基本的なタイヤ製造プロセスの詳細な紹介

自動車タイヤの生産は、原材料の加工、バッチ処理、生ゴムの配合、ゴムの混合、カーテンキャンバスの巻き取り、トレッドのプレス、タイヤ部品の製造、タイヤの成形、生タイヤの成形、加硫などの一連の技術プロセスで構成されています。
（１）原材料の加工
生ゴムを成型する前に、ゴムブロックを50〜70度の温度の乾燥室のラックに置き、ジャンプグリッドに等級分けして積み重ね、加熱して軟化させる必要があります。夏には、50〜60度で48時間以上96時間以内に加熱する必要があります。冬には、72時間以上144時間以内に加熱する必要があります。軟化の目的は、切断と可塑化処理を容易にすることであり、同時にゴムブロックの水分含有量を減らすこともできます。生ゴムが軟化した後、ゴム切断機で必要な小片に切断できます。一部の成分は、乾燥、ふるい分け、粉砕、溶解が必要です。
（２）原材料
原料は、ゴムや各種成分を含むさまざまな原材料を、製造処方の要件に従って計量し、可塑化および混合プロセスに供給します。
（３）精製
生ゴムを強弾性状態から塑性状態に変化させるプロセスを素練りといいます。素練りの目的は、ゴムに一定の可塑性を持たせ、混合時に配合剤をゴムに容易に混ぜることができ、ゴムコンパウンドを容易に圧延および押し出すことができ、標準的な規格および形状を得ることができるようにすることです。天然ゴムは通常、密閉式（または開放式）ゴム混合機を使用して精製されます。素練り工程中、生ゴムは内部ミキサードラムの作用下で機械的、化学的および熱的影響を受け、弾性が低下し、可塑性が増加します。可塑化後の生ゴムは可塑化ゴムと呼ばれます。スチレンブタジエンゴムやポリブタジエンゴムなどの今日の合成ゴムは、素練りする必要がなく、直接混合することができます。
（４）混合
ゴム材料に所定の性能を持たせるためには、生ゴムのほかに、各種ゴム材料に各種配合剤を添加する必要があります。混合とは、配合で指定された質量比に従って生ゴムと各種添加剤を混合し、生ゴムに各種添加剤を完全に均一に分散させることです。同時に、混合されたゴムには、その後の加工操作を容易にするために、ある程度の可塑性も必要です。混合されたゴムはコンパウンド、または単にゴムと呼ばれます。混合操作は、密閉式ゴムミキサーで行われます。
（５）カーテンとキャンバスのカレンダー加工
タイヤ製造において最も重要な部品の一つは、ゴム引きコードとキャンバスです。コードとキャンバスにゴムを塗布する工程をカレンダー加工といいます。カレンダー加工の目的は、コード層同士を接着・隔離し、ラインと層の間の摩擦や発熱を防ぎ、コード層が屈曲や剥離に強い緩衝システムを形成することです。接着層はコードに作用する衝撃力を吸収し、層間のせん断応力を軽減し、コードが湿るのを防ぎます。カーテンとキャンバスのカレンダー加工は、実際にはゴム素材がカーテンとキャンバスをしっかりと覆い、表面を埋め、ゴム素材がラインに一定の深さまで浸透するようにすることで、ゴム素材とカーテンとキャンバスがしっかりと接着するようにすることが目的であることがわかります。カーテンとキャンバスは、4本ローラーまたは3本ローラーのカレンダーでカレンダー加工されます。
（６）トレッドの押し出し
トレッドゴムとサイドウォールゴムは配合が異なるため、2台の押出機で同時に押し出され（配合が同じで同じ押出機で押し出されるものもあります）、アクティブローラーで積層してプレスします。締め付けてから冷却し、厚さを測定し、切断して計量し、スチールローラーで裏を粗くします。成形プロセスの要件に応じて、接続することも、接続しないこともできます。トレッド押し出しシステムはスクリュー押出機を使用します。原理は、スクリュー押出機のキャビティにゴム材料を充填し、キャビティ内のスパイラルの推力でマシンヘッドに押し込み、マウスプレートを通してゴム材料をトレッド形状にプレスすることです。
（７）タイヤ部品製造
①カーテンとキャンバスのカット
タイヤの製造工程では、大量のカーテンとキャンバスが使用されます。これらのゴムカーテンとキャンバスには、緩衝層用のゴムコード、プライ層用のゴムコード、ワイヤーリングとビーズ用のラッピングクロスが含まれます。施工スケジュールの規定に従って、ゴムカーテンとキャンバスは、必要に応じて一定の幅と角度のさまざまなテープストリップに切断されます。ゴムカーテンとキャンバスの切断は、それぞれ水平切断機と垂直切断機で行われます。
②ゴムカーテンに絶縁接着剤を塗布する
タイヤのプライ層の数は、主にタイヤの仕様、用途、内部圧力、負荷、コード強度に基づいて決定されます。バイアスタイヤでは、隣接するプライの縦糸が通常横方向に配置されているため、タイヤのプライ数は偶数である必要があります（ラジアルタイヤでは、コードが子午線方向に配置されているため、各プライ層は独立した作業になる可能性があり、偶数層である必要はありません）。たとえば、ほとんどの車のタイヤは4〜6層ですが、トラックタイヤは6、8、または10層以上です。コードファブリックの層は、タイヤの内側から外側に向かって順番に番号が付けられています。多層タイヤのカーカスの剥離を防ぎ、カーカスとバッファ層の間に均一な剛性遷移を形成するために、外側のプライ層の縦糸密度は一般に小さく、外側のプライ層間の幅はタイヤのショルダーとサイドウォールに達します。数層のリリースフィルム。タイヤ製造構造表の規定に従って、カレンダーを通して切断されたゴムコードの一部の表面に隔離フィルムを貼り付けます。隔離フィルムの層数は、タイヤの構造と仕様によって決定されます。使用するゴムはコードゴムと同じです。たとえば、コードが10層のトラックタイヤの場合、隔離フィルムは7、8、9層目のコードに貼り付けられ、8-層タイヤの場合は、隔離フィルムは5、6、7層目のコードに貼り付けられます。
③ バッファ層の製造
緩衝層を製造する際には、プライラミネート機を使用するか、専用のラミネート機を使用する。緩衝層には2つの構造があり、1つは純粋なゴム層で構成され、もう1つは緩衝フィルムと緩衝ゴムコードで構成されています。自動車タイヤは主に前者の緩衝層を使用し、トラックタイヤは主に後者の緩衝層を使用しています。緩衝層の構造が異なるため、製造方法も異なります。純粋なゴム層で構成される緩衝層は、カレンダーを使用して一定の幅と厚さのフィルムを製造します。カットプライの最外層に絶縁接着剤を掛けて直接貼り付けるか、十分な冷却収縮後に切り分けることができます。タイヤを成形するときに一定の長さのゴムストリップを直接取り付けるか、リング状のゴムストリップにしてタイヤを成形するときに使用できます。緩衝フィルムと緩衝ゴムコードで構成される緩衝層を製造するときは、タイヤを成形するための構造標準表に指定された長さに従って、ラミネート機でリングチューブに一定の仕様のフィルムとカットされた緩衝ゴムコードを貼り付けて使用します。
バイアスタイヤ緩衝層のゴムコードのコードは、プライと同じ角度で交差する必要があります。つまり、断面と 50 度から 52 度の角度を形成します。また、プライに近い層は、プライの最も外側のコードと交差する必要があります。ラジアルタイヤの緩衝層はベルト層とも呼ばれます。3 〜 5 層のスチールコードまたは 4 〜 6 層のファイバーコードで構成されています。コードとタイヤの断面は 70 度 ~ 75 度の角度になっています。ベルトの隣接層のコードも、バイアスプライタイヤのプライとブレーカープライのコードと同様に、交差しています。
④ カーテンチューブ製造
現在、タイヤ成形は、ゴムコードストリップを直接成形機ヘッドに取り付けるいくつかの小型タイヤを除いて、一般的には、成形前に一定の幅、長さ、角度に切断されたゴムストリップで作られた既製の環状シリンダーを使用しています。リング形状はカーテンチューブと呼ばれます。コードシートは、通常、2層、3層、または4層のゴムコード生地を積層して構成されています。積層するとき、バイアスタイヤでは、2つの隣接するコードの角度が互いに交差します。ラジアルタイヤでは、カーカスコードは子午線方向に配置されているため、ラジアルタイヤカーカスプライのすべてのコードラインは互いに交差しません。コードラミネート操作は、コードラミネート機で実行されます。
⑤ スチールリング製造
鋼線リングは、鋼線充填接着剤（三角ゴムストリップ）と鋼線包装布で構成されています。 ワイヤーリングの製造には、通常、リンケージ装置を備えた小型押出機が使用されます。 鋼線が押出機のダイプレートを通過すると、鋼線と鋼線の表面の間のスペースが保持され、絶縁接着剤が塗布されて、接着剤が垂れた鋼線ベルトが形成されます。 ワイヤーリングを、施工スケジュールに従って、ローリングディスク上で一定の直径と一定の層数に転がしてから切断します。 ワイヤーリングのジョイントにテープを巻き付け、三角形のテープをワイヤーリングの外周に貼り付け、スチールリング包装布で包んでスチールリングを作ります。
（８）タイヤ成形
さまざまな部品を組み合わせてひとつのタイヤにする工程を成形といい、成形されたタイヤは「グリーンタイヤ」と呼ばれます。
（９）生タイヤの形状を整える
万能空気成形機は現在、タイヤ成形に広く使用されています。その動作原理は、圧縮空気の圧力を利用してグリーンタイヤを成形し、グリーンタイヤにウォータータイヤを取り付けることです。生タイヤは、口のある厚肉の中空円筒形カプセルです。蒸気または過熱水をウォータータイヤに導入して、グリーンタイヤの加硫プロセス中に必要な熱を提供し、グリーンタイヤの各コンポーネントの加硫を促進し、グリーンタイヤの加硫の均一性を向上させます。
（10）生タイヤ加硫
グリーンタイヤ加硫は、タイヤ製造における最後の工程です。現在、最も広く使用されている方法は、飽和蒸気と過熱水を使用した加硫法です。加硫中、グリーンタイヤは輪郭と模様のある鋼製金型内に配置されます。一方では、外部蒸気（140〜160度）の熱が型を通過し、外部からグリーンタイヤカーカスに導入されます。他方では、過熱水（160〜180度）が水タイヤ口から水タイヤキャビティに入ります。過熱水は、非常に高い圧力（1960〜2744kPa）で水タイヤを介してグリーンタイヤに伝達され、加熱プロセス中にグリーンタイヤが所定の形状に引き伸ばされ、しっかりと圧縮されるため、タイヤの各部分がしっかりと結合され、正確な輪郭と鮮明な模様が実現されます。タイヤ加硫装置には、加硫タンク、通常の個別加硫装置、定型加硫装置の3種類があります。