فرايند توليد تاير

۱۳۸۷/۱۱/۱۸


فرايند توليد تاير
هرچند که تولید تایر بر اساس نوع و طبقه‌بندي آن ( تایرهای باری سبک و سنگین) و هم چنین نوع فناوری مورد استفاده ( بایاس و رادیال ) ، در مراحلی از تولید با هم تفاوت‌هائی دارند ، اما به صورت کلی می‌توان تولید آنرا در چهار مرحله خلاصه کرد :



مرحله اول : فرآیند اختلاط مواد و تهیه آمیزه لاستیکی ( کامپاند)

در این مرحله مواد اولیه در دستگاه مخلوط کن (بنبوری ) مخلوط گردیده و انواع آمیزه های لاستیکی تولید می‌شود . موادی که در تهیه آمیزه لاستیکی به کار می‌روند عبارتند از : کائوچوها (طبیعی و مصنوعی ) ، دوده‌ها ، روغن‌ها و موادشیمیایی . از آمیزه‌های لاستیکی در قسمت‌های مختلفه یک تایر استفاده می‌شود و از آنجائی که هر قسمت از یک تایر دارای خواص فیزیکی و مکانیکی متفاوتی می‌باشد ، لذا ضرورت دارد که ترکیبات متفاوتی از آمیزه‌های لاستیکی تهیه گردد .



مرحله دوم : فرآیند ساخت و آماده سازی اجزاء تایر

ساخت و آماده‌سازی اجزای تشکیل دهنده تایر در بخش‌های متفاوتی انجام می‌گیرد . ساخت ترد ، دیواره‌ها ، نوار‌های لاستیکی سرشانه و هامپ در بخش اکسترودر ، ساخت لایه‌ها ( جزء عمده منجید تایر) در بخش‌های کلندر و برش لایه و ساخت آستر داخلی در گام کلندر ، ساخت بلت سیمی روی دستگاه استیلاستیک و ساخت بید یا طوقه در بخش بیدسازی انجام می‌گیرد.



مرحله سوم : فرآیند ساخت و مونتاژ تایر

برخلاف تایرهای سبک از جمله سواری بایاس که در یک مرحله ساخته می‌شوند ، ساخت تایرهای رادیال سیمی سواری معمولاً در دو مرحله انجام می‌گیرد . در مرحله اول منجید تایر شامل لایه‌ها ، بید و دیواره‌ها آماده می‌شود و سپس در مرحله دوم بلت سیمی و ترد به آن اضافه می‌گردد . در تایرهای سنگین بایاس و درتعدادي از کارخانجات تايرسازي ، تعدادی از لایه ها راروی ماشینی به نام بندسازی روی هم قرار داده و بعد از آماده کردن بندها ، آنها را به ماشین تایرسازی انتقال می‌دهند . با مونتاژ بندها روی هم و اضافه کردن بید و ترد در ماشین تایرسازی ، عملاٌ تایرباری ساخته خواهدشد.



مرحله چهارم : فرآیند پخت تایر

آخرین مرحله تولید تایر که تایر درآن شکل نهائی ( یعنی چنبره 1) و خواص مکانیکی – دینامیکی خود را به دست می‌آورد ، مرحله پخت یا ولکانیزاسیون می‌باشد ، لذا در این مرحله تایر با استفاده از عوامل پخت که هنگام مخلوط کردن آمیزه‌های لاستیکی به آن افزوده شده است ، بعد از قرار گرفتن در پرس پخت شکل نهائی را به خود گرفته و با حرارت قالب و به دنبال ایجاد اتصالات عرضي در آمیزه‌های لاستیکی ، خاصیت الاستیک یا کشسان پیدا می‌نمايد




1-Torous

ساخت تایر برخلاف غالب فرآیندهای صنایع شیمیایی ، فرایندی غیر مداوم و یا " پیمانه ای " (بچ)1 است. در این فرایند پاره‌ای از مواد نیمه‌ساخته در فرایندهای پیمانه‌ای غیرمستمر ساخته شده ، در فرایندهای بعدی با هم تلفیق گردیده تا خوراک فرایندهای مستمر و مداوم بعدی را فراهم سازند . از این مرحله به بعد دوباره مواد نیمه‌ساخته به دست آمده به عناصر جدا و منفک از هم تبدیل می‌گردند که طی یک سری فرایندهای پر زحمت و کند از جمله تایرسازی و پخت ، به تایر تبدیل می‌شوند.



این صنعت ، همان‌طور که قبلاٌ نیز اشاره شد ، صنعتی کارگر بر بوده و بر خلاف صنایع شیمیایی که غالباٌ به طور کامل اتوماتیک می‌باشند ، از سطح اتوماسيون خیلی بالائی برخوردار نیست .و به‌ همین دلیل نیز استفاده از ظرفیت یا به عبارت بهتر ضریب بالای بهره‌برداری از ماشین‌آلات در آن بسیار حائز اهمیت است .



با توجه به رقابت زیاد در این صنعت ، تولیدکنندگان تایر علاوه بر توسل به مقیاس اقتصادي تولید ، در یکی دو دهه اخیر تاکید زیادی بر ارتقاء بهره وری در این صنعت کرده‌اند.



پا به پای این اقدامات تایرسازان بزرگ جهانی در پی تحقیقات فراوان چندساله اخیر فرایند سنتی و اولیه ساخت تایر را نيز تغییر داده و در این زمینه ابداعات جدیدی را در صنعت مطرح نموده‌اند . شرکت میشلن از اولین شرکت‌هائی بود که اخبار سیستم تایرسازی جدید خود (C3M)1 و کمی پس از آن شرکت گودیر ، فرایند ابداعی جدید خود (IMPACT)2 را که در صنعت اصطلاحاً به آنها سیستم "پودمانی " (مدولار( گویند ، اعلان نمودند .

1-Batch

1-Continous Cold Compounding by Michelin

2-Integrated Manufacturing Precision-Assembled Cellular Technology


» ادامه مطلب

تقسیم بندی اکسترودر ها از نظر تغذیه


تقسیم بندی اکسترودر ها از نظر تغذیه:

اکسترودر هایی که از روی دمای مواد مورد تغذیه آنها که برای انجام عملیات ضروری میباشد تفکیک می شوند دو دسته اند:

- اکسترودر تغذیه گرم

- اکسترودر تغذیه سرد

معمولا" تغذیه مورد نیاز برای اکسترودر های گرم که در صنعت لاستیک به کار گرفته شده اند قبلا" طی عملیاتی جداگانه پیش گرم می شوند. در روشهای معمول اکستروژن گرم معمولا از یک میل برای این کار استفاده می شود.اکسترودر های سرد که با استفاده ازیک نوار لاستیکی یا لاستیکهای دانه ای در دمای محیط کار میکند.ثانیا" اکسترودرها را میتوان با توجه به کاربردشان طبقه بندی و تفکیک کرد. بسیاری از کارخانجات ماشینی میخواهند که اگر به اندازه کافی مؤثر نیست حداقل بتواند با موفقیت و بطور صحیح انواع آمیزه ها را با اختلاط متفاوت فرآیند نماید.در اینجا روی به حداقل رساندن زمان تعویض دای و برگرداندن ماشین به وضعیت عملیاتی مناسب و سهولت پاکسازی لازم و کافی برای به حداقل رساندن آلودگی ها ناشی از تغییر کامپاند تأکید می شود. وقتی قرارباشد دستگاهی برای یک مدت طولانی با ترکیبات لاستیکی که دارای خواص روانی و سیلانی محدودی هستند کار کند،مارپیچ سره ودای میتوانند طوری طراحی شوند تا هم میزان خروجی مواد بالا باشد و هم کنترل خوبی از لحاظ ابعاد وجود داشته باشد.همچنین علیرغم تغییرات جزئی در مواد تغذیه می توان قسمت تغذیه و تسمه کشش و نیز سیستم کنترل را طوری انتخاب کرد که کنترل ابعادی مناسب حاصل گردد. تفاوت عمده فیزیکی میان اکسترودرهای سرد وگرم در نسبت طول به قطرمارپیچشان میباشد. برای ماشینهای گرم که قسمت قابل ملاحظه ای انرژی جهت گرم کردن و پلاستیکی کردن مخلوط لاستیک روی میل انجام شده عمل مارپیچ اکسترودر صرفا" انتقال و اعمال فشار میباشد. این باعث میشود که ماشینها کوچک بوده و دارای طولهای مارپیچی بر حسب قطر آنها از 3d تا 5d باشند.علاوه بر عملیات انتقال و فشار بوسیله مارپیچ ، در اکسترودرهای سرد میبایستی مارپیچ بتواند در لاستیک کارهای مکانیکی لازم جهت بالا بردن دما و رسیدن به درجه حرارت مورد نظر را انجام دهد و نرمی مواد هنگام خروج از دای را بوجود آورد.این امر باعث میشود که مارپیچها دارای طولهایی بیشتر در محدوده 9d تا 15d باشندو حتی در بعضی کاربردها ممکن است از مارپیچهایی بزرگتر از این هم استفاده شود. اکسترودر های سرد در حد وسیعی جای انواع گرم را در خطوط تولید گرفته اند. این جایگزینی بیشتر در خطوطی صورت گرفته که با کار دراز مدت و یا دقت در اندازه گیری ابعادی صحیح مورد نظر بوده است این ماشین با پیشرفتهای قابل ملاحظه ای که ناشی از تنوع طرح های توسعه یافته و اطلاع از فنون کار بوده در بدست گرفتن بازار ماشین آلات سهم بسزایی داشتند.
v توضیح اجمالی در مورد اجزای اکسترودر مارپیچی با تغذیه سرد :
- قیف تغذیه : محلی است که آمیزه(مواد) وارد اکسترودر میشود.
بسته به نوع تغذیه شکل قیف فرق میکند.
دو چیز درمورد قیف تغذیه مهم است:
1-اندازه قیف

2-یکنواختی تغذیه:تغذیه یکنواخت باعث تولید محصول یکنواخت میشود.

-پوسته یا بدنه اکسترودر:
یک استوانه فلزی است که مارپیچ را احاطه میکند.در داخل این استوانه حفره هایی تعبیه میشود تا با عبور آب سرد وگرم بتوانیم درجه حرارت اکسترودر را کنترل کنیم. اگر درجه حرارت آمیزه کنترل نشود آمیزه داغ میشود که باعث میشود محصول خروجی به صورت برشته یا سوخته دار خارج شود(یا در اصل اسکورچ شود).
-مارپیچ:
در یک اکسترودر با تغذیه سرد همچنان که از نامش بر می آید،آمیزه لاستیکی در درجه حرارت محیط تغذیه میشود.خوراک ممکن است بصورت نوار یا دانه باشد مارپیچ باید به مقدار کافی انرژی مکانیکی انتقال دهد تا هم آمیزه نرم شده وهم با فشار عقب برنده دای مقابله نماید. در طراحی مارپیچهای بکار برده شده در اکسترودر با تغذیه سرد ،بررسی های خاص لازم است.برای آنکه خرد شدن(Mastication) به مقدار لازم صورت گیرد باید ارتفاع پره مارپیچ کم و طول مارپیچ زیاد باشد.

مارپیچ یک اکسترودر ساده دارای سه قسمت تغذیه ،قسمت انتقالی یا سنجش و قسمت فشرده شدن میباشد. هر قسمت مارپیچ نقش جداگانه ای دارد .قسمت تغذیه،مواد را از قیف تغذیه انتقال میدهد.قسمت انتقالی مواد را حرارت داده،مخلوط مینماید. قسمت فشرده سازی یکنواخت کننده است و فشار لازم برای راندن مواد از درون دای در آن ایجاد میگردد. درون مارپیچ هم کنترل درجه حرارت وجود دارد.داخل مارپیچ مجراهایی تعبیه شده که از داخل آن آب میتواند عبور کند تا کنترل درجه حرارت داشته باشیم. سرعت مارپیچ در دمای اکسترودر تأثیر زیادی دارد در مقدار تغذیه ثابت افزایش سرعت مارپیچ باعث افزایش دمای محصول خروجی از اکسترودر میشود.

سرعت ایده آل در اکسترودرهای مارپیچی:
حد سرعتی است که بتواند لاستیک را از تغذیه دریافت و از جمع شدن آن در قیف تغذیه جلوگیری کند.
-هد(کلگی):
هدف از بکار گیری هد متعادل ساختن و یکنواخت نمودن فشار و انتقال آمیزه به سمت قالب است.
شکل هد باید طوری طراحی شود تا بتواند نیازهایی را که لازم است تأمین کند:

1- تأمین حداکثر محصول خروجی بدون هیچ مشکل وبی نظمی
2- جبران تغییر شکل ناشی از خواص بازگشت الاستیک آمیزه
3- حذف نواحی ساکن و ایستا که احتمالا" در مسیر آمیزه ایجاد میشود.
-قالب(دای): قالب جسمی است که بر روی کلگی(هد) قرار می گیرد و باعث می شود آمیزه هنگام خروج شکل مورد نظرما را به خود بگیرد.به طور کلی طراحی دای نیاز به مهارت وتجربه فراوان است.
» ادامه مطلب

آزمون های معمول در صنعت لاستیک


آزمون های معمول در صنعت لاستیک:
در صنعت لاستیک اندازه گیری خواص آمیزه قبل از پخت و بعد از آن از زمره ضروری ترین کارها به منظور نیل به محصولی با کیفیت و خواص مطلوب می باشد.آزمونهای انجام شده روی یک آمیزه به دو منظور صورت می گیرد .یکی به جهت کنترل کیفیت و دیگر اینکه محصول ساخته شده تا چه حد قادر به تامین و برآوردن نیازهای مصرف کننده می باشد.
به طور کلی آزمونهایی که در صنعت لاستیک صورت می گیرند بر دو دسته هستند:

1- آنهایی که روی مواد اولیه خام (مثل کائوچو ، دوده و...) انجام می گیرند.

2- آنهایی که روی آمیزه صورت می پذیرد .

که خود بر دو نوعند:



I. آزمونهایی که روی آمیزه پخت شده با شکل خاص مثل دمبل،حلقه و...

صورت می گیرد.

II. آزمونهایی که مستقیما روی محصول نهایی ساخته شده مثل تایر،

تسمه نقاله و... صورت می گیرند و بیشتر جنبه اختصاصی برای هر دو

محصول دارند.


آزمونهای آمیزه خام:



1) گرانروی لاستیک (مونی ویسکوزیته)

2) رئومتر

3) جرم مخصوص

4) چسبندگی

5) پراکنش دوده



• آزمونهای آمیزه پخت شده:



1) کشش

2) مانایی فشاری

3) سختی

4) سایش

5) مقاومت در مقابل پارگی

6) مقومت خمشی

7) خستگی

8) جهندگی

9) خزش وآسودگی از تنش

10) تخریب اوزنی

11) زمان مندی
» ادامه مطلب

مشخصات لاستيك خودرو


مشخصات لاستيك خودرو

روي ديواره بيروني هر تاير، اعداد و كدهاي درج شده است كه در حقيقت شناسنامه لاستيك خودرو هستند. در شكل مفهوم اين علائم بيان شده است. در ادامه به شرح برخي از مهمترين آنها میپردازیم.

الف) اندازه تاير اندازه لاستيك خودرو با علائمي همچون4P185/60R13 نشانداده مي‌شود. که بدین معنی میباشد:

P = تاير خودروي شخصي
185= پهناي تاير (برحسب ميليمتر)
60= نسبت ارتفاع ديواره لاستيك به پهناي آن (برحسب ميليمتر)
R = راديال
14= قطر رينگ (بر حسب اينچ)

ب)حد بارگذاري اين عدد نماينده حداكثر وزني است كه تاير مي‌تواند تحمل كند، هنگامي كه حداكثر مقدار مجاز فشار را داشته ‌باشد و بين صفر تا 279 متغير است. براي خودروهاي شخصي، عدد حد بارگذاري بين 75 تا 105 است.براي مثال،حد بارگذاري براي خودروي پرايد 76 و معادل 400 كيلوگرم بار است، یعني اين تايرهنگامي كه حداكثر فشار باد مجاز را دارد (بخش "و" را ببينيد)، حداکثر 4 درصد كيلوگرم را مي‌تواند حمل کند.توجه داشته باشيد هرگز لاستيكي را كه حد بارگذاري آن كمتر از میزان توصیه شده از سوی سازنده خودروست، روي رينگ نصب نکنید.
ج) علامت حداكثر سرعت قابلتحمل حداكثر سرعتي كه لاستيك مي‌تواند تحمل كند، با يك حرف از A تا Z بيان مي‌شود. براي مثال روي جداره تاير خودروي پرايد، نماد H براي سرعت درج شده كه نشان میدهد هنگامي كه تاير داراي فشار بار و بارگذاري مناسب است، حداكثر توان حركت 320 كيلومتر در ساعت را داراست. واضح است اگر تايري تحت تأثير حداكثر سرعت واقع شود اما فشار باد آن تنظيم نباشد و يا اضافه بار روي آن را اعمال شود، آسيب میبیند و يا ممكن است بتركد.
د) تاريخ ساخت لاستيك كليه لاستيك‌ها داراي تاريخ ساخت روي جداره خود هستند كه با چهار رقم نشان داده میشود. دو عدد اول نشاندهنده هفته ساخت و دو رقم بعد سال ساخت لاستيك هستند. براي مثال عدد "1607" نشان مي‌دهد اين لاستيك در هفته شانزدهم سال 2007 ميلادي توليد شده است. امروزه همراه لاستيك‌هاي نو خارجي، يك كارت دريافت مي‌كنند كه پس از وارد كردن مشخصات بايد به آدرس شركت سازنده پست شود يا لاستيك را از طريق اينترنت، ثبت میکنند تا هرگونه كاركرد نامناسب بعداً قابل پيگيري باشد.
ه) تركيبات سازنده تايراين بخش، مواد سازنده لاستيك را توضيح مي‌دهد. مثال:
TREAD PLIES=1-PLY POLYESTER+2 STEEL
يعني رويه تاير مركب از يك رويه پلي‌استري همراه دو لايه سيم فولادي است.
و) حداكثر فشار باد و بار تحميلي به تايرعددي كه در مقابل عبارت "حداكثر فشار باد" روي تاير درج میشود، مربوط به فشار بادي است كه بايد لاستيك داشته باشد، وقتی شما مي‌خواهيد حداكثر بار قابل تحمل را روي آن تحميل كنيد. اين عدد، مقدار فشار باد توصيه شده براي استفاده نرمال نيست. مقدار توصيه شده فشار باد تايرها روي يك پلاك كه معمولاً در لبه داخلي يكي ازدو درجلو نصب مي‌شود، نوشته شده است. اگر آن را نيافتيد، به دفترچه راهنماي خودرو مراجعه کنید.
» ادامه مطلب

ولکانیزاسیون تایر


ولکانیزاسیون تایر



برای تولید تایرها ، از پرسهای پخت تایر با درجه بالایی از اتوماسیون استفاده می شود.این پرسها ،بر اساس اندازه ی خود ، معمولا برای یک یا دو قالب طراحی شده اند.قالب تایرها در داخل پرس قرار داده میشود. قالبهای مورد استفاده برای تایرهای مورب الزاویه از نیمه به دوقسمت تقسیم می شوند ، اما برای تولید تایرهای رادیال ، معمولا قالب به صورت تکه ای شعاعی می باشد.در گذشته ،تایر خامی که روی درام به شکل استوانه ای ساخته می شد به طور همزمان در مرحله ی پخت ، از طریق یک شیلنگ حرارتی فشار و حرارت داخلی آن در طی ولکانیزاسیون تامین می شد.
در دستگاههای حرارتی جدید ، یک سیلندر لاستیکی به طور دائم به عنوان یک دم حرارتی در سیستم حرارت دهی اتوماتیک ، هم تایر خام را برای پخت شکل می دهد،هم تایر خام را به داخل قالب پرس می کند و هم به طور پیوسته آن را ازداخل داغ می کند(حرارت می دهد) شکل دادن تایر خام به طور همزمان با نصب لوله ی حرارت و خارج ساختن آن بعد از اتمام ولکانیزاسیون یک مرحله ی زیادیست.فقط برای تایر های رادیال، شکل دادن تایر خام در طی ساخت آن به خاطر اینکه بلت آن درست در مرکز قرار بگیرد ضروریست.(همچنین بخاطر امکان قا لب گیری این نوع تایر ها)البته در این فرآیند از لوله ی حرارتی استفاده نمی شود. در پرسهای پخت تایر نوع جدید ، به ویژه پرسهای مخصوص ولکانیزاسیون تایر های رادیال ، به جای دم حرارتی ،یک غشای حرارتی دائمی نصب شده که به عنوان جانشین لوله ی حرارتی به کار می رود.این غشای حرارتی درست مشابه دم حرارتی پمپاژ و متورم می شود که در این صورت ، تایر خام را به داخل پروفایل قالب که به منظور شکل دهی راحت تایر به چند بخش تقسیم شده ، می فشارد و حرارت نیز از داخل تایرتامین می کند.بعد از کامل شدن ولکانیزاسیون ،غشای حرارتی تخلیه شده و به داخل یک سیلندرکه زیر قالب قرار دارد کشیده می شود ،بنابراین ،از طریق برآمدگیهای دم حرارتی مرحله ی شکل دهی تایر خام جدید به تاخیر نمی افتد .حرارت قالبهای پخت بوسیله ی بخار ،مثلا با حرارت 180 درجه سانتی گراد تامین می شود در حالی که حرارت داخلی ،توسط لوله های حرارتی ،دم حرارتی یا غشای حرارتی ترجیحا با کمک آب داغ تقریبا 200 درجه سانتی گراد ایجاد می شود.تجهیزات وتاسیسات ویژه برای ایجاد بخار ،آب وهوای فشرده برای این منظور مورد نیاز است. در حالی که در زمانهای قبل زمان شکل دهی و ولکانیزاسیون یک تایر سواری 4 لایه حدود 45 تا 60 دقیقه بود ،اکنون در پرسهای پخت جدید و با درجه حرارتهای بالای پخت،این زمان به 16 تا 8 دقیقه و یا کمتر کاهش یافته است. تایرهای مورب الزاویه که شامل نخ های کاملا سنتزی به عنوان تقویت کننده هستند، تمایل دارند که در طی سرد شدن بعد از ولکانیزاسیون (خارج شدن از قالب) جمع شوند.به منظور جلوگیری از این پدیده بعد از ولکانیزاسیون ،تایرها را باد می کنند تا وقتی که خنک شوند. این فرآیند که Post-inflation نامیده می شود از جمع شدگی تایر جلوگیری می کند .در کارگاههای جدید پخت تایر ، دستگاههایی وجود دارد که این فرآیند را به طور اتوماتیک انجام می دهد. خواص آمیزه ی تایر باید با جریان حرارتی (Heat Flux) از بیرون و از داخل ،تنظیم شود زیرا جریان حرارتی در دیواره های جانبی نازک تر متفاوت از ترد یا شولدر تایر که ضخیمتر است می باشد.تنظیم سیستم های ولکانیزاسیون ،یعنی مقدار گوگرد و شتاب دهنده ،باید با مقدار اثر حرارتی در لایه های متفاوت تایر مرتبط و هماهنگ باشد. اعمال فشار صحیح به تایر خام در طی ولکانیزاسیون خیلی مهم است.فقط هنگامی که این فشار به مقدار مشخصی حدود 20 bar می رسد می تواند از ایجاد حبابهای هوا که بین لایه های بیرونی تر تایر و کارکاس آن وجود داردجلوگیری کند. چنین ذرات مزاحمی (هوا و حباب) نه تنها باعث بد شکل و بد نما شدن تایر میشوند بلکه از لحاظ مکانیکی ، نیز روی سطح بیرونی تایر نامرغوبیت نقاط ضعف (Weak spots) ایجاد می شود. اگر حبابها داخل تایر باشند، می توانند در طی سرویس دهی سبب جدا شدن لایه ها شود .همچنین این نکته که فشار به حد کافی در آغاز حرارت دهی باید بالا باشد مهم است.زیرا در این مرحله لایه های لاستیکی خام می توانند به طور لاستیکی تغییر به شکل پیدا کنند و فقط در آغاز ولکانیزاسیون فلوی لازم را به منظور جبران ناهمواریهای سطح داشته باشند.فشار میتواند فقط از داخل تایر اعمال شود زیرا لایه های خارجی دو نیمه ی قالب همدیگر را از سمت بیرون به طور کامل احاطه می کنند.
» ادامه مطلب