Что такое процесс вулканизации резины

Опубликовано: 16.05.2024

Почти каждый автолюбитель хоть иногда задавался вопросом: вулканизация шин — что это такое? И действительно, далеко не многие знают, как именно происходит данный процесс, в результате каких химических реакций осуществляется вулканизация.

Вулканизированная резина: что это такое

Вулканизация резины — это довольно интересная процедура, так как в качестве вулканизирующих агентов выступает немало химических соединений. Основным элементом данной структуры является каучук. Именно он преобразовывается в резину вследствие технологического процесса вулканизации.

Вулканизированная резина

Это химическая реакция, которая представляет собой превращение сырого каучука в вулканизационную сетку, благодаря присоединению к нему иных химических соединений. При этом у каучука улучшается твердость, эластичность, устойчивость к высоким и низким температурам.

Применение таких веществ, как каучук и сера в процессе вулканизации называется серной вулканизацией. Именно атомы серы способствуют образованию межмолекулярных поперечных связей. Смесь нагревают до 160 °. Когда процент добавленной серы не превышает 5 %, то получается мягкий вулканизат. Из него изготавливают камеры, покрышки, резиновые трубки и т. п. А если добавляется больше 30 % серы, то получается жесткий эбонит.

Таким способом можно получить эластомер, который будет невероятно стойким к химическим и термическим воздействиям.

Весь процесс вулканизации можно разделить на несколько этапов:

Вулканизируемый состав помещают в формы.
Формы устанавливают между нагретыми плитами гидропресса.
Смесь нагревают до определенной температуры.
Неформовые изделия засыпаются в автоклавы либо котлы и тоже поддаются нагреву.

Горячая вулканизация

Такой метод чаще всего используется для устранения боковых порезов на автошине, которые больше 1 см. Именно на горячую получается добиться более надежного скрепления резины. Данный способ считается одним из самых прочных среди всех известных. Горячее склеивание имеет массу плюсов:

процедуру можно делать даже зимой;
изделие будет склеено даже если имеет загрязнения;
пользоваться шиной можно сразу после процедуры;
материалы дешевле, чем для холодной склейки.

В первом случае происходит следующее:

Поврежденное место зачищается фрезой.
Укладывается вязкая резина.
Дыра заполняется кусками холодной резины.
Специальным прессом производится нагрев и сваривание компонентов.

Двухэтапная проходит следующим образом:

Порез зачищается и вулканизируется.
Накладывается заплатка на место повреждения.
Поврежденные места склеиваются прессом.

Такой способ более плотно закрывает порез и обеспечивает хорошее затвердевание резины.

Горячая склейка

Технология и время вулканизации сырой резины

Время вулканизации сырой резины — примерно 4 минуты на каждый миллиметр толщины. При этом по 30 минут дается на прогрев промежуточных подушек. Так, например, профессионалы могут отремонтировать шину за пару часов. Если речь идет о грузовой покрышке, то продолжительность ремонта может затянуться до 4 часов. Этапов обработки и склеивания пореза несколько:

Пространство вокруг повреждения зачищается фрезой.
Резиновая крошка сдувается, поврежденное место обрабатывается с обеих сторон специальным составом.
Соответствующая по размеру заплатка устанавливается с внутренней стороны шины.
Снаружи порез заполняется сырой резиной, которую заранее подогревают для лучшей пластичности.
Каучук прижимают к шине и выравнивают, он должен выступать на 3-5 мм.
Горячим прессом производится склейка поврежденного участка.

Время вулканизации сырой резины: таблица

Холодная склейка

Именно хороший клей в силах склеить резину так, как бы это сделала горячая вулканизация. Но стоит отметить, что данный способ является временным ремонтом. Его можно сделать самостоятельно при поломке в дороге и доехать так до ближайшей СТО. А там уже произвести склеивание на горячую. Если такая ситуация случилась в пути, то нужно произвести следующие манипуляции:

Снять колесо и осмотреть повреждение.
Очистить и обезжирить место склейки
Нанести клей на заплатку и поврежденное место.
Придавить заплатку к резине и подержать некоторое время.
Накачать колесо и ехать на СТО.

Также эффективному склеиванию поддаются повреждения не более 35 мм (продольные) и 25 мм (поперечные). Холодная вулканизация схватывается около 30 минут. После этого только можно ехать. Но тут все зависит от величины пореза, холода либо жары, а также от качества клея. Полное высыхание материала наступает через двое суток. Такой способ очень хорошо подходит для устранения мелких порезов и проколов.

Самовулканизирующаяся резина

Вулканизатор для шин своими руками

Его можно сделать даже собственными руками, имея смекалку и умелые руки. Изготовить агрегат можно:

из бытового утюга;
из электроплитки;
из поршня от двигателя авто.

Если использовать утюг, то его подошва будет служить нагревательным элементом. Идеальным будет прибор, имеющий терморегулятор. В качестве пресса может выступать струбница. Для такого вулканизирующего устройства понадобится минимум затрат денег и материала.

Поршневой вулканизатор станет незаменимым помощником, если прокол шины случился в пути, а под рукой нет никаких специальных материалов для вулканизации и розетки. Такой агрегат работает по следующей схеме:

Камера укладывается на ровной металлической поверхности.
Поврежденный участок прижимается днищем поршня и плотно фиксируется.
Между резиной и металлом укладывается бумага.
Рядом с поршнем рассыпается песок (чтобы бумага не горела).
В поршень заливается бензин и поджигается.

Самодельный вулканизатор

Произвести самодельную вулканизацию вполне возможно, но лучше, если эту работу сделают профессионалы на СТО. Данная процедура не займет много времени, да и стоит недорого.

Вулканизация — высокотехнологичный процесс, при котором каучук образуется в резину. Данное сырьё позволяет в разы минимизировать расходы на обслуживание и ремонтные работы покрышек.

Любая автомастерская предлагает несколько вариантов вулканизации:

Первая разновидность ремонта проблемы более эффективна и отличается надежностью, поскольку колесо можно использовать в обычной среде длительное время. Второй тип чаще всего применяется в качестве временной закладки. Согласно инструкции, вулканизацию допустимо применять при следующих разрезах: при поперечных порезах — до 25 мм, продольных — до 35 см.

Горячая вулканизация включает в себя несколько этапов:

Демонтаж покрышки и обработка пореза фрезой.
Покрытие ранее обработанного участка защитными средствами.
Тщательно высушенный участок равномерно заполняется каучуком и отправляется на специализированный станок.
Вулканизация шины проводится при температуре 120-140 градусов.
Нанесения кордовой заплатки для улучшения технических характеристик.
Финишная обработка покрышки и ее монтаж на место.

Расценки на такую процедуру составляют от 400 рублей и напрямую зависят от радиуса шины, определенного региона и стоимости исходных материалов.

Демонтаж колеса и визуальная диагностика пореза.
Обезжиривание и очищение повреждения.
На обработанное место наносится клей.
Колесо накачивается и монтируется обратно.

Полное схватывание и адгезия материалов осуществляется спустя несколько дней, поэтому в ближайшее время рекомендуется не ездить на дальние дистанции.

Предварительная стоимость данной процедуры составляет 250 рублей (все исходит от марки используемых материалов и степени сложности повреждения).

Надежность шин после ремонтных работ

Ремонт боковых и продольных порезов на шине при помощи вулканизации позволяет в разы продлить срок службы покрышки. При соблюдении технических требований во время проведения процесса, отремонтированное колесо может прослужить еще несколько сезонов в условиях ежедневной эксплуатации транспортного средства.
Холодная вулканизация должна применяться исключительно с использованием качественных клеевых составов. В особо сложных случаях необходимо проводить разбортовку колеса и наносить дополнительную заплатку на покрышку с внутренней стороны.
Наиболее распространенным дефектом, который появляется в следствие непрофессиональной работы является появление грыжи на заклеенном участке покрышки. Они также незамедлительно требуют ремонта и вмешательства специалистов. При повторном возникновении проблемы рекомендуется заменить комплектующие детали.

Балансировка колеса после проведения вулканизации

Вулканизация оказывает влияние на структуру колеса, смещая в сторону его центр тяжести. Это приводит к дисбалансу векторов приложения, что может сказаться на качестве езды и привести к возникновению аварийной ситуации. Помимо этого, может случится следующее:

Преждевременный износ подвески и протектора;
увеличение тормозного расстояния;
неприятные вибрации в рулевой системе управления.

Чтобы свести всевозможные риски на автомагистралях, необходимо провести балансировку шин сразу же после вулканизации. Балансировку колеса проводят на специализированном станке. Более эффективного результата удается достичь благодаря использованию инновационных электронных стендов.

Всем известно, что безопасность водителя автомобиля зависит от многих технических факторов. И один из них – это правильные и целые шины. Не стоит экономить на этом и покупать б/у шины или, что еще хуже, ездить на треснувших или поврежденных. Если возможность покупать новые колеса нет, то стоит обратиться к мастеру по вулканизации, который сможет провести качественный ремонт.

Вулканизация – это процесс ремонта шин путем преобразования каучука в резину. Это происходит за счет высокой температуры до которой каучук разогревают, так что он теряет свою пластичность и другие свойства. Из-за этого процесса сам каучук становится:

Таким образом, процесс вулканизации шин для колес делает их более качественными и безопасными для использования.

Чтобы получить резинотехническую смесь, необходимо использовать не только чистый каучук, но и некоторые дополнительные компоненты, без которых процесс вулканизации станет невозможным. К таким компонентам можно отнести:

• Каучук (можно использовать искусственный).

• Сера (можно заменить соединениями серы с ускорителями).

• Вещества для того, чтобы смягчить резину.

• Наполняющие органические материалы (для повышения технических свойств резины).

• Средства для защиты (необходимы, чтобы предотвратить резину от пагубного воздействия тепла, мороза, озона, радиации и т.д.).

Все эти вещества необходимы в процессе вулканизации, но их можно комбинировать или заменять другими только исходя из предназначения смеси. Опытные мастера хорошо знакомы с такими процессами, и в их руках шины приобретут повышенную прочность и устойчивость к негативным химическим и технологическим воздействиям.

Существует два основных вида этого процесса:

Разница в этих видах заключается в температуре, при которой протекают оба процесса. В случае холодной вулканизации резину не нагревают и весь процесс проходит при обычной температуре окружающей среды. А при горячей – материалы скрепляют при очень высоких температурах.

Этот быстрый метод ремонта резины не требует никаких сложных веществ. Для него достаточно иметь ремонтные пластыри с адгезивным слоем и базовую химию. Внутрь шины, на проблемное место, помещают пластырь и скрепляют его с основой с помощью клея или другой химии. Затем шина должна отстоятся при температуре не менее 20 градусов.

Данный метод подразумевает использование «сырой резины», которая выпускается в специальных емкостях и заполняет место повреждения, нагреваясь при температуре до 80 градусов. При высоких температурах идет очень быстрое скрепление материалов, поэтому шину можно использовать уже в течении суток.

Эти два метода вулканизации одинаково эффективные и улучшают качество резины в несколько раз.

Шиномонтажных мастерских становятся все больше и больше. Однако в дороге, как у велосипедиста, так и у автомобилиста, может возникнуть ситуация, когда колесо пробилось, а до мастерской далеко. У автолюбителя зачастую есть запасное колесо, а вот у водителя велосипеда такого колеса нет, и возникает необходимость вулканизировать камеру в пути.

Понятие о вулканизации

Вулканизация – это химический процесс, в ходе которого, сырой каучук, улучшая свойства материала в прочности и упругости, становится резиной. По сути, каучук может применяться, как специальный клей, для заделывания прокола в камере или покрышке. Процессы вулканизации резины бывают такими:

электрическая;
серная;
горячая;
холодная.

Виды резины

Резина один из немногих материалов, имеющих различную твердость. В зависимости от процентного содержания серы она бывает:

мягкая – содержит до 3% серы;
полу твердая – от 4 до 30% серы;
твердая – более 30%.

Мягкая резина

Твердая резина

Полутвердая резина

Каучук, является природным материалом, и как правило продукция изготовленная из натуральных составляющих, получается наиболее качественной и долговечной. Поэтому комплектующие для велосипедных и автомобильных колес, изготавливается из мягкой резины, в основе которой каучук.

Электрическая вулканизация резины

В целом вулканизация бывает холодной и горячей. Процесс электрической вулканизации относится к горячему способу. В качестве нагревателя в домашних условиях, используется электроплита с керамическим нагревателем, также подойдет строительный фен или обычный утюг. Оптимальная температура для данного способа 145С о . Для определения температуры, можно также воспользоваться подручными средствами, например, если лист бумаги начал обугливаться, значит, температура достигла необходимых показателей.

Электрическая вулканизация резины

Существуют также специальные струбцины с элементом нагрева. Такие устройства могут работать от бытовой сети 220В, от автомобильного аккумулятора, через розетку прикуривателя и от собственной батареи. Все зависит от исполнения каждого прибора. Данные струбцины просты в использовании, необходимо приложить латку из резины к камере, зажать и включить в сеть.

Серная вулканизация резины

После вулканизации каучука

Эта операция состоит из химической реакции, в ходе которой к каучуку присоединяют атомы серы. При добавлении до 5%, получается сырье для изготовления камер и покрышек. В случае склеивания двух элементов, сера, помогает соединять молекулы каучука, образовывая так называемый мостик. Данная процедура относится к горячему способу, но вряд ли получится ее проделать ее в походе или на трассе.

Горячая вулканизация

Вулканизировать резину горячим способом нужно, только с применением пресса. Глубина и площадь пореза, подскажут, сколько времени нужно сваривать. Как правило, чтобы восстановить 1мм пореза, нужно 4 минуты варки. Соответственно если порез 4мм, то вулканизировать нужно 16 минут. При этом аппаратура должна быть разогрета и настроена.

Выполняя горячую вулканизацию при температуре выше 150С о , можно испортить каучук и ничего не добиться, так как материал будет разрушаться, и терять свои характеристики.

Использование струбцин или пресса, позволяет качественно залатать повреждение. После окончания работ следует убедиться, что в шве нет пустот или пузырьков воздуха. Если таковые имеются, нужно очистить место прокола от свежей резины и заново повторить весь процесс.

Для того, чтобы заклеить камеру в домашних условиях, горячим способом, необходимо выполнить следующее. Из сырой резины, нужно вырезать кусочек немного меньше, чем сама латка. Камера или шина зачищаются в месте повреждения несколько шире, до шероховатого состояния, после чего обезжириваются бензином. Подготавливая латку, нужно подрезать фаску таки под углом 45°, также зашкурить и обезжирить. После чего накрываем место пробоя заплаткой, зажимаем в тиски и нагреваем до нужной температуры.

Холодная вулканизация

В наше время воспользоваться этим методом не составляет труда, так как приобрести набор для ремонта можно в каждом магазине авто или вело запчастей. Комплектация такого набора может отличаться, но в каждом есть латки и специальный клей.

Холодная вулканизация резины

Процедура ремонта в этом случае похожа на горячий способ. Также нужно обработать поврежденную поверхность абразивом, удалить резиновую пыль и обезжирить. После высыхания нанести клей на камеру и приклеить заплатку. В этом случае играет роль не продолжительность прижатия, а его сила. Поэтому недостаточно будет просто придавить камнем, необходимо большее усилие.

Холодная вулканизация резины своими руками довольно-таки несложный процесс, который можно выполнить, где бы ни находился, если есть специальный набор. Однако сырая резина своими руками в домашних условиях не делается. Для таких работ нужно специальное оборудование.

Изготовление приспособления для вулканизации

Каждый вулканизатор имеет два основных элемента – нагревательную часть и зажимное устройство. В основе такого оборудования для обработки резины, может использоваться:

утюг;
«базарная» электроплитка;
поршень от двигателя.

В приспособлении с утюгом, нагревательной частью является поверхность, которой в быту гладят. Если планируем использовать электроплиту, то нагревательную спираль следует закрыть, металлическим листом, а при работе нужно прокладывать бумагу между резиной и металлом. Такое устройство должно быть оборудовано терморегулятором, во избежание перегрева материала.

Прижимную часть вулканизатора проще всего сделать из струбцины. Наиболее простым в изготовлении будет устройство, состоящее из утюга и струбцины. Поскольку они оба металлические, соединить их при помощи дуговой сварки не составит труда. Утюг же имеет терморегулятор.

В вулканизаторе из поршня, также используется металлическая пластина. На нее укладывается резиновая камера. Поршень, своей гладкой частью, которая контактирует со взрывной смесью в двигателе, при помощи самодельного зажима, придавливает латку. Между поршнем и латкой, также прокладывается бумага. После чего в поршень заливается бензин и поджигается.

Такое устройство из поршня, особенно актуально в дороге, когда нет возможности подключиться к электрической сети. Однако такое устройство лишено терморегулятора, и контролировать температуру придется вручную.

Плюсы и минусы вулканизации

Основным достоинством процесса ремонта резины является то, что отремонтировать дешевле, чем купить новое. Однако каждая ситуация индивидуальна, поэтому важно определить спасет ли ремонт ситуацию.

Холодный способ достаточно прост в использовании, это не займет много времени, а затраты будут минимальными. Главный же минус такого способа, это ненадежность склеивания. Такая процедура является временной, и следует как можно быстрее обратиться на СТО.

Горячая вулканизация надежно сваривает резину, позволяет проводить такие работы при любой температуре и имеет невысокую стоимость.

Итак, выполнить ремонт камеры или покрышки можно разными способами, но лучше доверить эту работу специалистам, потому что это собственная безопасность.

Многие автомобилисты не раз слышали о вулканизации шин, но многие даже понятие не имеют, что это такое, и для чего проделывают этот процесс. Вулканизация проводится за счет химических реакций, но не понятно, каких именно, и что происходит в итоге.

Что такое вулканизация резины?

Вулканизация шин – это процесс, в рамках которого происходит большое количество химических реакций. Если рассматривать комплексно всю процедуру, то ее даже можно назвать нестандартной. Как правило, в реакции основным элементом выступает каучук. Когда производится процесс вулканизации, каучук становится в итоге резиной. Процедура проводится технологическим путем.

Особенности вулканизированной резины

Необработанный каучук проходит обработку, и соединяется с некоторыми элементами, благодаря процессу и возникает вулканизационная сетка. Процедура проводят не просто так. Благодаря химическим реакциям уровень прочности, надежности и эластичности повышается. Кроме того, резина способна выдерживать нестандартные температурные режимы.

Если в ходе вулканизации шин используются одновременно каучук и сера, то процесс получает название серной. Серы помогает образовывать поперечные связи между молекулами. В ходе вулканизации элементы нагревают до 160 градусов. Если в смеси процент серы доходит только до 5%, то вулканизат получается мягким по структуре. Из полученного вещества образовывают большое число изделий, например, покрышки и каеры. Если в составе процент серы превышает 30%, то в результате реакции образовывается эбонит жесткий по структуре.

Кроме того, выделяют и третий тип вулканизации, а именно радиационный. Процесс очень сложный, и осуществляется при помощи радиации ионизирующего состава. В процессе реакции используют потоки электронов. Во время вулканизации излучает кобальт, но радиоактивный. В ходе данного процесса получается эластомер, которые выдерживает даже термические и химические процессы.

Как проходит процесс вулканизации

Процедура вулканизации проходит строго по одной технологий, где четко соблюдаются все этапы. Если нарушить хотя бы одну фазу, то в итоге не получится добиться желаемого результат. Этапы процедуры вулканизации:

Первоначально элементы погружают в отведенные емкости.
Затем нагревают плиты гидропресса, и емкости устанавливают точно между ними.
Нагревание состава идет строго до конкретной температуры, чтобы получить необходимое вещество.
Затем вещество помещают в котел, где снова и нагреваются.

Следует отдельно отметить, что эластомер помогает не только при процессе вулканизации, но во время изготовления детских товаров или обуви.

Как проходит горячая вулканизация?

Как правило, боковые порезы шин автомобиля исправляются при помощи способа горячей вулканизации шин. Но только при условии, что порез превышает один сантиметр. Используют именно этот вариант, поскольку крепление получается более надежным и долговечным. Если рассматривать преимущества, то можно выделить:

Проводить процесс можно только в холодное время года;
Проводить операцию можно, даже если на поверхности есть загрязнения;
Когда процедуру провели, можно сразу же ездить на транспортном средстве. Не придется ждать;
Если сравнивать стоимость, то горячий способ обойдется дешевле.

Этапы вулканизации

Технология горячей вулканизации шин может проходить по двум сценариям. Первый проходит в один этап, а второй в два этапа.

Первоначально на необходимое место накладывается фреза.
Затем идет процесс установки резины, которая вязкая по структуре.
Затем на дыру накладывают холодную резину.
И после идет сваривание элементов в ходе нагрева.
В итоге проводится склеивание поврежденного участка.

Первоначально идет отчистка резины для вулканизации шин, и процесс вулканизации.
Потом на место помещают заплатку.
Затем при помощи пресса идет склеивание.
Место, где есть порез, закрывается полностью, и поэтому резина быстро и хорошо твердеет.

Особенности вулканизации сырой резины

Точное время вулканизации автомобильных шин зависит от толщины изделия. На каждый миллиметр придется потратить около 4 минут. Но и на нагрев подушек на промежуточном этапе занимает приблизительно полчаса. Как правило, профессиональные мастера могут полностью закончить процедуру за пару часов. Но дело касается именно легковых автомобилей. Вулканизации грузовых шин может занять до 4 часов.

Технология вулканизации шин:

Участок пореза и около него отчищается при помощи фрезы.
При помощи специально разработанного состава идет обработка указанного участка.
Затем вырезается заплатка, чтобы она подошла по размеру. Заплатку накладывают с внутренней стороны.
С внешней стороны накладывается сырая резина. Чтобы резина ложилась лучше следует первоначально нагреть ее.
Кусок резины плотно прилегает к покрышке. Максимум выступ может доходить до 5 миллиметров.
При помощи горячего пресса идет приклеивание.

Чтобы пресс не прилип к покрышке во время обработки, лучше поместить тонкий кусочек бумаги. Склеивание не может осуществиться, если воронка полностью на заполнена, и в ней остался воздух. Если это все же произошло, придется проводить все процедуру с самого начала.

Особенности холодного способа

Как понятно из названия, метод не включается процесс нагрева. Вся процедура осуществляется при помощи заплатки и специально разработанного клеящего состава.

Прочность и надежность конструкции зависит именно от выбора хорошего клея. Но не стоит забывать, что холодная склейка подходит только в качестве временного решения проблемы. Ремонт все равно понадобится.

Процедура холодного склеивания:

Колесо снимается, и место повреждения отчищается от грязи и пыли.
Предварительно подготовленная заплатка обрабатывается клеящим составом, и накладывается на покрышку. Следует подождать, когда клей засохнет. Как правило, время полного склеивания составляет 30 минут.
После того, как колесо накала можно продолжать путь, но лучше сразу ехать в ближайший сервис.
Холодная склейка подходит только в том варианте, если место повреждения не превышает 33 миллиметров по горизонтали, или 25 миллиметров по вертикали.

Вулканизация шины своими руками

Несмотря на особенности проведения процедура, при вулканизации обязательно должны использовать пресс и элемент, который осуществляет нагревание.

Если вы решили провести вулканизацию в домашних условиях своими руками, то можно использовать:

стандартный утюг;
электроплитка;
поршень, который вынимается из двигателя машины.

Преимущество использования утюга в том, что у него плоская поверхность, а значит, можно использовать, как нагревательный элемент. Но лучше, если устройство будет дополнено регуляцией температурного режима.

Если применять электроплитку, то придется на нее положить пластину из металла, и затем положить еще бумагу, чтобы резина не прилипла к поверхности.

Если необходим срочный ремонт по пути, то остается только поршень от двигателя. Принцип работы в принципе аналогичный, что в условиях мастерской.

Но для того, чтобы работа прошла успешно, лучше обратиться в сервисный центр, и работу выполнят профессионалы. Процесс не занимает много времени, да и стоимость вполне разумная.

Читайте также: