Lốp ô tô được tạo ra như thế nào?

Công đoạn sản xuất lốp tại nhà máy Dunlop ở Ireland, năm 1930

Kể từ khi chiếc lốp đầu tiên rất thô sơ, độ bền thấp ra đời vào những năm giữa thế kỷ 18, trải qua quá trình hình thành và phát triển gần 200 năm qua, lốp xe ngày nay đã có sự phát triển vượt bậc nhờ khoa học công nghệ với độ bền cao, đa dạng về chủng loại, những tính năng hiện đại như: lốp không săm (không ruột), cách âm, nâng cao hiệu suất cho xe (lốp xe đua, lốp xe địa hình) và nhiều tính năng thông minh.

 Mỗi loại lốp xe đều được thiết kế dành cho từng loại xe, tương ứng với từng điều kiện hoạt động khác nhau. Tất cả các tính chất đều phụ thuộc vào chiếc lốp được sản xuất như thế nào. Điểm chung các nhà sản xuất đều hướng tới mục tiêu tạo ra những chiếc lốp giúp tối đa hóa hiệu suất vận hành của xe, giúp hành khách thoải mái, an toàn và tiết kiệm lượng nhiên liệu tiêu thụ.

 Những loại lốp dành cho xe đua có thiết kế đặc biệt và rất bền để chịu được tốc độ cao

Mỗi chiếc lốp xe được tạo ra thì có khoảng 200 nguyên liệu khác nhau, kết hợp cùng các chất hoá học và trải qua nhiều công đoạn để hoàn thành. Dưới đây là những công đoạn cơ bản để hoàn thành một chiếc lốp xe hơi hoàn chỉnh:

Lên ý tưởng và thiết kế:

Ngày nay, nhiều loại lốp xe được thiết kế theo tiêu chuẩn riêng biệt (xe đua, xe địa hình) hay yêu cầu cụ thể của từng nhà sản xuất ô tô.

Giống như quá trình sản xuất xe hơi, sản xuất một loại lốp cũng bắt đầu bằng bằng việc mô phỏng trên máy tính, chuyển đổi các thông tin về kích thước, chất lượng và những nhu cầu đặc biệt của xe máy tính rồi từ đó tính toán chọn những thành phần nguyên liệu, kiểu dáng cho phù hợp.

 Loại lốp MT thường được những người chơi off road (xe địa đình) sử dụng

Tiếp đến, nhà sản xuất sẽ làm ra một mẫu thử để kiểm tra khả năng vận hành, nhằm đánh giá chất lượng các đặc tính của mẫu thử trong điều kiện thực tế. Quá trình kiểm tra, đánh giá một loại lốp cụ thể thường mất nhiều tháng trước khi được sản xuất hàng loạt.

Quá trình sản xuất

Quá trình sản xuất bắt đầu bằng việc lựa chọn nguyên liệu chính là cao su và các nguyên phụ liệu khác như: cacbon đen, chất chống oxy hoá, silica, chất nhuộm màu và các chất phụ gia khác sẽ kết hợp để cung cấp các đặc tính vật lý, hoá học cho lốp xe. Đảm bảo lốp xe khi sản xuất ra hoạt động tốt nhất trong các điều kiện vận hành khắc nghiệt, trong các điều kiện thời tiết.

Các nguyên liệu được một máy trộn công nghiệp hoà trộn lại với nhau tạo thành một hợp chất có màu đen với những đặc tính của keo cao su, nhựa đường. Quá trình trộn này được kiểm soát bằng máy tính để đảm bảo tính đồng nhất, sau đó hợp chất chuyển đến những loại máy cụ thể khác nhau để tạo ra hình dạng thích hợp trước khi lắp ghép tất cả chúng lại với nhau. Các vật liệu hỗn hợp sau đó được gửi đến các máy chuyên biệt để tạo nên những bộ phận của lốp xe, trước khi ráp tất cả chúng vào lại với nhau để trở thành chiếc lốp xe hoàn chỉnh.

Chiếc máy cuộn công nghiệp cuộn từng lớp lại với nhau, đầu tiên là lớp lót trong (inter liner), được cấu tạo bằng cao su, hoàn toàn không thấm nước. Lớp này rất bền và có tác dụng ngăn ngừa sự khuếch tán của không khí và độ ẩm. Khi bơm lốp, sức nén bên trong lốp là cực kỳ lớn.

 Tiếp đến là các lớp bố thép và tanh lốp. Lớp bố thép cấu tạo từ các sợi thép mỏng được dệt bên trong lốp, lớp này có tác dụng kết nối các thành phần cấu trúc và tạo độ bền cho lốp. Trong khi đó, Tanh lốp là những thanh kim loại nhỏ giúp kẹp lốp vào mâm xe kết hợp cùng lớp cao su làm kín khí (Airtight Rubber) một cách chắc chắn, ngăn chặn hơi thoát ra ngoài.

Cuối cùng, hông lốp (Sidewall) và lớp gai (Tread) được thêm vào. Đến bước này, lốp xe chưa sử dụng được nhà sản xuất gọi là lốp xanh (Green tire) hay lốp xe chưa qua xử lý. Công đoạn cuối cùng và quan trọng nhất là ép các lớp lại với nhau bằng một loại khuôn có những thông số kích thước mà nhà sản xuất mong muốn. Dưới nhiệt độ khoảng 300 độ C, các lớp nóng chảy sẽ liên kết chặt lại với nhau, ở lớp ngoài cùng sẽ hình thành lớp gai mà nhà sản xuất mong muốn.