Od čega se pravi guma? Gumeni sastav i njegova proizvodnja. Od čega su napravljeni?
Raspon modernih automobilskih guma vrlo je raznolik. Proizvođači, u nastojanju da privuku neke kupce, razvijaju sve više i više novih tehnoloških aspekata koji im omogućuju da nekako istaknu svoj proizvod i pokažu najbolje tehničke karakteristike. Međutim, izvorni sastav automobilskih guma je i dalje nepromijenjen, a njihova glavna komponenta ista je za gotovo sve modele. Da biste to saznali, morate pobliže pogledati od čega je napravljena guma.
Glavna sastavna tvar
Svaki proizvod od gume sadrži gumu - elastičnu tvar koja može biti prirodna ili umjetna. Prirodni kaučuk je smrznuti sok kaučukovca. Ima veliku vrijednost jer je osnova od koje se izrađuje automobilska guma. Osim prirodnog kaučuka koristi se i umjetni kaučuk čija je proizvodnja znatno jeftinija. Također, sve automobilske gume sadrže čađu (čađu).
Glavna svrha čađe je njezina svojstva jačanja. Utječe na sljedeće karakteristike gume: trajnost, čvrstoća, otpornost na habanje. S vremenom guma uvijek postane mat i tada se boja za gume koristi za poboljšanje izgleda. Također, kako bi se smanjila cijena proizvodnje, koristi se silicijeva kiselina koja poboljšava prianjanje kotača na mokrim podlogama, a smanjuje ukupni vijek trajanja gume.
Što se tiče sastava, sva automobilska guma uvijek sadrži ove osnovne komponente, a razliku osiguravaju razni dodaci i aditivi, koji općenito poboljšavaju sljedeće karakteristike:
- Smanjeno trenje kotrljanja i povećanje brzinskih karakteristika;
- Otpornost na habanje;
- Povećano prianjanje s površinom ceste.
Tehnologija izrade automobilske gume
Poznato je da se ljetne i zimske gume razlikuju po svojoj krutosti. Kako bi automobilska guma bila čvršća i otpornija na abraziju, koristi se umjetna guma. Zimske gume, naprotiv, izrađene su od prirodne gume, koja ne dopušta gumama da "potamne" na hladnoći. Naravno, možete koristiti posebne smole i dodatke za postizanje sličnog učinka s neprirodnim materijalom, ali oni po svojim karakteristikama nikada neće dostići prirodni proizvod. Osim toga, gume će se brže istrošiti.
Proces izrade guma je prilično dug i radno intenzivan. Najprije se sakupljeni sok stabala kaučukovca stavlja u velike kupke s kiselinom na nekoliko sati kako bi se stvrdnuo. Dobiveni materijal naziva se lateks. Iz nje se odstranjuje višak vode i prolazi kroz valjke kako bi se dobila široka ravna traka koja se 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 automobilskim gumama daje različite karakteristike. Omjeri i količina aditiva vlastiti su razvoj proizvodnih tvrtki i tu leži sva razlika u raznolikosti guma. U ovom slučaju, proizvođač je u biti izradio gumu od jednog izvora materijala, baš kao što se kolač u osnovi pravi od brašna. Međutim, brojni razvoji, istraživanja i klasificirani elementi omogućuju nadmašivanje konkurencije u smislu potrošačkih karakteristika uz istu cijenu.
Mješavina gumenih blokova i aditiva se miješa i zagrijava, pretvarajući je u pravu gumu. Opet se razvalja u trake i pusti da se ohladi.
Proizvodnja guma
Glavni materijal od kojeg se izrađuju gume nije samo guma. Unutar njega je žičani okvir koji se sastoji od mnogo niti. Može biti tekstil, metal ili polimer. Konop je tkan prema vrsti tkanine, a zatim gumiran pomoću ekstrudera. Zatim se okvir razvalja u trake različitih širina pomoću posebnih strojeva kako bi se dobila potrebna veličina gaznoga sloja. Potreban dezen gaznoga sloja također se dobiva ekstruzijom (štancanjem).
Bočne stijenke buduće gume izrađuju se na sličan način: oblikuje se okvir, na njega se nanose slojevi gume, zatim se odreže višak žice i oblikuje prstenasta izrada različitih veličina (ovisno o promjeru gume). kotači), na koje se potom pričvršćuju prstenovi podupirača (izbočine duž rubova bočnih stijenki koje drže gumu na naplatku).
Gotove bočne stijenke zatim se sastavljaju zajedno s gaznim pojasom na posebnom stroju. Stroj povezuje sve dijelove gume i napumpava je iznutra kako bi dobila oblik. Rezultirajuće praznine podvrgavaju se vulkanizaciji, zbog čega se pretvaraju u jednu cjelinu, a zatim se obrađuju vrućom parom pod pritiskom. Završna faza je primjena tehnoloških natpisa i znakova na bočne stijenke gume pomoću posebne preše. Nakon toga se gotova guma testira kako bi se osiguralo da zadovoljava potrebne uvjete i zahtjeve.
Dakle, proizvodnja automobilskih guma sastoji se od nekoliko prilično složenih faza koje zahtijevaju ozbiljnu tehnološku opremu. Postaje jasno zašto su potrebni visokokvalitetni postupci prerade u svakoj fazi, jer konačni proizvod ovisi o svojstvima polaznih materijala, udjelima dodanih tvari i komponenti. Proizvođači ne miruju i stalno razvijaju nove modele guma, pa se pri kupnji novih proizvoda isplati detaljnije upoznati s njihovim karakteristikama i provjeriti odgovaraju li deklarirani parametri stvarnim pokazateljima.
Gumeni materijali i kombinirani proizvodi od gume ne mogu se zamijeniti drugim proizvodima. Jedinstvena kombinacija karakteristika i performansi omogućuje korištenje takvih materijala u složenim radnim procesima, nadopunjujući dizajn strojeva, alatnih strojeva, instrumenata i građevinskih konstrukcija. Suvremena proizvodnja gume napravila je značajan tehnološki napredak, što se očituje u kvaliteti proizvoda. Tehnolozi nastoje povećati trajnost, čvrstoću i otpornost proizvoda na vanjske čimbenike.
Od kojih se sirovina proizvodi guma?
Većina gumenih materijala dobiva se industrijskom preradom mješavina sintetičkog i prirodnog kaučuka. Ovaj tretman se postiže umrežavanjem molekula gume kemijskim vezama. Nedavno se za proizvodnju gume koriste sirovine u prahu, čije su karakteristike posebno dizajnirane za izradu kalupa za injekcijsko prešanje. To su gotovi sastavi na bazi tekuće gume, od kojih se također proizvode proizvodi od ebonita. Sam proces vulkanizacije nije potpun bez posebnih aktivatora ili sredstava - to su kemikalije koje pomažu u održavanju optimalnih radnih svojstava smjese. Obično se za ovaj zadatak koristi sumpor. Ovo su komponente koje čine osnovu kompleta potrebnog za izradu gume. No, ovisno o potrebnim performansama i namjeni proizvoda, tehnolozi uvode faze proizvodnje u kojima se struktura proizvoda obogaćuje modificirajućim elementima.
Aditivi za modificiranje gumenih smjesa
Tijekom proizvodnog procesa, gumena smjesa se može puniti ubrzivačima, aktivatorima, vulkanizatorima, omekšivačima i drugim komponentama. Stoga je pitanje od čega je napravljena guma uvelike određeno pomoćnim aditivima. Na primjer, regenerati se koriste za očuvanje strukture materijala. Uz pomoć ovog punila, gumeni proizvod se može podvrgnuti sekundarnoj vulkanizaciji. Znatan dio modifikatora ne utječe na konačna tehnička i pogonska svojstva, ali ima značajnu ulogu izravno u procesu proizvodnje. Isti proces vulkanizacije korigiraju se ubrzivačima i usporivačima kemijskih reakcija.
Zasebna skupina aditiva su plastifikatori, odnosno omekšivači. Koriste se za snižavanje temperature tijekom 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 se proizvodi guma s ekološke točke gledišta? Djelomično se radi o doista opasnim smjesama koje uključuju sumpor, bitumen i dibutil ftalate, stearinske kiseline itd. No neki od sastojaka su prirodne tvari - prirodne smole, guma, biljna ulja i komponente voska. Druga stvar je da se u različitim mješavinama omjer štetnih sintetičkih i prirodnih sastojaka može promijeniti.
Faze procesa proizvodnje proizvoda od gume
Industrijska proizvodnja gume započinje procesom plastificiranja sirovine, odnosno gume. U ovoj fazi stječe se glavna kvaliteta buduće gume - plastičnost. Mehaničkom i termičkom obradom guma se do određene mjere omekšava. Iz dobivene baze naknadno će se proizvoditi guma, ali prije toga plastificirana smjesa podliježe modificiranju aditivima koji su gore navedeni. U ovoj fazi nastaje gumena smjesa kojoj se dodaju sumpor i druge aktivne komponente za poboljšanje karakteristika smjese.
Važan korak prije vulkanizacije je kalandriranje. U biti, radi se o prešanju sirove gumene smjese koja je obogaćena aditivima. Izbor metode kalandriranja određen je specifičnom tehnologijom. Proizvodnja gume u ovoj fazi također može uključivati ekstruziju. Dok konvencionalno kalandriranje ima za cilj stvaranje jednostavnih gumenih oblika, ekstruzija omogućuje proizvodnju složenih proizvoda u obliku crijeva, O-prstenova, gazišta guma itd.
Vulkanizacija kao završna faza proizvodnje
Tijekom procesa vulkanizacije, obradak prolazi završnu obradu, zbog čega proizvod dobiva karakteristike dovoljne za rad. Suština operacije je primjena pritiska i visoke temperature na modificiranu gumenu smjesu zatvorenu u metalnom kalupu. Sami kalupi ugrađeni su u poseban autoklav spojen na parni grijač. U nekim područjima proizvodnja gume također može uključivati izlijevanje tople vode, što stimulira proces raspodjele pritiska kroz tekućinu. Moderna poduzeća također nastoje automatizirati ovu fazu. Pojavljuje se sve više novih kalupa koji na temelju računalnih programa komuniciraju s mlaznicama za dovod pare i vode.
Kako se proizvode gumeni proizvodi?
To su kombinirani proizvodi koji se dobivaju spajanjem tkanina s gumenom mješavinom. U procesu proizvodnje gumenih proizvoda često se koristi paronit - hibridni materijal dobiven kombinacijom gume otporne na toplinu i anorganskih punila. Zatim se obradak podvrgava obradi valjanjem i vulkanizaciji. Proizvodi od gume također se proizvode pomoću strojeva za štrcaljke. U njima se obradaci podvrgavaju toplinskom djelovanju, nakon čega se provlače kroz profilnu glavu.
Oprema za procese proizvodnje gume
Puni proizvodni ciklus provodi čitava skupina strojeva i jedinica koje obavljaju različite zadatke. Samom procesu vulkanizacije služe kotlovi, preše, autoklavi, kalupi i drugi uređaji koji omogućuju međuoperacije. Za plastificiranje se koristi posebna jedinica - tipičan stroj ove vrste sastoji se od rotora s šiljcima i cilindra. Rotacija dijela rotora vrši se ručnim pogonom. Proizvodnja gume nije potpuna bez komora za kuhanje i kalandera, koji valjaju gumene smjese i primjenjuju toplinski učinak.
Zaključak
Procesi proizvodnje gumenih proizvoda uvelike su standardizirani u smislu mehaničke obrade i kemijske izloženosti. Ali čak i ako se koristi ista proizvodna oprema, karakteristike dobivenih proizvoda mogu biti različite. To dokazuje i domaća guma koja nudi različite skupove radnih svojstava. Najveći udio proizvoda od gume u ruskom segmentu industrije zauzimaju automobilske gume. I u ovoj niši posebno dolazi do izražaja sposobnost tehnologa da fleksibilno modificiraju sastave u skladu sa strogim zahtjevima za konačni proizvod.
Reći ćemo vam od čega se sastoje automobilske gume i koje komponente koriste. Unatoč činjenici da se recepti pripreme za proizvodnju nekih guma drže u tajnosti, glavne komponente sastava su poznate.
Kemijski sastav
Glavni materijal je guma. Dostupan je u različitim oblicima i može biti izrađen od sintetičke ili prirodne gume. Najčešće su gume izrađene od sintetičke gume, budući da se lako razvija i mnogo je jeftinija, a po kvaliteti nije niža od prirodne gume.Drugi po kvantitativnim pokazateljima – ugljik tehnički(čađa). Čini otprilike 30% ukupne smjese. Za što se koristi ugljik? U biti, to je vezivna komponenta smjese, koja djeluje na molekularnoj razini. Bez upotrebe čađe gume bi bile kratkog vijeka, lomljive i podložne povećanom trošenju.
Sumpor se koristi umjesto čađe. Ali izbor jedne ili druge komponente je prije stvar ekonomske izvedivosti. S tehnološkog aspekta, razlika je mala.
Druga alternativa čađi je silicijeva kiselina. Koristi se kao zamjena za čađu jer potonja stalno poskupljuje. Međutim, ova odluka izaziva neke kontroverze među stručnjacima, a one se odnose na činjenicu da silicijeva kiselina, s niskom čvrstoćom, ima veću sposobnost prianjanja na mokru površinu ceste. Odnosno, dok gubimo otpornost na habanje, dobivamo bolje prianjanje.
Kao aditivi za pripremu spojeva koriste se različita ulja i smole. Obavljaju funkciju omekšavanja, što je posebno važno u proizvodnji zimskih guma.
To što guma sadrži silicijevu kiselinu, kukuruzni škrob ili druge dodatke na kojima se reklama ne znači ništa. Važno je izmisliti i potom slijediti recept koji bi korištenjem ovih komponenti omogućio izvrsne performanse gume. Ali ne uspijevaju svi proizvođači u tome.
Može se sažeti da automobilske gume Izrađuju se ili od gume ili od drugih materijala, ali s dodatkom gume. Proizvođači imaju svoj optimalni kemijski sastav, koji određuje različite karakteristike. Jedan se proizvođač usredotočuje na vijek trajanja, drugi na performanse brzine, a treći na performanse na mokroj podlozi. Ove karakteristike određuju cijenu i kvalitetu gume.
Mnogi vlasnici automobila općenito razumiju strukturu automobilskih guma, ali malo ih može reći kako se gume izrađuju. Najčešća ideja je da se guma izlije u određeni kalup iz kojeg se zatim istiskuje gotov proizvod.
Zapravo, to nije tako, a proizvodnja automobilskih guma je složen, visokotehnološki proces koji zahtijeva sofisticiranu specijaliziranu opremu, pažljivu automatiziranu kontrolu i sudjelovanje visokokvalificiranih stručnjaka.
Malo povijesti
Prvu gumenu gumu napravio je davne 1846. godine Robert William Thomson. U to vrijeme nitko nije bio zainteresiran za njegov izum, a ideji o pneumatskoj gumi vratili su se tek 40 godina kasnije, kada je 1887. Škot John Dunlop došao na ideju da napravi karike od crijevo za prskalice, stavljajući ih na kotače bicikla svog sina i napuhujući ih zrakom.
Tri godine kasnije, Charles Kingston Welch predložio je odvajanje zračnice i gume, umetanje žičanih prstenova u rubove gume i njihovo postavljanje na obruč, koji je zatim dobio udubljenje prema sredini. Istodobno su predložene racionalne metode montaže i demontaže guma, što je omogućilo korištenje gumenih guma na automobilima.
Proces proizvodnje guma
Od čega su napravljeni?
Glavni materijal koji se koristi u proizvodnji guma je guma, izrađena od prirodne ili umjetne gume. Ovisno o omjerima i kakvoj se gumi dodaje, krajnji rezultat su ljetne 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 "lebdi" na visokim temperaturama i osigurava pouzdano prianjanje na površinu ceste. Za izradu zimskih guma dodaje se prirodna guma koja gumu čini mekšom i elastičnijom. Zahvaljujući tome, zimske gume ne "preplanu" čak ni pri vrlo jakim mrazevima.
- Uz gumu, u mješavinu gume dodaju se i mnoge druge komponente, kao što su plastifikatori, punila, čađa i aditivi za vulkanizaciju.
- Guma se sastoji od nekoliko elemenata spojenih u jedan: karkasa ili kord, pojasni slojevi, gazni sloj, rub i bočni dio.
Kako napraviti okvir
Kord buduće gume izrađuje se od metalnih, tekstilnih ili polimernih niti na posebnom stroju - "creel". Od mnogih namotaja žice, niti se skupljaju na jednom mjestu. Općenito, 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 namata se u kolute za skladištenje i transport. Budući da je nevulkanizirana guma vrlo ljepljiva, između slojeva se umeću razmaknice kako bi se spriječilo oštećenje karkase.
Kako napraviti zaštitnik
Sljedeća faza proizvodnje je izrada gaznoga sloja. Traka gumiranog užeta uvlači se u stroj koji ga ekstruzijom pretvara u gazni sloj. Kako bi radnici mogli vizualno brzo odrediti veličinu buduće gume, obojene linije su nacrtane na gaznoj površini bojom.
Bočni dio
Rub gume sastoji se od rubnog prstena i sloja viskozne hermetičke gume. Proizvodnja perlica za gume započinje metalnom žicom obloženom gumom, nakon čega se ona uvija na željeni radijus obruča kotača i reže u krugove. Nakon toga se vrši montaža na stroju. Ovaj proces možete detaljnije pogledati u videu.
Skupština
Pretposljednja faza je montaža gotove gume. Izvodi se na stroju koji prima sve gotove elemente. Stroj servisiraju dva radnika: monter i pretovarivač.
Prvi vješa prstenove perli, a drugi umeće kaleme s komponentama. Nakon toga stroj sve radi automatski: spaja dijelove i napuhuje obradak zrakom ispod gazišta s kidačem. Gotovo gotova guma se važe i pregledava na nedostatke. Ovaj proces se također može gledati na videu.
Stvrdnjavanje
Posljednja faza proizvodnje je vulkanizacija. Guma se tretira vrućom parom pod pritiskom od 15 bara i na temperaturi od oko 200 stupnjeva Celzijusa. Kao rezultat toga, guma, čađa i razni aditivi se sinteriraju, a uzorak gaznog sloja i natpisi se nanose na površinu gume pomoću kalupa. Gotove gume se provjeravaju kako bi se osiguralo da zadovoljavaju sve potrebne 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 ovaj materijal napravljen i koje su njegove karakteristike opisano je u članku.
Što je guma
Guma je visoko elastičan polimer. Njegovu strukturu predstavljaju kaotično raspoređeni ugljikovi lanci koje zajedno drže atomi sumpora.
U svom normalnom stanju lanci ugljika izgledaju uvrnuto. Ako se guma rasteže, karbonski lanci će se odmotati. Sposobnost rastezanja i brzog vraćanja u prethodni oblik učinila je materijal poput gume nezamjenjivim u mnogim područjima.
Od čega je napravljeno? Obično se guma proizvodi miješanjem gume sa sredstvom za vulkanizaciju. Nakon zagrijavanja na željenu temperaturu smjesa se zgusne.
Razlika između gume i gume
Kaučuk i guma su visokomolekularni polimeri dobiveni prirodnim ili sintetskim putem. Ti se materijali razlikuju po fizikalnim i kemijskim svojstvima i načinima proizvodnje. Prirodni kaučuk je tvar napravljena od soka tropskog drveća - lateksa. Istječe iz kore kad je oštećena. Sintetička guma se dobiva polimerizacijom stirena, neoprena, butadiena, izobutilena, kloroprena, nitrila Kada se sintetička guma vulkanizira, nastaje guma.
Od čega se proizvode različite vrste guma? 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 podvrgavanja velikim obrnutim deformacijama u širokom temperaturnom rasponu.
- Elastičnost i stabilnost oblika pri malim deformacijama.
- Amorfni - lako se deformiraju laganim pritiskom.
- Relativna mekoća.
- Slabo upija vodu.
- Čvrstoća i otpornost na habanje.
- Ovisno o vrsti gume, gumu karakterizira otpornost na vodu, ulje, benzin, otpornost na toplinu i otpornost na kemikalije, ionizirajuće i svjetlosno zračenje.
S vremenom guma gubi svojstva i gubi oblik, što se očituje razaranjem i smanjenjem čvrstoće. Vijek trajanja gumenih proizvoda ovisi o uvjetima uporabe 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 smjesa. Obično je 20-60% prerađene mase guma. Ostale komponente gumene mješavine su punila, sredstva za vulkanizaciju, ubrzivači, plastifikatori, antioksidansi. Boje, mirisi, modifikatori, usporivači vatre i druge komponente također se mogu dodati u sastav mase. Skup komponenti određen je potrebnim svojstvima, radnim uvjetima, tehnologijom korištenja gotovog gumenog proizvoda i ekonomskim proračunima. Na taj način nastaje visokokvalitetna guma.
Od čega se proizvode gumeni poluproizvodi? U tu svrhu proizvodnja koristi tehnologiju miješanja gume s ostalim komponentama u posebnim mješalicama ili valjcima namijenjenim za proizvodnju poluproizvoda, nakon čega slijedi rezanje i rezanje. Proizvodni ciklus koristi preše, autoklave, bubanj i tunelske vulkanizere. Gumena smjesa dobiva visoku plastičnost, zahvaljujući kojoj budući proizvod poprima željeni oblik.
Proizvodi od gume
Danas se guma koristi u sportu, medicini, građevinarstvu, poljoprivredi i proizvodnji. Ukupan broj proizvoda od gume premašuje više od 60 tisuća vrsta. Najpopularniji od njih su brtve, amortizeri, cijevi, brtve, brtvila, gumirani premazi i materijali za oblaganje.
Proizvodi od gume imaju široku primjenu u proizvodnim procesima. Ovaj materijal je nezaobilazan i u proizvodnji rukavica, cipela, pojaseva, vodootporne tkanine, transportnih pojaseva.
Većina proizvedene gume koristi se za izradu guma.
Guma u proizvodnji guma
Guma je glavni materijal u proizvodnji automobilskih guma. Ovaj proces započinje pripremom gumene mješavine prirodne i sintetičke gume. Zatim se gumenoj masi doda silicij, čađa i druge kemijske komponente. Nakon temeljitog miješanja, smjesa se šalje u pećnicu. Izlaz su gumene trake određene duljine.
U sljedećoj fazi, kabel je gumiran. Tekstilne i metalne užad pune se vrućom gumenom masom. Ovom metodom proizvode se unutarnji, tekstilni i pojasni sloj gume.
Od čega se pravi guma za gume? Svi proizvođači automobilskih guma koriste različite formulacije i tehnologije gume. Kako bi se gotovom proizvodu dala čvrstoća i pouzdanost, mogu se dodati razni plastifikatori i punila za ojačavanje.
Za proizvodnju guma koristi se prirodna guma. Njegovim dodatkom u gumenu smjesu smanjuje se zagrijavanje gume. Većina gumene mješavine je sintetička guma. Ova komponenta daje gumama elastičnost i sposobnost podnošenja velikih opterećenja.
