Introduction détaillée au processus de fabrication de base des pneus

La production de pneus automobiles comprend une série de processus technologiques, notamment le traitement des matières premières, le dosage, la composition du caoutchouc brut, le mélange du caoutchouc, le laminage de toiles de rideau, le pressage de la bande de roulement, la fabrication de composants de pneus, le formage des pneus, le façonnage des pneus bruts et la vulcanisation.
(1) Transformation des matières premières
Avant que le caoutchouc brut ne soit moulé, les blocs de caoutchouc doivent être placés sur le support de la salle de séchage à une température de 50 à 70 °C, classés et empilés dans une grille de saut, et chauffés pour ramollir. En été, le chauffage à 50 ~ 60 ℃ ne devrait pas durer moins de 48 heures ; pas plus de 96 heures ; en hiver, le chauffage ne doit pas durer moins de 72 heures et pas plus de 144 heures. Le but du ramollissement est de faciliter le traitement de coupe et de plastification, tout en réduisant également la teneur en humidité du bloc de caoutchouc. Une fois le caoutchouc brut ramolli, il peut être coupé en petits morceaux requis avec une machine à découper le caoutchouc. Certains ingrédients nécessitent d’être séchés, criblés, broyés et fondus.
(2) Ingrédients
Les ingrédients doivent peser diverses matières premières, notamment le caoutchouc et divers ingrédients, selon les exigences de la formule de production, pour alimenter les processus de plastification et de mélange.
(3) Raffinage
Le processus de transformation du caoutchouc brut d’un état fortement élastique à un état plastique est appelé mastication. Le but de la mastication est de donner au caoutchouc une certaine plasticité, de sorte que l'agent de mélange puisse être facilement mélangé au caoutchouc pendant le mélange, et que le composé de caoutchouc puisse être facilement roulé et extrudé, de manière à obtenir des spécifications et des formes standard. Le caoutchouc naturel est généralement raffiné à l’aide d’un mélangeur de caoutchouc fermé (ou ouvert). Au cours du processus de mastication, le caoutchouc brut subit des effets mécaniques, chimiques et thermiques sous l'action du tambour mélangeur interne, ce qui entraîne une élasticité réduite et une plasticité accrue. Le caoutchouc brut après plastification est appelé caoutchouc plastifié. Les caoutchoucs synthétiques actuels, tels que le caoutchouc styrène-butadiène et le caoutchouc polybutadiène, n'ont pas besoin d'être mastiqués et peuvent être mélangés directement.
(4) Mélange
Afin que le matériau en caoutchouc ait les performances spécifiées, en plus du caoutchouc brut, divers agents de mélange doivent être ajoutés à divers matériaux en caoutchouc. Le mélange consiste à mélanger le caoutchouc brut et divers additifs selon le rapport massique spécifié dans la formule, et à disperser complètement et uniformément divers additifs dans le caoutchouc brut. Dans le même temps, le caoutchouc mélangé doit également avoir un certain degré de plasticité pour faciliter les opérations ultérieures du processus. Le caoutchouc mélangé est appelé composé, ou simplement caoutchouc. L'opération de mélange est réalisée dans un mélangeur en caoutchouc fermé.
(5) Calandrage de rideaux et de toiles
L’un des composants les plus importants dans la fabrication des pneus est la corde et la toile caoutchoutées. Le processus d’application du caoutchouc sur la corde et la toile est appelé calandrage. Le but du calandrage est de lier et d'isoler les couches de cordon les unes des autres pour éviter la friction et la génération de chaleur entre les lignes et les couches, de sorte que les couches de cordon forment un système tampon résistant à la flexion et au pelage. La couche de colle peut absorber la force d'impact agissant sur le cordon, réduire la contrainte de cisaillement entre les couches et empêcher le cordon de devenir humide. On peut voir que le calandrage des rideaux et des toiles consiste en fait à faire en sorte que le matériau en caoutchouc recouvre bien les rideaux et la toile, remplisse leurs surfaces et fasse pénétrer le matériau en caoutchouc dans la ligne jusqu'à une certaine profondeur, de sorte qu'il y ait une bonne connexion entre le matériau en caoutchouc et les rideaux et la toile. Adhésion. Les rideaux et toiles sont calandrés sur une calandre à quatre ou trois rouleaux.
(6) Bande de roulement pressée
Étant donné que le caoutchouc de la bande de roulement et le caoutchouc des flancs ont des formules différentes, ils sont extrudés par deux extrudeuses en même temps (certains ont la même formule et sont extrudés par la même extrudeuse), puis ils sont laminés ensemble et pressés par un rouleau actif. Serrez, puis refroidissez, mesurez l'épaisseur, coupez et pesez, et dépolissez le dos avec un rouleau en acier. Il peut être connecté ou non selon les exigences du processus de moulage. Le système d'extrusion de bande de roulement utilise une extrudeuse à vis. Le principe est de remplir le matériau en caoutchouc dans la cavité de l'extrudeuse à vis, de le pousser vers la tête de la machine par la poussée de la spirale dans la cavité et de presser le matériau en caoutchouc pour lui donner une forme de bande de roulement à travers la plaque buccale.
(7) Fabrication de pièces de pneus
① Découpe de rideaux et de toiles
Dans le processus de fabrication des pneus, une grande quantité de rideaux et de toiles est utilisée. Ces rideaux et toiles en caoutchouc comprennent des cordons en caoutchouc pour les couches tampons, des cordons en caoutchouc pour les couches de plis et des tissus d'emballage pour les anneaux métalliques et les perles. Conformément aux dispositions du calendrier de construction, les rideaux et toiles caoutchoutées sont découpés en diverses bandes de ruban adhésif avec certaines largeurs et angles selon les besoins. La découpe des rideaux et toiles en caoutchouc est réalisée respectivement sur des machines de découpe horizontales et verticales.
② Appliquez de la colle d'isolation sur le rideau en caoutchouc
Le nombre de couches du pneu est principalement déterminé en fonction des spécifications du pneu, de son objectif, de la pression interne, de la charge et de la résistance du câble. Dans les pneus biais, étant donné que les chaînes des nappes adjacentes sont généralement disposées transversalement, le nombre de nappes dans le pneu doit être un nombre pair (dans les pneus radiaux, puisque les câbles sont disposés dans la direction méridionale, chaque couche de nappe peut être un travail indépendant, donc un nombre pair de couches n'est pas nécessaire). Par exemple, la plupart des pneus de voiture ont 4 à 6 couches, tandis que les pneus de camion en ont 6, 8 ou 10 ou plus. Les couches de tissu câblé sont numérotées séquentiellement de l'intérieur vers l'extérieur du pneu. Afin d'empêcher le délaminage de la carcasse dans les pneumatiques multicouches et de former une transition rigide uniforme entre la carcasse et la couche tampon, la densité de déformation de la couche de nappe externe est généralement plus petite et la largeur entre les couches de nappe externe atteint l'épaule et les flancs du pneumatique. de plusieurs couches de film antiadhésif. Le film isolant est apposé sur la surface d'une partie du câble en caoutchouc coupé à travers une calandre conformément aux dispositions du tableau de construction de fabrication de pneumatiques. Le nombre de couches de film isolant est déterminé par la structure et les spécifications du pneu. Le caoutchouc utilisé est le même que celui du cordon. Par exemple, pour un pneu de camion comportant 10 couches de câbles, des films isolants sont fixés aux 7ème, 8ème et 9ème couches de câbles, et pour des pneus à 8 couches, des films isolants sont fixés aux 5ème, 6ème et 7ème couches de câbles.
③ Fabrication de la couche tampon
Lors de la fabrication de la couche tampon, une machine à plastifier les plis est utilisée, ou une machine à plastifier spéciale peut être utilisée. Il existe deux structures de couche tampon, l’une est composée d’une couche de caoutchouc pur et l’autre est composée d’un film tampon et d’un cordon en caoutchouc tampon. Les pneus de voiture utilisent principalement la première couche tampon, et les pneus de camion utilisent principalement la dernière couche tampon. Les couches tampons ayant des structures différentes, leurs méthodes de fabrication sont également différentes. La couche tampon composée d'une couche de caoutchouc pur est réalisée à l'aide d'une calandre pour produire un film d'une certaine largeur et épaisseur. Il est directement fixé au pli le plus externe du pli coupé en accrochant de la colle d'isolation ; ou il peut être coupé en morceaux après un refroidissement et un retrait suffisants. Une bande de caoutchouc d'une certaine longueur est directement fixée lors de la formation du pneumatique ; ou il peut être transformé en une bande de caoutchouc en forme d'anneau puis utilisé lors de la formation du pneu. Lors de la fabrication de la couche tampon composée d'un film tampon et d'un câble en caoutchouc tampon, le film d'une certaine spécification et le câble en caoutchouc tampon coupé sont collés dans un tube annulaire sur la machine à plastifier selon la longueur spécifiée dans le tableau des normes de construction pour former le pneu. utiliser.
Les câbles du câble en caoutchouc de la couche tampon du pneu biais doivent se croiser selon le même angle que le pli, c'est-à-dire former un angle de 50° à 52° avec la section transversale. Et la couche proche du pli doit également croiser le cordon le plus externe du pli. La couche tampon d’un pneu radial est également appelée couche de ceinture. Il se compose de 3 à 5 couches de câbles en acier ou de 4 à 6 couches de câbles en fibres. La section transversale du câble et du pneu forme un angle de 70°~75°. Les câbles des couches adjacentes de la ceinture sont également entrecroisés, tout comme les câbles dans la nappe et la nappe de rupture d'un pneumatique à carcasse diagonale.
④ Fabrication de tubes de rideaux
À l'heure actuelle, le moulage de pneus, à l'exception de quelques pneus de petite taille qui utilisent des bandes de caoutchouc pour être directement fixées à la tête de la machine de moulage, utilise généralement un cylindre annulaire préfabriqué constitué de bandes de caoutchouc qui ont été coupées à une certaine largeur, longueur et angle avant le moulage. La forme de l'anneau est appelée tube de rideau. Les feuilles de cordes sont généralement composées de deux, trois ou quatre couches de tissus de cordes en caoutchouc laminées ensemble. Lors du laminage, dans les pneumatiques biais, les angles des deux câbles adjacents se croisent ; dans les pneus radiaux, les câbles de carcasse sont disposés dans la direction méridienne, de sorte que tous les câbles de la nappe de carcasse du pneu radial ne se croisent pas. L'opération de plastification du cordon est effectuée sur la machine à plastifier le cordon.
⑤ Fabrication d'anneaux en acier
L'anneau en acier est composé de colle de remplissage d'anneau en acier (bande de caoutchouc triangulaire) et de tissu d'emballage d'anneau en acier. La fabrication d'anneaux métalliques utilise généralement une petite extrudeuse dotée d'un dispositif de liaison. Lorsque le fil d'acier passe à travers la plaque filière de l'extrudeuse, l'espace entre les fils d'acier et la surface du fil d'acier est maintenu, et de la colle d'isolation est appliquée pour former une ceinture de fil d'acier suspendue à la colle. Roulez l'anneau métallique en un certain diamètre et un certain nombre de couches sur le disque roulant selon le calendrier de construction, puis coupez-le. Enroulez du ruban adhésif autour du joint de l'anneau métallique, collez le ruban triangulaire sur la circonférence extérieure de l'anneau métallique et enveloppez-le avec un tissu d'emballage pour anneau en acier pour former un anneau en acier.
(8) Mise en forme des pneus
Le processus de combinaison des différents composants en un tout est appelé moulage, et le pneu moulé est appelé « pneu vert ».
(9) Préparation de la forme du pneu brut
Les machines universelles de mise en forme de l'air sont actuellement largement utilisées pour le façonnage des pneus. Son principe de fonctionnement consiste à utiliser la pression de l'air comprimé pour façonner le pneu vert et installer le pneu à eau dans le pneu vert. Un pneu brut est une capsule cylindrique creuse à paroi épaisse avec une bouche. De la vapeur ou de l'eau surchauffée est introduite dans le pneu à eau pour fournir la chaleur nécessaire pendant le processus de vulcanisation du pneu vert, accélérant ainsi la vulcanisation de chaque composant du pneu vert et améliorant l'uniformité de vulcanisation du pneu vert.
(10) Vulcanisation des pneus bruts
La vulcanisation des pneus verts est le dernier processus de fabrication des pneus. Actuellement, la méthode la plus utilisée est la méthode de vulcanisation utilisant de la vapeur saturée et de l’eau surchauffée. Lors de la vulcanisation, le pneu vert est placé à l'intérieur d'un moule en acier profilé et structuré. D'une part, la chaleur de la vapeur externe (140 ~ 160 ℃) traverse le modèle et est introduite dans la carcasse du pneu vert depuis l'extérieur. D'autre part, l'eau surchauffée (160 ~ 180 ℃) pénètre dans la cavité du pneu à eau par l'embouchure du pneu à eau. L'eau surchauffée est transmise au pneu vert à travers le pneu à eau à une pression très élevée (1 960 ~ 2 744 kPa), ce qui amène le pneu vert à s'étirer jusqu'à une forme prédéterminée et à le compacter étroitement pendant le processus de chauffage, de sorte que les différentes parties du pneu soient étroitement combinées pour obtenir des contours précis et des motifs clairs. Il existe trois types d'équipements de vulcanisation des pneus : les réservoirs de vulcanisation, les vulcanisateurs individuels ordinaires et les vulcanisateurs stéréotypés.