Quy trình sản xuất lốp xe

Chia sẻ: Nguyễn Hoàng Lương | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

1.386
lượt xem 209
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Lốp xe thành phần rất quan trọng của ô tô bởi nó tiếp xúc với mặt đường, giúp truyền động lực, chi phối và điều khiển toàn bộ quá trình hoạt động. Lốp xe còn có chức năng nâng đỡ toàn bộ trọng lượng và làm giảm xung động do mặt đường tác động lên ô tô

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Quy trình sản xuất lốp xe

QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 I. CẤU TẠO VÀ TÍNH NĂNG CỦA LỐP XE: Lốp xe là thành phần rất quan trọng của ôtô b ởi nó ti ếp xúc v ới mặt đường, giúp truyền động lực, điều khiển và chi ph ối toàn b ộ quá trình hoạt động. Lốp xe còn có chức năng nâng đỡ toàn bộ trọng l ượng và làm giảm xung động do mặt đường tác động lên ôtô 1.Cấu tạo của lốp xe: Lốp xe ôtô có thể chia thành các phần chính gồm: tanh, vải bố, bố lốp, hoa lốp và thành lốp. Hình 1. Các bộ phận chi tiết trong lốp xe 1
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 Hình 2. Các bộ phận chính trong lốp xe a.Tanh: Cấu tạo: các tấm vải quấn quanh các dây kim loại hoặc nhiều dãy tanh đơn đặt song song, các dây kim loại đều được bọc cao su. Dây kim loại th ường dùng là thép Chức năng: lõi thép bọc cao su có độ bền kéo cao tạo độ bền cần thiết cho lốp khi lắp và giúp lốp kết nối chắc chắn vào vành bánh xe. b. Bố lốp: Cấu tạo: A Lốp bố tròn So với lốp bố chéo, sự biến dạng trên bề mặt ngoài của nó nhỏ hơn. Do đó, nó có tính năng bám và quay vòng tốt hơn. Do nó có độ cứng vững cao, nó dễ truyền chấn động từ mặt đường hơn. B Lốp bố chéo So với lốp bố tròn, loại này êm hơn, nhưng tính năng quay vòng của nó bị ảnh hưởng một chút 2
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 Chú thích hình 3: 1 Hoa lốp 2 Dây tăng cường (Lớp ngăn cứng) Những dây tăng cường được bố trí dọc theo chu vi giữa lớp hoa lốp và lớp sợi bố. 3 Lớp sợi bố (bố chéo) Tạo nên kết cấu lớp cho lốp tạo thành lốp 4 Lớp lót trong Một lớp cao su tương tự như sam, nó được gắn vào vách trong của lốp. 5 Dây mép lốp Giữ chặt lốp vào vành. Hình 3. Bố lớp và các bộ phận của lốp c. Thân lốp(vải bố): Thân lốp được làm từ nhiều lớp vải khác nhau còn gọi là vải bố. Thông thường, đây là loại vải sợi polyester. Phân loại: - Bố tròn: sợi vải chạy vuông góc với talông của lốp xe Bố chéo: chạy cắt chéo talông 1. 3
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 Các lớp vải bố được tráng cao su để kết dính với các thành phần khác cũng như tránh cho không khí thẩm thấu. So với lốp bố chéo, lốp bố tròn ít biến dạng bề mặt ngoài hơn, do vậy, tính năng bám đường và quay tốt hơn. Tuy nhiên, do độ cứng cao c ủa nó nên kh ả năng giảm các chấn động từ mặt đường kém hơn lốp bố chéo. Số lớp vải bố: Phụ thuộc vào chức năng sử dụng của lốp. Thông thường, lốp xe gồm hai lớp vải trở lên. Với xe chạy với tốc độ cao th ường có thêm 1 hoặc hai lớp vải bố giúp cho lốp trở nên bền chắc h ơn. S ố v ải b ố nói lên đ ộ bền của lốp xe. Lốp bố tròn đai thép có thêm các đai làm bằng thép đ ược s ử d ụng đ ể tăng đ ộ chắc chắn cho phần bố nằm trong talông. Những chiếc đai này giúp lốp không bị xuyên thủng, đồng thời, ổn định mặt phẳng lốp để tạo ti ếp xúc tối đa với mặt đường. d.Thành lốp: Bên ngoài tráng cao su tổng hợp, nhằm tạo sự ổn định bề mặt bên cho lốp, bảo vệ các lớp vải bố và không cho không khí th ẩm thấu ra ngoài. Thành l ốp có thể có thêm các thành phần nhằm tăng cường độ chắc chắn cho bề m ặt bên của lốp. Tiếp theo là lớp talông có thành phần tổng h ợp t ừ các lo ại cao su t ự nhiên và nhân tạo. Talông và thành lốp được chế tạo thông qua quá trình đùn nhiệt. f. Hoa lốp: Lớp bên ngoài của lốp dùng để bảo vệ lớp sợi bố và chống mòn cũng nh ư rách. Hoa lốp cùng các rãnh lốp được thiết kế căn cứ theo công năng sử d ụng. Khi xe di chuyển trên đường, không khí bị nén giữa các rãnh, hoa lốp là nguyên nhân gây tiếng ồn. Vì rãnh hoa lốp tiếp xúc với m ặt đường có không khí bị cuốn vào và bị nén giữa các rãnh và mặt đường. Khi hoa lốp rời khỏi mặt đường, không khí bị nén bật ra khỏi các rãnh tạo ra tiếng ồn. Tiếng ồn hoa lốp tăng lên, nếu hoa lốp có dạng dễ cuốn nhiều không khí vào các rãnh hơn. 2. Các thông số và ý nghĩ các thông só ghi trên lốp: 4
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 P215/55 R15 95H có thể hiểu như sau: P: Loại xe Chữ cái đầu tiên cho ta biết loại xe có th ể sử dụng. P “Passenger”: lốp dùng cho các loại xe có thể chở “hành khách”. Ngoài ra còn có một s ố loại khác như LT “Light Truck”: xe tải nhẹ, xe bán tải; T “Temporary”: lốp thay th ế tạm thời. 215: Chiều rộng lốp Chiều rộng lốp được đo từ vách này tới vách kia (mm). 55: Tỷ lệ bề dày/chiều rộng lốp Số 55 đằng sau vạch xiên chỉ tỷ lệ giữa chiều rộng và bề dày lốp. Trong ví dụ trên đây, bề dày bằng 55% chiều rộng lốp. R: Cấu trúc của lốp Các lốp thông dụng trên xe hầu như đều có cấu trúc Radial tương ứng với chữ R. Ngoài ra, lốp xe còn có các chữ khác như B, D, hoặc E nhưng hiện nay rất hiếm trên thị trường. 15: Ðường kính la-zăng Với mỗi loại lốp chỉ sử dụng được duy nhất một cỡ la-zăng. Số 15 tương ứng với đường kính la-zăng lắp được là 15 inch. 95H: Tải trọng và tốc độ giới hạn Số 95 tương ứng với tải tương ứng mà lốp có thể chịu được. Thông thường vị trí này có số từ 75 tới 105 tương đương với tải trọng từ 380 tới 925 kg. Bên cạnh chỉ số tải trọng là một chữ cái giới hạn tốc độ tối đa mà lốp có thể hoạt động bình thường, với chữ cái H, lốp xe sẽ có tốc độ tối đa tương ứng là 210 km/h. Tốc độ tối đa của lốp có thể tra trong bảng: Kí hiệu Vận tốc tối Kí hiệu Vận tốc tốiđa đa (km/h) (km/h) F 80 Q 160 G 90 170 R J 100 180 S K 110 190 T L 120 200 U M 130 210 H N 140 240 5
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 P 150 >240 V Z Ngoài những thông số chính, trên lốp xe còn có những ký hiệu khác: Treadwear: Khả năng chịu mòn của lốp. Giá trị tiêu chuẩn là 100, chỉ số này càng cao thì khả năng chống mòn càng tốt. Traction: Đo khả năng bám đường của lốp. Theo thứ tự từ cao xuống thấp: AA, A, B, C Temperature: Khả năng chịu nhiệt của lốp xe. Theo thứ tự từ cao xuống thấp: A, B, C M + S: Ký hiệu này đảm bảo lốp xe đạt yêu cầu tối thiểu khi đi trên mặt đường lầy lội hoặc phủ tuyết. Maximum load: tải trọng tối đa của lốp xe (pound hoặc kg) Maximum Inflation Pressure: Áp lực hơi tối đa. II. PHÂN LOẠI VỎ XE: Theo kết cấu lớp:(Hình 3) 1. 1.1 Lốp bias(lốp vải mành chéo) Là loại lốp mà lớp sợi bố được cấu tạo từ các lớp s ợi mành có hướng chéo nhau, hợp với đường hướng tâm của lốp một góc. Một số đặc tính của lốp bias: - Sinh nhiệt nhiều. - Thân lốp chịu tải trọng và lực tác dụng nhiều. 1.2Lốp radial (lớp vải mành hướng tâm) Là loại lốp có sự phân bố sợi mành theo hướng thân mặt cắt lốp. Và lốp còn được gia cường bằng các lốp bố ở đỉnh. Một số đặc tính của lốp radial: 6
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 - Chống mài mòn rất tốt. - Ít sinh nhiệt hơn. - Tính ổn định cao hơn. - Khả năng chịu uốn gấp tốt. - Lốp bám đường tốt hơn nên an toàn cho người lái hơn. 2. Theo phương pháp giữ hơi: Hình 4. Các loại lốp xe A-Lốp có săm B-Lốp không săm C-Lốp profile thấp D-Lốp có thể chạy khi bị xì hơi E-Lốp dự phòng loại gọn(loại T) 2.1 Lớp có săm: Là loại lốp có săm để giữ hơi bên trong. Đối với ở Việt Nam, lốp có săm có 2 ưu điểm là: 7
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 • Có thể chở nặng. Do các quy định ở Việt Nam về việc chở quá tải còn khá lỏng lẻo dẫn đến tình trạng h ầu h ết các xe tr ọng t ải lớn đều chở quá quy định. • Rẻ tiền hơn. 2.2 Lớp không săm: Người ta thay săm bằng một lốp cao su đặc biệt lót trong để làm kín, và đòi hỏi lốp phải kín tại khu vực gót lốp, tiếp xúc với vành. Các ưu điểm của lốp không săm mang lại so với lốp có săm là: • Ít sinh nhiệt nội, do lốp chỉ có 1 lớp lốp nên loại bỏ được yếu tố ma sát giữa lốp và săm như lốp có săm và do hơi tiếp xúc trực tiếp với vành nên phân tán nhiệt tốt. • Tuổi thọ cao. • Thất thoát hơi chậm hơn, do phía mặt trong của lốp không săm được phủ một lớp cao su butyl chịu nhiệt và chống thẩm thấu không khí, do đó tiện khi cán trúng đinh, vẫn có thể chạy được một đoạn đường nữa tới trạm vá lốp. • Trong các trường hợp xe vận hành với tốc độ cao hoặc khi xe nghiêng vào cua, kết cấu má lốp của lốp không săm do được thiết kế để tránh biến dạng nhiều sẽ giúp xe hoạt động êm ái và ổn định hơn. • Có khả năng tiết kiệm nhiên liệu do có ch ỉ số lực cản lăn và đ ộ rung nhỏ hơn rất nhiều so với lốp có săm. • Lốp không săm là một khối thống nhất, chế tạo dễ đạt tính chính xác hơn. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm là: • Nếu gót lốp bị tổn thương, độ kín giữa lốp và vành không còn, lốp không còn dùng được. • Tương tự vành phải hoàn toàn không có vết xước và rỉ sét, và yêu cầu phải lắp vừa kín lốp, nên chí phí chế tạo vành cao. 8
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 Mặt cắt thiết diện của lốp có săm(trái), lốp không săm (phải) 3. Theo hoa mặt lốp: Hoa lốp được chế tạo theo nhiều kiểu khác nhau, tùy theo điều ki ện khác nhau của mặt đường và của từng loaj xe đang sử dụng. 3.1 Kiểu gân dọc: Gồm nhiều rãnh xúc xắc chạy dọc theo chu vi của lốp. • Thích hợp cho mặt đường trải nhựa, tốc độ cao. Thường dùng cho các loại xe buýt, xe du lịch hoặc xe tải nhẹ. • Có đặc tính làm giảm tối đa sức cản lăn và sức c ản tr ượt ngang của lốp. Ngoài ra, lốp loại này còn có khả năng giảm được tiếng ồn. 9
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 3.2 Kiểu gân vấu: Các rãnh chạy ra mép lốp theo hướng gần như vuông góc. • Phù hợp với loại đường gồ ghề, đường không trải nhựa, tốc đô chậm. Thường dùng cho các loại máy xây dựng, xe tải h ạng nặng. • Loại này có sức cản lăn hơi cao, sức cản trượt ngang thấp hơn, độ ồn lớn, các vấu lốp có thể mòn không đều. 3.3 Kiểu gân dọc và kiểu vấu kết hợp: Kiểu này kết h ợp đ ược các tính năng c ủa c ả 2 ki ểu trên: gi ảm đ ộ trượt ngang, nâng cao tính năng dẫn động và phanh, chạy được trên cả các đường trải nhựa và gồ ghề. 3.4 Kiểu kết khối: Các hoa lốp được chia thành các khối độc lập. Sử dụng ở hầu hết các lốp chạy trên đường có tuy ết, các l ốp • radial. Thường dùng cho xe du lịch. • Có tính năng dẫn động và phanh cao, giảm độ trượt dài và trượt quay, nhưng thường mòn nhanh hơn so với kiểu lốp gân dọc và vấu đặc biệt. 10
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 III. NGUYÊN LIỆU VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT : I. Nguyên liệu: 1. Nguyên liệu tạo hỗn hợp cao su: Cao su thiên nhiên: - Lý tính : Phân tích mẫu cao su thiên nhiên Chỉ số Giới hạn (%) Trung bình (%) Độ ẩm 0.5 0.3-0.1 Chất trích ly bằng 2.5 1.5-4.5 aceton Protein 2.5 2.0-3.0 Tro 0.3 0.2-0.6 Cao su 94.2 Khối lượng riêng của cao su khô là 0,914. Cao su thiên nhiên tan trong các dung môi họ béo ,họ thơm , ít tan trong các dung môi cho ra oxi như acetone. - Hóa tính: Cấu trúc phân tử của cao su thiên nhiên là polystyren có trọng lượng phân tử đ ến 20.000 ở dạng cis-1,4. Dạng isopren cis-1,4 này chiếm 100% trong phân tử cao su của giống Hevea Brasinliensis. Chính nhờ cấu trúc đều đặn này ( khác với polyisopren tổng hợp ) làm cho chất này kết tinh khi bị kéo căng dẫn đến kết quả là lực kéo đứt cao su sống cao ảnh hưởng tốt đến quy trình cán luyện cũng như tính năng của sản phẩm khi chưa có chất độn. 11
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 Mỗi một đơn vị C5H8 của dãy phân tử có một nối đôi ( chưa bão hòa ) làm cho cao su có thể lưu hóa dễ dàng bằng hệ thống lưu huỳnh. Tuy nhiên, mặc khác điều này cũng làm cho cao su thiên nhiên dễ bị oxy hóa. Ozon tác kích dễ dẫn đến tình trạng lão hóa (đứt mạch ) do đó khả năng chịu nhiệt của cao su kém. Cao su thiên nhiên dễ bị phân hủy ở nhiệt độ 192oC. Cao su tổng hợp: Cao su butyl là chất đồng trùng hợp gồm một lượng nhỏ cao su isopren ( khoảng 1- 3% ) và iso butylen dùng xúc tác là AlCl3 hòa tan trong clorua methyl. Cấu trúc hóa học của cao su butyl như sau : Độ tinh khiết của iso butylene rất quan trọng để có được cao su butyl phân tử lượng cao. Hàm lượng n-butence phải dưới 0,5% và độ tinh khiết isoprene phải trên 95%. Bằng phương pháp đo độ nhớt người ta xác định được phân tử lượng cao của cao su butyl từ 40.000-80.000, tỷ trọng là 0,91. - Tính năng : Cao su butyl có tính không lão hóa rất thấp nếu tính theo phân tử lượng thì tính không bão hòa là 1/5000 ( cao su thiên nhiên 1/68 ). Do tính chất này nên cao su butyl cho những tính chất đặc biệt sau : + Tính thấm khí rất nhỏ : độ kín khí của cao su butyl tốt hơn 8 lần c ủa cao su thiên nhiên. + Tính kháng nhiệt lão hóa : cao su butyl lưu hóa với hệ thống lưu huỳnh và chất xúc tiến thường có khuynh hướng biến mềm nếu thường xuyên tiếp xúc với môi trường có nhiệt độ 300-400oF + Tính kháng ozon và kháng thời tiết. + Tính kháng hóa chất và kháng ẩm. + Khó gia công. Chất lưu hóa: Lưu huỳnh và hợp chất lưu huỳnh Các chất lưu hóa được thêm vào nguyên liệu cao su nhằm mục đích tạo một mạng lưới không gian ba chiều giữa các phân tử cao su làm cho cao su nguyên liệu 12
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 sau khi lưu hóa có khả năng sử dụng ở một thang nhiệt độ rất rộng. Loại chất tạo mạng thay đổi tùy theo loại cao su nguyên liệu được sử dụng. Ở đây sử dụng chủ yếu là hệ thống lưu huỳnh để lưu hóa cao su : Có nhiều dạng l ưu huỳnh đ ược s ử dụng trong công nghiệp cao su . lưu huỳnh hình thoi , lưu huỳnh vô đ ịnh hình, l ưu huỳnh kết tủa và lưu huỳnh thể keo. Tất cả các loại lưu huỳnh sử dụng trong công nghệ cao su đều có quy định riêng cho từng loại, tuy nhiên phải đặt các chỉ tiêu tối thiểu. Lưu huỳnh và chất xúc tiến phân bố đều trong hỗn hợp cao su mới có hy vọng trong cao su cũng tăng, khi nguội hàm lượng lưu huỳnh có thẻ đạt đến tình trạng quá bão hòa và phun ra bề mặt bán thành sản phẩm làm giảm tính dính đ ồng thời làm giảm tính năng của sản phẩm Chất xúc tiến: Để đẩy nhanh quá trình lưu hóa người ta thêm vào hỗn hợp cao su các ch ất hóa học được gọi là chất xúc tiến. Việc sử dụng các chất xúc tiến cho phép giảm số lượng cần thiết các chất lưu hóa, hạ thấp nhiệt độ và rút ngắn thời gian của quá trình lưu hóa, đồng thời còn cải tiến nhiều tính chất cơ lý của sản phẩm l ưu hóa. Các hợp chất hữu cơ có thể dùng làm chất xúc tiến lưu hóa thuộc nhiều lớp , s ố chất cũng có thể đến nhiều trăm, nhưng vì đa số đều độc, lại đắt cho nên chỉ có một số được sử dụng phổ biến trong công nghiệp sản xuất vỏ ruột xe hơi. Kèm theo đặc tính lý hóa của chúng : + Thiuram : là lớp chất xúc tiến hoạt động nhất được mệnh danh là siêu xúc tiến. Chúng còn được sử dụng như những chất lưu hóa và sản phẩm có tính b ền nhi ệt cao. + Captax, altax, sulfenamit BT, sulfenamit S , sulfenamit M là những chất xúc tiến hoạt động nhưng kém hơn Thiuram. + Đipheniguanidin ( DPG ) : Chất xúc tiến có tác dụng ôn hòa + Xúc tiến DBG : là loại xúc tiến trung bình có tính kiềm + Chất tăng hoạt : có thể dùng một mình không cần các xúc tiến khác. + Chất trợ xúc tiến : cần dùng ZnO , không cần dùng acid stearic, tuy nhiên nên thêm một lượng nhỏ ( dưới 3 % ) để đạt hiệu quả cao. + Xúc tiến nhanh disulfur benzothiazyl ( MBTS hay DM ) :Là loại xúc tiến nhanh ,thao tác an toàn. Dạng bột trắng hơi vàng , không mùi vị có tỷ trọng 1.50 , kh ối 13
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 lượng phân tử M = 332, điểm chảy > 170oC , không tan trong nước , rượu,axeton và xăng . Hơi tan trong benzen, cloroform và dicloetan. Rất ít bị biến tính khi tồn trữ + Xúc tiến nhanh Mercapto benzo triazole (MBT) . Đây là loại xúc tiến nhanh rất thông dụng .Dạng bột màu trắng có vị đắng , khối lượng riêng 1,62 + Chất trợ xúc tiến : axit stearic 1-4% và ZnO 3-5%. + Chất độn : PbO , Ca(OH)2, MgO tăng hoạt mạnh và có khả năng dẫn đến tự lưu. Chất chống tự lưu Scurax: Dạng bột, tinh chế trắng mịn, khối lượng riêng 1.40, điểm chảy trên 125 C không tan trong nước, hơi tan trong xăng, tan thường trong benzen, rất tan trong rượu, acetone và chlorofrom. Rất hiếm khi biến tính khi tồn trữ.Ngoài ra để làm chậm lưu hóa sớm các hỗn hợp cao su.Đặc biệt từ cao su thiên nhiên trong lúc hỗn luyện và chế tạo bán thành phẩm, người ta đưa vào hỗn hợp anhydricphtaleic hoặc N-nitrozol difhenylamine hay nguyên liệu chất khác hàm lượng dùng 0.2-0.7 phần trọng lượng trên 100 phần cao su. Đó là nguyên liệu chất làm chậm lưu hóa. Chất trợ xúc tiến Chất trợ xúc tiến tạo với các chất xúc tiến những phức chất, và các phức này có nhiệm vụ hoạt hóa lưu huỳnh làn tăng tốc độ lưu hóa và cải thiện được tính năng của sản phẩm. Chất phòng lão : Trong thời gian tồn trữ cũng như chế biến, một số loại cao su bị hủy hoại hay biến chất một phần do ánh sáng, nhiệt độ và một số kim loại có hại nhưng quan trọng nhất là sau khi lưu hóa, sản phẩm chịu tác động mãnh liệt của các tác nhân trong thời gian sử dụng nhất là đối với các loại cao su có dây phân tử chưa bão hòa. Sự lão hóa cao su được thể hiện dưới nhiều hình thức rất khác nhau : biến màu, xuất hiện các vết nứt, biến cứng, chảy nhão và dĩ nhiên là tính năng cơ lý cũng giảm. Chất độn: Thường chất độn chiếm một thể tích khá lớn trong cao su. Trong các sản phẩm thường dùng chất độn chiếm từ 30-70% so với trọng lượng cao su nguyên chất. Ngoài các sản phẩm nhúng từ mủ latex, trọng lượng chất độn thường không vượt quá 10%, ít khi các sản phẩm từ cao su khô được sử dụng không có chất độn trong hỗn hợp. Tùy thuộc vào bản chất, các chất độn có thể tham gia vào từng hỗn 14
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 hợp cao su để mang lại các tính chất sau: + Cải thiện một số tính chất sản phẩm :Tăng độ cứng: cao su thiên nhiên, cao su tổng hợp,tăng lực kéo đứt,tăng ứng suất,tăng tính kháng mòn,tăng tính kháng dầu, kháng nhiệt,giảm tính co rút của sản phẩm sau khi lưu hóa,tăng khả năng truyền nhiệt, giải nhiệt nội sinh. + Cải thiện quy trình chế tạo sản phẩm:Dễ đúc khuôn, dễ cán tráng, ép đùn…Làm cho ngoại hình của sản phẩm đẹp.Giảm tính co rút của bán thành sản phẩm. + Hạ giá thành sản phẩm : Vì thường các chất độn có giá rẻ hơn cao su. Phân loại và chỉ tiêu chất lượng của các loại chất độn: - Than đen: Dùng trong công nghiệp cao su có nhiều loại và thường được gọi theo tính năng của chúng: MPC : than đen máng dễ thao tác trung bình : loại than này có khả năng bổ cường cao càng dễ hỗn luyện trong các loại cao su có độ dẻo trung bình. Nó thường được sử dụng nhiều vì sản phẩm có cơ tính tốt, cộng thêm tính dễ thao tác. Thường sử dụng làm mặt lốp, sản phẩm kỹ nghệ, đế dày v.v… được sử dụng với các loại cao su thiên nhiên, và các loại vật liệu tương tự. HAF : than đen lò kháng mài mòn cao : loại than này đem lại cho sản phẩm cơ tính gần giống với than đenMPC. Với lượng dùng trên 40% nó cũng có thể dẫn truyền tốt giống như nếu không nói là hơn các loại than CC. Than HAF thường dùng bổ cường cho GR-S phương pháp lạnh, nhưng nó cũng bổ cường cho tất các loại cao su khác và tính chất quan nhất là kháng mài mòn cao. Các loại than HAF dần dần thay thế các loại than đen máng. SRF : than đen lò bán bổ cường, có các tính chất: + Cho phép sản xuất các sản phẩm có giá thành hạ so với thể tích. + Cải thiện tính khánh dầu của sản phẩm do việc sử dụng nhiều chất độn. + Làm sản phẩm có độ nảy tốt. Than SRF thích hợp để sản xuất các sản phẩm đệm, ống, đế giày, bọc dây cáp, săm xe… nó tham gia tốt vào các hỗn hợp cao su thiên nhiên, cao su đ ược tái sinh cũng như các loại cao su khác. - Kaolin: Nói chung đất sét gồm rất nhiều thành phần, nhưng thành phần chính là silicat alumium nhậm nước hay còn gọi là kaolin. Tính chất các loại đất sét: 15
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 + Khối lượng riêng là : 2.6 + Độ ẩm : kaolin không hút nước, trong môi trường ẩm đến 90% nó hút chừng 1.3% nước. + Màu sắc đóng một vai trò quan trọng trong các sản phẩm màu sáng. Khả năng nhuộm màu trong cao su rất yếu vì chiết suất của chất độn này tương tự như cao su. Thường đất sét cứng sức nhuộm màu càng mạnh hơn đất sét mềm. Chất làm mềm và chất hóa dẻo: Các chất trợ thao tác đóng một vai trò quan trọng trong quá trình công nghệ ch ế t ạo sản phẩm. Các chất chuyên đổi tính chất của hỗn hợp cao su nhằm cho các mục đích đặc biệt mà bản chất của cao su không có được, ví dụ màu sắc, chất tạo bọt, chất mài, chất chống cháy, các loại tăng vẻ mỹ quan của sản phẩm… 2. Vải mành: - Vải mành là một trong những sản phần chủ yếu để tạo thành lốp, được dùng đ ể chế tạo thân lốp. Vải mành là những sợi polyamid, polyester,… hiện nay thường s ử dụng nhiều nhất là sợi polyamid, tiêu biểu là sợi nylon 6.6 - Cấu tạo chủ yếu của vải mành là những sợi dọc, có những sợi ngang rất nhỏ và thưa để nối định vị sợi dọc. Trong lốp, tầng vải mành được đặt chéo nhau một góc nào đó nhằm tạo cho lốp đàn tính và tính mềm nhất định. - Do điều kiện làm việc của vải mành trong lốp bị biến hình nhiều lần và chịu nhiệt độ cao nên yêu cầu của vải mành là độ thô của sợi mành nhỏ, có cường độ chịu mỏi cao, đàn tính lớn, biến hình vĩnh cửu nhỏ, tính chịu nhiệt độ cao. Ngoài vải mành có sợi ngang ra, còn có vải mành không có sợi ngang. 3. Thép sử dụng trong lốp xe: Có khoảng 2,5 pounds thép được sử dụng trong lốp xe bao gồm cả dây tanh và thép sợi làm lớp. Dưới đây là một ví dụ về thành phân thép carbon có cường độ cao, có độ bền kéo 2750MN/m2 và một số thành phần: STEEL BELTS BEAD WIRE Carbon 0.67 - 0.73% 0.60% min. Manganese 0.40 - 0.70% 0.40 - 0.70% Silicon 0.15 - 0.03% 0.15 - 0.30% 16
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 Phosphorus 0.03% max. 0.04% max. Sulfur 0.03% max. 0.04% max. Copper Trace Trace Chromium Trace Trace Nickel Trace Trace 66% Copper 98% Brass COATING 34% Zinc 2% Tin Bố thép: - Trong lớp xe radial: tính năng vượt trội so với lốp Bias trước đây đó là nhờ lớp bố thép. Lớp bố thép được tạo từ các sợi thép ghép song song và được ngâm tẩm cao su tương tự như lớp vải mành. Dây tanh: - Trong chế tạo lốp, dây thép tanh chủ yếu được dùng làm vòng tanh là bộ phận nằm phía dưới hai bên hông lốp, có tác dụng tăng độ bám chắc của lốp vào vành xe. - Yêu cầu cảu dây thép tanh: * Bề mặt không bị han gỉ hoặc sờn nhám * Đường kính dây thép phải đều đặn và bằng nhau * Vòng tanh không có hiện tượng loạn dây và lỏng lẻo, bề mặt dây thép mạ đ ồng phải đều đặn,… Một số ví dụ về thành phần trong đơn pha chế sản xuất lốp xe: - Lốp xe vận tải hành khách Cao su tự nhiên 14% Cao su tổng hợp 27% Carbon đen 28% Thép 14-15% Vải, chất độn, máy, antiozonants, … 16 - 17% Trung bình trọng lượng: New 25 lbs, Scrap 20 lbs. - Lốp xe tải Cao su tự nhiên 27% Cao su tổng hợp 14% Carbon đen 28% 17
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 Thép 14-15% Vải, chất độn, máy gia, 16 - 17% antiozonants, … Trung bình trọng lượng: New 120 lbs Scrap 100 lbs. Ví dụ đơn pha chế sử dụng trong sản xuất lốp, tùy mỗi nhà sản xuất mà họ có công thức riêng cho sản phẩm của họ: Vỏ ngoài lốp Base Hông Lớp lót (PHR) (PHR) (PHR) (PHR) Natural Rubber 50.0 100.0 75.0 Styrene-Butadiene Rubber 50.0 25.0 Isobutylene-Isoprene Rubber 100.0 Carbon Black (Grade N110) 50.0 15.0 20.0 Carbon Black (Grade N330) 25.0 35.0 Carbon Black (Grade N765) 50.0 Processing Oil 7.5 5.0 5.0 3.0 Antioxidant 1.0 0.75 1.0 1.0 Antioxidant Wax 2.0 Stearic Acid 2.0 4.0 3.0 1.5 Zinc Oxidant 5.0 5.0 5.0 5.0 Accelerator (High) 1.0 0.7 Accelerator (Middle) 1.25 0.4 18
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 Accelerator (Low) 0.4 Sulfur 2.5 3.0 2.8 2.0 *PHR = Per Hundred Rubber *Carbon grade = ASTM grading : Particle size and structure of carbon are different. II. Qui trình sản xuất lỗp xe: 19
QUY TRÌNH SẢN XUẤT LỐP XE December 9, 2010 Quá trình sản xuất gồm các giai đoạn: 1. Trộn nguyên liệu 2. Cán tráng tạo lớp vải mành - lớp bố thép và tanh 3. Tạo lớp cao su mặt lốp – lớp lót trong 4. Ghép tạo hình lốp 5. Lưu hóa – Lốp xe 6. kiểm tra Cao su thiên nhiên: qua giai đoạn sơ luyện, để cắt đứt các mạch nối ngang trong quá trình lưu trữ 1.Trộn nguyên liệu 20