كيف يتم تصنيع اطارات السيارات مثبت

الموضوع في 'الهندسة الميكانيكية' بواسطة eng abouzahra, بتاريخ ‏ابريل 21, 2007.

  1. eng abouzahra

    eng abouzahra New Member

    إنضم إلينا في:
    ‏فبراير 2, 2007
    المشاركات:
    311
    الإعجابات المتلقاة:
    291
    نقاط الجوائز:
    0


    المطاط المستخدم في إطارات السيارات
    1/ الآيزوبيرن (الطبيعي / الصناعي):
    قبل اكتشاف المطاط التركيبي كان يستخدم المطاط الطبيعي في صناعة إطارات السيارات ومازال يستخدم حتى يومنا هذا وبالأخص في صناعة الإطارات الكبيرة ، أما حديثا فقد استخدم الايزوبرين ودخل في هذه الصناعة ليحل محل المطاط الطبيعي لقلة الإنتاج وارتفاع تكاليفه.
    2/ الاسترين بيوتادايين:
    والمعروف باسم SBR ويعتبر من أهم أنواع المطاط المستخدمة في صناعة إطارات السيارات والأكثر رواجاً في العالم ويتم تحضيره بطريقتين (الطريقة الساخنة) و(الطريقة الباردة) حيث تختلف خواصه حسب طريقة تحضيره وهل أضيف الزيت للمطاط أم لا..؟
    ولهذا للنوع من المطاط ثلاث أسماء تجارية تمثل كل منها نوع من أنواع SBR وهي:-
    1. Buna S 3
    2. Cariblex S 5100
    3. Cariblex S 1707
    3/ البولي بيوتاديين:
    وهذا النوع استخدم بشكل واسع على نطاق صناعي وهو بعد الاسترين بيوتادايين في الاستهلاك والمواصفات المرغوبة كما أن نسبة عالية من مطاط البيوتادايين تستخدم مع المطاط الطبيعي أو مع مطاط الاسترين بيوتادايين وذلك للحصول على مزيج من المطاط المطور ذي المواصفات الجيدة ويتم استخدام هذا النوع بشكل رئيسي في صناعة الإطارات وخاصة بعد مزجة بنسبة من مطاط (بونا إس) Buna S و المطاط الطبيعي أو مع النيوبرين وذلك هو سبب وجود أشكال عديدة من البولي بيوتادارين، إلا أن هنالك حقائق مشتركة يمكن الإشارة إليها ، حيث أن الخاصية المطاطية عالية جداً وبذلك يكون الاجهاد منخفض للغاية ومقاومة الاحتكاك جيدة والمرونة في درجات الحرارة المنخفضة كما أن محتواه من الزيت إذا ما خلط معها لا يشكل فقداً لخواصه الفيزيائية كما أنه يمكن أن يحتوي على مادة أسود الكربون المادة المالئة والملونة والتي تعطي اللون المعهود للإطارات ويجعل الإطار أكثر مقاومة للاحتكاك بدون أن يحدث نقص في المرونة ونجد أن مقاومة التمزق عالية وخاصية الشد قليلة جداً.
    لذلك نجد أن البولي بيوتادايين لا يستعمل بمفرده بل يخلط مع غيره من المطاط.
    أخيراً نجد أن 90% من إنتاج البولي بيوتاداين يدخل في صناعة الإطارات المطاطية ومع أنواع أخرى من المطاط مثل SBR أو MR أو الايزويرين الطبيعي أمكن الاستفادة منها في صناعة الإطارات المطاطية الكبيرة الحجم مع تحسين كبيرة في خاصية الانزلاق في الرطوبة ، أما بقية 10% فتدخل في صناعات هندسية أخرى


    عمليات صناعة الإطارات

    أولاً: وظيفة الإطار:
    قبل البدء في عمليات صناعة الإطار يجب الالمام بوظيفة الإطار ومكوناته.
    الإطارات بالسيارات لها وظيفتها أساسيتان:
    1. تعمل كوسادة هوائية بين الطريق وعجلات السيارة لامتصاص الصدمات الناتجة عن عدم استواء "انتظام" سطح الطريق وبذلك يقلل من انتقال هذه الصدمات إلى الركاب في السيارة وذلك لما للإطارات من صفة الليونة والانثناء وقابلية الانضغاط .
    2. تعمل على زيادة التماسك الاحتكاكي بين عجلات السيارة والطريق وهذا يساعد السيارة على القدرة على السحب الجيد على الطريق كما يقاوم ميل السيارة إلى الانزلاق عند الدوران في المنحنيات.
    ثانياً: أجزاء ومكونات الإطار:
    1. المداس Tread :
    وهو الجزء الخارجي للإطار وموضع تلامس العجلة مع الطريق.
    2. الحائط الجانبي Side wall :
    وهي عبارة عن الجزء الجانبي للإطار من الجهتين.
    3. Bead wire :
    الحلقة المعدنية المحيطة بالعجل الحديدي في السيارة وهي عبارة عن أسلاك مطلية بالزنك أو النحاس مغطاة بالكاوتش بغرض التقوية ومنع تفلطح الـ Side wall.
    4. Under tread :
    وهي عبارة عن الطبقة الداخلية للإطار.
    5. Inner :
    وهي الطبقة الداخلية في الإطار تحت طبقة Under Tread


    ثالثا:العمليات الانتاجيه:
    تبدأ العمليات بخلط المطاط وهو في حالة لدنه في خلاط داخلي ويطحن مع الكبريت اللازم وكذلك الإضافات اللازمة لخلطات أجزاء الإطار المختلفة، تستخدم شحنة كبيرة نسبياً من الكربون Carbon Black المسحوق جيدا لخلطة السطح المحيط للإطار (Tread and Side wall) لإكسابها مقاومة جيدة للتأكل الميكانيكي بخلط المطاط الذي يضع منه الغلاف بنسبة توفر المتانة اللازمة للطبقات الرقيقة (Under Tread) التي تربط أوتار الغلاف مع بعضها البعض وتوفر المقاومة الضرورية للكلال بفعل التمددات المتكررة والشد المستمر تحت تأثير الثقل الواقع على الإطار
    تجهز خلطة من المطاط الصلب بها نسبة مرتفعة من الكبريت للاستخدام على الأسلاك العقدية (Bead wire) لتجمد على هيئة كتلة صلبة عند التشكيل وفيما يلي جداول خلطات الإطارات الصغيرة والكبيرة وخلطات أجزاء الإطار المختلفة.





    تصميم الخلطة:​
    البانبري الصغير:
    · كثافة الخلطة = 1.5 g/L
    · حجم ماكينة البانبري = 1.3 Liter
    · نسبة التشغيل = 80%
    · السعة التشغيلية = 1300x0.8 = 1040 mL
    · الكتلة = الكثافة × الحجم
    · الكتلة المطلوبة = 1040x1.5 = 1560g
    كتل المواد المختلفة:
    Rubber = 1560x (64.1/100) = 999.96 g
    Carbon black = 1560x (32.1/100) = 500.76 g
    ST/A = 1560X (1.211/100) = 18.8916 g
    ZnO =1560X (2.56/100) = 39.936 g
    البانيري الكبير:
    · كثافة الخلطة =1.5 g/L
    · حجم ماكينة البانيري = 234 Liter
    · نسبة التشغيل = 80%
    · السعة التشغيلية = 234x0.8 = 187.2 Liter
    · الكتلة المطلوبة للخلطة = 187.2X1.5 = 280.8 g/L
    كتل المواد المختلفة:
    Rubber = 280.8 x (64.1/100) = 179.9 kg
    ST/A = 280.8X (1.24/100) = 3.48 kg
    Carbon black = 280.8x(32.1/100) = 90.1 kg
    ZnO = 280.8X (2.56/100) = 7.188 kg

    خلطات TREAD في الإطارات الصغيرة​
    FIRST BATCH
    RUBBER
    30 kg
    SUR – 20
    77 kg
    SBR-1712

    2.56 kg
    ZnO
    1.71 kg
    ST/A
    60 kg
    C/B N-375
    1.28 kg
    SANTO FLEX-IP
    0.86 kg
    FLECTOL – H
    1.28 kg
    WING – 100
    1.28 kg
    WAX
    1.28 kg
    PETRORESIN
    TIME OF MIX
    DUMP RULL TIME – 2 TIME BRING DOWN
    1 MIN
    MIX TIME
    SECOND BATCH
    190 kg
    MIX RUBBER
    1.650 kg
    SULPHER
    0.250 kg
    D.M
    0.330 kg
    NOB'S
    50 SE CONDS
    MIX TIME
    DUMP ROLL TIME BRING TIME 2 TIME
    1 MIN
    SHEETROLL TIME
    خلطة UNDER TREAD

    FIRST BATCH
    RUBBER
    40 kg
    M R 1030
    66.6 kg
    SMR 20
    19 kg
    SBR 1502
    48 kg
    C/B N–550
    6.25 kg
    ZnO
    2.5 kg
    ST/A
    0.25 kg
    SANTO FLEX– IP
    5 kg
    OIL – A # 2
    0.875 kg
    FLECTOR – H

    TIME OF MIX
    DUMP ROLL TIME – 2 TIME BRING DOWN
    1 MIN
    MIX ROLL TIEM
    SECOND BATCH
    190 kg
    MIX RUBBER
    0.86 kg
    SULPHER
    0.22 kg
    NOB'S
    0.37 kg
    P.V.L
    2 kg
    SULPHER
    50 SECONDS
    MIX TIME
    DUMP ROLL TIME BRING TIME 2 TIME
    1 MIN
    SHET ROLL TIME
    خلطة SIDE WALL S/W

    FIRST BATCH
    RUBBER
    68 kg
    SMR 20
    29 kg
    TIRE RECLIN RUBBER

    34 kg
    C/B N-339
    15 kg
    C/B N-550
    3.9 kg
    ZnO
    1.95 kg
    ST/A
    1.46 kg
    WAX
    7.10 kg
    OIL – A # 2
    2.44kg
    SANTO FELX – IP
    TIME OF MIX
    DUMP ROLL TIME – 2 TIME BRING DOWN
    1 MIN
    MIX ROLL TIME
    SECAND BATECH
    190 kg
    MIX RUBBER
    1.97 kg
    SULPHER
    0.69 kg
    NOB'S
    0.2 kg
    P.V.I
    50 SECONDS
    MIX TIME
    DUMP ROLL TIME BRING TIME 2 TIME
    SHEET ROLL TIME 1 MIN


    خلطة BEADWIRE

    FIRST BATCH
    RUBBER
    33 kg
    H R 1030
    35 kg
    SBR 1502

    20 kg
    C/B N–339
    60 kg
    C/B N–774
    3.52 kg
    ZnO
    1.32 kg
    ST/A
    13.2kg
    CnCO3
    8.8 kg
    OIL – A #2
    0.88 kg
    ANITTACK
    5.28 kg
    PRESIN
    TIME OF MIX
    DUMP ROLL TIME – 2 TIME BRING DOWN
    1 MIN
    MIX ROLL TIME
    SECANT BATCH
    190 kg
    MIX RUBBER
    2.52 kg
    SULPHER
    1 kg
    NOB'S
    0.21 kg
    P.V.I
    50 SECONDS
    MIX TIME
    DUMP ROLL TIME RRING TIME 2 TIME
    1 MIN
    SHEETROLL TIME


    خلطة INNER

    FIRST BATCH
    RUBBER
    20 kg
    SMR 20
    23 kg
    SBR 1502

    17 kg
    C/B N–550
    34 kg
    C/B N-774
    3.39 kg
    ZnO
    2.26 kg
    ST/A
    1.13 kg
    WAX
    11.3 kg
    OLL –A # 2
    1.39 kg
    FLECTOR –H
    TIME OF MIX
    DUMP ROLL TIME – 2 TIME BRING DOWN
    1 MIN
    MIX ROLL TIME
    190 kg
    SULPHER
    2.35 kg
    NOB'S
    0.47 kg
    P.V.I
    50 SECONS
    MIX TIME
    DUMP ROLL TIME BRING TIME 2 TIME
    1 MIN
    SHEET ROLL TIME


    بعد الانتهاء من عمليات عجن وخلط المطاط وتجهيزها تأتي خطوة إنشاء الإطار حيث تتضمن عملية صناعة الإطار ثلاثة مراحل منفصلة:
    الأولى: إعداد شتى الأجزاء المكونة للإطار (المذكورة سابقاً) حيث تجهز لكل جزء خلطة خاصة كما هو مبين في الجداول السابقة في ماكينة البامبري.
    الثانية: تجميع الأجزاء لتكوين ما يسمى بالإطار الأخضر (وهي مرحلة قبل تسخين القالب لذلك يسمى الأخضر).
    الثالثة: التسخين في القالب ليأخذ شكله النهائي .
    وتفصيل المراحل السابق ذكرها كالآتي:-

    المرحلة الاولى:
    1- إنشاء الحلقة المعدنية Steel Ring:-
    وهي مرحلة تصنيع الحلقة الدائـــرية التي تحتــوي على السلك المعدني المغطى بالمطاط حيث تجهيز خلطة بها نسبة مرتفعة من الكبريت لتغليف الأسلاك العقدية لتجمد على هيئة كتلة صلبه عند التشكيل وتكون الأسلاك من الفولاذ وتتميز بقوة الشد العالية, تجمع على هيئة شريط يضم 5 or 6 جدائل إلى جانب بعضها ليصبح على هيئة شريط مصمت غير قابل للامتداد للإحاطه بالمطاط .
    ويكون التغليف بواسطة ماكينة Extroder ففي الإطار الكبير تستعمل ماكينة Bead Extroder) ) والإطارات الصغيرة ماكينة Trod) Extroder) وتلحق بالحلقة زوائد طرفية لتساعد في عملية التركيب (تجميع الإطار).

    2- الصقل Calendar:-
    وهي عملية تشكيل جزئي للإطار بواسطة اسطوانات مسخنة تدور عكس بعضها البعض بحيث تحاط طبقتين رقيقتين من المطاط المضغوط بين الاسطوانات لتنتج شريط بسمك (0.7mm)

    3- التقطيع Cutter :-
    حيث يتم تقطيع الشرائح حسب المقاسات المطلوبة للإطار المراد تصنيعه بعد صقلها في Calendar

    المرحلة الثانية:
    مراحل تجميع الشرائح:-
    أولاً:-
    في هذه المرحلة تجمع الشرائح ذات السمك (0.7mm) وتضغط بواسطة Calendar للحصول على طبقة سميكة حسب الطلب لتكوين البطانة الداخلية للإطار.
    ثانياً:-
    يتم بثق الطبقة الملامسة للأرض والحلقة الجانبية للإطار وتكون بالإضافات في هذا الجزء وفقا لظروف التشغيل مثل الاحتكاك والضغط وغيرها من الخصائص الميكانيكية.
    ثالثاً:-
    تجمع أجزاء الإطار في ما يسمى بمرحلة Tire Building حيث تنشأ الإطارات على نماذج تشكل ويمكن فكها حيث توضع بها Steel Ring و Side Wall وtread و البطانة الداخلية لتكوين الإطار الأخضر وتثبيت هذه الأجزاء بمواد لاصقة مثل المطاط الأسمنتي (Cement Rubber)Wood rousing) ) أو(Solvent Taps) تضغط الأجزاء لتثبت مع بعضها بمساعدة المواد اللاصقة ويتم تأمين الطبقات الخاصة بحافة التسليح بلف خوافها حول ليفة الأسلاك العقدية المحاطة بشرائح ملائمة للحشو والتسليح ويكون الإطار في هذه المرحلة على هيئة اسطوانة (برميل).

    المرحلة الثالثة:
    التسخين في القالب:
    مرحلة التشكيل النهائي حيث يتم تشكيل الإطار الأخضر الخام الذي سبق إنشاءه بواسطة قالب تتراوح درجة حرارته بين (160– 145Co) يوضع هذا القالب في مكبس يضم حاجزاً اسطوانياً من المطاط يتم نفخه بالهواء تحت ضغط الإطار بعد إغلاق القالب, وبعد ذلك يتم التسخين بواسطة بخار الماء (Steam) ودرجة حرارة 180Co من الحاجز إلى الداخل يؤدي التسخين إلى حدوث الاتحاد الكيميائي بين المطاط والكبريت الذي سبق إضافته في خلطات الأجزاء المختلفة للإطار وتشكل نتيجة للضغط الهيئة المعقدة للسطح المحيط (Tread) من الجذور والشقوق المستطيلة الدقيقة (النقشه) التي تتيح للإطار عدم الإنزلاق على سطح الطريق كما تكسبه خواص مقاومة التآكل الميكانيكي بفعل الاحتكاك مع الطريق وتشكل هيئة (Side Wall and Tread) بواسطة نموذج يثبت على القالب بمسامير البرشام ويبقى الإطار داخل قالب التشكيل (الفرن) لمدة 30 min في حالة الإطارات الصغيرة و 90min في حالة الإطارات الكبيرة , حيث أنه لسمك الإطار تأثيره في زمن وجوده في الفرن لتكميل عملية الفلكنة التي تستلزم زمن ودرجة حرارة معينة وهي مهمة ليأخذ الإطار أبعاده النهائية.








    المواصفات الفنية للإطار:-

    لتسهيل التعرف على أي إطار وتوحيد الرموز في العالم يلتزم صانعوا الإطارات بوضع حروف وأرقام موحدة تحمل دلالات ومعاني ثابتة وهذه هي ما تسمى بالمواصفات الفنية للإطارات وتوضع هذه الدلالات على جانبي الإطار بحيث تكون واضحة وسهلة للتعرف على مواصفات ونوع الإطار المراد استخدامه.

    مثال:- العبارة الموضحة على جانبي الأطار تمثل مواصفات نوع من أنواع الإطارات وسنقوم بتفسير كل حروف وأرقام هذه العبارة.
    1- اسم الشركة المصنعة.
    2- الاسم التجاري والموديل.
    3-نوع الإطار: وهي إما: راديال (R) أو نايلون (N)
    4-مقاس الإطار: قطر العجل الذي يركب فيه الإطار ويكون بالبوصات

    5- نوع الإطار من حيث:
    · Tubeless (TL)
    · Inner Tube (IT)

    6- ارتفاع SIDE WALL: تعطى المقاسات بالملم وفي
    7- عرض الإطار: وهو عرض الجزء الملامس للأرض ويكون بالمللم
    8- معامل الانزلاق والحرارة:
    وتنقسم الى ثلاثة فئات كما هي موضحة في الجدول أدناه.


    الفئات




    A B C
    ونجد أن الفئة A أعلى كفاءة من غيرها من الفئات وسعر الإطار يكون مرتفع نسبياً لكونها تحمل درجات الحرارة المرتفعة ومعامل احتكاك ممتاز وثبات وعدم الانزلاق لذا ينصح باستخدام الفئة A في المناطق الرطبة وذات درجات حرارة عالية جداً.

    9- رمز السرعة:
    وهي رموز تدل على الحد الأقصى المسموح به لسرعة السيارة وفي حالة تجاوز هذه السرعة يتعرض الإطار لخطر الانفجار المفاجئ بفعل الضغط المتزايد عليه وهذه الرموز كما هي مبينة:-



    Speed (Km/h)


    5A1


    10A2


    20A3


    20A4


    25A5


    30A6


    35A7


    40A8


    50B


    60C


    65D


    70E


    80F


    90G


    100J


    110K


    120L


    130M


    140N


    150P


    160Q


    170R


    180S


    190T


    200U


    210H


    240V


    270W


    300ZY








    10- رمز الحمولة:
    وهي قدرة الإطار على تحمل الأحمال بجانب وزن السيارة بالكيلو جرامات, وقد وضعت هذه الرموز في جداول




    التصميم حسب البيئه
    العنصر الأساسي في تصاميم الاطارات كي تلائم البيئات المختلفة هو تصميم طبقة Tread فمن خلال إجراء التعديلات على هذه الطبقة يصبح الإطار ذا فعالية كبيرة أثناء تدحرج الإطار على الطرق المعبدة , الوعرة أو المبللة وبذلك أمكن استخدام جميع خصائص طبقة Tread المتاحة ونذكر منها:-
    · المجاري والأخاديد تساعد على تقليل ارتفاع درجة الحرارة حيث ينساب الهواء في هذه الأخاديد ويعمل على تبريد الإطار ذاتياًَ.
    · تعمل النقشة الموجودة على طبقة Tread الى زيادة التماسك في الطرق الوعرة (الطينية) والثلجية وبعضها به خاصية التنظيف التلقائي.
    · تسمح الأخاديد بمرور الماء أثناء سير السيارة في الطرق المبللة وبذلك منع حدوث انزلاق للسيارة.

    1- البيئة الثلجية والطرق المبللة:-
    · فيها تكون طبقة Tread مكونة من الألياف الزجاجية أساسها السيلكا الممتاز وذلك لبقاء الإطار أنعم في درجات الحرارة الأوطأ وسيطرة جيدة أثناء القيادة في الطرق الثلجية.
    · خاصية جيدة للتماسك أثناء تدحرج الإطار على الطرق المبللة.
    · يوضع في الاعتبار عمل أخاديد Grooves عمودية مركزية تناسب الثلوج.
    · تصمم النقشة بكثافة وترتيب وتناسق فيما بينها.
    · تصمم النقشة دائماً على شكل شعاعي أو متجهي لسهولة انسياب الماء خلال الاخاديد.


    2- البيئة الوعرة Off Road:-
    · تخضع طبقة Tread الى تصميم يناسب الطرق الوعرة (الصخرية ,الطينية, الرملية) لذلك نلاحظ أن كتف الإطار مفتوح أكثر.
    · خانات في منتصف Tread للسيطرة على السيارة في الطرق الوعرة.
    · قمة النقشة عالية الصلابة وذلك لسهولة الحركة على الطرق الصخرية.
    · يتم تصميم 6 طبقات في Under Tread لضمان متانة الإطار.
    · تصمم النقشة في شكل متجهي على جانبي الإطار.
    · الأخاديد Grooves عميقة جداً.
    · الشكل الجانبي للاطار على شكل مربع.
    · تصمم النقشة في Tread بمواصفات تجعل قابلية الاطار للتنظيف الذاتي وإزالة العوالق مثل (الطين , الحصى , الرمل).
    Off Road
    3- السيارات الرياضية:-
    السيارات الرياضية تحتاج الى بيئة خاصة لتسير عليها ونقصد هنا سيارات السباقات مثل فورميولا واحد (F1) وسيارات الراليات والاختلاف الجوهري في إطارات السيارات الرياضية هو امتيازها بسطح عريض جداً وملحوط وتستخدم سيارات سباقات الراليات اطارات TRUCK/SUV و High Performance وذلك لاختلاف الطرق واختلاف نوع السيارات أما سيارات فورميولا واحد فتستخدم إطارات (Sport) High Performance .



    منقول









    BAHI, ra3D_2006, wissam a و 1 شخص آخر معجبون بهذا.
  2. eng abouzahra

    eng abouzahra New Member

    إنضم إلينا في:
    ‏فبراير 2, 2007
    المشاركات:
    311
    الإعجابات المتلقاة:
    291
    نقاط الجوائز:
    0
    مشكور لكاتب الموضوع
  3. muathe

    muathe Guest

    شكرا لك على هذا المجهود القيم وبارك الله فيك
  4. مطيع عجمان

    مطيع عجمان New Member

    إنضم إلينا في:
    ‏ابريل 15, 2007
    المشاركات:
    15
    الإعجابات المتلقاة:
    1
    نقاط الجوائز:
    3
    جزاك الله خيرا ممكن ان تزودني بالمصدر الخاص بهذه المعلومات المفيدة
  5. الشيخ

    الشيخ New Member

    إنضم إلينا في:
    ‏أكتوبر 4, 2007
    المشاركات:
    1
    الإعجابات المتلقاة:
    0
    نقاط الجوائز:
    0
    elsheikhelsayed@yahoo.com

    مشكور على الموضوع ممكن ان تزودني بالمصادر الخاصه بهذه المعلومات المفيدة
  6. dada2020

    dada2020 New Member

    إنضم إلينا في:
    ‏نوفمبر 1, 2007
    المشاركات:
    8
    الإعجابات المتلقاة:
    0
    نقاط الجوائز:
    0
    ohhh man this so nice
    thanks a lot for you
    goooooo ahead
  7. wissam a

    wissam a New Member

    إنضم إلينا في:
    ‏يناير 22, 2007
    المشاركات:
    11
    الإعجابات المتلقاة:
    0
    نقاط الجوائز:
    0
    شكرا ........وجزيل الشكر ......وبارك الله فيك
  8. wissam a

    wissam a New Member

    إنضم إلينا في:
    ‏يناير 22, 2007
    المشاركات:
    11
    الإعجابات المتلقاة:
    0
    نقاط الجوائز:
    0
    بارك الله فيك أخي على هذا المجهود الطيب

مشاركة هذه الصفحة