Вулканизация резины — процесс, метод, температуна, технология

Есть несколько способов заделать прокол или порез в велосипедной камере, один из которых – горячая или холодная вулканизация шин. Такой метод можно с уверенностью назвать надежным и долговечным, колесо, закрепленное при помощи сырой резины, будет служить как новое и не спустит в самый неожиданный момент. Осуществлять такой ремонт можно легко самому своими руками, как в домашних условиях, так и на природе в походе при наличии некоторых необходимых деталей. Горячий метод вулканизации отличается от холодного только тем, как закрепляется накладываемая на колесо заплатка – с нагревом или без.

Что такое вулканизация? Это такой химический процесс, благодаря которому, при затрате тепла, прочностные свойства резины улучшаются, она становится эластичной и твердой. Наложить латку на прокол можно при помощи отрезка старой камеры или готовой заплатки из ремонтного набора, а для их закрепления необходима сырая резина своими руками, которая продается в рулонах с защитной пленкой. Это очень пластичный материал, он прилипает к любым поверхностям, легко слепляется в комок и т.д. сырая резина инструкция по применению указана на упаковке.

• Различают два вида вулканизации – холодная и горячая, рассмотрим их оба поподробнее.

Ремонт автомобильной камеры

Вулканизатор с питанием от автомобильного аккумулятора (12 вольт). Справа лист сырой резины, закрыт с двух сторон полиэтиленовой плёнкой. По центру — нагревательный элемент для ремонта «соска́» камеры.

Вулканизация автомобильной камеры.

Пиротехнические одноразовые вулканизаторы

Стационарный вулканизор для грузовых шин

Когда камера автомобильной шины получает прокол и начинает выпускать воздух, её ремонтируют, накладывая заплатку из сырой (невулканизированной) резины и подвергают вулканизации.

Сырая (невулканизированная) резина имеет пластичную консистенцию, её можно смять в комок, она прилипает к предметам. Сырую резину выпускают в листах. С двух сторон она покрыта полиэтиленовой защитной плёнкой.

Автомобильную камеру в месте прокола зачищают от грязи, а также делают её поверхность шероховатой для лучшей адгезии (мелкой наждачной бумагой), обезжиривают бензином. На место прокола накладывают заплатку из сырой резины и зажимают в вулканизаторе.

Электри́ческий вулканиза́тор представляет собой струбцину, одной из губок которой является нагревательный элемент. Заплатка из сырой резины плотно прижимается нагревательным элементом к камере. Чтобы при вулканизации не произошло слипание нагревательного элемента с заплаткой, автолюбители обычно подкладывают кусок бумаги.

При нагревании происходит вулканизация сырой резины, она становится прочной и эластичной. Температура поверхности нагревателя (согласно инструкции) составляет около 140—160 °C. По достижении указанной температуры (бумага начинает изменять цвет) нагрев прекращают, после полного охлаждения вулканизатор снимают.

Электрические вулканизаторы выпускают стационарные (большого размера, для автопредприятий), переносные (работают от сети 220 В), портативные (для ремонта в дорожных условиях, от автомобильного аккумулятора 12 В).

На ранних стадиях эпохи автомобилизации для ремонта автомобильных камер применяли огневые вулканизаторы. Здесь нагревательным элементом служит «тарелка», в которую наливают строго определенную порцию бензина и поджигают. Полное сгорание бензина обеспечивает нужную температуру и нужную длительность процесса вулканизации.

В СССР также выпускались пиротехнические нагреватели (одноразовые эрзац-вулканизаторы): в металлической тарелке диаметром около 5 см (соответствует среднему размеру заплатки) находилось горючее вещество, «тарелка» с заплаткой из сырой резины прижималась каким-нибудь подручным предметом к камере и поджигался химический состав. После остывания можно было вставлять камеру в шину и продолжать поездку.

Двухэтапный метод ремонта шин

Именно этот способ ремонта когда-то пришел в Россию из-за рубежа и стал известен как «холодная» вулканизация. Он производится в два этапа. 

Сначала мастер зачищает повреждение и выполняет наружный косметические ремонт шины путем «горячей» вулканизации сырое резины. Затем он повторно зачищает ремонтную поверхность внутри шины и устанавливает химический пластырь. По рекомендации ведущих мировых производителей, после ремонта «холодным» методом шина должна отстояться не менее 24 часов при температуре окружающей среды не ниже 20°С. Чем ниже температура, тем дольше нужно выдерживать отремонтированную шину. 

Первое время, когда самовулканизирующиеся ремонтные материалы только появились на рынке и были в диковинку, они преподносились продавцами как панацея от всех бед. Но по мере накопления практического опыта наряду с преимуществами стали очевидны и недостатки двухэтапного метода. С течением времени стало ясно, что «холодная» вулканизация не дает желаемых результатов, а большое срок выдержки после ремонта создает проблемы при высоком машинопотоке, и вынуждает мастеров пренебрегать техническими условиями. 

Ремонт двухэтапным методом производится, как правило, в мастерских, где есть только С-образныи вулканизатор с плоским нагревательным элементом малой площади. В России такие вулканизаторы широко представлены продукцией зарубежных и отечественных производителей. Но, несмотря на привлекательные внешний вид, конструктивные особенности этих вулканизаторов не позволяют достичь высокого качества ремонта. Их недостаток состоит в малое площади нагревательного элемента, который не может обжать повреждение и поэтому вызывает вздутие на шине. Такие вулканизаторы можно рекомендовать только для ремонта самых небольших повреждений. 

Чтобы не нарушать технологию ремонта шин, вулканизатор необходимо дополнительно укомплектовать нагревательными элементами большей площади, которые позволят обжимать весь ремонтный участок без деформации каркаса шины. 

Следует отметить, что холодная вулканизация очень требовательна к соблюдению технологии и она не прощает ошибок. Будь то пересохшие клеи или старый пластырь – качественного результата вам уже не видать. 

Реальность такова, что несоблюдение всех технологических условий – обычное явление при двухэтапном методе ремонта. Отсутствие необходимого инструмента, недостаточная квалификация персонала, банальная нехватка времени приводят к неудовлетворительным результатам. 

Поэтому для России больше подходит менее проблемный одноэтапный метод ремонта. 

Стыковка конвейерных лент

Конвейерные ленты используют в различных областях промышленности. Часто приходится сталкиваться с необходимостью их соединения (состыковки) между собой. В таких случаях используют метод горячей, холодной или механической вулканизации. Эта же проблема возникает при состыковке концов (склеивании в кольцо) поручней эскалаторов.

Холодная вулканизация шин – устранение порезов своими руками

Холодная вулканизация шины не требует нагрева и основывается на использовании заплаток (жгутов) и специальных клеевых составов. Клей для холодной вулканизации шин скрепляет резину на молекулярном уровне, обеспечивая прочное соединение, сравнимое со сваркой.

Холодная вулканизация шин

В отличие от горячей вулканизации, данный способ ремонта является скорее временной мерой. При соблюдении всех правил он без труда выполняется своими руками и позволяет проехать на отремонтированном колесе несколько километров до шиномонтажной мастерской.

Чтобы отремонтировать колесо холодной вулканизацией в дороге, необходимо:

1. Снять колесо и оценить ущерб от пореза. Эффективному ремонту поддаются повреждения не более 35 мм (продольные) и 25 (поперечные).
2. Очистить и обезжирить место пореза, подготовить заплатку.
3. Нанести специальный клеевой состав на сам порез, а также на всю площадь накладываемой заплатки. Края резинового жгута должны отступать от места повреждения не менее чем на 10 мм.
4. Тщательно придавить место склеивания и подержать несколько минут.
5. После проверки качества склеивания накачать колесо и направиться в шиномонтажную мастерскую.

Основные преимущества холодной вулканизации шин:

• Простота ремонта. Чтобы устранить порез, вам не потребуется специализированное оборудование для вулканизации. Достаточно клея, заплатки и обезжиривающего средства.
• Возможность оперативного устранения мелких проколов и порезов в дороге.
• Низкая цена вулканизации (даже в условиях шиномонтажки).

При ремонте холодной вулканизацией в шиномонтажной мастерской удается достичь повышенной прочности заплатки. Однако даже строгое соблюдение всех технических нюансов и применение качественных составов не даст 100% гарантии того, что на отремонтированном месте впоследствии не возникнет грыжа. Поэтому восстановленное колесо лучше оставить про запас.

Нормы времени для холодной вулканизации шин варьируются в зависимости от температуры окружающей среды, состава клея, площади пореза и толщины резины. Оптимальная прочность для возможности передвижения достигается за 20-30 минут. Полное схватывание осуществляется приблизительно за 2 суток.

Цена холодной вулканизации шин в мастерских – от 250 руб.

Литература

• Калисский В. С., Манзон А. И., Нагула Г. Е. Учебник водителя автомобиля категории C. — Москва, издательство «Транспорт», 1983. — 352 с.

Виды вулканизации

Когда присоединяется более 30% серы, то получается довольно жесткий, малоэластичный эбонит. В качестве ускорителей в этом процессе используют тиурам, каптакс и др., полноту действия которых обеспечивает добавление активаторов, состоящих из окислов металлов, как правило, цинка.

Еще возможна радиационная вулканизация. Ее проводят посредством ионизирующей радиации, применяя потоки электронов, излучаемых радиоактивным кобальтом. Такой процесс без использования серы способствует получению эластомеров, наделенных особой стойкостью к химическому и термическому воздействию. Для производства специальных видов резин добавляют органические перекиси, синтетические смолы и другие соединения при тех же параметрах процесса, что и в случае добавление серы.

В промышленных масштабах вулканизируемый состав, помещенный в форму, нагревают при повышенном давлении. Для этого формы помещают между нагретыми плитами гидропресса. При изготовлении неформовых изделий смесь засыпают в автоклавы, котлы или индивидуальные вулканизаторы. Нагревание резины для вулканизации в этом оборудовании проводится при помощи воздуха, пара, нагретой воды или высокочастотного электрического тока.

Крупнейшими потребителями резинотехнической продукции на протяжении многих лет остаются предприятия автомобильного и сельскохозяйственного машиностроения. Степень насыщенности их продукции изделиями из резины служит показателем высокой надежности и комфорта. Кроме того, детали из эластомеров часто используют при производстве монтажа сантехники, изготовлении обуви, канцелярских и детских товаров.

Смотрите также:

Посмотреть видео:

«Ремонт беговой дорожки»

Посмотреть видео:

«Ремонт бокового пореза термопластырем»

Посмотреть видео:

«Инструкция по установке шины на грузовой вулканизатор Termopress»

Балансировка колес после ремонта грыж и порезов

Вулканизация шин, как и любые другие ремонтные действия, влияет на структуру покрышки, а значит, смещает центр тяжести колеса. В результате такого дисбаланса возникают неуравновешенные центробежные силы с различными векторами приложения.

Балансировка колес производят для устранения дисбаланса

Отсюда повышенная колесная вибрация и нагрузка на ступицу, что приводит к целому ряду негативных последствий:

• Быстрый износ подвески вплоть до потери колеса во время движения.
• Ухудшение сцепления с дорожным покрытием, увеличение тормозного пути.
• Плохая управляемость и снижение безопасности передвижения.
• Ускоренный неравномерный износ протектора.
• Постоянные вибрации на руле и дискомфорт для водителя.

Чтобы избежать значительных затрат на ремонт подвески и не столкнуться с еще большими проблемами на дороге, рекомендуем отбалансировать колесо сразу после вулканизации шин!

Балансировка колеса выполняется на специальном станке с установкой свинцовых грузиков. Более точного результата позволяют добиться современные электронные стенды.

Изготовление резины

Выделяют три основных неизменных этапа, если готовится сырая резина. Инструкция и технология простые, требующие несложного оборудования. Последовательно выполняются:

• подогрев каучука;
• смешивание с добавками;
• формовка.

Натуральный каучук, постояв некоторое время и перебродив, превращается в густую вязкую массу. Искусственный сразу производится в таком виде. Перед применением его разминают подобно тесту и подогревают до 50 градусов. В таком состоянии он теряет свою упругость, становится податливым и мягким и способным смешиваться с другими веществами.

Компоненты будущей резины засыпают в шнековую машину для перемешивания. Пропорции и добавки берутся в зависимости от запланированных качеств. Все марки производимой сырой резины стандартизированы, и количество каждого материала указано в процентах. Остается только пересчитать в соотношении к имеющейся массе каучука.

Полученная однородная масса остается подогретой, поскольку трение о детали машины и частиц друг о друга происходит с выделением температуры. В результате процесса образуется сырая резина. Ей придают форму полос заданных размеров (реже шнура) и упаковывают между полиэтиленом.

«Горячее» преимущество одноэтапного метода

Если сравнивать две технологии ремонта, начать следует с основного различия. При одноэтапном методе ремонта пластырь и клей нагреваются до высокой температуры под давлением, а при двухэтапном нет. Возникает резонный вопрос: какие же преимущества получает одноэтапный метод над «холодной» вулканизацией, и получает ли вообще? Ответим по порядку: 

1. При нагревании места ремонта выше 60°С происходит расширение оставшегося под пластырем воздуха. Далее разогретый воздух увеличивается в объеме и выдавливается из-под пластыря. По мере вытеснения воздуха, разогретый химический слой пластыря равномерно заполняет все пустоты. В результате соединение ремонтной поверхности с химическим слоем происходит на большей площади. На практике площадь соединения становится на 4-7% больше площади пластыря. Безусловно, это повышает качество ремонта.
2. После того, как разогретый воздух под давлением был выдавлен из-под пластыря, в оставшихся пустотах при остывании образуется вакуум и пластырь присасывается к ремонтной поверхности. Эффект присасывания увеличивает прочность соединения пластыря и шины. 
3. Увеличение площади контакта несет еще одно важное преимущество. Удельная отрывная нагрузка, действующая на химический слой (который всегда является самым слабым местом в конструкции пластыря), снижается обратно пропорционально увеличению площади сцепления (т.е. на 47%). Чем больше площадь контакта, тем меньше отрывная нагрузка на химический слой. 
4. На качество ремонта существенно влияет и плотность сжатия самого химического слоя, который при нагревании под давлением всегда будет на 2030% прочнее химического слоя, завулканизированного «на холодную» без давления. 
5. Кроме того, нагревание резко повышает активность клея и улучшает связующие качества химического слоя пластыря, что позволяет уверенно перекрывать все возможные ошибки мастера, допущенные в процессе ремонта. 
6. Наконец, нагревание пластыря под давлением разрушает потожировую пленку от случайного прикосновения к нему руками. 

Таким образом, нагревание под давлением обеспечивает одноэтапной технологии ремонта ряд неоспоримых технологических преимуществ.

Теперь рассмотрим недостатки “холодной” вулканизации. 

1. Пластырь не нагревается и поэтому площадь его контакта с зачищенной поверхностью меньше. 
2. Под пластырем всегда остается воздух.  
   

   Его количество зависит от аккуратности зачистки и жесткости наложенного пластыря. По данным фирмы TECH, даже под мягкими пластырями остаточный воздух занимает до 7% площади. Соответственно, под жесткими пластырями Tip-Top пустот будет оставаться еще больше. Оставшийся под пластырем воздух при нагревании шины во время езды будет расширяться и стремиться выйти наружу. 
   
   Поэтому пластыри, установленные «холодным» способом, обязательно промазывать герметиком бескамерного слоя. При одноэтапном ремонте эта мера не требуется. 

3. Клей не нагревается, и его активность не повышается.  
   

   Соотношение плюсов и минусов свидетельствует не в пользу импортного метода ремонта. Но это вовсе не значит, что “холодная” вулканизация ненадежная технология. Вовсе нет. Просто она рассчитана на совершенно другие дорожные условия. В благополучной Европе нет нужды в сверхнадежном ремонте, чего нельзя сказать о нас. Задача Rossvik’а – донести эту несложную идею до тех, кто до сих пор отдает предпочтение «холодной» вулканизации.

Цемент для вулканизации и его применение

Еще один альтернативный вариант для ремонта колес велосипеда в походных условиях – это баллончик с цементным вулканизатором. Купить их можно, например, на авторынке – такой материал пользуется большой популярностью среди автолюбителей. Состав продается в жестяных и аэрозольных баллонах под давлением от таких брендов как Abro, BL, Zefal, Top RAD и многих других. По своему составу они не опасны для здоровья и не токсичны, т.к. в них не содержится хлористый и ароматический углеводород, поэтому использовать их можно свободно и дома, и на улице без защитной маски. Для того чтобы произошла цементация шины, необходима температура в 18 градусов тепла. Состав также применяется и при горячей вулканизации (необходимо 150 градусов). Для ремонта нужно извлечь из резины камеры инородный предмет, спровоцировавший прокол, через ниппель заправить камеру цементным вулканизатором, слегка подкачать ее насосом и проехать на велосипеде 2-3 километра, чтобы отрегулировать давление в колесах. Такая технология ремонта шины простая и тоже применяется повсеместно. Для закрепления результата возможно использование заплатки пластыря с последующим методом горячей вулканизации – абсолютно так же, как описывает инструкция выше. Технология подходит для любых порезов шины. латка для ремонта камер в данном случае наносится до заправки шины цементом.

Изготовление изделий из резины

Для изготовления изделий сырую массу после смешивания помещают в специальные формы, создают давление и нагревают до 135-150 градусов. Процесс называется вулканизацией. Для маленьких деталей это закрытые штампы. Изделия по типу ковриков могут пропускаться через горячие барабаны с фигурной поверхностью.

При длительном воздействии высоких температур резина пересыхает и становится хрупкой. Поэтому в состав вводят серу и другие ускорители, позволяющие значительно сократить процесс вулканизации.

Домашнее изготовление сырой резины

Каучук, особенно искусственный, для вымешивания требует больших усилий. Мять его руками, как тесто, у человека недостаточно сил. Для этого делается специальное приспособление. Перемешивание с добавками — трудоемкий и длительный процесс. Вещества с различной дисперсностью, удельным весом и физическим состоянием надо превратить в однородную массу.

Готовится сырая резина своими руками в машине со шнековыми валами. Винтовые выступы перетирают все, что заложено в емкость, и перемешивают. Скорость изготовления зависит от количества валов. Дома обычно он один, и надо много времени на доведение смеси до нужного состояния.

Для формовки в листы и полосы достаточно двух валов, один из которых перемещается, изменяя размер зазора, следовательно, и толщину готовой сырой резины. Масса закладывается в накопитель и поступает на формовку. При деформации она остывает и теряет способность течь, становится прочной на разрыв.

Оборудование для домашней мастерской можно приобрести в магазине или сделать самостоятельно. За образцы взять технику, имеющуюся на кухне. Двигатель подойдет от поломанной стиралки или любой другой машины. Ремни и шкивы автомобильные.

Изготовление приспособления для вулканизации

Самодельные вулканизаторы делятся на электрические и бензиновые. Делаются они из деталей, отслуживших свой срок. Основные узлы:

• неподвижный стол;
• нагревательный элемент;
• струбцина.

Самая простая электрическая модель получается из старого утюга, в котором есть рабочая спираль. Этот вариант имеет регулятор, значит, удобнее других. Рабочая поверхность – подошва. Ручку лучше убрать, перевернуть утюг, установить на скобу из толстого листа. Сверху ложится ремонтируемое изделие и зажимается струбциной.

Для бензинового варианта использовать удобно поршень двигателя. В него наливается бензин и поджигается. Для контроля положите на латку бумагу. Она начинает желтеть на критической для резины температуре.

Бывают случаи, когда необходим срочный ремонт шин. Произвести такой ремонт есть возможность самостоятельно или же обратившись в ремонтную мастерскую.

Что такое вулканизация резины?

При повреждении шины (велосипеда, автомобиля или мотоцикла) производят срочный ремонт. Вулканизацией резины называют накладывание сырого каучука на поврежденные участки шины.

После данного процесса каучук превращается в резину. Такой процесс помогает справиться с образовавшимися проколами и дырами в шинах.

Резина может нескольких видов:

У каждой есть специфические особенности (преимущества и недостатки), которые необходимо учитывать при произведении ремонта. Каждый вид содержит разное процентное соотношение серы.

Сам же процесс вулканизации бывает следующих разновидностей:

Резина, из которой изготовлена шина состоит также из высококачественного каучука. Вулканизация резины была придумана для устранения мелких ремонтных проблем шин.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...