Quy trình sản xuất lốp xe ppt

CẤU TẠO VÀ TÍNH NĂNG CỦA LỐP XE:Lốp xe là thành phần rất quan trọng của ôtô bởi nó tiếp xúc với mặt đường, giúp truyền động lực, điều khiển và chi phối toàn bộ quá trình hoạt động.. Các

I CẤU TẠO VÀ TÍNH NĂNG CỦA LỐP XE:

Lốp xe là thành phần rất quan trọng của ôtô bởi nó tiếp xúc với mặt đường, giúp truyền động lực, điều khiển và chi phối 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 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

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 thường 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

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.

Phân loại: - Bố tròn: sợi vải chạy vuông góc với talông của lốp xe

1 Bố chéo: chạy cắt chéo talông

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 của nó nên khả 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 thường có thêm 1 hoặc hai lớp vải bố giúp cho lốp trở nên bền chắc hơn Số vải bố nói lên độ bền của lốp xe.

Lốp bố tròn đai thép có thêm các đai làm bằng thép được sử dụng để tăng độ 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 tiếp 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 thẩm thấu ra ngoài Thành lốp có thể

có thêm các thành phần nhằm tăng cường độ chắc chắn cho bề mặt bên của lốp Tiếp theo là lớp talông có thành phần tổng hợp từ các loại cao su tự 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 như rách Hoa lốp cùng các rãnh lốp được thiết kế căn cứ theo công năng sử dụng 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 mặt 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:

P215/55 R15 95H có thể hiểu như sau:

P: Loại xe

Chữ cái đầu tiên cho ta biết loại xe có thể sử dụng P “Passenger”: lốp dùng cho các loại xe có thể chở “hành khách” Ngoài ra còn có một số loại khác như LT

“Light Truck”: xe tải nhẹ, xe bán tải; T “Temporary”: lốp thay thế tạm thời.

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.

Kí hiệu Vận tốc tối đa

80 90 100 110 120 130 140 150

Q

R

S

T U

H

V Z

160 170 180 190 200 210 240

>240

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

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:

1 Theo kết cấu lớp:(Hình 3)

1.1 Lốp bias(lốp vải mành chéo)

Là loại lốp mà lớp sợi bố được cấu tạo từ các lớp sợi 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:

- 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:

• Có thể chở nặng Do các quy định ở Việt Nam về việc chở quá tải còn khá lỏng lẻo dẫn đến tình trạng hầu hết các xe trọng tải 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 chỉ số lực cản lăn và độ 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.

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 kiện 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 cản trượt ngang của lốp Ngoài ra, lốp loại này còn có khả năng giảm được tiếng ồn.

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 hạng 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 hợp được các tính năng của cả 2 kiểu trên: giảm độ 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 tuyết, các lốp 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.

III NGUYÊN LIỆU VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT :

I Nguyên liệu:

1 Nguyên liệu tạo hỗn hợp cao su:

Cao su thiên nhiên:

chất độn

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 cũnglàm 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 phânhủy 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 lượngcao 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 subutyl 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 lượngthì 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 của cao su thiênnhiên

+ Tính kháng nhiệt lão hóa : cao su butyl lưu hóa với hệ thống lưu huỳnh và chất xúctiến thường có khuynh hướng biến mềm nếu thường xuyên tiếp xúc với môi trường cónhiệt 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 mộtmạng lưới không gian ba chiều giữa các phân tử cao su làm cho cao su nguyên liệusau khi lưu hóa có khả năng sử dụng ở một thang nhiệt độ rất rộng Loại chất tạomạng 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 lưu huỳnh được sử dụngtrong công nghiệp cao su lưu huỳnh hình thoi , lưu huỳnh vô định hình, lưu huỳnhkết 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 Lưuhuỳnh và chất xúc tiến phân bố đều trong hỗn hợp cao su mới có hy vọng trong cao sucũng tăng, khi nguội hàm lượng lưu huỳnh có thẻ đạt đến tình trạng quá bão hòa vàphun ra bề mặt bán thành sản phẩm làm giảm tính dính đồng thời làm giảm tính năngcủa sản phẩm

Chất xúc tiến:

Để đẩy nhanh quá trình lưu hóa người ta thêm vào hỗn hợp cao su các chất hóahọc được gọi là chất xúc tiến Việc sử dụng các chất xúc tiến cho phép giảm số lượngcần 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 lưu hóa Các hợp chất hữu

cơ có thể dùng làm chất xúc tiến lưu hóa thuộc nhiều lớp , số chất cũng có thể đếnnhiều trăm, nhưng vì đa số đều độc, lại đắt cho nên chỉ có một số được sử dụng phổbiến 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 bền nhiệt cao.+ Captax, altax, sulfenamit BT, sulfenamit S , sulfenamit M là những chất xúc tiếnhoạt 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 thêmmột 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 , khối 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 rấtthông 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 Ckhông 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 lưuhóa sớm các hỗn hợp cao su.Đặc biệt từ cao su thiên nhiên trong lúc hỗn luyện và chếtạo bán thành phẩm, người ta đưa vào hỗn hợp anhydricphtaleic hoặc N-nitrozoldifhenylamine hay nguyên liệu chất khác hàm lượng dùng 0.2-0.7 phần trọng lượngtrên 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 cónhiệm vụ hoạt hóa lưu huỳnh làn tăng tốc độ lưu hóa và cải thiện được tính năng củasản phẩm

Chất phòng lão :

Trong thời gian tồn trữ cũng như chế biến, một số loại cao su bị hủy hoại haybiến chất một phần do ánh sáng, nhiệt độ và một số kim loại có hại nhưng quan trọngnhất là sau khi lưu hóa, sản phẩm chịu tác động mãnh liệt của các tác nhân trong thờigian sử dụng nhất là đối với các loại cao su có dây phân tử chưa bão hòa Sự lão hóacao su được thể hiện dưới nhiều hình thức rất khác nhau : biến màu, xuất hiện các vếtnứt, 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 phẩmthường dùng chất độn chiếm từ 30-70% so với trọng lượng cao su nguyên chất Ngoàicác sản phẩm nhúng từ mủ latex, trọng lượng chất độn thường không vượt quá 10%, ítkhi các sản phẩm từ cao su khô được sử dụng không có chất độn trong hỗn hợp Tùy

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, khángnhiệt,giảm tính co rút của sản phẩm sau khi lưu hóa,tăng khả năng truyền nhiệt, giảinhiệt 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 bổcường cao càng dễ hỗn luyện trong các loại cao su có độ dẻo trung bình Nó thườngđược sử dụng nhiều vì sản phẩm có cơ tính tốt, cộng thêm tính dễ thao tác Thường sửdụng làm mặt lốp, sản phẩm kỹ nghệ, đế dày v.v… được sử dụng với các loại cao suthiên nhiên, và các loại vật liệu tương tự

HAF : than đen lò kháng mài mòn cao : loại than này đem lại cho sản phẩm cơtính gần giống với than đenMPC Với lượng dùng trên 40% nó cũng có thể dẫn truyềntốt giống như nếu không nói là hơn các loại than CC Than HAF thường dùng bổcường cho GR-S phương pháp lạnh, nhưng nó cũng bổ cường cho tất các loại cao sukhác và tính chất quan nhất là kháng mài mòn cao Các loại than HAF dần dần thaythế 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, sămxe… nó tham gia tốt vào các hỗn hợp cao su thiên nhiên, cao su được tái sinh cũngnhư 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: