Liễu Ngân Đình viết:
Bác DCL có thể viết 1 bài Khái quát về quá trình làm Lốp xe chuyên dụng của loại Máy công trình không?
Như ta thấy Lốp dành cho xe máy công trình chịu đựng được thời tiết thay đổi thất thường và dầm mưa dãi nắng rất tốt, bên cạnh đó là trong Lốp có 1 lớp lưới Kim loại nhằm tạo Xương cho Lốp.
VN ta làm được Lốp Ô tô siêu trường siêu trọng và cả Lốp Máy bay nữa nhưng loại Lốp dành cho xe Công trình thì có vẻ chưa có tên tuổi trên thương trường.
Gửi bạn Liễu Ngân Đình,
Lẽ ra chúng ta nên thảo luận vấn đề này trong mục "Ô tô - Xe máy" thì hợp hơn, nhưng vì bạn đã nêu câu hỏi tại đây, ta đành làm phiền các bạn khác vậy.
Theo tôi được biết thì hiện nay, Việt Nam ta đã sản xuất một số chủng loại lốp công trình, dành cho các xe thi công cơ giới và vận tải hạng nặng tại các công trường khai thác và xây dựng. Trong sản xuất công nghiệp, vấn đề hiệu quả kinh tế được đặt lên hàng đầu, vì vậy các nhà sản xuất rất quan tâm đến đầu ra của sản phẩm, việc không sản xuất mặt hàng nào đó không có nghĩa là họ không thể làm được.
Lốp xe công trình có cấu tạo về cơ bản và quy trình sản xuất không khác gì các loại lốp thông thường, có chăng chỉ khác về kích cỡ và kiểu hoa văn mặt chạy (mà một số người gọi là ta-lông). Để các bạn dễ hình dung, tôi xin trình bày khái lược về lốp xe như thế này:
Phát minh ra bánh xe được coi là 1 trong 4 phát minh quan trọng nhất của nhân loại, nhưng thực ra bánh xe chỉ phát huy chọn vẹn vai trò của nó khi có
lốp bơm hơi. Hiện nay ta vẫn thấy một số phương tiện dùng lốp đặc như xe cải tiến, xe trở hàng đẩy tay, xe trẻ con, nhưng tuyệt đại đa số lốp đều là lốp bơm hơi.
Một chiếc lốp bơm hơi (nếu muốn bán được) phải hội đủ 4 tính năng như sau:
1. Khả năng mang tải: bản thân lốp không có khả năng mang tải, nó cần được bơm căng không khí bên trong thì mới chịu tải được. Lốp bơm càng căng thì càng có thể chịu tải lớn, tuy nhiên nếu bơm căng quá thì lốp rất dễ nổ nếu các tầng vật liệu chịu lực không đủ bền. Vì thế, thân lốp cần có độ vững chắc cần thiết để có thể bơm với áp suất đủ lớn nhằm mang được tải trọng theo yêu cầu sử dụng.
2. Khả năng bám đường: đảm bảo cho xe cần tăng giảm tốc độ hay hãm phanh đều tin cậy, đặc biệt là vào cua không bị "mất lái". Với mặt đường trải nhựa bằng phẳng và khô ráo thì không có vấn đề gì đáng ngại, vì hệ số ma sát của cao su với các vật liệu khác là rất lớn. Nhưng nếu mặt đườc gồ ghề hoặc có nước hay bùn đất thì mặt lốp cần có các rãnh khía để tăng khả năng bám đường. Các loại hình dáng và độ sâu của rãnh được gọi là hoa văn mặt chạy, các kiểu hoa văn phải phù hợp với tính chất mặt đường, tốc độ chạy, tải trọng và vị trí lắp trên xe.
3. Khả năng đàn hồi, êm: do cao su và các vật liệu khác trong lốp có tính đàn hồi cao và lại được bơm khí bên trong (không khí được coi là chất có đàn tính cao nhất) nên lốp vốn dĩ đã có khả năng đàn hồi. Tuy nhiên, nếu kết cấu lốp không phù hợp thì lốp sẽ sóc nảy rất khó chịu hoặc "bì xe" gây hao nhiên liệu.
4. Tính kinh tế: đối với xe dân dụng thì lốp chỉ là hàng tiêu dùng, họ có thể không quan tâm nhiều đến tính kinh tế của chiếc lốp, thậm chí còn thích "sài sang". Nhưng đối với các đơn vị khai thác và vận tải thì lốp là vật tư sản xuất, cần tính toán chi tiết rằng dùng loại lốp này thì giá bao nhiêu, chạy được bao nhiêu Tấn x km và hao bao nhiêu nhiên liệu so với loại lốp kia?
Các tầng chịu lực mà bạn LNĐ gọi là "xương lốp" chưa thực sự chính xác. Nói đến xương hay cốt của một kết cấu là ám chỉ rằng chi tiết đó chịu các lực cơ học tương đối tổng hợp: kéo, nén, uốn và xoắn. Nhưng trong lốp thì vật liệu của các tầng chịu lực chỉ chịu duy nhất có lực kéo, chính vì thế mà dạng sợi mềm nhưng dai được dùng trong trường hợp này. Lốp tải càng lớn thì càng có nhiều tầng vải, như vậy lại phát sinh một bất cập là lốp rất cứng, sóc và hao nhiên liệu; tệ nhất là nó rất nóng khi chạy và vì thế lốp rất mau hỏng. Trước đây, người ta dùng sợi bông để tạo các tầng chịu lực và để có khả năng mang tải lớn có khi phải dùng đến trên 20 tầng vải trong một chiếc lốp. Sau này, do tiến bộ trong công nghiệp hóa dầu, người ta dùng sợi nylon là chính, chiếc lốp tải nặng hiện nay chỉ có chừng 10 lớp vải trở lại. Các lớp sợi này được đặt chéo góc để tạo khả năng chịu lực tương đối đồng đều, đó là lốp
Bias. Nhưng dù thế, lốp vẫn khá dày, tốn vật liệu và mau hỏng. Và vì thế, người ta đưa ra một cấu trúc chịu lực mới cho lốp: gồm có một vài tầng sợi chạy hướng tâm từ vành bên này sang bên kia và một vài tầng chạy dưới mặt lốp theo phương chu vi. Với cách bố trí như vậy, có thể giảm tới 30% số tầng sợi, gọi là lốp
Radial.
Gần đây hơn, người ta dùng sợi thép làm tầng chịu lực, lúc đó thì lốp chỉ có 1 tầng sợi ở thân và thêm vài tầng dưới mặt chạy, loại lốp này cực kỳ nhẹ, êm và rất bền. Lốp xe tải lớn thường được làm kiểu này, lốp xe con thì vẫn dùng sợi nylon cho hông lốp, chỉ dùng sợi thép cho phần mặt chạy. Các sợi thép này có kết cấu giống như cáp lụa, nhưng nhỏ mịn hơn nhiều, chính vì thế mà chúng không bị gãy dù chịu uốn rất nhiều. Mới nhất, người ta dùng sợi carbon để làm tầng chịu lực, đã êm và bền, lại còn nhẹ hơn rất nhiều và chịu được các điều kiện khí hậu khắc nghiệt; chúng mới chỉ được dùng cho xe F1 vì giá bán mỗi chiếc cũng bằng cả một cái ô tô thông thường rồi!
Quá trình sản xuất lốp bao gồm việc chế tạo
tất cả mọi chi tiết có trong lốp rồi lắp ghép lại và lưu hóa. Nhà sản xuất chỉ có thể mua các nguyên liệu và hóa chất, còn thì không mua sẵn được chi tiết gì trên thị trường. Từ các vật tư đã mua, họ phải chế tạo ra các chi tiết cần thiết:
1. Tạo ra các loại hỗn hợp cao su khác nhau để dùng cho các chi tiết khác nhau.
2. Các vòng tanh có số sợi thép cường lực cao với đường kính xác định, bọc cao su đặc biệt có tính bám dính cao với thép, cuốn thành vòng có đường kính xác định.
3. Các tầng vải được tráng cao su rồi được cắt với góc độ chính xác.
4. Các tầng vải bảo vệ gót lốp, nơi tiếp xúc với vành.
5. Lớp cao su kín khí trong lòng lốp.
6. Lớp cao su đàn hồi tốt dán ngoài hông lốp.
7. Lớp cao su mặt chạy chịu mài mòn và đâm xuyên tốt.
8. Lớp cao su bám dính tốt và ít sinh nhiệt khi sử dụng, nằm giữa thân lốp và mặt lốp.
Việc lắp ghép các chi tiết cơ khí có độ cứng vững xác định đã khó, việc lắp ghép các chi tiết mềm và dễ biến dạng mà vẫn đòi hỏi rất chính xác là một việc cực kỳ khó. Người ta cần có những thiết bị đặc biệt rất đắt tiền để thực hiện việc này, gọi là máy thành hình lốp. Sau khi lắp ghép chính xác xong các chi tiết, ta có lốp "sống", lốp sống sẽ được đưa vào lưu hóa để cho ra sản phẩm.
Máy lưu hóa lốp cần tạo được lực đóng khuôn lớn do khi lưu hóa, người ta bơm vào lòng lốp một áp suất khá cao, giúp cho khả năng điền đầy và tránh xốp. Để truyền nhiệt cho khuôn, người ta dùng hơi nóng gián tiếp hoặc trực tiếp vì hơi nóng bão hòa dễ khống chế và điều chỉnh nhiệt độ. Máy lưu hóa cũng là thiết bị rất đắt tiền và mỗi kiểu máy chỉ có thể lưu hóa được một phạm vi hẹp các quy cách lốp. Có thể vì thế mà nhà sản xuất rất cân nhắc trước khi định làm loại sản phẩm có kích thước khác biệt với những thứ họ đang làm.
Hình dạng và hoa văn chiếc lốp do khuôn quyết định. Khuôn được chế tạo như sau:
1. Dùng phôi thép đúc hoặc thép cán (loại có chiều dày phù hợp)
2. Tiện theo biên dạng mặt cắt, trừ phần hoa văn.
3. Tạo hoa văn bằng phương pháp ăn mòn tia lửa điện trên các máy EDM (điện cực được chế tạo trên máy CNC)
4. Chạy chữ (các thông số kỹ thuật, tên và logo nhà sản xuất...) trên máy CNC.
5. Gia công các chi tiết gá khuôn vào máy lưu hóa.
Giá tiền 1 bộ khuôn lốp tùy kích cỡ và độ phức tạp mà có thể là đắt hoặc rất đắt (không có giá rẻ!), theo tôi biết thì các nhà sản xuất coi khuôn lốp là tài sản cố định. Vì thế, nếu không thấy có nhu cầu đáng kể thì nhà sản xuất chưa chắc dám đầu tư.
Như vậy là bạn đã rõ: VN chúng ta có thể làm rất nhiều nhưng chỉ nên làm những gì có hiệu quả. Bản thân các nhà sản xuất cũng nên lưu tâm đến việc lựa chọn thiết bị phương tiện... ở khía cạnh là các vật tư phụ tùng thay thế cho nó có sẵn trên thị trường không? Trong trường hợp không có cách lựa chọn nào khác, buộc phải mua "hàng độc" thì nên xem xét ngay khả năng ký hợp đồng với các nhà sản xuất trong nước để có vật tư dự phòng.