Od čega se pravi guma? Sastav gume i njena proizvodnja. od čega su napravljeni?
Asortiman modernih automobilskih guma je veoma raznolik. Proizvođači, u nastojanju da privuku dio kupaca, razvijaju sve više novih tehnoloških aspekata koji im omogućavaju da na neki način istaknu svoj proizvod i pokažu najbolje tehničke karakteristike. Međutim, originalni sastav automobilskih guma je i dalje nepromijenjen i njegova glavna komponenta je ista za gotovo sve modele. Da biste to saznali, morate detaljnije pogledati od čega je napravljena guma.
Glavna sastavna supstanca
Svaki gumeni proizvod sadrži gumu - elastičnu tvar koja može biti prirodna ili umjetna. Prirodna guma je zgusnuti sok kaučukovca. Ima veliku vrijednost jer je osnova od koje se pravi automobilska guma. Osim prirodnog kaučuka, koristi se i vještačka guma, koja je znatno jeftinija za proizvodnju. Takođe, sve automobilske gume sadrže čađ (čađu).
Glavna svrha čađi je njena svojstva jačanja. Utiče na sljedeće karakteristike gume: trajnost, čvrstoću, otpornost na habanje. Vremenom guma uvek postaje dosadna i tada se koristi boja za gume za poboljšanje izgleda. Također, kako bi se smanjili troškovi proizvodnje, koristi se silicijumska kiselina, koja poboljšava prianjanje kotača na mokrim podlogama, uz smanjenje ukupnog vijeka trajanja gume.
Što se sastava tiče, sva automobilska guma uvek sadrži ove osnovne komponente, a razlike su obezbeđene raznim aditivima i aditivima, koji generalno poboljšavaju sledeće karakteristike:
- Smanjeno trenje kotrljanja i povećanje karakteristika brzine;
- Otpornost na abraziju;
- Povećano prianjanje sa površinom puta.
Tehnologija izrade automobilske gume
Poznato je da se ljetne i zimske gume razlikuju po svojoj krutosti. Da bi automobilska guma bila čvršća i otpornija na habanje, koristi se umjetna guma. Zimske gume su, naprotiv, napravljene od prirodne gume, koja ne dozvoljava gumama da „crne“ na hladnoći. Naravno, možete koristiti posebne smole i aditive za postizanje sličnog efekta sa neprirodnim materijalom, ali po svojim karakteristikama nikada neće dostići prirodni proizvod. Osim toga, gume će se brže istrošiti.
Proces izrade gumenih guma je prilično dug i radno intenzivan. Najprije se sakupljeni sok od kaučukovca stavlja u velike kupke s kiselinom na nekoliko sati kako bi se stvrdnuo. Dobijeni materijal naziva se lateks. Iz njega se uklanja višak vode i prolazi kroz valjke kako bi se dobila široka, ravna traka, koja se zatim usitnjava u laganu prozračnu masu koja se nakon pečenja pretvara u blokove.
Nakon toga, blokovi se stavljaju u poseban kotao, u koji se dodaju razne dodatne komponente. Oni su ono što daje automobilskim gumama njihove različite karakteristike. Proporcije i količina aditiva su vlastiti razvoj proizvodnih kompanija i tu leži sva razlika u raznolikosti guma. U ovom slučaju, proizvođač je u suštini napravio gumu od jednog izvornog materijala, baš kao što se kolač u suštini pravi od brašna. Međutim, brojni razvoji, istraživanja i klasificirani elementi omogućavaju nadmašiti konkurente u pogledu karakteristika potrošača uz istu cijenu.
Mješavina gumenih blokova i aditiva se miješa i zagrijava, pretvarajući je u pravu gumu. Ponovo se razvalja na trake i onda se ostavi da se ohladi.
Proizvodnja guma
Glavni materijal od kojeg se prave gume nije samo guma. Unutar njega je žičani okvir koji se sastoji od mnogo niti. Može biti tekstil, metal ili polimer. Užad se plete prema vrsti tkanine, a zatim se gumira ekstruderom. Zatim se okvir razvaljuje u trake različitih širina pomoću posebnih mašina kako bi se dobila potrebna veličina gazećeg sloja. Potrebna šara gazećeg sloja se takođe dobija ekstruzijom (probijanjem).
Bočne stijenke buduće gume izrađuju se na sličan način: formira se okvir, na njega se nanose slojevi gume, zatim se višak žice odsiječe i formira se prstenasta praznina različitih veličina (ovisno o promjeru gume). točkovi), na koje se zatim pričvršćuju prstenovi zatezača (izbočine duž ivice bočnih zidova koje drže gumu na felgi).
Gotovi bočni zidovi se zatim sastavljaju zajedno sa gazećim pojasom na posebnoj mašini. Mašina povezuje sve dijelove gume i napumpava je iznutra kako bi joj dala oblik. Rezultirajući dijelovi se podvrgavaju vulkanizaciji, zbog čega se pretvaraju u jedinstvenu cjelinu, a zatim se obrađuju vrućom parom pod pritiskom. Završna faza je nanošenje tehnoloških natpisa i znakova na bočne strane gume pomoću posebne prese. Nakon toga, gotova guma se testira kako bi se uvjerilo da ispunjava potrebne uslove i zahtjeve.
Dakle, proizvodnja automobilskih guma sastoji se od nekoliko prilično složenih faza koje zahtijevaju ozbiljnu tehnološku opremu. Postaje jasno zašto su u svakoj fazi potrebni visokokvalitetni postupci obrade, jer konačni proizvod ovisi o karakteristikama polaznih materijala, udjelima dodanih tvari i komponenti. Proizvođači ne miruju i stalno razvijaju nove modele guma, pa se prilikom kupovine novih proizvoda vrijedi detaljnije upoznati s njihovim karakteristikama i provjeriti odgovaraju li deklarirani parametri stvarnim pokazateljima.
Gumeni materijali i kombinovani proizvodi od gume ne mogu se zameniti drugim proizvodima. Jedinstvena kombinacija karakteristika i performansi omogućava upotrebu ovakvih materijala u složenim radnim procesima, upotpunjujući dizajn mašina, alatnih mašina, instrumenata i građevinskih konstrukcija. Savremena proizvodnja gume ostvarila je značajan tehnološki napredak, što se ogleda u kvaliteti proizvoda. Tehnolozi nastoje povećati trajnost, čvrstoću i otpornost proizvoda na vanjske faktore.
Od kojih sirovina se proizvodi guma?
Većina gumenih materijala dobiva se industrijskom preradom mješavine sintetičke i prirodne gume. Ovaj tretman se postiže umrežavanjem molekula gume hemijskim vezama. Nedavno se za proizvodnju gume koriste praškaste sirovine, čije su karakteristike posebno dizajnirane za formiranje kalupa za brizganje. To su gotove kompozicije na bazi tekuće gume, od koje se proizvode i proizvodi od ebonita. Sam proces vulkanizacije nije potpun bez posebnih aktivatora ili agenasa - to su hemikalije koje pomažu u održavanju optimalnih radnih kvaliteta mješavine. Obično se za ovaj zadatak koristi sumpor. Ovo su komponente koje čine osnovu kompleta potrebnog za pravljenje gume. Ali, ovisno o potrebnim performansama i namjeni proizvoda, tehnolozi uvode faze proizvodnje u kojima se struktura proizvoda obogaćuje modificirajućim elementima.
Aditivi za modificiranje gumenih smjesa
Tokom procesa proizvodnje, gumena smjesa se može puniti akceleratorima, aktivatorima, vulkanizacijskim sredstvima, omekšivačima i drugim komponentama. Stoga je pitanje od čega je napravljena guma u velikoj mjeri određeno pomoćnim aditivima. Na primjer, regenerati se koriste za očuvanje strukture materijala. Uz pomoć ovog punila, gumeni proizvod se može podvrgnuti sekundarnoj vulkanizaciji. Značajan dio modifikatora ne utiče na konačna tehnička i operativna svojstva, ali ima značajnu ulogu direktno u procesu proizvodnje. Isti proces vulkanizacije koriguju akceleratori i usporivači hemijskih reakcija.
Posebna grupa aditiva su plastifikatori, odnosno omekšivači. Koriste se za snižavanje temperature tokom vulkanizacije i raspršivanje ostalih sastojaka u sastavu. I ovdje se može pojaviti još jedno pitanje - koliko aditivi i sama guma utječu na kemijsku sigurnost smjese koja se formira? Odnosno, od čega je napravljena guma u smislu ekološke prihvatljivosti? Djelomično su to zaista opasne mješavine koje uključuju sumpor, bitumen i dibutil ftalate, stearinske kiseline itd. Ali neki od sastojaka su prirodne tvari - prirodne smole, guma, biljna ulja i komponente voska. Druga stvar je što se u različitim mješavinama može promijeniti omjer štetnih sintetičkih i prirodnih sastojaka.
Faze procesa proizvodnje gumenih proizvoda
Industrijska proizvodnja gume počinje procesom plastifikacije sirovine, odnosno gume. U ovoj fazi se stječe glavni kvalitet buduće gume - plastičnost. Mehaničkim i termičkim tretmanom guma se u određenoj mjeri omekšava. Iz dobivene baze naknadno će se proizvoditi guma, ali prije toga plastificirana smjesa podliježe modificiranju gore navedenim aditivima. U ovoj fazi se formira gumena smjesa kojoj se dodaju sumpor i druge aktivne komponente kako bi se poboljšale karakteristike smjese.
Važan korak prije vulkanizacije je kalandriranje. U suštini, ovo je oblikovanje mješavine sirove gume koja je obogaćena aditivima. Izbor metode kalandiranja određen je specifičnom tehnologijom. Proizvodnja gume u ovoj fazi može uključivati i ekstruziju. Dok konvencionalno kalandriranje ima za cilj stvaranje jednostavnih oblika gume, ekstruzija omogućava proizvodnju složenih proizvoda u obliku crijeva, O-prstenova, gazećih slojeva guma itd.
Vulkanizacija kao završna faza proizvodnje
Tokom procesa vulkanizacije radni komad prolazi završnu obradu, zbog čega proizvod dobija karakteristike dovoljne za rad. Suština operacije je primjena pritiska i visoke temperature na modificiranu gumenu smjesu zatvorenu u metalni kalup. Sami kalupi se ugrađuju u poseban autoklav spojen na parni grijač. U nekim oblastima, proizvodnja gume može uključivati i sipanje tople vode, što stimulira proces raspodjele pritiska kroz tekućinu. Savremena preduzeća takođe nastoje da automatizuju ovu fazu. Pojavljuje se sve više novih kalupa koji su u interakciji sa mlaznicama za dovod pare i vode na osnovu kompjuterskih programa.
Kako se proizvode gumeni proizvodi?
Riječ je o kombiniranim proizvodima koji se dobivaju kombiniranjem materijala od tkanine s mješavinom gume. U procesu proizvodnje gumenih proizvoda često se koristi paronit - hibridni materijal dobiven kombinacijom gume otporne na toplinu i anorganskih punila. Zatim se radni komad podvrgava obradi valjanjem i vulkanizaciji. Gumeni proizvodi se takođe proizvode pomoću mašina za špriceve. U njima se obradaci podvrgavaju termičkom utjecaju, nakon čega se prolaze kroz glavu za profiliranje.
Oprema za procese proizvodnje gume
Cijeli proizvodni ciklus provodi čitava grupa mašina i jedinica koje obavljaju različite zadatke. Sam proces vulkanizacije opslužuju kotlovi, prese, autoklavi, kalupi i drugi uređaji koji pružaju međuoperacije. Za plastifikaciju se koristi posebna jedinica - tipična mašina ovog tipa sastoji se od rotora sa šiljcima i cilindra. Rotacija rotorskog dijela vrši se ručnim pogonom. Proizvodnja gume nije potpuna bez komora za kuhanje i kalandera koji razvaljuju gumene smjese i primjenjuju termičke efekte.
Zaključak
Proizvodni procesi gumenih proizvoda su u velikoj mjeri standardizirani kako u pogledu mehaničke obrade tako iu pogledu hemijskog izlaganja. Ali čak i ako se koristi ista proizvodna oprema, karakteristike rezultirajućih proizvoda mogu biti različite. To dokazuje i domaća guma koja nudi različite skupove performansi. Najveći udio gumenih proizvoda u ruskom segmentu industrije zauzimaju automobilske gume. I u ovoj niši posebno je jasno prikazana sposobnost tehnologa da fleksibilno modifikuju kompozicije u skladu sa strogim zahtevima za konačni proizvod.
Reći ćemo vam od čega se prave automobilske gume i koje komponente koriste. Unatoč činjenici da se recepti pripreme za proizvodnju nekih guma čuvaju u tajnosti, glavne komponente sastava su poznate.
Hemijski sastav
Glavni materijal je guma. Dolazi u različitim oblicima i može se napraviti od sintetičke ili prirodne gume. Najčešće su gume napravljene od sintetičke gume, jer se lako razvija i mnogo je jeftinije, a kvalitetom nije lošije od prirodne gume.Drugi po kvantitativnim pokazateljima – karbonski tehnički(čađ). On čini oko 30% ukupne smjese. Za šta se koristi ugljenik? U suštini, to je vezivna komponenta mješavine, koja djeluje na molekularnom nivou. Bez upotrebe čađe, gume bi bile kratkotrajne, lomljive i podložne povećanom trošenju.
Umjesto čađe koristi se sumpor. Ali izbor jedne ili druge komponente pre je pitanje ekonomske izvodljivosti. Sa tehnološke tačke gledišta, razlika je mala.
Druga alternativa čađi je silicijumsku kiselinu. Koristi se kao zamjena za čađ jer je potonja stalno sve skuplja. Međutim, ova odluka izaziva određene kontroverze među profesionalcima, a odnose se na činjenicu da silicijumska kiselina, male čvrstoće, ima veću sposobnost prianjanja na mokru podlogu puta. To jest, dok gubimo otpornost na habanje, dobijamo bolje prianjanje.
Kao aditivi za pripremu jedinjenja koriste se različita ulja i smole. Obavljaju funkciju omekšavanja, što je posebno važno u proizvodnji zimskih guma.
Činjenica da guma sadrži silicijumsku kiselinu, kukuruzni škrob ili druge aditive na kojima se pravi reklama ništa ne znači. Važno je izmisliti i zatim slijediti recept koji bi korištenjem ovih komponenti pružio odlične performanse guma. Ali ne uspijevaju svi proizvođači u tome.
Može se sumirati da automobilske gume izrađuju se ili od gume ili od drugih materijala, ali sa dodatkom gume. Proizvođači imaju svoj optimalni hemijski sastav, koji određuje različite karakteristike. Jedan proizvođač se fokusira na radni vijek, drugi na performanse brzine, a treći na performanse na mokrom. Ove karakteristike određuju cijenu i kvalitet gume.
Mnogi vlasnici automobila imaju opšte razumijevanje strukture automobilskih guma, ali malo tko može reći kako se gume prave. Najčešća ideja je da se guma sipa u određeni kalup iz kojeg se potom istiskuje gotov proizvod.
U stvari, to nije tako, a proizvodnja automobilskih guma je složen, visokotehnološki proces koji zahtijeva sofisticiranu specijaliziranu opremu, pažljivu automatiziranu kontrolu i sudjelovanje visoko kvalificiranih stručnjaka.
Malo istorije
Prvu gumenu gumu kreirao je Robert William Thomson davne 1846. godine. Tada niko nije bio zainteresovan za njegov izum, a ideji pneumatske gume su se vratili tek 40 godina kasnije, kada je Škot Džon Danlop 1887. došao na ideju da napravi obruče od crevo za prskalice, stavljajući ih na točkove bicikla njegovog sina i napuhujući ih vazduhom.
Tri godine kasnije, Charles Kingston Welch je predložio odvajanje zračnice i gume, umetanje žičanih prstenova na rubove gume i njihovo postavljanje na naplatak, koji je zatim dobio udubljenje prema sredini. Istovremeno su predložene racionalne metode za montažu i demontažu guma, što je omogućilo upotrebu gumenih guma na automobilima.
Proces proizvodnje guma
od čega su napravljeni?
Glavni materijal koji se koristi u proizvodnji guma je guma, napravljena od prirodne ili umjetne gume. U zavisnosti od proporcija i vrste gume koja se dodaje, krajnji rezultat su letnje ili zimske auto gume. 
Tako se u gumenu smjesu za ljetne gume dodaje uglavnom umjetna guma, tako da je guma čvršća, otpornija na habanje, ne "pluta" na visokim temperaturama i pruža pouzdano prianjanje na površini puta. Za izradu zimskih guma dodaje se prirodna guma koja gumu čini mekšom i elastičnijom. Zahvaljujući tome, zimske gume ne „crne“ čak ni na veoma jakim mrazima.
- Osim gume, u gumenu smjesu se dodaju i mnoge druge komponente, kao što su plastifikatori, punila, čađa i aditivi za vulkanizaciju.
- Guma se sastoji od nekoliko elemenata spojenih u jedan: trup ili kord, slojevi pojasa, gazeći sloj, bočni dio i bočni dio.
Kako napraviti okvir
Kord buduće gume izrađuje se od metalnih, tekstilnih ili polimernih niti na posebnoj mašini - „kolu“. Od mnogih kolutova žice, niti se spajaju na jednom mjestu. Uopšteno govoreći, dizajn podsjeća na tkalački stan. Zatim, tkani kabel ulazi u ekstruder, gdje se gumira.
Gotov trup se zatim reže na trake različitih širina kako bi se proizvele gume različitih veličina. I namotava se u kolutove za skladištenje i transport. Budući da je nevulkanizirana guma vrlo ljepljiva, između slojeva se ubacuju odstojnici kako bi se spriječilo oštećenje trupa.
Kako napraviti zaštitnik
Sljedeća faza proizvodnje je izrada gazećeg sloja. Traka od gumirane vrpce se uvlači u mašinu, koja je ekstruzijom pretvara u gazište. Kako bi radnici mogli vizualno brzo odrediti veličinu buduće gume, na gazećem sloju su obojene linije.
Bočni dio
Obloga gume se sastoji od prstena i sloja viskozne nepropusne gume. Proizvodnja perli za gume počinje gumiranom metalnom žicom, nakon čega se uvija na željeni polumjer naplatka i reže u krugove. Nakon toga se vrši montaža na mašini. Ovaj proces možete detaljnije pogledati u videu.
Skupština
Pretposljednja faza je sastavljanje gotove gume. Izvodi se na mašini koja prima sve gotove elemente. Mašinu servisiraju dva radnika: montažer i pretovarivač.
Prvi kači prstenove za perle, a drugi umeće kalemove sa komponentama. Nakon toga, mašina sve radi automatski: spaja dijelove i napuhuje radni komad zrakom ispod gazećeg sloja pomoću razbijača. Gotovo gotova guma se izvaga i pregleda ima li nedostataka. Ovaj proces se može pratiti i na video snimku.
Stvrdnjavanje
Posljednja faza proizvodnje je vulkanizacija. Guma se tretira vrelom parom pod pritiskom od 15 bara i na temperaturi od oko 200 stepeni Celzijusa. Kao rezultat, guma, čađ i razni aditivi se sinteruju, a uzorak gazećeg sloja i natpisi se nanose na površinu gume pomoću kalupa. Gotove gume se provjeravaju kako bi se osiguralo da ispunjavaju sve tražene specifikacije.
Guma je nadaleko poznat materijal koji se koristi u gotovo svim područjima ljudskog života. Medicina, poljoprivreda i industrija ne mogu bez ovog polimera. Guma se također koristi u mnogim proizvodnim procesima. Od čega je napravljen ovaj materijal i koje su njegove karakteristike opisano je u članku.
Šta je guma
Guma je visoko elastičan polimer. Njegovu strukturu predstavljaju haotično raspoređeni ugljikovi lanci koji zajedno drže atomi sumpora.
U svom normalnom stanju, ugljenični lanci imaju uvrnuti izgled. Ako se guma rastegne, karbonski lanci će se odmotati. Sposobnost rastezanja i brzog vraćanja u prethodni oblik učinila je materijal kao što je guma nezamjenjivim u mnogim područjima.
Od čega je napravljeno? Guma se obično proizvodi miješanjem gume sa sredstvom za vulkanizaciju. Nakon zagrevanja na željenu temperaturu, smesa se zgusne.
Razlika između gume i gume
Guma i guma su visokomolekularni polimeri dobijeni prirodnim ili sintetičkim putem. Ovi materijali se razlikuju po fizičkim i hemijskim svojstvima i načinima proizvodnje. Prirodna guma je tvar napravljena od soka tropskog drveća - lateksa. Istječe iz kore kada je oštećena. Sintetička guma se dobija polimerizacijom stirena, neoprena, butadiena, izobutilena, hloroprena, nitrila.
Od čega se prave različite vrste gume? Za određene vrste sintetičkih materijala koriste se organske tvari kako bi se dobio materijal identičan prirodnoj gumi.
Svojstva gume
Guma je univerzalni materijal koji ima sljedeća svojstva:
- Visoka elastičnost - sposobnost podnošenja velikih reverznih deformacija u širokom temperaturnom rasponu.
- Elastičnost i stabilnost oblika pri malim deformacijama.
- Amorfno - lako se deformiše blagim pritiskom.
- Relativna mekoća.
- Slabo upija vodu.
- Čvrstoća i otpornost na habanje.
- U zavisnosti od vrste gume, guma se može okarakterisati kao voda, ulje, benzin, otpornost na toplotu i otpornost na hemikalije, jonizujuće i svetlosno zračenje.
Vremenom guma gubi svojstva i gubi svoj oblik, što se očituje uništavanjem i smanjenjem čvrstoće. Vijek trajanja gumenih proizvoda ovisi o uvjetima korištenja i može se kretati od nekoliko dana do nekoliko godina. Čak i uz dugotrajno skladištenje, guma stari i postaje neupotrebljiva.
Proizvodnja gume
Guma se proizvodi vulkanizacijom gume uz dodatak mješavina. Obično 20-60% obrađene mase čini guma. Ostale komponente gumene mješavine su punila, vulkanizatori, akceleratori, plastifikatori, antioksidansi. U sastav mase mogu se dodati i boje, mirisi, modifikatori, usporivači požara i druge komponente. Skup komponenti određen je potrebnim svojstvima, radnim uvjetima, tehnologijom korištenja gotovog gumenog proizvoda i ekonomskim proračunima. Na taj način se stvara visokokvalitetna guma.
Od čega se proizvode poluproizvodi od gume? U tu svrhu u proizvodnji se koristi tehnologija miješanja gume sa ostalim komponentama u specijalnim mješalicama ili valjcima namijenjenim za proizvodnju poluproizvoda, nakon čega slijedi rezanje i rezanje. Proizvodni ciklus koristi prese, autoklave, bubanj i tunel vulkanizere. Gumenoj smjesi se daje visoka plastičnost, zahvaljujući kojoj budući proizvod poprima potreban oblik.
Proizvodi od gume
Danas se guma koristi u sportu, medicini, građevinarstvu, poljoprivredi i proizvodnji. Ukupan broj proizvoda napravljenih od gume prelazi više od 60 hiljada sorti. Najpopularnije od njih su brtve, amortizeri, cijevi, zaptivke, brtvila, gumirani premazi i materijali za oblaganje.
Gumeni proizvodi se široko koriste u proizvodnim procesima. Ovaj materijal je također nezamjenjiv u proizvodnji rukavica, cipela, kaiševa, vodootporne tkanine i transportnih pojaseva.
Većina proizvedene gume koristi se za izradu guma.
Guma u proizvodnji guma
Guma je glavni materijal u proizvodnji automobilskih guma. Ovaj proces počinje pripremom gumene mješavine prirodnog i sintetičkog kaučuka. Zatim se u gumenu masu dodaju silicijum dioksid, čađ i druge hemijske komponente. Nakon temeljitog miješanja, smjesa se šalje u pećnicu. Izlaz su gumene trake određene dužine.
U sljedećoj fazi, kabel je gumiran. Tekstilne i metalne gajtane punjene su vrućom gumenom masom. Ova metoda proizvodi unutrašnji, tekstilni i pojasni sloj gume.
Od čega se pravi guma za gume? Svi proizvođači automobilskih guma koriste različite gumene formulacije i tehnologije. Da bi se gotovom proizvodu dala čvrstoća i pouzdanost, mogu se dodati različiti plastifikatori i punila za ojačavanje.
Prirodna guma se koristi za proizvodnju guma. Njegov dodatak gumenoj smjesi smanjuje zagrijavanje gume. Većina gumene mješavine je sintetička guma. Ova komponenta daje gumama elastičnost i sposobnost da izdrže teška opterećenja.
