2.4. Сборочный участок
На сборочных станках все детали шины соединяются в единое целое. На сборочный барабан последовательно накладываются слои каркаса, борт, по центру каркаса протектор с боковинами.
Из компонентов оператор изготавливает так называемую "сырую шину” или заготовку шины на сборочном станке (рис.5). На одном барабане собирается каркас шины, а на другом – брекерный пакет. После того, как каркас шины собран и ему придана форма профиля шины, при помощи перемещающего устройства на него переносится собранный брекерный пакет шины. Затем каркас и брекерный пакет прижимаются друг к другу, в результате получается ”сырая шина” Камерное производство: камеры для легковых, грузовых и мотошин изготавливаются на основе каучуков общего назначения. Камерные заготовки выпускаются на линии ИРУ-39А. Промазанные заготовки стыкуются на станках российского производства ССК-3 и ССК-4. Транспортировка продукта между различными станциями осуществляется системой подвесных конвейеров.
Рисунок 5. Сборочный станок
Современный автоматизированный сборочный станок с питающими устройствами является сложным агрегатом, работа которого невозможна без синхронной взаимосвязи механизмов сборочного станка и питающих устройств
Станок оснащен универсальным механизмом прикатки, обеспечивающего прикатку роликами деталей покрышки по цилиндрической части барабана и по бортовой части, позволил исключить применение обжимных камер в универсальных механизмах формирования борта на неподвижном барабане. Благодаря этому был осуществлен комбинированный способ обработки бортов покрышки: основные переходы формирования борта выполняются на неподвижном барабане, а остальные переходы — на вращающемся барабане.
Станок имеет гидравлический привод, обеспечивающий синхронную работу правого и левого механизмов формирования борта, траекторию движения исполнительного элемента (пружины), более близкую к профилю плечика сборочного барабана с выходом на корону, и полностью исключающий дефект «притаскивания» слоев корда в процессе обжатия. Станки оснащены магазинами для хранения бортовых крыльев. Кроме того, предусмотрен автоматический цикл выполнения переходов формирования борта, полуавтоматический цикл прикатывания деталей покрышки, применены универсальные крыльевые шаблоны для посадки крыльев различного диаметра.
В результате получается готовая невулканизированная шина. Перед вулканизацией внутреннюю поверхность собранной шины промазывают специальным раствором, для того чтобы вулканизационная диафрагма не прилипла к шине. Заготовка шины на этом этапе мягкая. Прочными и эластичными покрышки становятся после вулканизации при определённой температуре и давлении. Прочность шине придают вулканизирующие вещества, находящиеся в резиновой смеси.
2.5 Участок вулканизации
Вулканизация является завершающим технологическим процессом в производстве резиновых изделий. В результате вулканизации происходит превращение каучука (или его смесей с другими компонентами) в резину — материал с ценными свойствами, не присущими другим материалам (способность к большому удлинению, стойкость к многократным деформациям, амортизационные свойства и др.). Машины и аппараты, предназначенные для реализации процесса вулканизации, объединяются под общим названием — вулканизационное оборудование. В промышленности распространена так называемая горячая вулканизация (вулканизация каучука серой). Она достигается нагреванием вулканизуемого изделия или в металлической форме, или в котле в паровой, воздушной либо паровоздушной среде при температуре порядка 140—170 °С.
Для нагревания изделий при вулканизации в большинстве случаев используется теплота конденсации насыщенного пара. Другие теплоносители, такие как перегретая вода, горячий воздух, паровоздушная смесь, электроэнергия, применяются реже, а если и применяются, то в основном там, где нагрев паром не дает полного комплекса свойств вулканизуемого изделия (внешний вид и другие качества). В процессе конденсации насыщенный пар отдает около трех четвертей своего теплосодержания, в то время как перегретая вода — примерно лишь одну пятнадцатую часть, а горячий воздух — около одной десятой. Для большинства изделий температура вулканизации составляет 140—170 °С (в отдельных случаях она доходит до 190—200 °С). При высокотемпературной вулканизации находит применение нагрев с помощью электрических нагревателей, с точки зрения температурных возможностей практически не имеющих предела. Нагрев до высоких температур с помощью пара требует специальных котельных установок или линий высокого давления от теплоэлектроцентралей, что не всегда возможно и рационально. С целью получения качественных монолитных изделий и предотвращения их пористости большинство резиновых изделий вулканизируется под давлением. Образование пор в резине объясняется главным образом наличием влаги и легколетучих веществ в резиновой смеси.
При нагревании резиновой смеси влага и летучие вещества создают микроочаги внутреннего давления по всей массе изделия, приводящие к образованию полостей — пор. При вулканизации необходимо подвергнуть изделия внешнему давлению, превышающему возможную величину внутреннего давления. Величина внешнего давления зависит от конструкции изделия и выбирается опытным путем обычно в пределах от 0,5 до 5 МПа, а в некоторых случаях и более. Необходимость ведения процесса вулканизации резиновых изделий при значительной (опасной для человека) температуре и существенном давлении придает вулканизационному оборудованию целый ряд особенностей. Некоторые виды вулканизационного оборудования (котлы, автоклав-прессы) подведомственны Инспекции Госгортехнадзора и требуют особых условий эксплуатации. Многие виды вулканизационного оборудования обладают мощным приводом в 1; 3; 10 кН (прессы, автоклавы) и поэтому являются тяжелыми по конструкции. Необходимость в подводе теплоносителей (вода, пар, конденсат) и других энергетических сред (сжатый воздух, вода под давлением 2—2,5 МПа и более) требует обилия трубопроводов, запорной арматуры, контрольно-измерительных и регулирующих приборов на каждой единице вулканизационного оборудования. Цехи вулканизации отличаются высокоразвитой системой всевозможных трубопроводов.
Теплоизоляции трубопроводов и нагретых частей вулканизационных машин и аппаратов уделяется особое внимание, так как это ведет к снижению тепловых потерь и обеспечивает нормальные условия для работающих в цехе вулканизации. Все вулканизационное оборудование укрупнено можно разделить на две группы: оборудование общего назначения и специальное оборудование. По принципу действия оно подразделяется также на вулканизационное оборудование периодического действия и вулканизационное оборудование непрерывного действия. Основными видами вулканизационного оборудования общего назначения являются вулканизационные котлы, вулканизационные прессы (рис.6), автоклав-прессы. Практически любое резиновое изделие можно подвергнуть вулканизации в этом оборудовании. Необходимость повышения производительности оборудования, механизации и автоматизации труда привела к созданию специального вулканизационного оборудования, предназначенного для вулканизации определенных изделий. К специальным видам вулканизационного оборудования относятся: индивидуальные вулканизаторы для покрышек и камер; форматоры-вулканизаторы покрышек; автоклав-прессы для вулканизации покрышек.
Рисунок 6. Вулканизационный пресс