Ein Reifen ist eine komplexe Kombination von Komponenten, die aus vielen Bestandteilen bestehen. Welche Rolle spielt der Kautschukbaum bei der Reifenherstellung? Die Reifenherstellung ist ein mehrstufiger Prozess. Wir wollen verfolgen, wie jeder Reifen direkt in unsere Hände gelangt!
Planung und Konstruktion von Reifen
In der ersten Phase beginnt der Prozess mit einem Computer, der die speziellen Bedürfnisse eines Fahrzeugs mit einer bestimmten Spezifikation misst. Anschließend wird ein Prototyp erstellt, um zu testen, ob der Entwurf die geforderten Eigenschaften erfüllt.
Die Entwicklung eines Reifens für den Markt ist ein langwieriger Prozess, der bis zu mehreren Monaten an Tests, Inspektionen und Qualitätskontrollen durch ein engagiertes Team von Experten dauern kann.
Wie sieht die Qualitätskontrolle bei Reifen aus?
Die Qualitätskontrolle beginnt oft schon bei den Rohstofflieferanten. Heutzutage sucht ein Reifenhersteller nach Lieferanten, die die Rohstoffe prüfen, bevor sie an die Reifenfabrik geliefert werden. Häufig schließt der Hersteller spezielle Einkaufsvereinbarungen mit mehreren Lieferanten ab, die die Eigenschaften und die Zusammensetzung der Rohstoffe detailliert zertifizieren. Um die Zertifizierung der Lieferanten zu gewährleisten, führen die Chemiker der Reifenhersteller stichprobenartige Prüfungen der gelieferten Rohstoffe durch.
Während des gesamten Prozesses werden Gummiproben entnommen und getestet, um verschiedene Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Dichte zu bestätigen. Wenn ein neues Reifendesign zum ersten Mal hergestellt wird, werden Hunderte von Reifen am Ende des Fließbands entnommen und getestet.
Einige Reifen werden beispielsweise aufgeschnitten und getestet, andere werden gegen Metallspikes gedrückt, um die Durchstoßfestigkeit zu bestimmen. Wieder andere Reifen werden schnell gedreht und auf Metalltrommeln gepresst, um die Laufleistung und andere Leistungsparameter zu prüfen.
Röntgenstrahlen und Reifenqualität
Bei der Qualitätskontrolle von Reifen wird auch eine Reihe von zerstörungsfreien Prüfverfahren eingesetzt. Röntgenaufnahmen ermöglichen einen schnellen und aufschlussreichen Blick durch den Reifen. Bei einer Röntgenprüfung wird ein Reifen nach dem Zufallsprinzip ausgewählt und in eine Strahlenkabine gebracht, wo er mit Röntgenstrahlen beschossen wird.
Der Prüftechniker sieht sich das Röntgenbild auf einem Videobildschirm an, auf dem Reifendefekte leicht zu erkennen sind. Wird ein Fehler gefunden, überprüfen die Produktionsingenieure die verschiedenen Stufen der Montage des Reifenteils, um festzustellen, wie der Fehler entstanden ist.
Zusätzlich zu den internen Tests werden auch die Rückmeldungen von Verbrauchern und Reifenhändlern mit dem Produktionsprozess in Beziehung gesetzt, um Prozessverbesserungen zu ermitteln.
Bei der Reifenherstellung verwendete Rohmaterialien
Kautschuk ist der wichtigste Rohstoff für die Reifenherstellung, wobei sowohl Natur- als auch Synthesekautschuk verwendet wird. Zur Herstellung des Rohgummis für die Reifenproduktion wird flüssiger Latex mit Säuren gemischt, um ihn zu verfestigen. Pressen pressen das überschüssige Wasser heraus und formen den Kautschuk zu Platten.
Anschließend werden die Bahnen in Hochöfen getrocknet, zu riesigen Ballen gepresst und zu Reifenfabriken in der ganzen Welt verschifft. Synthetischer Kautschuk wird aus Polymeren hergestellt, die in Erdöl enthalten sind. Ein weiterer Grundbestandteil von Reifengummi ist Ruß.
Ruß ist ein feines, weiches Pulver, das bei der Verbrennung von Erdöl oder Erdgas unter Sauerstoffmangel entsteht, was zu einer unvollständigen Verbrennung und der Bildung einer großen Menge an feinem Ruß führt. Für die Reifenherstellung wird so viel Ruß benötigt, dass er in Eisenbahnwaggons transportiert und in riesigen Silos in der Reifenfabrik gelagert wird, bis er benötigt wird.
Das Bild zeigt die Gewinnung von Latex, einer milchigen Substanz, die von Kautschukpflanzen abgesondert und später zur Herstellung von Kautschuk verwendet wird
Herstellung von Bauteilen
Reifenkomponenten spielen bei der Reifenherstellung eine wichtige Rolle. Nachfolgend sind einige von ihnen aufgeführt.
- Lauffläche - wird aus weichem Gummimaterial in einem Mischer hergestellt. Ein Schneckenextruder formt den Gummi zu einem kontinuierlichen Laufflächenstreifen. Nach der Extrusion wird das Metergewicht geprüft und die Lauffläche durch Eintauchen abgekühlt. Der Laufflächengürtel wird auf die für die Reifengröße geeignete Länge zugeschnitten.
- Textilcord - mit Hilfe einer großen Maschine mit Walzen werden mehrere Stränge Textilcord in den Kalander eingezogen. In der Maschine werden die Fäden zu einer dünnen Gummischicht gepresst. Die so entstandene Endlosbahn wird dann im 90°-Winkel zur Laufrichtung auf die gewünschte Breite geschnitten und zur Weiterverarbeitung aufgewickelt.
- Seitenwand - Auf einem Extruder werden Seitenwandabschnitte hergestellt, die auf die Abmessungen eines bestimmten Reifens zugeschnitten sind.
- Innerliner - ein luftdichter Innerliner in Form einer breiten, dünnen Schicht wird auf dem Kalander geformt.
- Stahlcord - Vorbehandelter Stahlcord, der auf Spulen geliefert wird, wird dem Kalander zugeführt, wo er in mindestens eine Gummischicht eingebettet wird. Das Ergebnis ist eine durchgehende Bahn aus Kord und Gummi. Sie wird in einem bestimmten Winkel auf die für die Reifengröße geeignete Länge geschnitten.
- Stahldraht - der Draht besteht aus mehreren ringförmigen Stahldrähten. Jeder dieser Drähte hat eine eigene Gummibeschichtung. Die Schlaufe wird dann mit einer speziellen Gummifüllung fixiert.
Komponenten der Reifenproduktion nach Continental
Woraus bestehen Reifen?
Nach Angaben des Herstellers Dunlop bestehen Reifen aus bis zu 30 verschiedenen Gummisorten, Antioxidantien, Textilelementen, Stahlgürteln, Wülsten und anderen Komponenten.
Gummi
Natürlicher und synthetischer Kautschuk ist der Hauptbestandteil des Reifens. Die Eigenschaften von Gummi sorgen für Rutschfestigkeit und Flexibilität, die bei der Reifenherstellung sehr wichtig sind.
Antioxidantien
Um den Reifen vor den Auswirkungen von Sauerstoffeinwirkung zu schützen, sind Antioxidantien in den Grundbestandteilen enthalten.
Gewebe
Gewebe wird zur Verstärkung des Reifens und zur Erhöhung seiner Festigkeit verwendet. Verschiedene Materialien wie Rayon, Nylon und Polyester können verwendet werden, um die Schichten zu bilden, die das Skelett des Reifens ausmachen. Durch die Verwendung von Gewebe kann die Flexibilität des Reifens erhöht werden.
Stahl
Stahl wird für die Gürtel und Wülste des Reifens verwendet, die zur Versteifung des Reifens beitragen und ihn mit dem Rad verbinden.
Die Zukunft der Reifenherstellung
Durch ständige Verbesserungen der Gummimischung und des Reifendesigns entstehen aufregende neue Reifen, die eine längere Laufleistung und bessere Leistungen bei extremen Wetterbedingungen bieten. Die Hersteller bieten heute Reifen an, die je nach Fahrweise zwischen 40.000 und 60.000 km halten sollen.
Die am Computer entworfenen und getesteten Laufflächen verfügen jetzt über einzigartige asymmetrische Bänder, die für mehr Grip und Sicherheit auf nassen oder verschneiten Straßen sorgen.
Die Reifenkonstrukteure experimentieren auch mit nicht-pneumatischen Reifen, die keine Pannen verursachen, weil sie keine Luft enthalten. Ein solcher nicht-pneumatischer Reifen besteht einfach aus einem Stück dicken Kunststoffs, der an der Felge befestigt ist.
Der Kunststoff biegt sich von der Felge bis zu dem Punkt, an dem die Gummilauffläche mit dem Kunststoff verbunden ist, um mit der Straße in Kontakt zu kommen. Ein solcher Reifen bietet einen geringeren Rollwiderstand, was zu einer höheren Kraftstoffeffizienz und einem besseren Fahrverhalten aufgrund der größeren Kontaktfläche zwischen Lauffläche und Straße führt.