Iedereen weet wat een band is en waar hij voor is, toch? Het is een zwarte rubberen ring die op een voertuig wordt geplaatst zodat de bestuurder zichzelf en zijn lading van punt A naar punt B kan vervoeren. De band moet gemakkelijk sturen, remmen en bochten kunnen maken. Het moet zorgen voor een comfortabele en veilige rit en daarnaast duurzaam zijn. Het moet duurzaam zijn. En dat is ongeveer de omvang van wat de meesten van ons weten.
Gebruik de tabbladen hierboven om de verschillende stadia van het fabricageproces te bekijken.

WAT WE ZIJN GEMAAKT

RUBBER SAMENGESTELDE FORMULERING

De twee belangrijkste ingrediënten in een rubbersamenstelling zijn het rubber zelf en de vulstof, op een zodanige manier gecombineerd dat verschillende doelstellingen worden bereikt. Afhankelijk van het beoogde gebruik van de band, kan het doel zijn om de prestaties te optimaliseren, de tractie te maximaliseren in zowel natte als droge omstandigheden, of om een superieure rolweerstand te bereiken. Het gewenste doel kan worden bereikt door een zorgvuldige selectie van een of meer soorten rubber, samen met het type en de hoeveelheid vulstof die met het rubber moet worden gemengd.

GRONDSTOFFEN

In het algemeen worden er vier belangrijke rubbers gebruikt: natuurlijk rubber, styreen-butadieenrubber (SBR), polybutadieenrubber (BR) en butylrubber (samen met gehalogeneerd butylrubber). De eerste drie worden voornamelijk gebruikt als loopvlak- en zijwandverbindingen, terwijl butylrubber en gehalogeneerd butylrubber voornamelijk worden gebruikt voor de binnenvoering of het binnengedeelte dat de samengeperste lucht in de band houdt.

De meest populaire vulstoffen zijn roet en silica, en er zijn verschillende soorten van elk. De selectie hangt af van de prestatie-eisen, aangezien deze verschillen voor het loopvlak, de zijwand en de top. Andere ingrediënten komen ook in het spel om te helpen bij de verwerking van de band of om te functioneren als antioxidanten, antiozonanten en antiverouderingsmiddelen. Bovendien wordt het “genezingspakket” – een combinatie van genezende middelen en versnellers – gebruikt om de band te vormen en zijn elasticiteit te geven.

HET MENGEN VAN RUBBEREN SAMENSTELLING

Zodra de samenstelling is bepaald, is de volgende uitdaging hoe je alles samen kunt mengen. Het mengen is typisch een batchbewerking, waarbij elke batch in minder dan drie tot vijf minuten meer dan 200 kilogram rubbersamenstelling produceert. De mixer is een geavanceerd stuk zwaar materieel met een mengkamer met daarin rotoren. De belangrijkste functie is om de rubberen baal, vulstoffen en chemicaliën af te breken en te mengen met andere ingrediënten.

De volgorde waarin de ingrediënten worden toegevoegd is van cruciaal belang, evenals de mengtemperatuur, die kan oplopen tot 160-170 graden Celsius. Als de temperatuur te hoog is, kan de verbinding worden beschadigd, zodat het mengen meestal in twee fasen wordt uitgevoerd. Het genezende pakket wordt normaal gesproken toegevoegd in de laatste fase van het mengen, en de uiteindelijke mengtemperatuur mag niet hoger zijn dan 100-110 graden Celsius, anders kan verbranding optreden.

Zodra het mengen is voltooid, wordt de batch uit de mixer gedumpt en door een reeks machines gestuurd om er een doorlopend vel van te maken dat een ‘klap’ wordt genoemd. De klap wordt vervolgens overgebracht naar andere gebieden voor het prepareren van de hieldraad, het kalanderen van de binnenvoering, het kalanderen van stalen en / of stoffen riem / koordlagen, extrusie van de zijwand van banden en extrusie van het loopvlak van banden.

STOF EN STAAL

Omdat banden zware lasten moeten dragen, worden staal- en stoffen koorden in de constructie gebruikt om de rubbersamenstelling te versterken en stevigheid te geven. Onder de materialen die geschikt zijn voor de bandentoepassing: katoen, rayon, polyester, staal, glasvezel en aramide.

STOF KOORD

De kwaliteit van het textielkoord is gebaseerd op zijn sterkte, rek, krimp en elasticiteit. Het gebruikte garen wordt eerst gedraaid en vervolgens worden twee of meer spoelen garen tot een koord gedraaid. Voordat het koord naar de bandenfabriek wordt verzonden, behandelt de fabrikant het koord voor en brengt een lijm aan om een goede hechting met het rubber te bevorderen. De temperatuur-, vochtigheids- en spanningsregeling zijn van cruciaal belang voordat de textielkoorden worden gekalanderd met de rubbersamenstelling. Om deze reden wordt het strijkijzersnoer bij aankomst in de fabriek in een kamer met gecontroleerde temperatuur en vochtigheid bewaard.

STALEN KOORD

De kwaliteit van staaldraadkabels is gebaseerd op treksterkte, rek en stijfheid. Het is gemaakt van stalen staaf met een hoog koolstofgehalte; en hoewel de gebruikte staaldraden verschillende configuraties hebben, zijn ze allemaal met messing beklede strengen die in elkaar zijn gedraaid tot koorden. Als de draad wordt gebruikt in een meerlagige band in plaats van een gordelband, zal de vermoeidheidsprestatie belangrijk zijn. Bij gebruik in gordelbanden is de stijfheid van het grootste belang. Omdat de staaldraad met messing is gecoat, zijn opslagomstandigheden belangrijk om de hechtingseigenschappen van staaldraad aan rubber te behouden. Daarom worden de staaldraden ook bij aankomst in de fabriek in een kamer met gecontroleerde temperatuur en vochtigheid bewaard.

Om het weefsel of de stalen banden te produceren, moet weefsel of staalkoord een kalanderproces doorlopen – een bewerking waarbij de rubbersamenstelling op en tot koorden wordt geperst. Omdat de hechting van stof aan rubber of staal aan rubber van cruciaal belang is voor de prestaties, is het kalanderproces een belangrijke stap.

Een kalender is een zware machine die is uitgerust met drie of meer rollen van verchroomd staal die in tegengestelde richtingen draaien. De roltemperatuur wordt geregeld via stoom en water. Bij dit proces wordt de rubbersamenstelling op de koorden aangebracht.

Eerst wordt een vooraf ingesteld aantal weefsels of staalkoorden onder de juiste spanning continu door twee stalen rollen geperst en wordt een rubbersamenstelling toegevoegd aan het openingsgebied tussen de rollen. Vervolgens wordt de rubbersamenstelling in, op en onder de stof of staalkoorden geperst. Een doorlopend vel koord-rubbercomposiet gaat door meerdere rollen om een goede penetratie en hechting tussen het rubber en de koorden te verzekeren. Kwaliteit wordt gemeten door de dikte van de plaat, de afstand tussen de koorden, het aantal koorden en de penetratie van rubber in de samengestelde plaat. Het samengestelde vel wordt vervolgens in geschikte maten, vormen en hoeken gesneden, afhankelijk van de gewenste contour van de band.

De hielcomponent van de band is een niet-uitrekbare composietlus die de carrosserielagen verankert en de band op het wielsamenstel vastzet, zodat deze niet over de velg glijdt of schommelt. De bandhielcomponent omvat de staaldraadlus, apex of hielvuller; de chafer, die de onderdelen van de draadkraal beschermt; de versnipperaar, die de onderste zijwand beschermt; en de flipper, die helpt om de kraal op zijn plaats te houden. De kralendraadlus is gemaakt van een ononderbroken staaldraad bedekt met rubber en rond gewikkeld met verschillende ononderbroken lussen. De parelvulling is gemaakt van een zeer harde rubbersamenstelling, die wordt geëxtrudeerd om een wig te vormen. De kralendraadlus en kraalvuller worden op een geavanceerde machine in elkaar gezet.

De precisie van de hielomtrek is van cruciaal belang. Indien te klein, kan het monteren van een band een probleem zijn; maar als hij te los zit, kan de band te gemakkelijk van de velg komen onder belasting en in bochten. Nadat de omtrek is gecontroleerd, is de hielcomponent klaar voor de bandenbouw.

LOOPBAND, ZIJWAND EN BINNENVOERING

Het loopvlak van de band, of het gedeelte van de band dat in contact komt met de weg, bestaat uit het loopvlak zelf, de schouder van het loopvlak en de loopvlakbasis. Drie rubbersamenstellingen worden gelijktijdig uit verschillende extruders geëxtrudeerd en vervolgens samengevoegd tot een gedeelde extruderkop. De volgende stap is naar een matrijsplaat waar de vorm en afmetingen worden gevormd, en vervolgens door een lange koellijn – van 30 tot 60 meter lang – om de afmetingen verder te beheersen en te stabiliseren. Aan het einde van de lijn wordt het loopvlak gesneden volgens een specifieke lengte en gewicht voor de band die wordt gebouwd.

DE LOOP EN ZIJWAND

Bandcomponenten zoals loopvlak, zijwand en apex worden voorbereid door niet-uitgeharde rubbersamenstelling door een extruder te persen om het loopvlak of de zijwandprofielen van de band te vormen. Extrusie is een van de belangrijkste bewerkingen in het bandenfabricageproces, omdat het de meeste rubbercomponenten die tijdens het mengen worden geproduceerd, verwerkt en vervolgens verschillende componenten voorbereidt voor de ultieme bandenbouwoperatie.

De extruder in een bandenfabricageproces is een schroefsysteem dat voornamelijk bestaat uit een extrudercilinder en een extruderkop. Eerst wordt de rubbersamenstelling in het extrudervat gevoerd, waar het een verwarmings-, meng- en drukproces doorloopt. Vervolgens stroomt de rubbersamenstelling naar de extruderkop waar deze onder druk wordt gevormd. De moderne extruder met koude voeding is computergestuurd voor nauwkeurigheid.

ZIJWAND

De zijwand van de band is op dezelfde manier geëxtrudeerd als het onderdeel van het loopvlak van de band; de structuur en de gebruikte compound verschillen echter behoorlijk van het loopvlak. Soms kan het extrusieproces van de zijwand ingewikkelder zijn en zijn er mogelijk vier extruders nodig; bijvoorbeeld bij het bouwen van een band met witte zijwanden of met witte letters op de zijwanden.

BINNENVOERING

De binnenvoering is precies zoals het klinkt: de binnenste laag van de band. De belangrijkste functies zijn om de gecomprimeerde lucht in de band te houden en de bandenspanning op peil te houden. Vanwege de lage luchtdoorlaatbaarheid is butylrubber – of gehalogeneerde butylrubbersamenstelling – de primaire rubbersamenstelling die wordt gebruikt. Omdat dit een dun laagje is, wordt het ook met de kalender gemaakt. De meterbediening en de niet-defecte oppervlakteafwerking zijn van cruciaal belang voor het behouden van de luchtdruk. Het kalanderen van de binnenvoering is ook een continue bewerking. De juiste lengte van de binnenvoering is voorgesneden om klaar te zijn voor het bandenbouwproces.

Ten slotte is de band klaar om te worden gebouwd door een sterk gerobotiseerde machine die kwaliteit en efficiëntie garandeert. Alle componenten – kraalconstructies, gekalanderde lagen, banden en binnenbekleding, loopvlak- en zijwandsecties – worden geassembleerd en het bouwproces begint.

Een typische radiaalband wordt in twee fasen op een platte trommel gebouwd. In de eerste fase wordt de binnenbekleding om een trommel gewikkeld en wordt de eerste romplaag er bovenop gewikkeld, gevolgd door de tweede romplaag. De kogelsamenstellen worden dan gepositioneerd en een blaas op de trommel wordt opgeblazen en vanaf beide uiteinden van de trommel naar binnen geduwd, waardoor de lichaamslagen worden gedwongen omhoog te draaien om de kogelsamenstellen te bedekken. De zijwanddelen worden vervolgens aan beide zijden aangedrukt.

In de tweede fase van het bandenbouwproces wordt een andere machine gebruikt om de riemen, de nylon kap en het loopvlak bovenop de eerste fase aan te brengen. Op dit punt moet de band nog worden uitgehard omdat er geen loopvlakpatroon op zit.

In deze laatste stap vindt uitharding plaats door een reeks chemische reacties. Bovendien zijn de zijwanden en het loopvlak gevormd. Het uitharden van banden is een batchbewerking bij hoge temperatuur en hoge druk waarbij de niet-uitgeharde band bij een bepaalde temperatuur in een mal wordt geplaatst. Nadat de mal is gesloten, stroomt de rubbersamenstelling in de mal die de loopvlakdetails en zijwand vormt. De mal kan pas worden geopend als de uithardingsreactie is voltooid.

De bandeninspectie is de laatste stap in het fabricageproces van de banden – een belangrijke stap in het waarborgen van kwaliteit in zowel prestaties als veiligheid. De bandeninspectie omvat:

Trimmen van de vormflits en micro-ventilatieopeningen
Visuele inspectie op uiterlijk en om duidelijke gebreken te ontdekken
Röntgenonderzoek om de interne structuur te controleren en defecten op te sporen
Controle van de duurzaamheid, uniformiteit en gewichtsbalans van banden

Nadat een band deze strenge inspecties heeft doorstaan, is het tijd voor het rubber om de weg te ontmoeten! Onze band is klaar om in gebruik genomen te worden.

Hoe een band wordt gemaakt Stroomschema