время синтезируется несколько десятков различных синтетических каучуков. Каждый из них имеет свои характерные особенности и строгое назначение в разных деталях РТИ, как показало время и практика, единственным недостатком синтетического каучука является его дороговизна в сравнении с натуральным. На территории СССР не было возможности получать натуральный каучук из растений, а покупать его за границей приходилось за валюту. Это спровоцировало развитие богатой химии синтеза каучуков и других полимеров.

Создание модели

Чтобы автомобильные шины не вызывали недовольства у водителей, при производстве должны быть учтены условия их использования: погода, характер вождения, климат, дорожное покрытие, качество дорог.

Обязательно разрабатывают цифровую модель автошин

Поскольку они работают под действием нагрузок постоянного и переменного характера, важно математически просчитать долговечность отдельных компонентов

В зависимости от результатов цифровых испытаний подбираются конструкция, состав резиновой смеси, дозировка компонентов и пр. На этой стадии работают технологи и промышленные дизайнеры.

Схема устройства автомобильной шины

Виды шин

В зависимости от размера и типа транспорта выделяют легковые и грузовые покрышки. Принцип изготовления обоих видов аналогичен.

По времени года, которое рекомендуется для использования:

• летние (для температур от +5 градусов);
• зимние (для температур ниже +5 градусов);
• всесезонные.

Отличия есть и в рисунке протектора, который позволяет выделить:

• шоссейные, или автодорожные;
• грязевые, или внедорожные;
• универсальные.

По типу усиления сцепления с дорогой (особенно зимой):

• европейские – для мягких зим с минимальным количеством снега и льда;
• скандинавские, или липучки – усиливают сцепление за счет специального протектора;
• с шипами – оснащенные металлическими элементами для улучшения торможения в условиях снега и льда.

Кроме того, выделяют беспрокольные варианты, выполненные из более жесткой резины.

По направлению протектора также есть разделение на:

• симметричный ненаправленный рисунок;
• симметрично направленный рисунок;
• ассиметричный ненаправленный рисунок;
• ассиметричный направленный рисунок (самые дорогие варианты).

Производители шин в Европе

Европа является одним из крупнейших производителей шин в мире. В Европе располагаются многие известные мировые бренды, такие как Michelin, Continental, Pirelli, Bridgestone и другие. Кроме того, в Европе находятся филиалы многих крупных азиатских компаний, которые производят шины под управлением европейских специалистов.

Европейские производители шин предлагают широкий ассортимент продукции: от шин для легковых автомобилей до шин для грузовых автомобилей и автобусов. Некоторые из этих производителей также специализируются на производстве шин для спортивных и высокопроизводительных автомобилей.

Кроме того, в Европе находится множество малых производителей, которые специализируются на производстве шин для узкого круга потребителей, таких как шины для тракторов, мотоциклов, велосипедов и других специализированных транспортных средств.

Производство шин в Европе в цифрах

Количество произведенных шин	Страны производства
Более 300 миллионов шин в год	Франция, Италия, Германия, Великобритания, Польша, Испания и другие

В Европе производится более 300 миллионов шин в год. Главными странами-производителями являются Франция, Италия, Германия, Великобритания, Польша, Испания и другие. Эти страны имеют высокий уровень технологического развития и многолетний опыт в производстве шин. Большинство производимых здесь шин соответствуют мировым стандартам качества и безопасности.

• Michelin — французская компания, основанная в 1889 году. Является одним из крупнейших производителей шин в мире.
• Continental — немецкая компания, основанная в 1871 году. Производит шины для легковых и грузовых автомобилей, а также шины для мотоциклов.
• Pirelli — итальянская компания, основанная в 1872 году. Входит в число крупнейших производителей шин в мире.
• Bridgestone — японская компания, один из крупнейших мировых производителей шин, имеет филиалы в Европе и США.

Как делают шины Автоблог

Шина на автомобиль для нас привычное дело, будь это летняя или зимняя резина. Но она сейчас достаточно технологична — есть и липучка, и даже экономичные колеса. А многие ли из нас знают как делают шины? Какой он технологический процесс? И из чего они вообще состоят? Ведь строение не такое простое как кажется на самом деле! Сегодня я отвечу на все эти вопросы …

(20 фото), (2 видео)

Не так давно мы уже говорили — как делают литые диски, почитайте познавательно. Но диски как ни крути это металл, если учили физику в школе можно понять, что металл расплавляют, а затем добавляют в специальные формы, из которых затем, после обработки, получаются диски. Но вот как получается резина колеса? Как получаются сами шины ведь они не металлические?

И тут все просто.

Для начала давайте подумаем из какого материала их делают?

Автомобильные покрышки производятся из натуральных и синтетических каучуков (натуральный каучук – это производная природного полимера изопрена). Правда, сейчас натуральных каучуков в составе шины все меньше, на смену приходят высокотехнологичные и износостойкие синтетические составы. Но пока и отказаться полностью от каучука невозможно, именно этот материал один из самых подходящих.

Итак, разобрались каучук (природный изопрен) добыли, обработали и он поступил на производство, где из него уже получат нужную резину для колеса.

Если вы хотя бы раз видели «разорванную» покрышку, то вы наверное могли заметить, что колесо состоит из самой резины и так называемого металлизированного каркаса. Однако шина состоит из пяти основных частей – это каркас, слой брекера, протектор (который припаивается сверху), борта и последнее это боковая часть. А теперь все по порядку.

1)      В самом начале начинают производить корд резины. Это плоская липкая невулканизированная резина. Которая сматывается в большие «бабины» и хранится на производстве. Причем корд резины различается по ширине.

Корд резины

Наматывание корд резины

в катушках — различных размеров

2)      Далее производят протектор резины. Листовую заготовку обрабатывают специальным методом экструзии. Кстати тут уже ее начинают маркировать специальными цветными метками (помните я писал про них).

Протектор

цветные метки

3)      Третий цикл это производство борта колеса. Он должен быть крепкий и очень прочный, а поэтому в него добавляют специальную проволоку и волокно, которые намотаны вот на такие катушки.

Проволока

4)      Эта проволока покрывается прорезиненным составом и образуется вот  в такие резиновые кольца. Именно из этих колец после всего этого и производят борт колеса.

Покрывают резиной

Процесс покрытия

резиновое кольцо

5)      Теперь все заготовки сделаны и можно приступать к первичной сборке колеса. Собирается все в автономном режиме, практически без участия человека. Подаются все нужные элементы шины и происходит «первичная» сборка.

Первичная сборка покрышки

Первичная сборка, фото 2

первичная сборка, фото 3

Сейчас небольшое видео для общего понимания. Напомню это только первая часть сборки, это еще не конечный продукт.

6)      После эта первичная покрышка идет на контроль. Где ее проверяют на дефекты.

конвеер

проверка на деффекты

7)     Затем наступает пора так называемой вулканизации. Где шина уже примет, привычную нам форму и рисунок протектора. Кстати, знаете зачем усики на новой резине? Оказывается они нужны для отвода газов и воздуха при вулканизации.

формы для вулканизации

Поступает в цех вулканизации

Станок для вулканизации колеса

Колесо в станке

       После цикла вулканизации уже готовую шину проверяют на всевозможные нагрузки. Их порядка 10. Это и кручение, и боковой удар, и морозные камеры, и наоборот «жаркие» камеры, в общем проверок много. И только после этих проверок колесо готово к продаже, поступает в партию.

Проверка на удары

Проверка скоростной нагрузкой

Готовая шина

Вот такой вот сложный цикл вкратце! Сейчас видео полного производства импортной покрышек, обязательно посмотрите очень познавательно.

Как делают шины видео

Как видите такое производство — это не так и просто, постоянно нужно разрабатывать новые виды и составы, учитывать современные скорости, а также модернизировать производство. Потому как конкуренты не спят!

На этом все, сегодня вы узнали как делают покрышки, надеюсь моя статья была вам полезна. Оставайтесь с нами читайте наш автомобильный сайт, будет интересно.

Из чего делают авто шины резина и ее составляющие

Разработка и производство авто шины – процесс многогранный и чрезвычайно сложный. В него вовлечено огромное количество людей, представители самых неожиданных профессий, начиная с конструкторов и инженеров, заканчивая физиками и химиками. Причем, последним из них отведена едва ли ни главенствующая роль. Причины такого положения дел очевидны – производители покрышек делают резину, а резина – продукт химический, синтезированный.

Несмотря на то, что рецептуры приготовления резинотехнической смеси для производства тех или иных марок и даже моделей шин держатся в строжайшем секрете, основные компоненты состава известны. И тайны из этого делать не имеет никакого смысла. Изменения основы компаунда достигаются, как правило, за счет добавления целого ряда компонентов, выполняющих различные функции. В целом же, технология приготовления смеси за несколько десятилетий практически не изменилась. Но даже в базовом варианте рецепта количество «ингредиентов» может достигать 20. Согласитесь, это немало. Поэтому, мы остановимся лишь на самых важных из них.  

Прежде всего, стоит вспомнить, что такое резина? Правильно! Это каучук, который может иметь растительное или синтетическое происхождение. Если говорить о натуральном сырье, то каучук представляет собой высушенный сок гевеи, растущей в Латинской Америке. Синтезированный материал производится из нефти, он пришел на смену натуральному каучуку примерно 80 лет назад, после того, как был предложен к использованию в качестве альтернативы немецкими учеными. Отметим, что общее название искусственный каучук не отражает всего разнообразия смесей, которые применяются для производства разных частей покрышек. Впрочем, говорить об окончании эры натуральных материалов пока еще не приходится. Даже, несмотря на широкое распространение изопренового каучука, высушенный сок бразильского дерева до сих пор актуален в шинной промышленности.

Второй по количественным показателям элемент состава шинного компаунда – углерод технический или, говоря простым языком, сажа. На его долю приходится примерно 30% всей смеси. Для чего используется углерод? По сути, это скрепляющий на молекулярном уровне компонент смеси, действующий на молекулярном уровне. Без использования сажи авто шины были бы недолговечными, непрочными и отличались бы повышенным износом. Сегодня вместо технического углерода все чаще используется сера. Но выбор того или иного компонента – скорее, вопрос «религии» и экономической целесообразности. С технологической точки зрения разница невелика.   

Еще одна альтернатива техническому углероду – кремниевая кислота. Она используется в качестве замены сажи по той простой причины, что последняя постоянно дорожает. Впрочем, это решение до сих пор вызывает определенные споры в кругу профессионалов, и связаны они с тем, что кремниевая кислота при более низкой прочности обладает более высокой способностью к сцеплению с мокрой поверхности дороги. То есть, теряя в износостойкости, мы обретаем лучшее сцепление. Кстати, вулканизация таких авто шин происходит при помощи перекисей, и покрышки такие при эксплуатации наносят меньший вред окружающей среде.

В качестве добавок для приготовления компаундов практически всегда применяются различные масла и смолы. Они выполняют смягчающую функцию, что особенно важно при производстве зимней резины. Также отметим  оксид цинка и другие ускорители вулканизации,  наполнители «экологического»  плана, позволяющие уменьшить коэффициент сопротивления качению и добиться повышения топливной экономичности. В заключение отметим, что сам по себе факт присутствия в резине кремниевой кислоты, крахмала кукурузы или других модных добавок, на которых, в основном, и делается реклама, еще ничего не значит

В заключение отметим, что сам по себе факт присутствия в резине кремниевой кислоты, крахмала кукурузы или других модных добавок, на которых, в основном, и делается реклама, еще ничего не значит

Важно изобрести, а потом и соблюсти рецепт, который бы с применением этих компонентов обеспечил превосходные характеристики авто шины. А это удается далеко не всем производителям. Поэтому доверять стоит тестам и реальным отзывам потребителей, а также мнению профессионалов, которые всегда порекомендуют оптимальный вариант покрышек на любой бюджет и для любых условий эксплуатации. 

Поэтому доверять стоит тестам и реальным отзывам потребителей, а также мнению профессионалов, которые всегда порекомендуют оптимальный вариант покрышек на любой бюджет и для любых условий эксплуатации. 

АШК г. Барнаул

Обсуждая, какие шины выпускают в России, нельзя обойти вниманием и Барнаульский завод. Образовано предприятие в 1960г, его деятельность начиналась с асботехнического и шиноремонтного цехов

В 1965 году БШЗ был объявлен всесоюзной комсомольской стройкой, на которой возводились цеха по производству шин.

Строительство продолжалось несколько лет, и завод вышел на проектную мощность к 1973 году. Годы перестройки для него оказались тяжёлыми, выйти из глубокого кризиса помогла в 2001г. группа «Нефтехимпром», которая на базе БШЗ создала Алтайский шинный комбинат в том виде, в котором он и известен сегодня.

Сельхозшина алтайского комбината

Несколько лет назад его производство было модернизировано, и сегодня АШК производит порядка 60 моделей и типоразмеров шин для сельскохозяйственной и военной техники, автомобилей (грузовых, коммерческих, внедорожных), а также более трёх десятков видов шин для самолётов.

Выпускаются они под брендом NORTEC. Основными зарубежными потребителями являются страны Африки и Юго-восточной Азии, СНГ.

Оборудование для производитства автомобильных шин

Строительство и предпроектные расчеты по инженерным сетям: Проект реализации второго этапа строительства завода по производству автомобильных шин предусматривает создание инфраструктуры, необходимой для увеличения объемов производства, ввод в эксплуатацию новых производственных и складских помещений, приобретение и установку технологического оборудования:

• Объекты капитального строительства общей стоимостью 91,03 млн евро (около 3,8 млрд руб.) – склад готовой продукции (2 шт.), производственный корпус, вспомогательный корпус (техническое здание и депо), электроподстанция, котельная, инфраструктура;
• Оборудование и прочие основные средства общей стоимостью 176,2 млн. евро (около 7,4 млрд руб.) – линии резиносмешения, системы транспортировки, линии изготовления стального брекера, машины разреза текстильного корда и т.д.

Проектом предусмотрен выкуп земельных участков, которые в данный момент находятся в аренде.  Планируемая мощность создаваемого производственного комплекса составит до 17 800 тыс. шин в год.

Специфика работы над проектом: Проект способен повлиять на решение ряда задач, актуальных для Ленинградской области, таких как развитие производственной инфраструктуры, повышение инвестиционной привлекательности Ленинградской области, жилищное обеспечение (за счет реализации жилищной программы для сотрудников завода). Подготовка Договора об осуществлении инвестиционной деятельности на основе бизнес-плана в рамках Закона ленинградской области от 22.06.1997г. №24-ОЗ.

Услуга компании «ПКР», в рамках которой реализован данный проект, описана здесь: Локализация автокомпонентов

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.

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.

На что еще нужно обратить внимание при покупке шин?

При выборе новой «обувки» для своего автомобиля важно обращать внимание не только на год выпуска шин. Существует ряд признаков, по которым можно понять, что товар хранился неправильно:

1. Вздутия и грыжи на поверхности шины – указывают на то, что шины уже бывали в использовании. Покупать такие покрышки ни в коем случае нельзя, ведь подобные новообразования вызывают дисбаланс шин, который невозможно убрать ни в одном шиномонтаже.
2. Микротрещины на боковине – скорее всего, товар с такими проблемами уже не подлежит продаже из-за неправильного хранения или истечения срока эксплуатации.
3. Следы сварки или герметика – указывают на то, что над шиной поработали «реставраторы». Некоторые покрышки еще можно восстановить, существуют даже целые фирмы, которые этим занимаются. Но зачастую вулканизирующие пасты, которыми заклеивают порезы и трещины, оказываются неэффективны. Шины начинают спускать, машину ведет, в общем, никакого удовольствия от езды на таких покрышках вы точно не получите.

Даже покупая шины, бывшие в употреблении, внимательно осматривайте их на предмет вышеперечисленных признаков. Если обнаружите хотя бы один из них, отложите такую покупку на потом.

Заключение

Автомобильная резина состоит, в большинстве случаев, из таких компонентов:

• каучук;
• смолы;
• кремниевая кислота;
• сажа;
• секретные химические элементы, добавляемые в резину для придания ей определенных качеств (мел, глицерин, ацетилированный ланолин и так далее).

От качественных и количественных характеристик указанных компонентов зависит качество готовой продукции. Не стоит поддаваться рекламному воздействию и отдавать предпочтение автошинам, изготовленным с применением новых химических компонентов. Перед покупкой таких покрышек, стоит поинтересоваться, насколько заявленные производителем авторезины параметры соответствуют реальности.