汽车的「鞋子」怎么来?轮胎生产5阶段大解密

图文/车讯网

5阶段程缺一不可 坚持才有最佳的水准

百种以上的混合物,除了Q度更要对抗强大惯性拉扯。

看似理所当然,每天出现在我们生活中的轮胎,其构造却是一点也不简单,从原料的搭配到最后轮胎宝宝健康检查,需要经过起码6道手续才有办法到达你的手中,毕竟是扮演守护安全的第一道门神,该怎么选择轮胎别怪小编没告诉你。

制造中最神秘的点 原料混炼左右成果

轮胎的制成大致上可分为「混炼、备料成型硫化检验」5大阶段,而制造流程则是可细分为「基础胎胶提炼、素材取得、素材押出、CORD、裁切、还带加工、裁切、钢线加工、成型、完成、出货」11大步骤,而所有轮胎宝宝的诞生都是由「混炼」所源起。

而混炼也就是所谓的胎胶提炼,这个最初的步骤也就是每家轮胎商最神秘的地方,攸关最后左右轮胎性能关键,也就是所谓的体质。这个阶段中,混合了如橡胶硫磺、碳烟、抗氧化物等等添加剂,在封闭式的浑炼机中透过专属的比例均匀的混炼而成。而每一种胎型针对的客户层不同,制作前就会依照不同属性的轮胎,做不同成分比例的调配,也就形成了市面上的性能胎、街胎或是热熔胎不同胎型的诞生。

这个部分也是所有轮胎商的秘密,有些轮胎商可以直接与海外订购混炼完成的素材,回来再自行加工,也有的轮胎商坚持自己混炼,但目的都只有一个,就是给消费者最棒的商品。

轮胎制造流程

1. 基础胎胶提炼--「天然、合成胶、碳纤维、硫磺等原料」

2. 素材取得--------「制造商可省去步骤1,直接找有信誉原料商购入」

3. 素材押出--------「将橡胶素材加热软化,再用器具将胎边押出后冷却成型」

4. CORD-------------「把纤维编织成帘状表面涂上接合剂与橡胶集合形成帘布层来巩固胎体刚性

5. 裁切---------------「依照轮胎尺寸裁切」

6. 还带加工--------「将钢丝与胎胶结合,钢丝环带用于胎壁内确保轮胎行驶中强度

7. 裁切---------------「依照轮胎尺寸裁切」

8. 钢线加工--------「将钢线用橡胶包覆卷成圈状形成钢圈

9. 成型--------------「将帘布层、钢丝环卷成轮胎形状嵌入钢圈上形成生胎

10. 完成--------------「将生胎硫化加热,强化橡胶性能,并且将胎面及胎壁结合」

11. 出货-------------「需要经过真圆等多项测试,通过者才有资格贩售

原料混合 胎面胶的挤出

高温环境汗如雨下,胎胶产生比生产还辛苦。

在备料工程这个阶段,挤出这个动作则显得其为重要,挤出包含了「胎面胶、胎边胶及具有补强功能的三角胶,而原料来源就是先前提到混炼机所制成并且切割成特定长条形状的半成品

而这条生产线最后产出的则是最攸关抓地力的「胎面胶」,在挤出成型之前会将3种不同成分的胶,经由各自的输送带与流道,开始进行预热及朔型,将3种胶质融为一体,最后再由设定好的出口尺寸挤出,成为产品需要的形状及尺寸,此时为了考量到运送至下一个阶段的方便性,会利用收容布来收纳这些半成品。

▲要制成胎面胶的胶料,需要经过由流道进行一连串的预热及塑型组合,才会呈现这种类似布的型态。

内胎设计的科技 底部气密层最重要

为了取代过去传统的内胎,在轮胎底部的「气密层」就显得相当重要,主要是为了完全止空气外泄所打造,而在气密层上头,则是会铺上由纤维制成

帘纱及钢丝,透过压机将胶料与这两个材质做包覆,形成「帘纱层」及「钢丝层」(参考Part.2轮胎构造),主要目的就是为了让轮胎可以确保足够的张力,并且足以支撑轮胎本体的重量,以及抵抗异物的刺入。接下来帘布两面与胶料紧密结合后,就需要因应轮胎的规格做「帘布裁切工程」。

▲要运送这个胎面胶料半成品,需要透过一种叫收容布的材质,将它们卷成一捆来运送。

轮框紧密结合 胎圈钢丝十足重要

而轮胎另一个关键就是胎与圈结合的地方俗称胎圈,由「胎圈钢丝」及「三角胶」所组成,也是轮胎全体使用的胶料中最硬的部位。利用挤出机钢丝圈与三角胶做结合,而三角胶主要是用来作为缓冲胎圈,避免成型时空气渗入最重要的强化胎边刚性材质。

▲轮胎除了橡胶以外,最重要的就是内部的钢丝材质,透过钢丝的组成可巩固整体轮胎刚性,也就会愈性能胎愈重的情况发生,而要保护这些钢丝则是需要定温、定湿的环境。

▲现在的轮胎不需要内胎的秘密就在钢丝层,在轮胎底部的气密层,透过帘纱及钢丝材质的融合,达到无需内胎的强度及密度。

▲胎圈钢丝与三角胶的结合,让轮胎与轮框密合的胎边,拥有全轮胎位置当中最硬的称号。

轮廓愈来越明显 生胎到定型之路

高温硫化化学反应,强度、弹性、抗磨及抗腐蚀功力大增。

轮胎的定型分为两个阶段,第一个阶段俗称「生胎」,第二阶段为「硫化」。生胎部分的制程是利用二次成型机,分别以一次成型及二次成型来达到生胎的形成。利用内面胶、帘纱层及胎边胶做不断重复的堆叠直到强度达成,并按照机器上的设定线加以校正,确保所有堆叠物都在相同水平上。

▲二次成型的最后一个步骤,将先前制作的胎圈与第一个步骤做结合,就会形成一个黑色的大型橡胶体,也就是轮胎的前身「生胎」。

为了做成生胎,二次成型时必须在两侧套上先前由三角胶与钢丝圈结合的胎圈做固定,再将钢丝环带层、尼龙组织与胎面胶等等,在滚筒上进行贴合,最后在透过机器巷内充气、挤压做结合完成生胎,此时轮胎的雏形已经完整诞生,大概就是透过超音波,隐约看到宝宝圆圆的外观。

▲在滚筒上不断的重复贴上内面胶、帘纱层及胎边胶,这就是二次成型的第一个步骤。

施以硫化反应 强健全身筋骨

有了清楚了轮胎雏形后,生胎则还需要透过「硫化」加以定型。在生胎进入垂直式硫化机前,需要透过人力的搬运将生胎一一下锅,是透过「高压」、「高温」及「硫磺」产生的化学反应,就被称之为硫化,透过这样的处理,方可让轮胎胶质的强度、韧性、抗磨及抗腐蚀性达到巅峰,并且生胎在硫化机内约15分钟后,胎胶表面则会依照机具内的胎纹设定完整雕刻出来,而胎边的所有资讯(Part.4标示判读)都会在此时诞生。

▲为了让所有堆叠物都保持在相同水平位置,需要将胶质上的定位线做零误差的贴合才可以。

全身健康检查 达到标准才可出院

轮胎是否合乎标准的最后一到手续当然就是「检验」,与小宝宝出生到出院回家,医院都会问父母是否要参加各种检查一样道理,只不过轮胎宝宝没有选择余地。需要透过各种检查来确认没有缺陷,并且修饰因为硫化过程中所产生的小细毛,接着抽血解查身体内部是否达到当初设定值,必且最后再利用走行试验机确认性能无虑,才能贴上标签确认得以市售

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▲将生胎移动到直立式硫化机内,则是完全需要人力来搬运。

▲在硫化炉内15分钟后,会将橡胶的所有性能催到最顶端的境界,必且此时胎面纹路及胎边所有资讯,都会在炉内时候全数刻上。

▲工厂内会在透过切片抽验轮胎是否有达到材质设定上的水准,并且透过X光机检查每条轮胎是否有缺陷,达到百分之百的拦截率。

▲经过了「混炼、备料、成型、硫化、检验」5大步骤,最后能贴上标签的产品才有办法市售,真的要谢谢这些在高温环境下辛苦的人员,让大家可以安心的带全家人快乐出游。

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