輪胎寶寶會難產嗎? 生產線全數解密

2017-10-03 11:34:18

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。

  

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