Gumiabroncsgyártás

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

A hétköznapi életben a Gumiabroncsot guminak nevezik, holott ez az elnevezés csak az anyagra, illetve az anyag tulajdonságára utal. A gyártás során a gumi kifejezést nem a kész abroncsra, hanem az anyagra használják.
A Gumiabroncs gyártása egy összetett folyamat, kezdve a nyersanyagokkal, amelyek számos folyamaton mennek keresztül, hogy végül megkaphassuk a gumiabroncsot.

Tartalomjegyzék

[szerkesztés] A gumiabroncs felépítése

  • A légzáró réteg (inner liner) feladata, hogy megtartsa a gumiabroncsba fújt levegőt, és megakadályozza a kijutását, valamint a pára, és nedvesség bejutását.
  • A peremeket (bead) nagy szakítószilárdságú fémhuzalból készítik. Ezek tartják a felnin a gumiabroncsot.

A peremet gumival vonják be a kalenderezés során, majd gyűrűket készítenek belőle, amelyeket később a building process (gumi építése) során használnak.

  • A szövetváz vagy karkasz (carcass vagy carcase) az oldalfal és ezáltal a gumi terherbírását hivatott megerősíteni. Bizonyos típusú gumiabroncsoknál (runflat tire) ez az oldalfal olyan erős, hogy levegőnyomás nélkül is megtartja az autó súlyát, és lehet vele közlekedni akár 80 km/h -s sebességgel.
  • A peremvédő (rim cushion) feladata, hogy a gumiabroncs oldalfalát megvédje a fizikai behatásoktól, melyek a felniből származik
  • Az oldalfal (sidewall) szerepe hogy megtartsa a terhelést. Ezenkívül ide kerül a gyártás során a típusmegjelölés, a terhelésre, sebességre, használatra, és egyéb informáviók közlésére vonatkozó feljegyzések.
  • A futófelület (tread) a gumiabroncsnak az útfelülettel érintkező része.
  • A fő vájat (main groove) és a mellékvájat (lateral groove) szerepe a tapadás és a csapadék elvezetése.
  • A block a futófelületen található mintázat része. Érdekessége, hogy mérete változó, hogy a haladás során keletkező zaj minél kisebb legyen.
  • Az erősítő öv (reinforcement belt) megtalálható minden gumiabroncsban. szerepe, az abroncs erősítése. Anyaga általában fém, de lehet nylon, vagy rayon is.
  • Az övek (belt#1 és #2) szerepe szintén a gumiabroncs megerősítése.


A gumiabroncsot a gyártók számos különböző típusú gumiból, házon belül kidolgozott keverékekből szerelik (állítják) össze. Az összetételeket titokként kezelik.

[szerkesztés] A gumiabroncs összeszerelés lépései

  1. Alapanyagok (Nyers gumi, ipari korom, kén, erősítések, szövet, fémszálak stb. )
  2. Keverés (A nyers gumi és a különböző hozzávalók összekeverése)
  3. Kalenderezés (gumírozás), peremkészítés és extrudálás (futófelület, oldalfal stb.)
  4. Darabolás (A hengerelt szövet méretre vágása)
  5. Összeszerelés (green tire (nyersgumi) készítése a félkésztermékek összeszerelésével)
  6. Vulkanizálás
  7. Vizsgálat (Az abroncs hibáinak feltárása)

[szerkesztés] Alapanyagok

A felhasznált anyagok közül a gumi típusai:

  • NR (természetes gumi)
  • SBR (Styrene-Butadiene gumi)
  • BR (Butadiene gumi)
  • IIR (Isoprene-Isobutylene gumi)
  • EPDM (Ethylene-Propylene-Diene Monomer)

Erősítések:

  • Ipari korom (carbon black)
  • Szilícium
  • Feldolgozást segítő olajok
  • Ragasztószerek

Javítók:

  • Vulkanizáló közeg (zúzott és oldhatatlan kén)
  • Gyorsítók
  • Aktiválók
  • Késleltetők

Textil szövet:

  • Műselyem
  • Nylon
  • PET
  • Nylon66


[szerkesztés] Keverés

A keverés, mint széles körben ismert, úgy tevődik össze, hogy kölcsönhatásokat eredményez különböző fizikai-kémiai tulajdonságú anyagok között, létrehozva ezzel egy homogenikus anyagot. Ezen anyag tulajdonságai eltérnek az egyes anyagok külön tulajdonságaitól.

A keverés egy olyan folyamat, ahol a segítő olajokat, erősítő közegeket, antioxidánsokat, aktíváló szereket vulkanizálást gyorsító anyagokatés a különböző összetevőket hozzáadják a natúr vagy szintetikus gumihoz és összekeverik őket, betartva az összekeverési előírásokat, hogy az autógumi minden része megfelelő tulajdonságú legyen.


A keverés osztályozása: 1. Non-pro keverés (A-gumi)

  • Darálás: Natúr gumi keverési fázisa adalékok nélkül a molekuláris tömeget csökkentése érdekében, hogy javítsuk a feldolgozhatóságát és könnyebbé tegyük az összekeverést.
  • C/B Master Batch: keverési fázis, amikor a kimért adalékanyagokat (kitöltő, ZnO, sztearin-sav és kémiai anagyok) összekeverjük a gumival
  • Re-milling (újrakeverés): további keverési fázis a viszkozitás csökkentése érdekében

2. Végső keverés (Q-gumi)

  • Javítókat használunk, hogy elkészítsük a Q-gumit, rugalmasságot és erősséget adva ezzel a guminak vulkanizálás után.


[szerkesztés] Kalenderezés peremkészítés és extrudálás

Kalenderezés

A Kalanderezés során a szöveteket (fém és textil)(carcass) gumival vonják be. A bevonás folyamata a következőképp zajlik:

A szövetet két henger között vezetik át, mely hengerekre másik 1-1 hengerrel viszik fel a gumit. A nyomás és a sebesség szabályozásával lehet a bevonat vastagságát változtatni.

Extrudálás

Az futófelülethez (tread), oldalfalhoz (sidewall) összekevert gumit nagy nyomással a meghatározott formájú szerszámon préselik át (extrudálják), ezáltal megkapva a szükséges formát.


[szerkesztés] Darabolás

A gumírozott (kalenderezett)carcasst és az öveket méretre vágják, és az övek esetében kialakítják a ferde szálszerkezetet. Kétfále vágás létezik:

  • SBC (steel bias cutter) az övek esetéven, és
  • TRC (textile radial cutter) a carcass esetében


[szerkesztés] Összeszerelés

A félkésztermékek összeszerelése az erre szolgáló gépen (building machine).

Buildingmachine.jpg

A két dobon (carcass dob, öv dob) történik a félkész kalenderezett anyagok feltekercselése, és összeillesztése.

A building machine-nak két dobja van: öv bob(mágneses), és carcass dob (a két szélén felfújható légzsákkal). Az öv dobra feltekerik az öveket, és a futófelületet, míg a carcass dobon a carcasst feltekerik, és elhelyezik a peremeket. Itt jönnek a légzsákok, melyek felfújódásával az oldalfalat felhajtják, majd egy szerkezet az öv dobról áthelyezi a feltekert részeket a carcass dobra feltekert és összeszerelt dolgokra. Ezek után az un. combi stitcher (fém kerék) nyomással összetapasztja a rétegeket és kiszorítja az esetlegesen a felületek közé tapadt levegőt.


[szerkesztés] Vulkanizálás

Definíciója: Az összeszerelési folyamatban gyártostt nyers gumit vulkanizáló présbe helyezzük, hőnek és nyomásnak vetjük alá, így növelve a keresztkötési erőt a gumimolekulák között.

Két fajta vulkanizálóforma létezik:

  • 2 részes
  • szétszedhető (8 szegmensből áll)

A gumiabroncs vulkanizálási hőmérséklete: A vulkanizálási hőmérséklet függ a különböző összetételektől, így egy bizonyos hőmérséklet felett a tulajdonságok romolhatnak (túlvulkanizálás, megégés).

Hőátadó közeg:

  • Belső hőátadó közeg: Vulkanizáló Bladder
  • Külső hőátadó közeg : Vulkanizáló forma

A hőforrás kiválasztásánál figyelembe kell venni a hőátadó közeg hatékonyságát

A gumiabroncs vulkanizálási nyomása:

A belső hőátadó közeg (forróvíz, vagy N2 gáz+ levegő) szükséges a gumiabroncs vulkanizálásához. Magas belső nyomás előny a vulkanizálás során de van egy határa a belső nyomás növelésének azért, mert ha a belső nyomás nagyobb mint a préselési nyomás, a vulkanizáló forma kinyílhat.


[szerkesztés] Vizsgálat

A vizsgálat az a folyamat, ahol a vulkanizált gumit vizsgáljuk kielégítve a minőségi követelményeket.

3 fajtája van:

  • Szemrevételezéses
  • Gépi
  • Ismételt vizsgálat

A Szemrevételezéses vizsgálat-ot szakképzett munkások végzik, hibák után kutatva. Ilyenek lehetnek pl. a levegőbuborék a gumiban, rossz vulkanizálás, repedés stb.

A Gépi vizsgálat méri a méreteket, az egységességet (uniformity), a merevséget, súlyt stb.

Az Ismételt vizsgálat során a javított darabokat ismételt szemrevételezésses vizsgálatnak vetik alá.

Más nyelveken