تصنع الإطارات من مجموعة متنوعة من المواد المصممة لتعزيز قوتها ومتانتها. كانت إطارات السيارات المبكرة مصنوعة في المقام الأول من المطاط، بينما كانت الإطارات الحديثة تشتمل على مواد أخرى لإطالة عمرها وتحسين مرونتها.
تصنع الإطارات في المقام الأول من المطاط الصناعي والمطاط الطبيعي والفولاذ والألياف المختلفة والمواد الكيميائية.
المطاط-يتم استخدام أنواع مختلفة من المطاط في تصنيع الإطارات لمنحها المرونة والمتانة والقوة. تحدد مواد الإطارات المختلفة عمر الإطار وأنواع المركبات المناسبة له.
المطاط الطبيعي-يتم تصنيع إطارات المطاط الطبيعي من مادة اللاتكس الموجودة في أشجار المطاط وتتميز بمقاومة التمزق، ومقاومة التعب، ومقاومة التآكل.
المطاط الصناعي-يتم تصنيع الإطارات المطاطية الاصطناعية عن طريق مزج مطاط البيوتادين والستايرين-بوليمرات مطاط البيوتادين مع المطاط الطبيعي. تحدد الخصائص الفيزيائية والكيميائية للبوليمر جودة الإطار وأدائه.
أسلاك الفولاذ-تؤدي إضافة أسلاك الفولاذ إلى الإطارات إلى تحسين قوتها وبنيتها. يوجد السلك الفولاذي على شكل أسلاك أو طبقات خرزية أو طبقات حزام، مما يمنح الإطار ثباتًا وصلابة أفضل. تثبت الخرزة الإطار على الحافة.
الألياف – تتكون الألياف الموجودة في الإطارات من منسوجات مختلفة، مثل النايلون أو البوليستر. كما هو الحال مع الفولاذ، تمنح الألياف الإطارات قوة إضافية وقدرة تحمل-. وهي موجودة في الإطارات على شكل حبال، بما في ذلك حبال البوليستر، وأحبال الرايون، وأحبال النايلون، وأحبال الأراميد. بالإضافة إلى توفير ثبات الأبعاد، تساعد أسلاك الألياف الإطارات في الحفاظ على شكلها وتعزيز متانتها وأدائها.
المواد الكيميائية - تلعب المواد الكيميائية دورًا حاسمًا في تصنيع الإطارات وتشمل عوامل الفلكنة، والملدنات، والحشوات، ومضادات الأكسدة، ومعززات الالتصاق. تشمل الحشوات أسود الكربون والسيليكا، والتي يمكن أن تحسن قوة تمزق الإطار، وقوة الشد، ومقاومة التآكل. تعمل مضادات الأكسدة على حماية الإطارات من التلف الناتج عن درجة الحرارة والأكسجين، بينما تعمل العوامل المضادة -للأوزون على حماية الإطارات من الأوزون. تشتمل عوامل الفلكنة على الكبريت وأكسيد الزنك، وهي مكونات مهمة في عملية الفلكنة التي تحول المطاط إلى مادة صلبة. يمكن لعوامل الفلكنة تسريع عملية الفلكنة والتأثير على طول وعدد الروابط -.
المطاط والصلب والألياف والمواد الكيميائية لها تأثير كبير على عملية سحق الإطارات. لإنتاج حبيبات مطاطية صالحة للتصنيع يجب فصل الفولاذ والألياف عن المطاط.
أنواع الإطارات
مصطلح "الإطارات" هو مصطلح عام يشمل مجموعة واسعة من المركبات، بدءًا من إطارات سيارات الركاب وحتى إطارات معدات البناء والرافعات الشوكية والعديد من الأنواع الأخرى من المعدات الثقيلة، بما في ذلك الشاحنات ذات الأحجام المختلفة.
اطارات المعدات الزراعية
تواجه الإطارات الزراعية تحديات فريدة في إصلاح المداس بسبب بنيتها المتخصصة. يتم تصنيف هذه الإطارات وفقًا لنسبة عرضها -إلى-قطرها؛ يشير العرض إلى المسافة من الجدار الجانبي إلى الجدار الجانبي، ويتوافق القطر مع حجم الحافة. تنقسم الإطارات الزراعية في المقام الأول إلى نوعين: الإطارات المتحيزة-الإطارات الرقائقية والإطارات الشعاعية، وذلك في إشارة إلى طريقة تصنيعها. علاوة على ذلك، غالبًا ما تحتوي الإطارات الزراعية على عروات على مداسها لتعزيز الثبات، مما يزيد أيضًا من صعوبة إصلاح المداس.
إطارات سيارات الركاب
تنقسم إطارات سيارات الركاب الشائعة بشكل عام إلى ثلاث فئات: إطارات الصيف، وإطارات الشتاء، وإطارات جميع{{0}المواسم. تم تصميم إطارات الصيف للطقس الدافئ، مما يوفر ثباتًا قويًا على الطرق الجافة والرطبة. تم تصميم إطارات الشتاء للبيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة-، مما يوفر ثباتًا ممتازًا على الطرق الجليدية والثلجية. تم تصميم إطارات جميع المواسم- لتوفير أداء موثوق به في جميع الظروف الجوية.
تشمل الأنواع الأخرى من إطارات سيارات الركاب تلك المخصصة للمركبات الترفيهية، مثل مركبات جميع التضاريس (ATVs) والسيارات الرياضية. تم تصميم إطارات الطرق الوعرة- لتحقيق المتانة والقوة، ومناسبة للتضاريس الصعبة مثل الطرق الموحلة والأسطح الرملية والممرات الصخرية. على الرغم من أنها ليست قوية مثل الإطارات الزراعية، إلا أنها تشترك في بعض أوجه التشابه. ومن ناحية أخرى، تم تصميم إطارات السيارات الرياضية للقيادة على الطرق-، مما يوفر قبضة فائقة وأداءً عاليًا لتجربة قيادة محسنة.
اطارات الشاحنات
تختلف إطارات الشاحنات بشكل كبير حسب حجم الشاحنة وقدرتها على التحميل. إطارات الشاحنات الصغيرة والشاحنات الصغيرة والبيوت المتنقلة تشبه إلى حد كبير إطارات سيارات الركاب. ومع ذلك، فإن إطارات الشاحنات نصف المقطورة وشاحنات التعدين والحفارات أكثر متانة، وتخضع لتعزيز إضافي لزيادة القوة وإطالة عمر الخدمة.
تمثل إطارات الشاحنات تحديات فريدة في التعامل مع الكسر لأن بطانةها الداخلية أكثر سمكًا من الإطارات العادية وتحتوي على نسبة عالية من مطاط البوتيل المهلجنة لمنع الهواء المضغوط من دخول التجويف والتسبب في أضرار. علاوة على ذلك، تتميز إطارات الشاحنات بمداس أكثر سمكًا من إطارات سيارات الركاب، مما يساهم في زيادة قوة الإطارات بشكل عام. لإطالة عمرها الافتراضي، غالبًا ما يتم تجديد-إطارات الشاحنات الثقيلة، الأمر الذي يتضمن إزالة المداس البالي واستبداله بآخر جديد. في حين أن التجديد يوفر التكاليف، فإنه يزيد أيضًا من صعوبة كسر هذه الإطارات.
يتم تعزيز إطارات الشاحنات بمزيد من الحبال الفولاذية لتعزيز المتانة والحماية. كثافة طبقات الحبل الفولاذي لإطارات الشاحنات أعلى بنسبة 8% من إطارات سيارات الركاب، مما يوفر قوة أكبر. بالإضافة إلى ذلك، تعمل إضافة طبقات الأسلاك الفولاذية على تحسين قدرة تحمل الحمولة-ومقاومة الثقب، مما يجعل إطارات الشاحنات أكثر قوة ومتانة.
إطارات آلات البناء: على عكس إطارات سيارات الركاب والشاحنات، فإن إطارات آلات البناء ضخمة، وغالبًا ما يتم قياسها بالأقدام أو الأمتار بدلاً من البوصات، وغالبًا ما يكون ارتفاعها مشابهًا أو أكبر من ارتفاع الشخص. تتوفر هذه الإطارات في مجموعة متنوعة من الأحجام لتلائم المعدات الثقيلة التي تدعمها وتتميز بهيكل قوي مصنوع من مواد مقاومة للقطع- مع نمط مداس عميق، مما يعزز المتانة والأداء.
يكمن التحدي الرئيسي في تمزيق إطارات آلات البناء في حجمها الهائل، الذي يتطلب دوارات طويلة، وشفرات شديدة التحمل، وقواديس كبيرة بما يكفي لاستيعاب هذه الإطارات العملاقة. قبل وضعها فيتقطيع الاطارات، يجب إزالة الخرزة الفولاذية. نظرًا للحجم والوزن الكبيرين لإطارات آلات البناء، عادةً ما تكون الرافعات الشوكية أو غيرها من الآلات الثقيلة القادرة على رفعها مطلوبة لإطعامها في آلة التقطيع.
إطارات التعدين: تنتمي إطارات التعدين إلى فئة-إطارات الطرق الوعرة (OTR) وهي مصممة لتحمل ظروف العمل القاسية. وعلى عكس الإطارات التقليدية، فإنها تستخدم مركبات مطاطية أكثر متانة وعمليات تصنيع متقدمة للتكيف مع التضاريس الوعرة. الميزة الرئيسية لإطارات OTR وإطارات التعدين هي زيادة استخدام الفولاذ في بنائها، جنبًا إلى جنب مع مركب مطاطي أكثر صرامة، مما يؤدي إلى مقاومة عالية للغاية للتمزق ومقاومة التآكل.
يمكن أن يؤدي الفولاذ الزائد في إطارات آلات البناء إلى تآكل معدات التقطيع أو تشويشها بسرعة، لذلك يجب إرسال هذه الإطارات إلى مصانع إعادة التدوير المتخصصة. يمكن أن يصل قطر إطارات التعدين إلى عدة أمتار أو أقدام ويزن عدة أطنان، مما يتطلب تقليل الحجم الأولي قبل التقطيع. يتم بعد ذلك إرسال الأجزاء ذات الحجم المنخفض- إلى مصنع التقطيع لمزيد من المعالجة.
