Круглая история – как делают шины

Несмотря на внешнюю простоту современная шина является очень сложным продуктом, для производства которого нужно осуществить множество высокотехнологичных операций.

Изготовление резиновой смеси

От свойств резиновой смеси во многом зависит поведение шины на дороге, ее сцепление с различными типами поверхности, сопротивление истиранию, эластичность, реакция на окружающую температуру.

Рецептура смеси зависит от назначения покрышки. Летняя шина радикально отличается от зимней, а внутри сезонных классов модели различаются по скоростным качествам, прочности, морозоустойчивости и множеству других параметров.

Основным компонентом резиновой смеси служит каучук. Натуральный продукт получают из сока каучукового дерева – гевеи, плантации которой есть только в некоторых климатических зонах Южной Америки и Азии. Синтетический каучук впервые получили еще в 30-х годах прошлого века, и к сегодняшнему дню удалось создать большую гамму образцов с широким диапазоном свойств. Но полностью отказаться от уникальных свойств натурального каучука шинники не спешат. В частности, нордические зимние шины обязаны ему высокой эластичностью и сцеплением в сильные морозы.

Важным элементом является силика, она же диоксид кремния. Она отвечает за эластичность шины, сцепление на мокрой поверхности и морозоустойчивость.

Масла смягчают резину и делают ее более однородной. В устаревших и современных бюджетных моделях шин использовались канцерогенные высокоароматичные нефтяные масла. Но в последнее время все чаще используются натуральные растительные компоненты, например рапсовое масло. Есть и более экзотичные варианты, например компания Yokohama применяет апельсиновое масло, объясняя это тем, что его молекулярная структура близка к строению каучука и идеально смешивается с ним.

Технический углерод, а попросту сажа, служит наполнителем и связующим элементом. Именно он придает шинам характерный черный цвет.

Сера применяется в процессе вулканизации, когда сырая аморфная резина превращается в прочный и упругий материал. Дополнительными вулканизирующими элементами являются оксид цинка, стеариновые кислоты и ряд других компонентов.

Всего же в составе резиновой смеси могут содержаться десятки различных веществ.

Изготовление компонентов

Первоначально изготавливаются заготовки в виде резиновых лент для центральной части и боковин. Они производятся методом экструзии (шприцевания), когда резина выдавливается через узкую продолговатую стальную форму. Элементы каркаса шины делаются из длинных стальных и синтетических нитей.

Сборка

Сборка шины осуществляется на вращающемся барабане, края которого могут сближаться. Собираемая шина здесь подобна обернутому вокруг цилиндра полотну с протектором и боковинами по краям – на одной плоскости.

Сначала на барабан наматывается внутренний герметизирующий слой из синтетического каучука, он удерживает воздух в покрышке подобно камере.

Следующим слоем будет каркас из обрезиненных текстильных нитей, уложенных строго перпендикулярно вектору движения (за что шина и называется радиальной).

По краям полотна укладываются две резиновые ленты, в которые позже обернут и зафиксируют бортовые кольца из жгутов стальной проволоки. Эти кольца являются частью "скелета" шины, позволяют сохранять ее форму и помогают монтировать покрышку на диск. Затем вокруг колец оборачиваются края каркаса.

Далее по бокам полотна наносятся две резиновые ленты – будущие боковины. После чего края барабана сходятся, центр становится выпуклым, а многослойный цилиндр теперь уже напоминает по форме шину.

На центральную часть накладывается еще один элемент "скелета" – лента брекера из обрезиненных стальных нитей.

Теперь настала очередь очень важного элемента – резиновой ленты над брекером, которая скоро станет протектором.

Затем надо придать шине окончательный вид в пресс-форме и одновременно запустить процесс вулканизации, чтобы заготовка стала привычной резиной.

Финальной частью является многоступенчатый процесс проверки шины, поиска дефектов, при необходимости отбраковки. После этого шины отправляются на склад.

Роботы и рабочие

В качестве примера можно привести работу шинного завода в Европе. Он принадлежит компании Pirelli и находится не в Италии, как можно ожидать, а в небольшом немецком городе Бройберге, расположенном почти в центре страны. Первое впечатление снаружи – чистые корпуса и зелень вокруг, а главное, отсутствие тяжелого запаха резины. В Германии строгие экологические нормы, и шинники выполняют их безукоризненно. Справедливости ради следует сказать, что немецкие стандарты строго соблюдаются и на фирменных производствах в России, о чем свидетельствует завод Continental в Калужской области.

Рецептура резиновой смеси здесь весьма сложная, особенно у зимних спортивных моделей, в частности, линейки SottoZero. Эту смесь создатели называют "интеллектуальной" за ее способность подстраиваться под температуру воздуха в диапазоне от +7 до -40 С, сохраняя оптимальные сцепные свойства. В составе используются три вида каучука. Натуральный каучук улучшает управляемость, бутадиеновый уменьшает износ, а стирол-бутадиеновый обеспечивает сцепление.

На заводе есть три вида производства. На первом широко используется ручной труд, а весь цикл производства покрышки – от подготовительного этапа до вулканизации занимает шесть дней. Здесь традиционно шумно, жарко и стоит сильный запах горячей резины – пусть в рамках экологических норм, но все равно неприятный.

Следующее производство называется Flexy. Ручной труд здесь используется гораздо меньше – многие работы на себя взяли автоматы.

Гордостью компании является полностью автоматическое производство MIRS. Здесь производственный цикл составляет не несколько дней, а 72 минуты. В помещении в момент осмотра не было ни одного человека, только непрерывно движущиеся красные промышленные роботы. Вокруг очень чисто и тихо. Именно этим роботам доверили производить самые высокотехнологичные и дорогие шины, в том числе и Pirelli SottoZero.