Alla vet vad ett däck är och vad det är till för, eller hur? Det är en svart munk av gummi, placerad på ett fordon så att föraren kan transportera sig själv och sin last från punkt A till punkt B. Däcket måste möjliggöra enkel styrning, bromsning och kurvtagning. Det måste ge en bekväm, säker åktur. Det måste vara hållbart. Och det är ungefär omfattningen av vad de flesta av oss vet.
Använd flikarna ovan för att titta på de olika stadierna i tillverkningsprocessen.

VISAR DIG VAD VI ÄR GJORDA AV

FORMULERING AV GUMMIBLANDNING

De två viktigaste ingredienserna i en gummiförening är själva gummit och fyllmedlet, kombinerat på ett sådant sätt att de uppnår olika mål. Beroende på däckets avsedda användning kan målet vara att optimera prestandan, maximera dragkraften i både våta och torra förhållanden eller att uppnå överlägset rullmotstånd. Det önskade målet kan uppnås genom noggrant urval av en eller flera typer av gummi, tillsammans med typen och mängden fyllmedel för att blanda med gummit.

Råvaror

I allmänhet finns det fyra stora gummin som används: naturgummi, styrenbutadiengummi (SBR), polybutadiengummi (BR) och butylgummi (tillsammans med halogenerat butylgummi). De tre första används främst som slitbane- och sidoväggsföreningar, medan butylgummi och halogenerat butylgummi främst används för innerslangen eller den inre delen som håller tryckluften inuti däcket.

De mest populära fyllmedel är kolsvart och kiseldioxid, och det finns flera typer av vardera. Valet beror på prestandakraven, eftersom de är olika för slitbanan, sidoväggen och toppen. Andra ingredienser spelar också in för att underlätta bearbetningen av däcket eller för att fungera som antioxidanter, antiozonanter och anti-aging-medel. Dessutom används ”härdningspaketet” – en kombination av kurativ och acceleratorer – för att bilda däcket och ge det dess elasticitet.

BLANDNING AV GUMMIBLANDNINGAR

När föreningen är bestämd är nästa utmaning hur man blandar allt tillsammans. Blandningen är vanligtvis en satsoperation, där varje parti producerar mer än 200 kg gummiförening på mindre än tre till fem minuter. Blandaren är en sofistikerad bit tung utrustning med en blandningskammare som har rotorer inuti. Dess huvudsakliga funktion är att bryta ner gummibalen, fyllmedel och kemikalier och blanda dem med andra ingredienser.

Sekvensen där ingredienserna tillsätts är kritisk, liksom blandningstemperaturen, som kan stiga så högt som 160-170 grader Celsius. Om temperaturen är för hög kan föreningen skadas, så blandningen utförs vanligtvis i två steg. Det botande förpackningen tillsätts normalt i det sista blandningsstadiet, och den slutliga blandningstemperaturen får inte överstiga 100-110 grader Celsius eller brännande kan förekomma.

När blandningen är klar dumpas batchen ur mixern och skickas genom en serie maskiner för att bilda den i ett kontinuerligt ark som kallas en ”örfil”. Örfilarna överförs sedan till andra områden för beredning av pärltrådsmontering, innerfodrande kalender, stål- och/eller tygbälte/bälte/bälteskalender, utsöndring av däcksidan och utsvävning av däcktrav.

TYG OCH STÅL

Eftersom däck måste bära tunga laster används stål- och tygsladdar i konstruktionen för att förstärka gummiblandningen och ge styrka. Bland de material som är lämpliga för däckapplikationen: bomull, rayon, polyester, stål, glasfiber och aramid.

TYG SLADD

Tygsladdens kvalitet är baserad på dess styrka, stretch, krympning och elasticitet. Garnet som används vrids först och sedan vrids två eller flera garnspolar i en sladd. Innan sladden levereras till däckfabriken förbehandlar tillverkaren sladden och applicerar ett lim för att främja god bindning med gummit. Temperatur-, luftfuktighets- och spänningskontrollen är avgörande innan tygsladdarna förkalkas med gummiblandningen. Av denna anledning hålls tygsladden i ett temperatur- och fuktighetskontrollerat rum när den anländer till fabriken.

STÅL SLADD

Ståltrådskabelkvaliteten är baserad på draghållfasthet, förlängning och styvhet. Den tillverkas av stålstång med hög kolhalt; och medan de ståltrådar som används har olika konfigurationer, är alla mässingsbelagda strängar vridna ihop till sladdar. Om tråden används i ett flerskiktsdäck snarare än ett bältesdäck, kommer utmattningsprestandan att vara viktig. Om det används i bältesdäck är styvhet av största vikt. Eftersom ståltråden är mässingsbelagd är lagringsförhållandena viktiga för att hålla ståltråden till gummibindningsegenskaper. Därför hålls ståltrådarna också i ett temperatur- och fuktighetsstyrt rum när de anländer till fabriken.

För att tillverka tyg- eller stålbälten måste tyget eller stålsladden gå igenom en kabenderingsprocess – en operation där gummiblandningen pressas på och i sladdar. Eftersom bindning av tyg till gummi eller stål till gummi är avgörande för prestanda, är kandringsprocessen ett viktigt steg.

En kalender är en tung maskin utrustad med tre eller flera förkromade stålrullar som roterar i motsatta riktningar. Rulltemperaturen styrs via ånga och vatten. I denna process appliceras gummiblandningen på sladdarna.

För det första pressas ett förinställt antal tyg- eller stålsladdar under korrekt spänning kontinuerligt genom två stålrullar, och gummiblandning läggs till öppningsområdet mellan rullarna. Därefter pressas gummiblandningen in, ovanpå och på botten av tyget eller stålsladdarna. Ett kontinuerligt ark av sladdgummikomposit går igenom flera rullar till för att säkerställa god penetration och bindning mellan gummi och sladdar. Kvaliteten mäts med tjockleken på arket, avståndet mellan sladdarna, antalet sladdar och penetreringen av gummi i kompositplåten. Kompositplåten skärs sedan i lämpliga storlekar, former och vinklar beroende på däckets önskade kontur.

Däckets pärlkomponent är en icke utökningsbar kompositslinga som förankrar karossen och låser däcket på hjulenheten så att den inte glider eller gungar fälgen. Däckplädkomponenten inkluderar ståltrådsslingan, apex- eller pärlfyllaren; Skav, som skyddar trådpärlorna. flisaren, som skyddar den nedre sidoväggen; och flippern, vilket hjälper till att hålla pärlan på plats. Pärltrådsslingan är tillverkad av en kontinuerlig ståltråd täckt av gummi och lindad runt med flera kontinuerliga slingor. Pärlfyllmedlet är tillverkat av en mycket hård gummiförening, som är extruderad för att bilda en kil. Pärltrådsslingan och pärlfyllaren monteras på en sofistikerad maskin.

Omkretsens precision är avgörande. Om den är för liten kan däckmontering vara ett problem; men om det är för löst kan däcket lossna från fälgen för lätt under belastnings- och kurvtagningsförhållanden. När omkretsen har kontrollerats är pärlkomponenten klar för däckbyggnadsoperationen.

SLITBANA, SIDOVÄGG OCH INNERLINA

Däcksteg, eller den del av däcket som kommer i kontakt med vägen, består av själva slitbanan, slitbaneaxeln och slitbanebasen. Tre gummiföreningar extruderas samtidigt från olika extruders och slås sedan samman till ett gemensamt extruderhuvud. Nästa drag är till en pressplatta där formen och dimensionerna bildas, och sedan genom en lång kylledning – från 100 till 200 fot lång – för att ytterligare kontrollera och stabilisera dimensionerna. I slutet av linjen skärs slitbanan enligt en specifik längd och vikt för däcket som byggs.

SLITBANAN OCH SIDOVÄGGEN

Däckkomponenter som slitbana, sidovägg och spets förbereds genom att tvinga oskyddad gummiförening genom en extruder för att forma däckstegen eller sidoväggsprofilerna. Extrudering är en av de viktigaste operationerna i däcktillverkningsprocessen eftersom den bearbetar de flesta gummiföreningar som produceras från blandningen och sedan förbereder olika komponenter för den ultimata däckbyggnadsoperationen.

Extrudern i en däcktillverkningsprocess är ett skruvliknande system, som främst består av en extrudertunna och extruderhuvud. Först matas gummiblandningen in i extruderfatet där den går igenom en uppvärmnings-, blandnings- och tryckningsprocess. Sedan strömmar gummiblandningen till extruderhuvudet där det formas under tryck. Den moderna kallmatningsutspönaren är datorstyrd för noggrannhet.

sidovägg

Däckets sidovägg är extruderad på ett sätt som liknar däckstegskomponenten; dess struktur och den förening som används skiljer sig dock helt från slitbanan. Ibland kan sidoväggens extruderingsprocess vara mer komplicerad och fyra extruders kan behövas; till exempel när man bygger ett däck med vita sidoväggar eller med vita bokstäver på sidoväggarna.

INRE LINER

Inner innerstäcken är precis vad det låter som – det innersta lagret på däcket. Dess huvudfunktioner är att behålla tryckluften inuti däcket och upprätthålla däcktrycket. På grund av dess låga luftpermeabilitet är butylgummi – eller halogenerad butylgummiförening – den primära gummiblandningen som används. Eftersom detta är ett tunt lager produceras det också med hjälp av kalendern. Mätarstyrningen och ytfinishen utan defekter är avgörande för att hålla lufttrycket uppe. Innerlinerkalender är också en kontinuerlig operation. Den korrekta längden på innerlinerplåten är förskuren för att vara redo för däckbyggnadsprocessen.

Slutligen är däcket redo att byggas av en mycket robotiserad maskin som säkerställer kvalitet och effektivitet. Alla komponenter – pärlenheter, kalendrade plies, bälten och innerfoder, slitbana och sidoväggssektioner – monteras och byggprocessen påbörjas.

Ett typiskt radiellt däck är byggt på en platt trumma i en tvåstegsprocess. I det första steget lindas det inre linern runt en trumma och den första kroppslyan lindas på toppen, följt av den andra kroppslyan. Pärlenheterna placeras sedan, och en blåsa på trumman blåses upp och skjuts in från båda ändarna av trumman, vilket tvingar karossen att dyka upp för att täcka pärlenheterna. Sidoväggssektionerna trycks sedan på båda sidor.

I den andra etappen av däckbyggnadsprocessen används en annan maskin för att applicera bälten, nylonlock och slitbana ovanpå det första steget. Vid denna tidpunkt behöver däcket fortfarande härda eftersom det inte finns något slitbanemönster på det.

I detta sista steg sker härdning genom en serie kemiska reaktioner. Dessutom är sidoväggarna och slitbanan gjutna. Däckhärdning är en högtemperatur- och högtryckssats där det oskyddade däcket placeras i en form vid en angiven temperatur. När formen är stängd strömmar gummiblandningen in i formen som bildar slitbanedetaljerna och sidoväggen. Formen kan inte öppnas förrän härdningsreaktionen är klar.

Däckinspektion är det sista steget i däcktillverkningsprocessen – ett viktigt steg för att säkerställa kvalitet i både prestanda och säkerhet. Däckinspektionen omfattar:

Trimning av mögelblixt och mikroventiler
Visuell inspektion för utseende och för att upptäcka uppenbara defekter
Röntgenundersökning för att kontrollera inre struktur och upptäcka defekter
Däckens hållbarhet, enhetlighet och viktbalanskontroll

När ett däck har passerat dessa rigorösa inspektioner är det dags för gummit att möta vägen! Vårt däck är redo att tas i bruk.

Hur ett däck är gjort flödesschema