Gumos gaminių panaudojimas automobiliuose

Gumos gaminiai atlieka daugybę gyvybiškai svarbių funkcijų šiuolaikiniuose automobiliuose, užtikrinant jų veikimą, saugumą ir komfortą. Nuo sandarinimo elementų iki vibracijos slopinimo, gumos medžiagos dėl savo unikalių savybių yra nepakeičiamos transporto priemonėse.

Pagrindinės gumos gaminių funkcijos automobiliuose

Automobilių guminės dalys atlieka įvairias svarbias funkcijas transporto priemonėse:

• Sandarinimas: Guminiai tarpikliai, O žiedai ir sandarikliai apsaugo nuo skysčių ir dujų nuotėkio varikliuose, transmisijose ir kitose sistemose.
• Vibracijos slopinimas: Guminiai laikikliai ir įvorės sugeria variklio ir kelio vibracijas, gerindami važiavimo komfortą ir mažindami triukšmą.
• Apsauga nuo oro sąlygų: Guminės sandarinimo juostos aplink duris ir langus neleidžia patekti vandeniui, dulkėms ir orui.
• Žarnos ir diržai: Guma naudojama įvairioms žarnoms (pvz., radiatoriaus, kuro) ir pavaros diržams dėl savo lankstumo ir ilgaamžiškumo.
• Padangos: Turbūt akivaizdžiausias panaudojimas, guma yra pagrindinė transporto priemonių padangų medžiaga.
• Valytuvų šluotelės: Guminiai priekinio stiklo valytuvų kraštai efektyviai pašalina vandenį ir šiukšles.
• Pedalų dangteliai: Guminiai stabdžių ir akceleratoriaus pedalų dangteliai užtikrina sukibimą su vairuotojo kojomis.
• Pakabos komponentai: Pakabos sistemose naudojamos įvairios guminės dalys, kurios sugeria smūgius ir užtikrina amortizaciją.

Gumos gaminių gamybos procesas

Gumos gaminių gamyba yra sudėtingas procesas, kurį galima suskirstyti į kelis pagrindinius etapus:

1. Žaliavų paruošimas

Pagrindinės gumos gaminių medžiagos yra žaliavinis kaučiukas, mišinys, pluošto medžiaga ir metalo medžiagos. Žaliavinis kaučiukas yra pagrindinė medžiaga; kompozicinis agentas yra pagalbinė medžiaga, pridedama tam tikroms gumos gaminio savybėms pagerinti. Pluošto medžiaga (medvilnė, kanapės, vilna ir įvairūs viskozė, sintetinis pluoštas) ir metalinė medžiaga (plieninė viela, varinė viela) naudojama kaip gumos gaminių skeleto medžiaga, siekiant padidinti mechaninį stiprumą ir apriboti gaminio modifikavimą. Ruošiant žaliavas, ingredientai turi būti pasveriami pagal formulę. Kad žaliavinis kaučiukas ir mišinys būtų vienodai maišomi vienas su kitu, reikia perdirbti kai kurias medžiagas:

• Neapdorotas kaučiukas turi būti suminkštinamas 60-70 °C orkaitėje, tada supjaustytas ir suskaidytas į mažus gabalėlius.
• Tūriniai junginiai, tokie kaip parafinas, stearino rūgštis, kanifolija, turi būti susmulkinti.
• Jei miltelių pavidalo mišinyje yra mechaninių priemaišų ar šiurkščių dalelių, jį reikia patikrinti.
• Skystą mišinį sudarančią medžiagą (pušies degutą, kumaroną) reikia kaitinti, lydyti, garinti vandenį ir filtruoti priemaišas.
• Maišantis agentas turi būti džiovinamas, nes priešingu atveju jis lengvai aglomeruojasi, sumaišomas ir išsisklaido, kai nėra tolygiai pasiskirstęs, o vulkanizacijos metu susidaro burbuliukai, turintys įtakos produkto kokybei.

2. Mastikacija

Neapdorota guma yra elastinga ir jai trūksta reikiamų savybių (plastiškumo) perdirbant, todėl ją nėra lengva perdirbti. Neapdorota guma plastifikuojama siekiant pagerinti jos plastiškumą. Taip minkymo agentas minkymo metu lengvai tolygiai pasiskirsto neapdorotame kauke; tuo pat metu tai taip pat prisideda prie gumos pralaidumo pagerinimo kalandravimo ir liejimo proceso metu (infiltracija pluošto audinio viduje) ir liejimo sklandumo. Neapdoroto kaučiuko ilgų grandinių molekulių skaidymo procesas, kad būtų plastiškumas, vadinamas mastikacija. Yra dviejų rūšių neapdoroto plastiko mastikacijos metodai: mechaninis mastikavimas ir termoplastinis rafinavimas. Mechaninis mastikavimas yra procesas, kuriuo sutrumpinamos ilgos grandinės gumos molekulių skaidymasis ir keičiamas iš labai elastingos būsenos į plastinę būseną mechaniniu ekstruzijos būdu ir trinant plastifikatorių palyginti žemoje temperatūroje. Termoplastika yra karšto suspausto oro įleidimas į neapdorotą gumą. Veikiant šilumai ir deguoniui, sutrumpėja ilgų grandinių molekulių skaidymasis, taip gaunant plastiškumą.

3. Maišymas

Kad būtų galima pritaikyti prie įvairių naudojimo sąlygų, įgyti įvairių savybių, taip pat pagerinti gumos gaminių eksploatacines savybes ir sumažinti išlaidas, į neapdorotą gumą būtina pridėti skirtingų mišinių. Maišymas yra procesas, kurio metu neapdorotas kaučiukas po mastikavimo sumaišomas su maišymo agentu, dedamas į gumos maišymo mašiną ir mechaniškai sumaišomas, kad kompozicijos agentas visiškai ir tolygiai pasiskirstytų neapdorotoje kaučiuko dalyje. Maišymas yra svarbus gumos gaminių gamybos procesas. Jei maišymas nėra tolygus, gumos ir mišinių junginių poveikis negali būti visiškas, o tai turi įtakos gaminio savybėms. Mišinys, gautas sumaišius, vadinamas gumos junginiu. Tai pusgaminė, skirta gaminti įvairius gumos gaminius. Jis paprastai žinomas kaip gumos mišinys.

4. Formavimas

Gumos gaminių gamybos procese kalendorius arba ekstruderis, kuris vadinamas formavimu, iš anksto suformuoja įvairias formas ir įvairaus dydžio procesus. Formavimo būdai yra šie:

• Kalandravimas: Tinka paprastų lakštinių ir plokščių gaminių gamybai. Tai yra metodas, kuriuo gumos mišinys presuojamas kalendoriumi tam tikra forma ir tam tikru dydžiu.
• Ekstruzijos liejimas: Sudėtingesniems gumos gaminiams, tokiems kaip padangų protektorius, žarna ir vielos paviršiaus danga, jis turi būti gaminamas ekstruzijos būdu.
• Formavimas: Taip pat galima naudoti formavimo metodą gaminant įvairių formų gumos gaminius (tokius kaip puodeliai ir sandarikliai) ir formuojant gumą į formą suformuotos moteriškos ir vyriškos formos.

5. Vulkanizavimas (Sulfuracija)

Plastikinės gumos pavertimo elastine guma procesas vadinamas vulkanizavimu. Tai yra pridėti tam tikrą kiekį vulkanizuojančių medžiagų (tokių kaip siera, vulkanizacijos greitintuvas ir kt.) Į pusgaminį, pagamintą iš neapdorotos gumos (vulkanizacijos rezervuare), nurodytame šildymui ir šilumos išsaugojimui temperatūroje. Neapdoroto kaučiuko tiesinės molekulės susijungia tarpusavyje, sudarydamos tinklo struktūrą, vadinamą „sieros tiltu“, tokiu būdu plastikinį junginį paversdamos vulkanizatoriumi, pasižyminčiu dideliu elastingumu. Vulkanizavimas yra vienas iš svarbiausių gumos perdirbimo procesų. Vulkanizuotas kaučiukas neturi jokios naudojimo vertės, tačiau mažai sieros (nepakankamas vulkanizacijos laipsnis, nepakankamas vulkanizacijos laikas, nepavyksta pasiekti optimalių sąlygų) ir persulfuravimas (viršijant vulkanizacijos laiką, eksploataciniai parametrai žymiai sumažėja) Gumos charakteristikos blogėja. Todėl vulkanizacijos laikas turi būti griežtai kontroliuojamas gamybos proceso metu, kad būtų užtikrintas geriausias vulkanizuotų gumos gaminių našumas ir ilgiausias tarnavimo laikas.

Plastikų panaudojimas automobilių pramonėje

Be gumos, automobilių pramonėje plačiai naudojami įvairūs plastikai, kurie skirstomi į bendruosius, inžinerinius ir specialiuosius plastikus. Šios medžiagos pridedamos siekiant sumažinti transporto priemonės svorį, pagerinti degalų efektyvumą ir padidinti konstrukcijos tvirtumą.

1. Bendrosios paskirties plastikai

Tai plačiai naudojami plastikai, pasižymintys dideliu gamybos mastu, geru formavimu ir žema kaina. Jie apima:

• Polipropilenas (PP): Lengvas, geras sklandumas liejimo metu, mažas vandens sugertis. Dažnai modifikuojamas siekiant pagerinti atsparumą ugniai ir trapumą žemoje temperatūroje. Naudojamas prietaisų skydams, durų apdailai, buferiams, vandens rezervuarams.
• Polietilenas (PE): Vienas lengviausių plastikų, pasižymintis geru atsparumu vandeniui, rūgštims ir šarmams. Dažnai modifikuojamas antipirenais. Naudojamas degalų bakams, oro kanalams, sėdynių apdailai.
• Polivinilchloridas (PVC): Ekonomiškas, pasižymintis geromis apdirbimo savybėmis. Skirstomas į minkštą ir kietą PVC. Naudojamas prietaisų skydelių dangoms, vairams, grindų dangoms.
• Polistirenas (PS): Skaidri, stiklo pavidalo medžiaga. Dėl trapumo dažnai modifikuojamas (pvz., HIPS). Naudojamas prietaisų korpusuose, lempų gaubtuose, automobilių apšvietimo gaminiuose.
• Akrilnitrilo butadieno stireno kopolimeras (ABS): Plačiai naudojamas dėl įvairovės, gero paviršiaus apdorojimo efekto ir mažos kainos. Naudojamas dekoratyvinėms juostelėms, pavarų perjungimo rankenoms, galinio vaizdo veidrodėlių korpusams.

2. Inžineriniai plastikai

Šie plastikai pasižymi geromis visapusiškomis mechaninėmis savybėmis ir yra plačiai naudojami automobilių pramonėje:

• Poliamidas (PA), paprastai žinomas kaip nailonas: Naudojamas žarnoms (stabdžių, kuro), alyvos ir oro filtrams, vandens siurblių korpusams, ventiliatoriams, priekinių žibintų korpusams.
• Polimetakrilatas (PMMA), paprastai žinomas kaip organinis stiklas: Dėl gero šviesos pralaidumo naudojamas automobilių apšvietimo iškabose, durų stikluose ir lempos stiklo gaubtuose.
• Polioksimetilenas (POM), paprastai žinomas kaip plastikinis plienas: Naudojamas pirštinių dėžės priedams, vožtuvams, sparnuotėms, elektros jungikliams.
• Polikarbonatas (PC): Pasižymi išskirtiniu atsparumu smūgiams ir valkšnumui, geru atsparumu karščiui ir šalčiui. Naudojamas lempų gaubtams, ratų gaubtų skydams, prietaisų pertvarų korpusams.
• Poliuretanas (PU): Naudojamas automobilių vidaus apdailai, vibraciją sugeriančioms dalims, sėdynių paminkštinimui, vairams, buferiams.

3. Specialūs plastikai

• Stiklo pluoštu sustiprinti plastikai: Šie plastikai, pagaminti pridedant stiklo pluošto, pasižymi didesniu karščiui atsparumu, standumu, atsparumu smūgiams ir stiprumu. Naudojami kėbulo dalims, konstrukcinėms dalims, variklio ir jo aplinkinių dalių komponentams.

Senėjimo prevencija ir gumos gaminių priežiūra

Gumos gaminiai, tokie kaip padangos, transmisijos diržai ir dulkių gaubtai, automobiliuose linkę senti, išsipūsti ar deformuotis, dėl to blogėja jų eksploatacinės savybės ir trumpėja tarnavimo laikas. Senėjimą daugiausia sukelia:

• Oksidacija: Guma lengvai sugeria deguonį ore ir oksiduojasi.
• UV spinduliai ir saulė: Ardo gumos struktūrą, ji kietėja, pilkėja, trūkinėja.
• Ozonas, druskos, chemikalai: Paspartina senėjimą.
• Temperatūros svyravimai, mechaninis spaudimas ir trintis: Taip pat turi neigiamą poveikį.
• Benzinas ir variklio alyva: Užteršimas jais sukelia gumos išsiplėtimą, jos elastingumo sumažėjimą.

Norint užkirsti kelią gumos gaminių senėjimui ir gedimui, rekomenduojama:

• Vengti tiesioginių saulės spindulių ir mineralinių alyvų kontakto su guminėmis dalimis.
• Reguliariai valyti gumines dalis švelniomis, tam skirtomis priemonėmis, vengiant agresyvios chemijos.
• Po plovimo leisti detalėms pilnai išdžiūti.
• Naudoti specialias gumos priežiūros priemones automobiliams, kurios atkuria elastingumą ir išvaizdą.
• Atkreipti dėmesį į tarpinių priežiūrą, ypač langų ir durų sandariklių, siekiant išvengti šilumos nuostolių.

Gumos ir plastiko atliekų tvarkymas automobilių pramonėje

Europos Sąjungos direktyva numato, kad didžioji dalis automobilių atliekų turi būti panaudojama, perdirbama ar pakartotinai naudojama. Lietuvoje kasmet išardoma apie 50-60 tūkst. tonų senų automobilių, iš kurių apie 30% sudaro vertingos plastiko, gumos ir kitų medžiagų atliekos. Transporto priemonių ardymo metu susidaro daug detalių, kurios dar tinka pakartotiniam naudojimui. Vertę turinčios automobilių atliekos, tokios kaip naudoti akumuliatoriai, amortizatoriai, filtrai, metalai, patenka pas atliekų tvarkytojus. Tačiau didžiausių rūpesčių kelia bevertės transporto priemonių atliekos, kaip naudota alyva, padangos, plastikas ir kai kurios salono dalys. Naudota alyva, neteisėtai deginama, užteršia aplinką. Kai šios atliekos patenka pas perdirbėjus, po perdirbimo jos grįžta į rinką, taip taupant gamtos išteklius. GIA (Gamintojų ir importuotojų asociacija) siekia skatinti autoservisus rūšiuoti ir rinkti atskirai atliekas bei jų nešalinti su kitomis atliekomis, vykdydama aplinkosaugos projektus.

tags: #gumos #gaminiu #panaudojimas #automobiliuose