2 Структура предприятия и технология производства шин
ЗАО «ВШЗ» представляет собой производственный комплекс по выпуску шин для легковых и легкогрузовых автомобилей, дорожно-строительной и сельскохозяйственной техники и ряда других шин целевого назначения.
Производственная мощность предприятия - 2,470 млн шин в год.
Структурные подразделения предприятия:
- Подготовительный цех №328;
- Сборочный цех №300;
- Лаборатория сырья и материалов;
- Складское хозяйство;
- Склад сырья и материалов;
- Склад готовой продукции ООО «Пирелли Тайр Руссия».
2.1 Подготовительный цех № 328
Цех осуществляет изготовление резиновых смесей и пластиката натурального каучука, оперативный контроль их качества и передачу на переработку в технологические цеха-потребители.
Перед подачей в резиносмеситель производятся следующие операции:
- изготовление пакетов из полиэтиленовой пленки для развески химикатов на специальной установке для склеивания полиэтилена;
- растаривание и развешивание химикатов в полиэтиленовые мешочки согласно рецептуре;
- развешивание в автоматическом и ручном режиме технического углерода и в автоматическом режиме жидких мягчителей согласно рецептуре;
- дробление и развешивание твердых мягчителей согласно рецептуре;
- пластикация натурального каучука с дальнейшим его разрезанием и взвешиванием согласно рецептуре;
- разрезание и развешивание синтетического каучука согласно рецептуре.
Изготовление резиновых смесей осуществляется в резиносмесителях в две и три стадии. Готовая резиновая смесь охлаждается, укладывается на поддоны и отправляется на склад резиновых смесей.
Мягчители (масло) для производства резиновых смесей поступают в железнодорожных цистернах, из которых насосами перекачивают в подземные емкости склада.
В цехе образуются следующие виды отходов: отходы упаковочной бумаги незагрязненные (бумажные мешки); отходы химического происхождения (пыль ПГУ - аспирационная пыль конвейеров химикатов, сметки химикатов); отходы полимерных материалов из размалывающих устройств (отходы каучуков); обрезки резины (отходы резиновых смесей, выпрессовки из контрольной лаборатории, выбивки из гранулятора и стренера); резинометаллические отходы ( обрезиненная сетка после стрейнирования); загрязненные бумажные мешки; полиэтиленовые мешки; пластмассовые поддоны; полипропиленовые мешки; резиновая крошка, резиновый скрап (крошка из-под вальцов, резиносодержащие отходы от чистки резиносмесителя, аспирационная резиновая крошка).
2.2 Сборочный цех №300
Из подготовительного цеха №328 резиновые смеси на платформах доставляются в цех 300 с нового участка резиносмешения электропогрузчиками внутри корпуса №16.
Производство полуфабрикатов
Выпуск текстильного и металлокорда
Обрезинивание текстильного и стального кордов производится на комбинированной каландровой линии фирмы «Comerio Ercole». Обрезиненный текстильный и стальной корд в рулонах с прокладочной тканью перевозится электропогрузчиком на специальных подвесках на участок хранения и помещается в стеллажи.
Обрезиненный текстильный корд раскраивается на установке раскроя фирмы «VMI» . Текстильный корд раскатывается из рулона на раскаточном устройстве и поступает на обмеривающий конвейер, который подводит его в устройство реза, где корд разрезается на требуемую ширину под заданным углом. Отрезанные полосы подаются на конвейер подачи в устройство автоматической стыковки, стыкуются и закатываются в картриджи с прокладкой.
Оператор перегружает бобину с раскроенным текстильным кордом из картриджа в тележку при помощи тельфера. После чего тележка транспортируется напольным электротранспортом непосредственно к сборочному станку или на площадки временного хранения.
Обрезиненный металлокорд раскраивается на линии раскроя фирмы «Karl-Eugen-Fischer». Раскроенные слои металлокордного брекера закатываются в катушки. Катушки со слоями металлокордного брекера загружают при помощи тельфера в специальные тележки и с помощью напольного электротранспорта перевозятся непосредственно к сборочному станку или на площадки временного хранения. Разгрузку катушек со слоями металлокордного брекера из тележек и загрузку их в картридж сборочного станка осуществляет сборщик при помощи тельфера.
Выпуск протекторов и боковин
Протектором называется толстый слой резины, расположенный по короне покрышки и соприкасающийся с дорогой при качении колеса.
Назначение протектора состоит в том, чтобы обеспечивать шине износостойкость, хорошее сцепление с дорогой, ослаблять воздействие толчков и ударов на каркас шины, частично поглощать колебания и в первую очередь крутильные колебания в трансмиссии автомобиля, предохранять каркас и камеру от механических повреждений (порезов, надрывов, проколов и др.) и влаги.
В процессе качения колеса протектор работает на растяжение, двустороннее сжатие и сдвиг. Указанные деформации протектора имеют большую величину, чем те же деформации каркаса и брекера.
Протектор состоит из рельефного рисунка и подканавочного слоя. Подканавочный слой составляет обычно 20—40% толщины протектора. Слишком тонкий подканавочный слой способствует растрескиванию протектора, повышению деформаций нитей корда первого слоя каркаса, уменьшению прочности каркаса при воздействии сосредоточенной нагрузки, а излишне толстый — ухудшает условия охлаждения шины, увеличивает гистерезисные потери, приводит к перегреву и расслаиванию покрышки. Высокий рельефный рисунок протектора утяжеляет шину, приводит к ее более быстрому нагреву и расслаиванию, увеличивает момент инерции колеса и его сопротивление качению. Особенно интенсивное тепловыделение наблюдается при повышенных скоростях движения, когда появляются дополнительные деформации протектора из-за действия сил инерции. Толщина протектора у шин легковых автомобилей колеблется в пределах 11 — 17 мм, у шин грузовых автомобилей 14—32 мм, а у арочных шин 40—60 мм. Ширина протектора равна примерно 70—80% ширины профиля шины.
Выпуск профилированных заготовок протекторов осуществляется на экструзионной линии «Квадроплекс» , позволяющей выпускать детали протекторов из 4-х резиновых смесей различных шифров. После головки экструдера профилированная заготовка проходит усадочный рольганг, где происходит принудительная усадка, затем – автоматический контроль массы погонного метра и ширины заготовки. Далее заготовка поступает в установку охлаждения водой, где дополнительно усаживается и по подающему конвейеру поступает на закатывающее устройство. Единая деталь протектора закатывается в катушки. Аналогичным образом выпускается единая деталь боковины на экструзионной линии «Дуплекс» .
Катушки с боковинами и протекторами загружаются при помощи тельфера в специальные тележки напольным электротранспортом перевозятся непосредственно к сборочному станку или на площадки временного хранения. Разгрузку катушек с боковинами и протектором из тележек и загрузку их в картридж сборочного станка осуществляет сборщик при помощи тельфера.
Выпуск гермослоя
Гермослой выпускается на экструзионной линии фирмы «BERSTORFF» и закатывается в картриджи с прокладочным материалом. Оператор перегружает бобину с гермослоем из картриджа в тележку при помощи тельфера. Затем транспортировщик с помощью напольного электротранспорта перевозит тележку с бобинами с гермослоем непосредственно к сборочному станку или на площадки временного хранения. Разгрузку бобин с гермослоем из тележек и загрузку их в картридж сборочного станка осуществляет сборщик при помощи тельфера.
Выпуск бортовых колец
Навивка бортовых колец производится на кольцеделательном агрегате «Либепал» фирмы VIPO . Готовые бортовые кольца навешиваются на передвижные тележки, с помощью которых доставляются к 2-м автоматическим системам наложения наполнительного шнура фирмы «VMI» . Бортовые крылья вешаются на стойки и прокладываются пластиковыми полотнами, предотвращающими слипание готовых бортовых крыльев между собой. Тележки перевозятся транспортировщиком вручную непосредственно к сборочному станку или на площадки временного хранения. Бортовое кольцо, изготовленное из стальной проволоки, давно применяют в шинах. В настоящее время для изготовления шин используют проволочные ленты, состоящие из нескольких параллельных проволок, переплетенных тонким утком. Основной недостаток лент заключается в том, что вследствие извилистости утка происходит ускоренное увеличение посадочных диаметров шины, что снижает надежность и устойчивость закрепления шины на ободе. Этот недостаток устраняется применением безуточной бортовой проволоки в виде пучка параллельных проволок или в виде троса. Для изготовления проволоки толщиной 0,9—1,1 мм используют качественные конструкционные стали 50, 60 или 70 (ГОСТ 1050—74) с механической прочностью 1800—2000 МПа. Для улучшения адгезии резины со сталью ее покрывают латунью, медью или свинцом. В целях предотвращения «разнашиваемости» шин и для более равномерного распределения нагрузки, действующей на шину, число витков проволоки в бортовом кольце обычно принимают равным 3—10. Бортовые кольца в процессе монтажа шины на обод и при качении колеса испытывают значительные растягивающие напряжения. Распределение нагрузки между витками и отдельными проволоками кольца крайне неравномерно. В связи с этим в процессе расчета и проектирования шины приходится принимать увеличенный запас прочности, равный 4—5. При сборке шины точность установки крыльев в борту зависит от допусков на толщину кордных слоев. В процессе вулканизации возможны дополнительные смещения бортовых колец в осевом и радиальном направлениях. Все это приводит к значительному колебанию контактных давлений между бортом шины и посадочными поверхностями обода не только в поперечном сечении борта, но и по периметру окружности обода. Следовательно, неоднородность структуры бортов шины является в основном результатом технологических отклонений, возникающих в процессе изготовления шин. Стабилизация механических характеристик бортов шины способствует более равномерному распределению нагрузок между деталями шины.
Выпуск экранирующего слоя
Изготовление экранирующего слоя проходит в две стадии на агрегатах фирмы Calеmard. На 1 стадии обрезиненный текстильный корд раскраивается на широкие экранирующие полосы и подается на агрегат 2 стадии для получения узких экранирующих полос.
Оператор 1 стадии при помощи тельфера снимает вал с бобинами экранирующей ленты и помещает их на специальную напольную тележку, на которой и подвозит их к станку раскроя 2 стадии. Загрузка бобин с широкой лентой экранирующего слоя на станок осуществляется вручную. Широкая экранирующая лента режется на узкие полосы и наматывается (под определенным шагом) в бобины. Эти бобины вручную снимаются и навешиваются в тележки, которые транспортировщик вручную перевозит непосредственно к сборочному станку или на площадки временного хранения.
Производство шин
Сборка покрышек осуществляется на станках для сборки шин VMI 248 и представляет собой послойное изготовление брекерно-протекторного браслета на барабане для сборки слоев брекера и каркаса – на сборочно-формующем барабане. Брекером называется резиновый или резинокордный слой, расположенный между каркасом и протектором. Он состоит обычно из двух и более слоев разреженного корда, обложенных утолщенными слоями резины, которые создают благоприятные условия для перемещения нитей брекера в процессе работы шины.
Дублирование боковин и гермослоя производится в станке перед подачей на сборочно-формующий барабан. Транспортировка брекерно-протекторного браслета на каркас осуществляется устройством переноса, после чего производятся операции формования покрышки и окончательная прикатка деталей.
Собранные покрышки помещаются в специальные книжки-тележки для хранения и вручную транспортируются на участок окраски внутренней поверхности.
Окраска шин
Операция окраски внутренней поверхности выполняется с использованием установки промазки фирмы «ILMBERGER» . Согласно технологическому процессу промазывается каждая 5 шина.
После окраски покрышки укладываются на тележки и вручную транспортируются на участок вулканизации.
Вулканизация шин
Вулканизуются покрышки в прессах колонного типа КНР 46-150, КНР 48-150 и КНР 52-250 фирмы Harburg Freudenberger в секторных пресс-формах. Шины по окончании процесса вулканизации по конвейеру поступают на участок контроля качества, где производится их визуальный контроль и контроль с применением технических средств. Вулканизация — это сложный физико-химический процесс взаимодействия каучука с серой, протекающий при нагреве резиновой смеси. В результате этого процесса происходит изменение свойств каучука: он теряет пластичность и растворимость в нефтепродуктах и других растворителях, приобретает прочность, эластичность и ряд других положительных качеств. Каркасные резины содержат 1,5—4% серы от массы каучука и вулканизируются при температуре 100—140 С0. Процесс вулканизации зависит от температуры и времени. Вещества, ускоряющие вулканизацию, делятся на минеральные (окись цинка, глет, едкие щелочи) и органические (альтакс, каптакс, тиурам). Последние вводятся в резиновые смеси в количестве 1—2% массы каучука. Одновременное применение нескольких ускорителей повышает скорость вулканизации.
Усилители служат для повышения физико-механических свойств резины, так как вулканизированная резиновая смесь, состоящая только из каучука, серы и ускорителей, обладает малой прочностью и плохо сопротивляется истиранию. К ним относятся различные сорта саж, каолин, цинковые белила и другие материалы. Сажи бывают газовые, печные, ламповые, форсуночные, термические и канальные. Качество сажи оказывает большое влияние на качество резиновых изделий. Сажи различаются между собой размерами частиц, развитостью, шероховатостью поверхности и величиной трения между частицами. Усилители вводятся в резиновую смесь в количестве 40— 80% массы каучука.
Мягчители вводят в резиновые смеси для улучшения их технологических свойств. К мягчителям относится большая группа органических веществ, такая как парафин, стеарин, вазелиновое масло, мазут, канифоль и др. Указанные вещества способствуют более равномерному распределению входящих в резиновую смесь материалов и повышают мягкость и другие свойства резиновых изделий. Некоторые мягчители, например вазелиновое масло, одновременно способствуют увеличению морозостойкости резины. Резиновые смеси содержат от 3 до 20% мягчителей массы каучука.
Противостарители вводят в смеси для предохранения резины от старения, которое возникает в результате эксплуатации и длительного хранения резиновых изделий: резина растрескивается, становится хрупкой, менее прочной. Противостарители — это органические вещества, которые вводятся в смесь в количестве 1,5—2% массы каучука.
Контроль качества
На участке заключительных операций проводиться внешний осмотр шин, инспекция качества (контроль силовой неоднородности, дефектоскопия).
На участке заключительных операций установлены 2 линии контроля силовой неоднородности фирмы Hofmann , 1 установка контроля шин MTIS PERFORMANSE (рентген) , линия контроля дисбаланса фирмы Hofmann и Широграф .
После проверки годные шины в полетах загружаются на автотранспорт или по конвейеру перевозятся на склад готовой продукции Пирелли.
Производственные процессы изготовления шин цеха №300 представлены в блок-схеме 1.
