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輪胎寶寶會難產嗎? 生產線全數解密

5階段程缺一不可

堅持才有最佳的水準

百種以上的混合物,除了Q度更要對抗強大慣性拉扯。

看似理所當然,每天出現在我們生活中的輪胎,其構造卻是一點也不簡單,從原料的搭配到最後輪胎寶寶的健康檢查,需要經過起碼6道手續才有辦法到達你的手中,畢竟是扮演守護安全的第一道門神,該怎麼選擇輪胎別怪小編沒告訴你。

製造中最神秘的點

原料混煉左右成果

輪胎的製成大致上可分為「混煉、備料、成型、硫化、檢驗」5大階段,而製造流程則是可細分為「基礎胎膠提煉、素材取得、素材押出、CORD、裁切、還帶加工、裁切、鋼線加工、成型、完成、出貨」11大步驟,而所有輪胎寶寶的誕生都是由「混煉」所源起。

而混煉也就是所謂的胎膠提煉,這個最初的步驟也就是每家輪胎商最神祕的地方,攸關最後左右輪胎性能的關鍵,也就是所謂的體質。這個階段中,混合了如橡膠、硫磺、碳煙、抗氧化物等等添加劑,在封閉式的渾煉機中透過專屬的比例均勻的混煉而成。而每一種胎型針對的客戶層不同,製作前就會依照不同屬性的輪胎,做不同成分比例的調配,也就形成了市面上的性能胎、街胎或是熱熔胎不同胎型的誕生。

這個部分也是所有輪胎商的秘密,有些輪胎商可以直接與海外訂購混煉完成的素材,回來再自行加工,也有的輪胎商堅持自己混煉,但目的都只有一個,就是給消費者最棒的商品。

 

輪胎製造流程

1. 基礎胎膠提煉--「天然、合成膠、碳纖維、硫磺等原料」

2. 素材取得--------「製造商可省去步驟1,直接找有信譽原料商購入」

3. 素材押出--------「將橡膠素材加熱軟化,再用器具將胎邊押出後冷卻成型」

4. CORD-------------「把纖維編織成簾狀,表面塗上接合劑與橡膠集合形成簾布層來鞏固胎體剛性」

5. 裁切---------------「依照輪胎尺寸裁切」

6. 還帶加工--------「將鋼絲與胎膠結合,鋼絲環帶用於胎壁內確保輪胎行駛中強度」

7. 裁切---------------「依照輪胎尺寸裁切」

8. 鋼線加工--------「將鋼線用橡膠包覆捲成圈狀形成鋼圈」

9. 成型--------------「將簾布層、鋼絲環捲成輪胎形狀嵌入鋼圈上形成生胎」

10. 完成--------------「將生胎硫化加熱,強化橡膠性能,並且將胎面及胎壁結合」

11. 出貨-------------「需要經過真圓等多項測試,通過者才有資格販售」

原料混合

胎面膠的擠出

高溫環境汗如雨下,胎膠產生比生產還辛苦。

在備料工程這個階段,擠出這個動作則顯得其為重要,擠出包含了「胎面膠、胎邊膠及具有補強功能的三角膠,而原料來源就是先前提到混煉機所製成並且切割成特定長條形狀的半成品。

而這條生產線最後產出的則是最攸關抓地力的「胎面膠」,在擠出成型之前會將3種不同成分的膠,經由各自的輸送帶與流道,開始進行預熱及朔型,將3種膠質融為一體,最後再由設定好的出口尺寸擠出,成為產品需要的形狀及尺寸,此時為了考量到運送至下一個階段的方便性,會利用收容布來收納這些半成品。

要製成胎面膠的膠料,需要經過由流道進行一連串的預熱及塑型組合,才會呈現這種類似布的型態。

無內胎設計的科技

底部氣密層最重要

為了取代過去傳統的內胎,在輪胎底部的「氣密層」就顯得相當重要,主要是為了完全止空氣外洩所打造,而在氣密層上頭,則是會鋪上由纖維製成

的簾紗及鋼絲,透過壓機將膠料與這兩個材質做包覆,形成「簾紗層」及「鋼絲層」(參考Part.2輪胎構造),主要目的就是為了讓輪胎可以確保足夠的張力,並且足以支撐輪胎本體的重量,以及抵抗異物的刺入。接下來簾布兩面與膠料緊密結合後,就需要因應輪胎的規格做「簾布裁切工程」。

要運送這個胎面膠料半成品,需要透過一種叫收容布的材質,將它們捲成一綑來運送。

與輪框緊密結合

胎圈鋼絲十足重要

而輪胎另一個關鍵就是胎與圈結合的地方俗稱胎圈,由「胎圈鋼絲」及「三角膠」所組成,也是輪胎全體使用的膠料中最硬的部位。利用擠出機將鋼絲圈與三角膠做結合,而三角膠主要是用來作為緩衝胎圈,避免成型時空氣滲入最重要的強化胎邊剛性材質。

輪胎除了橡膠以外,最重要的就是內部的鋼絲材質,透過鋼絲的組成可鞏固整體輪胎剛性,也就會愈性能胎愈重的情況發生,而要保護這些鋼絲則是需要定溫、定濕的環境。

現在的輪胎不需要內胎的秘密就在鋼絲層,在輪胎底部的氣密層,透過簾紗及鋼絲材質的融合,達到無需內胎的強度及密度。

胎圈鋼絲與三角膠的結合,讓輪胎與輪框密合的胎邊,擁有全輪胎位置當中最硬的稱號。

輪廓愈來越明顯

生胎到定型之路

高溫硫化化學反應,強度、彈性、抗磨及抗腐蝕功力大增。

輪胎的定型分為兩個階段,第一個階段俗稱「生胎」,第二階段為「硫化」。生胎部分的製程是利用二次成型機,分別以一次成型及二次成型來達到生胎的形成。利用內面膠、簾紗層及胎邊膠做不斷重複的堆疊直到強度達成,並按照機器上的設定線加以校正,確保所有堆疊物都在相同水平上。

為了做成生胎,二次成型時必須在兩側套上先前由三角膠與鋼絲圈結合的胎圈做固定,再將鋼絲環帶層、尼龍組織與胎面膠等等,在滾筒上進行貼合,最後在透過機器巷內充氣、擠壓做結合完成生胎,此時輪胎的雛形已經完整誕生,大概就是透過超音波,隱約看到寶寶圓圓的外觀。

在滾筒上不斷的重複貼上內面膠、簾紗層及胎邊膠,這就是二次成型的第一個步驟。

施以硫化反應

強健全身筋骨

有了清楚了輪胎雛形後,生胎則還需要透過「硫化」加以定型。在生胎進入垂直式硫化機前,需要透過人力的搬運將生胎一一下鍋,是透過「高壓」、「高溫」及「硫磺」產生的化學反應,就被稱之為硫化,透過這樣的處理,方可讓輪胎膠質的強度、韌性、抗磨及抗腐蝕性達到巔峰,並且生胎在硫化機內約15分鐘後,胎膠表面則會依照機具內的胎紋設定完整雕刻出來,而胎邊的所有資訊(Part.4標示判讀)都會在此時誕生。

為了讓所有堆疊物都保持在相同水平位置,需要將膠質上的定位線做零誤差的貼合才可以。

全身健康檢查

達到標準才可出院

輪胎是否合乎標準的最後一到手續當然就是「檢驗」,與小寶寶出生到出院回家,醫院都會問父母是否要參加各種檢查一樣道理,只不過輪胎寶寶沒有選擇餘地。需要透過各種檢查來確認沒有缺陷,並且修飾因為硫化過程中所產生的小細毛,接著抽血解查身體內部是否達到當初設定值,必且最後再利用走行試驗機確認性能無慮,才能貼上標籤確認得以市售。

二次成型的最後一個步驟,將先前製作的胎圈與第一個步驟做結合,就會形成一個黑色的大型橡膠體,也就是輪胎的前身「生胎」。

將生胎移動到直立式硫化機內,則是完全需要人力來搬運。

在硫化爐內15分鐘後,會將橡膠的所有性能催到最頂端的境界,必且此時胎面紋路及胎邊所有資訊,都會在爐內時候全數刻上。

工廠內會在透過切片抽驗輪胎是否有達到材質設定上的水準,並且透過X光機檢查每條輪胎是否有缺陷,達到百分之百的攔截率。

經過了「混煉、備料、成型、硫化、檢驗」5大步驟,最後能貼上標籤的產品才有辦法市售,真的要謝謝這些在高溫環境下辛苦的人員,讓大家可以安心的帶全家人快樂出遊。

世界第一條充氣胎, 約翰登祿普其實是獸醫

4大需求造就輪胎誕生,過去、現在、未來都在這裡。

「運輸」、「乘坐」、「舒適」、「性能」,這4大要求大概就可以說明輪胎的進化理由。不用小編特別說明,在卡通上都能看到原始人除了搭乘恐龍以外,用來移動的工具都是用石頭當作輪胎,一般來說這都是為了「運輸」比自己體積更大的獵物所衍生而來,到了後期人類學會了偷懶,發現木頭比石頭更容易塑型,因此輪胎開始由木頭來取代。

 

也因為學會了偷懶,逐漸的在運輸以外,人類開始學會「乘坐」,1769年人類歷史上第一輛汽車誕生,人類也從在車外用人力來移動進化到了內燃機的時代,而當時的輪胎依舊只有木頭,路面回饋感十足下,直到1867年開始在木頭或是金屬外圍套上了實心橡膠當作緩衝,開始逐漸要求「舒適」。

而我們現在使用的充氣輪胎,其實不是什麼研發團隊所發明,而是一位名叫約翰登祿普(John Boyd Dunlop)的獸醫在1888年所產生的靈感,看著兒子3輪車的實心胎遇到路面不停跳動下,心血來潮將幾塊橡膠薄片包覆輪子,接著將它們全部黏著在一起,等待膠確實風乾後再用足球打氣機將橡膠充氣,藉此來減輕輪胎與路面衝擊時所帶來的震動,而這個DIY橡膠片輪胎就是人類歷史上首度出現的充氣輪胎。

這3個分別就是石頭輪胎、木頭實心胎及常見的木輪,基本上這些東西都已經屬於世界遺產,如果家裡還有記得不要丟掉,可以寄給小編。

性能要求的起源

1895年米其林兄弟

法國的米其林兄弟在1895年時首度舉辦,「巴黎」到「波爾多」1200公里的往返賽,除了考驗耐用度外,人類開始對於輪胎有了新的認知「性能」,也因為這一場賽事證明了充氣式輪胎耐久性上沒有疑慮,乘坐感、抓地力、安定性及大眾化的價格,充氣輪胎此時也急速在人類世界普及化,也因此我們現在能有那麼多輪胎可以選擇,真的要歸功於「Dunlop」及「Michelin」。

輪胎充氣在目前是理所當然,不過世界第一條充氣輪台則是由獸醫約翰登祿普所發明,看起來破破爛爛的就是啦。

 

 

真正將充氣式輪胎大量導入在汽車上的則是米其林兄弟(Michelin),兩人在1985年時的「巴黎」到「波爾多」往返賽中證明了充氣式輪胎的能力,之後更是將這個科技普及在運輸工具上使用。

轎車最常用的輪胎,經濟取向才是賣點

面對著市面上琳瑯滿目的輪胎類型和品牌,相信一般開車族也無從下手吧?其實要如何選擇適合自己的輪胎,最基本的應該先從認識輪胎的種類開始,而在選擇經濟型街胎時,無非就是以日常代步為主,這跟我們平常穿平底鞋出門是一樣的道理。

既然一般街胎是以經濟為導向,就意味著用料成本較低,功能性就不以運動為用途。輪胎廠商考量到一般道路不像賽道那麼的平坦,還有下雨造成的路面濕滑,設計的街胎都以舒適為主,以及有較多的胎紋。常見的舒適胎其胎圈尺寸大多從15吋起跳,扁平比落在60-50之間,面對路況變數較多的一般道路,在行駛中能保有一定的舒適度。而較多的胎紋成為街胎重要的關鍵,因為它肩負著載重、煞車及排水等重要職責,縱向溝槽主要能快速排開積水,而周邊的細緻花紋則發揮減少振動、降低滾動噪音以及煞車力平均分佈的功能。此外,優越的磨耗壽命是經濟型街胎的最大賣點,磨耗指數(TW值)一般介於320-460,所以胎塊的硬度較強,以換取較長的使用里程。一旦緊急煞車,胎塊就會不斷的跳動而降低抓地力,因此街胎不適合激烈操駕,柔順的開法才是街胎的設定,就像大家不會穿平底鞋作激烈運動一樣。

直通的四條排水溝在濕滑路面起到很大的作用,周圍的細緻花紋則是減低輪胎噪音和舒適面的推手,因此作為經濟街胎,廠商多專注於舒適面和寧靜性的改善。

一般房車配街胎足以應付通勤,想要提昇操控感的話恐怕就要選擇性能胎了。

街胎品牌

Bridgestone Playz

產品提供:台灣普利司通(03)598-1888

適用車型:轎車

建議售價:電洽

減少駕駛時的震動並提升路面接地的安定性,透過人性化的性能設計減輕行車負擔,降低駕駛者負擔故不易感覺疲勞。花紋剛性確保並在制動時能發揮發最大限度的效益,結合高剛性圓弧溝槽設計,花紋端圓弧化用以抑止花紋塊的捲入。煞車時壓力平均分佈。 

 

Bridgestone DriveGuard

產品提供:台灣普利司通(03)598-1888

適用車型:轎車/SUV

建議售價:電洽

搭載最新第三代的RFT技術,改善消費者對於失壓續跑胎舒適性較低的觀感,提升舒適性,同時兼具濕地操控性與良好的耐磨表現,也能擁有優異的輪胎性能。當輪胎胎壓為零時,仍能以80km/h的速度行駛80km的距離,使駕駛能安全的開至修理或更換輪胎的地點,避免因失壓而導致的車輛失控風險。

 

Dunlop SP Touring R1

產品提供:國住橡膠(02)2501-2847

適用車型:轎車

建議售價:電洽

 

適合訴求省油及安全性的中小型車款,利用高分散性二氧化矽,改善橡膠柔軟度以及新改良的濕地性能,得以實現適應所有路面的優越濕地抓地性能。藉由改良輪胎溝紋大幅提升防滑性能。增加胎內壁圓度,提高胎面與路面接觸,改善操縱安定性,藉由提升橡膠結合力來減低胎面磨擦,改善散熱及滾動阻力。

 

Continental Premium ContactTM 6

產品提供:台灣開立耐特(02)2351-5533

適用車型:轎車

建議售價:電洽

 

三大焦點技術,為各種轎車車型量身打造。成功結合運動操控與舒適乘駕,讓操控性、舒適度、低滾動阻力與使用里程數,能於單一產品達成完美的均衡表現。創新安全矽膠配方,獲得歐盟溼地煞車最高「A」級評等,舒適優化的胎面設計,提供最佳乘駕體驗,有效降低滾動噪音,里程數也大幅提升達15%。

 

 NEXEN NFERA AU7

產品提供:安億國際(02)8811-2029

適用車型:轎車

建議售價:電洽

 

 AU7是實現提高耐磨性和UHP輪胎的濕路制動要求的產品,透過增加切口來強化胎肩,以及開放式和不對稱胎紋來加強排水效果。在噪音和振動的呈現上,與現有產品相比都有著顯著的降低,確保舒適的行駛性能,專利技術首重減少長時間駕車的疲勞。

 

 Yokohama ES32

產品提供:台灣橫濱輪胎(02)2356-8528

適用車型:轎車

建議售價:電洽

 ES ES32是專為一般房車與小型車款開發的新世代BluEarth標準輪胎, 在提昇行駛里程、節省燃油、耐用度與濕地抓地力等等都呈現最佳狀況。透過方正且寬大的胎塊提昇接地面積也同時分散各個胎塊在接地時的壓力,讓行駛中磨耗更加平均,現今新車輪胎尺寸規格都不斷擴大中,橫濱也以提供更齊全的規格來對應現今車輛市場。

 

 Rydanz R02

產品提供:耀鑫輪胎(02)2517-1659

適用車型:轎車

建議售價:電洽

連續花紋狀設計,提供優異的靜音行駛環境,中間的平直肋條保證高速直線行駛的穩定性。交錯的花紋溝降低胎面噪音,保證胎面均勻磨耗。開放的胎肩花紋設計,提供優越的排水性和防滑水性能。

 

Maxxis HP5

產品提供:正新輪胎(04)852-5151

適用車型:轎車

建議售價:電洽

Full-Silica配方設計,提升濕地操控性能,多重變化的節距花紋及?溝貫通設計,有效降低胎面噪音與滾動阻力。溝槽?裏薄凹槽設計,破除水膜,提升濕地防滑性能。胎肩橡膠厚薄肉化及鋼帶平順化設計,優化接地面,提升濕地性能。

 

NEXEN NFERA AU5

產品提供:安億國際(02)8811-2029

適用車型:轎車

建議售價:電洽

不對稱花紋設計,使得胎面壓力均衡分散,有助於減少行駛中的震動,帶來更加舒適的駕駛感。改良的輪胎配方和胎體設計有助於減少輪胎的滾動阻力,加固的花紋塊和優化的花紋設計,使得胎面擁有卓越的操控和制動性能。