مواد تشکیل دهنده لاستیک چیست و چرا فاسد می شود ؟
هم با نام تایر شناخته می شود و هم لاستیک و تنها بخشی از خودرو است که با سطح زمین در تماس است . در تماس با سطح زمین ؛ آسفالت ، شن و ماسه ، سنگ ریزه ، خاک ، گِل با تایرها برخورد دارند . به همین خاطر مقاومت آن ها در برابر این مواد از اهمیت بالایی برخوردار است.
در ساختمان لاستیک از مواد شیمیایی ، طبیعی و معدنی مختلفی استفاده می شود که هر یک در عملکرد تایر و نیز در جریان تولید آن نقش خاصی را ایفاء می کنند .
اصلی ترین مواد تشکیل دهنده تایر
1- کائوچو :
از نظر تهیه و فرآوری ، کائوچو را به سه دسته تقسیم می کنند :
1- کائوچوی طبیعی ( Natural Rubber )
2- کائوچوی مصنوعی ( Synthetic Rubber )
3- کائوچوی بازیافتی ( Reclaim Rubber )
کائوچوی طبیعی از شیره درخت مخصوصی که در مناطق استوایی و کشورهایی نظیر مالزی و تایلند می روید ، به دست می آید .
از معروف ترین نام های تجاری کائوچوی طبیعی می توان به کائوچوی استاندارد مالزی یا ( Standard Malaysian Rubber ) SMR اشاره کرد .
کائوچوی مصنوعی نیز از مشتقات نفتی و محصول کارخانجات پتروشیمی است . از انواع کائوچوی مصنوعی می توان بوتادین رابر (BR) و استایرن بوتادین رابر ( SBR ) را نام برد .
هر یک از اجزا مختلف تایر شامل نسبت های مختلفی از کائوچوی طبیعی و مصنوعی هستند که این نسبت به خصوصیات فیزیکی مورد نیاز بستگی دارد . به عنوان مثال کائوچوی طبیعی دارای مقاومت حرارتی بالا و چسبندگی عالی است و به این دلیل در اجزا درونی تر تایر مثل لایهها بیشتر کاربرد دارد .
2- دوده :
اضافه کردن دوده به کائوچو باعث افزایش مقاومت سایشی تایر شده است ، خواص مکانیکی آن را بهبود می بخشد . ساختار کائوچو به گونهای است که در بین مولکول های آن ، فضا های خالی وجود دارد و دوده در این فضاها قرار می گیرد . گاهی اوقات علاوه بر دوده از پرکننده های غیر دوده ای نظیر کربنات کلسیم یا کائولن نیز استفاده می شود .
3- نخ :
بدنه اصلی تایر شامل لایه های نخی پوشش داده شده با آمیزه ( خمیر ) لاستیکی می باشد . جنس نخ ها نایلون ، ریون یا پلی استر است . به مجموع لایه های نخی بکار رفته در تایر ، منجید یا کارکاس گفته می شود . وظیفه لایه های نخی ، تحمل فشار باد از داخل تایر و بار وارد شده به تایر از خارج می باشد .
4- سیم :
به منظور ایجاد استحکام کافی در بخشی از تایر که روی رینگ قرار می گیرد و طوقه ( بید ) نام دارد ، از سیم های فولادی استفاده می شود . این سیم ها ضمن آن که دارای پوشش مسی یا برنزی هستند توسط آمیزه لاستیکی نیز پوشش داده شده ، پس از چند دور تابیده شدن ، با مقطعی به شکل مربع یا ذوزنقه مجموعه سیم های طوقه را تشکیل می دهند .
همچنین در کمربند تایرهای رادیال سیمی سواری و در لایه های تایرهای باری تمام سیمی از سیم های فولادی با قطر و ضخامت مشخص استفاده می گردد .
5- محافظت کننده ها :
اکسیژن و ازون موجود در هوا می توانند باعث تخریب و فرسایش اجزا تایر شود . برای مقابله با اثرات مضر این عوامل از مواد شیمیایی خاصی نظیر اکسیدانت ها ، موم ها و ضد اوزونانت ها در آمیزه لاستیکی استفاده می شود .
6- سایر عوامل شیمیایی :
به منظور تولید و فرآوری بهتر و آسان تر آمیزه لاستیکی ، در چرخه و مراحل مختلف فرایند تولید از مواد دیگری نظیر انواع روغن ، شتاب دهنده ها ، گوگرد ( به عنوان عامل پخت ) استفاده می گردد .
توجه : میزان استفاده از هر یک از اجزای فوق به نوع و ساختار تایر ، شرایط حرکتی جاده ، شرایط آب و هوایی و عوامل مختلف دیگری بستگی دارد . به عنوان مثال درصد وزنی هر یک از مواد
تشکیل دهنده تایر رادیال سواری به شرح زیر می باشد :
1- کائوچوی طبیعی و مصنوعی : 42 تا 46 درصد
2- نخ : 3 تا 5 درصد
3- دوده : 22 تا 26 درصد
4- سیم : 11 تا 15 درصد
5- سایر مواد شیمیایی : 12 تا 15 درصد
چرا تایر ماشین مشکی است ؟
مشکی بودن آن ها به دلیل تلاش تولید کننده برای افزایش طول عمر تولیدات اتومبیل خود می باشد و عمر آن را تا میزان قابل توجهی افزایش می دهد .
این رنگ نتیجه ترکیب مواد شیمیایی تثبیت کننده است که در حین تولید با پلیمر تایر مخلوط می شوند . سوپرکربن مشکی این ماده شیمیایی Carbon black نام دارد و برای حفاظت تایر شما در برابر آسیب های نور فرابنفش و لایه ازن به آن افزوده می شود و به طور ناگهانی طول عمر و دوام تایر را افزایش می دهد .
کربن سیاه دارای قابلیت مقاومت در برابر اثر خورندگی و فساد تدریجی ازن می باشد و اشعه های فرابنفش را جذب می کند تا آنها را به گرما تبدیل کند . با اضافه شدن ازن به مولکول ها و ترکیبات شیمیایی که انسجام کلی تایر را تضعیف می کنند ، انبساط و انقباض تایر ، کمتر آسیب زا خواهند بود و باعث خطر کمتری می شوند و نتیجه آن عمر طولانی تر و امن تر تایر خواهد بود .
از مهمترین عوامل فساد تایرها نور فرابنفش و ازن هستند
تایر ها بدون این مواد افزودنی خیلی سریع تر تغییر رنگ می دهند و از بین می روند . متأسفانه این جذب کننده های شیمیایی مصرف می شوند و با گذشت زمان تأثیر خود را از دست می دهند . آنها در تغییر فرابنفش به گرما و جذب ازن مصرف می شوند . زمانی که Carbon black قابلیت خود را در عملکرد از دست می دهد ، خاکستری کم رنگ می شود . این یکی از دلایل مهم این موضوع است که چرا تایر های مشکی اتومبیل فرسوده و کمی سفید می شوند .
لاستیک قدیمی خودرو :
لاستیک های دهه هفتاد به لاستیک های نخی معروف بودند . چرا که پوشش رویی این لاستیک ها از نخ های ابریشم تشکیل می شد . و حتی امروز هم بسیاری از افراد مسن همچنان بر کارایی و کیفیت مناسب این تایرها تأکید دارند . اما پیشرفت علم و تکنولوژی سبب شد تا لاستیک های سیمی جایگزین لاستیک های نخی شوند .
لاستیک های سیمی
لاستیک های نسل جدید با نام سیمی یا رادیال شناخته می شوند . البته این مدل لاستیک ها از اواخر دهه 70 نیز به تولید رسیده بودند . لاستیک های رادیال دارای سطح مقطع پوشیده شده از سیم های متقاطع استیل هستند که باعث می شود تحمل فشار و سرعت در دورهای بالا افزایش یابد . همچنین نسبت به لاستیک های قبلی ( نخی ) عملکرد بهتری از خود نشان دهند .
آج لاستیک
درخارج از لاستیک نوار هایی کشیده مشاهده می شود که برای هر لاستیک ، طرح خاصی دارند . این نوارها با نام آج لاستیک شناخته می شوند . آج لاستیک به علت ارتباط مستقیم با سطح زمین در تمام مدت رانندگی ، از اهمیت بالایی برخوردار است . بسیاری از افرادی که سوار بر خودروی خود می شوند اهمیت چندانی به سلامت کافی و محو شدن خطوط آج لاستیک ها نمی دهند . اما باید بدانیم که سلامت و طرح آج ها در خروج آب از زیر لاستیک تأثیر بسیار زیادی دارد . این موضوع همچنین روی افزایش هندلینگ و عملکرد هرچه بهتر فرمان خودرو تأثیر بسیاری خواهد داشت .
آج ها طرح های مختلفی دارند . این موضوع نیز به علت تخلیه هرچه سریع تر و بهتر آب از زیر لاستیک در سطوح مختلف جاده است . طرح آج ها به چند دسته مختلف تقسیم می شوند . طرح های رگه ای ، عرضی ، ترکیبی عرضی و رگه ای و در آخر طرح بلوکی از طرح های مختلفی هستند که طراحان و مهندسین از آن ها در ساخت یک تایر خوب استفاده می کنند . شاید درشهر عملکرد این آجها چندان به چشم نیاید ، اما در جاده های لغزنده ، برفی و بارانی و حتی شنی وجود تایر سالم با آج های مناسب بسیار تأثیر گذار است .
آج لاستیک ها در قدیم خیلی ساده و یکنواخت بود . همان گونه که تکنولوژی در موتور ها و اتومبیل ها پیشرفت کرد ، سازندگان تایرها نیز به تبع آن برای استفاده از آخرین دستاورد ها ، دست به کار شدند .
و همین دلیل هم شرکتهای لاستیک سازی را وادار به ارتقا کیفیت محصولات خود کرد . این مسئله همچنین باعث شد که شیارها و خطوط سطح لاستیک ، یا همان آج هرچند وقت یکبار تغییر کند تا پاسخگوی نیازهای قدرتی و سرعتی خودرو باشد .
سایز و مشخصات تایرها
تایرها در ابعاد و اندازههای مختلفی تولید می شوند ، عدد 20ZR35/295 که روی تایر حک شده ، نشانگر همین اندازههاست . عدد 295 سطح مقطع یا همان اندازه لاستیک را نشان می دهد . و این کد به این معناست که پهنای لاستیک مورد نظر 29سانتی متر و 5 میلیمتر است . و هرقدر سرعت و قدرت خودرو بیشتر باشد این سایز بالاتر می رود .
عدد 35 ارتفاع لاستیک را نشان می دهد . برای بدست آوردن ارتفاع کلی لاستیک عدد 295 را در 35z درصد ضرب کنید . عدد حاصل که 5/88 است ارتفاع کلی تایر را نشان خواهد داد . هر چقدر سرعت خودرو بیشتر باشد سعی می کنند لبه تایر ها را برای افزایش هندلینگ و پایداری کوتاه تر درنظر بگیرند . عدد 20 در این تایر نشان دهنده قطر دهانه لاستیک است . این اندازه همیشه معادل سایز رینگ بوده و برحسب اینچ درنظر گرفته می شود . تایر مورد نظر 20 اینچ است . R در لاستیک ها به معنی رادیال است که برروی همه مدل های لاستیک ها حک می شود .
در جلوی این سایز ، یک کد ترکیبی از حروف و اعداد حک شده است . این کد درون دو پرانتز جای دارد که نشان دهنده بیشترین سرعت و وزن قابل تحمل تایرها است . و حرفی که در این کد قرار گرفته ، بیشترین سرعت قابل تحمل لاستیک را نشان می دهد . عبارت 105Y برروی لاستیک مورد نظر نشان می دهد که این تایر می تواند تا حداکثر سرعت 300 کیلومتر را تحمل کند . البته حرف Z بالا ترین سرعت قابل تحمل برروی لاستیک را نشان می دهد .
در کنار این حرف یک عدد دو رقمی و یا سه رقمی حک شده است . این عدد سه رقمی نشان دهنده وزن قابل تحمل هرلاستیک است . که در اینجا عدد 105 نشان می دهد تایر مورد نظر می تواند وزنی معادل 925 کیلوگرم را تحمل کند . که البته در بخش دیگر از تایر این میزان با عبارت Max Load نشان داده می شود .
اضافه بر اینها ، قابل تذکر است که درقسمتی از روی تایر یک کد 4 رقمی حک شده که نشان دهنده تاریخ تولید لاستیک است . برای مثال عدد3111 نشان می دهد که تایر مورد نظر در سی و یکمین هفته سال 2011 تولید شده است . دو عدد سمت چپ نشان دهنده هفته و دو عدد سمت راست نشان دهنده سال ساخت تایر هستند . عمر مفید لاستیک ها 5 سال است ، پس درهنگام خرید آنها حتماً به کد چهار رقمی توجه کنید . کد دیگری که برروی برخی از تایرها حک شده ،M+S است . این عبارت بیشتر در تایر خودروهای شاسی بلند و آفرود به چشم می خورد . این کد نشان می دهد که تایر مورد نظر برای جادههای خشک ، بارانی ، گل و لای و ناهموار مناسب است .
کاملا بی جهت
طی دهه های 80 و90 لاستیک های تولید شده روتیشن دار یا جهت دار بودند . اما این گونه لاستیک ها عموماً در خشکی و بارندگی قابلیت های خوبی از خود نشان می دهند . ولی درسرما و برف به هیچ عنوان عملکرد مناسبی نخواهند داشت . به همین خاطر در دهه بعد با پیشرفت تکنولوژی دوباره یک تحول کلی در شکل لاستیک ها صورت گرفت .
لاستیک ها از فرم جهت دار خارج شدند و به شکل لاستیک های امروزی که طرح های مختلفی دارند ، درآمدند . در لاستیک های جدید و امروزی ابتدا لبه بیرونی و لبه داخلی لاستیک مشخص شد . به این معنی که لاستیک فقط از یک جهت درون رینگ قرار می گیرد . همچنین اگر پهنای لاستیک یا همان سطح مقطع آن را به دو قسمت مساوی تقسیم کنیم ، اشکال یا آج نیمه بیرونی با آج نیمه درونی کاملاً متفاوت است . این لاستیک ها چهار فصل بوده و درشرایط مختلف جاده نظیر خشک ، بارانی و برفی از عملکرد بسیار مناسبی برخوردارند.
بیشتر بخوانید:
همه چیز درباره خرابی کلاچ خودرو و روش های جلوگیری از خرابی آن