Как производят воздушные фильтры для автомобилей

Оборудование для производства фильтров для автомобилей. Автоматизированная линия

Как минимум после каждых 10 тысяч пробега водитель, который заботится о своем автомобиле, меняет воздушный фильтр. Таким образом, можно сделать вывод, что это изделие, спрос на которое будет всегда. Технология производства несложная, и оборудование для производства фильтров для автомобилей относительно недорогое, что привлекает предпринимателей, желающих освоить это направление бизнеса.

Функции воздушного фильтра

Основная задача автомобильного воздушного фильтра – очистка воздуха, поступающего в двигатель. Хорошая деталь при условии ее своевременной замены задерживает до 99% «посторонних» частиц, содержащихся в воздухе. Качественное изделие не теряет своих свойств на протяжении всего срока службы. Кроме непосредственно фильтрации воздуха, оно также глушит шум и регулирует температуру. Благодаря воздушному фильтру значительно снижаются риски различных повреждений автомобильного двигателя, а также минимизируется износ деталей.

Типы воздушных фильтров для автомобилей

Возможно производство воздушных фильтров для автомобилей из бумаги, а также они могут быть инерционно-масляными или угольными. Различной может быть и форма. Оборудование для производства фильтров для автомобилей использует специальное сырье – бумагу из целлюлозного волокна. Она защищена специальной пропиткой, благодаря чему ей не страшны воздействия воды, масла или топлива. Бумажные изделия лучше справляются со своей прямой задачей, поэтому они несколько дороже угольных. Фильтрующая способность еще более усиливается благодаря тому, что бумага сложена в гармошку.

Различные конструкции воздушных фильтров

По форме различают следующие виды бумажных фильтров:

• цилиндрические;
• панельные;
• бескаркасные.

Цилиндрические воздушные фильтры используются в основном в автомобилях с двигателями карбюраторного типа. В современных легковых автомобилях применяются в основном изделия панельного типа. Такая конструкция является оптимальной, так как при ее малом объеме фильтр обладает большой площадью фильтрации.

Как производить фильтры для автомобилей

Технология производства воздушных фильтров довольно проста. Она заключается в том, что специальный вращающийся барабан подает бумагу между двумя вращающимися цилиндрами, которые сгибают ее, делая гармошку. Счетчик отсчитывает одинаковое количество сгибов. После этого бумага по ленте конвейера направляется к циркулярной пиле, которая делает рез через равные промежутки времени.

Верхняя и нижняя части фильтра изготавливаются при помощи алюминиевых форм, покрытых жидким воском, и жидкого полиуретана. Все операции с формами, а именно обработка воском, заливка полиуретаном, последующее перемещение готового изделия на охлаждающую решетку, производятся манипулятором.

Оборудование для производства фильтров для автомобилей представляет практически полностью автоматизированную линию, которую вполне может обслуживать только один работник. В его задачи входит укладка заготовок из гофрированной бумаги на нижнюю часть фильтра, извлечение готовых изделий из желоба, в который они попадают после того, как манипулятор закончит свою работу. Упаковка готовых изделий также осуществляется оператором линии. Таким образом, полный производственный цикл занимает ориентировочно 20 минут.

Собрать линию можно из составных частей. Однако, приобретая готовое, собранное и настроенное оборудование, можно минимизировать затраты на оплату труда, максимально повысить производительность работы, а также оградить себя от проблем с обслуживанием и ремонтом аппаратов.

Производство фильтров для автомобилей как бизнес: перечень оборудования, описание технологии производства 4

Фильтры в автомобиле предназначены для предотвращения попадания в салон, двигатель и другие агрегаты загрязнений из воздуха, топлива и масла. Соответственно, есть фильтры разного назначения и каждый из них подлежит периодической замене, что с учетом большого количества автомобилей создает повышенный спрос на такие детали. А поскольку производство фильтров для авто отличается несложной технологией и быстрой окупаемостью, то такой бизнес-проект может стать отличным стартапом для начинающих предпринимателей.

Виды автомобильных фильтров

В современном автомобиле используются разные виды фильтров, входящих в соответствующие системы очистки. В зависимости от рабочих сред, для очищения которых они предназначены, выделяют 3 типа таких изделий:

• масляные;
• воздушные;
• топливные.

Предназначен для предотвращения попадания посторонних частиц на контактные поверхности трущихся деталей. На разных моделях авто применяются соответствующие типы маслофильтров с определенной конструкцией фильтрующего элемента, которая определяется маркой и характеристиками двигателя. Масляные авто-фильтры бывают двух видов:

• барьерные (механические) – изготавливаются из пористого материала, задерживающего в себе все загрязнения;
• энергетические (вихревые) – в них лишние частицы устраняются под действием гравитации или магнитного притяжения.

Очищает воздух, поступающий в камеру сгорания двигателя. Конструктивно он состоит из кожуха и сменной фильтр-кассеты. В зависимости от типа автомобилей, для которых они предназначены, воздушные фильтры имеют разную форму:

• для легковых – круглые или прямоугольные;
• для грузовых – панельные.

Очищают поступающее из бака топливо. Они бывают:

• неразборными
• разборными.

Вторые более популярны, поскольку при необходимости можно заменять не все устройство, а только фильтрующую часть.

Фото: jpj2000nl / Pixabay

Относится к категории воздушных, но предназначен для очистки воздуха, поступающего в салон. При этом он задерживает не только механические частицы, но и воду в случае повышенной влажности на улице. Салонные фильтры так же бывают разных типов:

• упрощенные – изготавливаются из пористого материала, в котором задерживается пыль;
• электрические – для фильтрации применяется электроток, вызывающий прилипание частиц к шторке;
• антибактериальные – состоят из активированного угля, который разрушает бактерии и нейтрализует запахи.

Предназначены для очистки жидкостей в гидравлических системах. Они изготавливаются из нескольких слоев фильтрующего материала, помещенного в корпус из металлической сетки.

Открывать бизнес по производству фильтров для авто можно в каком-то одном направлении или выпускать несколько типов изделий одновременно. Второй вариант более прибыльный, к тому же сегодня можно приобрести универсальные технологические линии, на которых можно изготавливать масляные, воздушные и топливные фильтры.

При выборе ассортимента следует ориентироваться на потребности местного рынка. В целом по России наиболее высоким спросом пользуются топливные фильтры – их доля в количестве продаж составляет порядка 60%, затем идут воздушные (25%) и масляные (15%).

Юридическое оформление бизнеса

Заниматься производством автомобильных фильтров можно в статусе ИП. Регистрация ООО необходимо при наличии у предприятия более одного владельца или в тех случаях, когда планируется расширение бизнеса с открытием филиалов.

Для проведения регистрации нужно подать заявление в местную налоговую инспекцию, указав код ОКВЭД 28.29.13, по которому осуществляется производство масляных, бензиновых и воздушных фильтров. К заявлению следует приложить:

• при оформлении ИП – копии паспорта, ИНН;
• при создании ООО – копии учредительных документов и подтверждение на право владения недвижимостью по регистрируемому юридическому адресу.

Предварительно надо оплатить пошлину (800 рублей для ИП, 4000 – для ООО) и подтвердить оплату квитанцией. При самостоятельном оформлении на портале Госуслуг пошлина не уплачивается.

Одновременно с регистрацией следует выбрать систему налогообложения и уведомить налоговую инспекцию о переходе на нее. Для производства авто-фильтров оптимальной будет УСН по ставке 6% от доходов.

В завершение необходимо открыть расчетный счет (для ООО – еще заказать печать и внести уставный капитал в размере не менее 10000 рублей), а также стать на учет в Пенсионном фонде, Фондах социального и медицинского страхования. После полного обустройства помещения следует пройти инспектирование и получить разрешение на начало деятельности от Госпожнадзора, а затем стать на учет в Роспотребнадзоре.

ГОСТы и требования

При разработке технических условий и организации производственного процесса нужно соблюдать положения ряда нормативных документов, включая:

1. ГОСТ на продукцию:

1. ГОСТ на организацию производства:

1. • 12.1.003 – по шумовой безопасности;
   • 12.1.005 – по воздуху в цехе;
   • 12.1.018 – по безопасности статического электричества.

1. Правила противопожарной безопасности № 390/25.04.12.
2. СанПиН 2.2.4.548-96 – по микроклимату в промышленной зоне.

Лицензирования и обязательной сертификации в данном бизнесе не требуется. Рекомендуется подтвердить соответствие своей системы менеджмента качества требованиям СТБ ISO 9001-2009/DIN EN ISO 9001-2008 и пройти сертификацию качества продукции по ISO/TS16949-2009 (ГОСТ Р ИСО/ТУ 16949-2009).

Помещение и персонал

Располагать предприятие по производству авто-фильтров желательно в промышленной зоне или за чертой города. Такое местонахождение позволит обустроить удобный подъезд со стоянкой для автомобилей, а также обеспечит значительную экономию на арендной плате.

При выборе здания следует учитывать, что одна производственная линия занимает 50 кв. м., поэтому под цех потребуется не менее 100 кв. м. пространства. Примерно такая же площадь нужна для размещения остальных помещений:

• офисных кабинетов;
• двух складов (с сырьем и готовыми изделиями);
• подсобных комнат с санузлом.

При оснащении производственного цеха необходимо соблюдать требования указанных стандартов, правил и санитарных норм относительно микроклимата и пожарной безопасности.

Благодаря полной автоматизации производственных линий количество штатных сотрудников для небольшого завода будет минимальным и составит всего 7 человек, включая:

• управляющего;
• бухгалтера;
• менеджера–маркетолога;
• 2 операторов на линию;
• подсобного рабочего;
• уборщицы.

Если предприниматель сможет сам справиться с обязанностями управляющего, а бухгалтера оформит через аутсорсинговую компанию, то штат сократится до 5 человек.

Технология производства фильтров для авто

Технологически процессы производства авто-фильтров всех видов очень похожи между собой за исключением некоторых особо специфических моделей. Поэтому современные линии выпускаются в универсальном варианте и позволяют наладить одновременный выпуск нескольких типов изделий. Но некоторые различия в технологиях все же имеются.

Воздушные фильтры + Видео как делают

Производство воздушных авто-фильтров выполняется по такой схеме:

1. бумажная фильтр-лента подается через барабан и гофрируется с помощью двух крутящихся валов, при этом количество сгибов контролируется встроенным счетчиком;
2. готовая «гармошка» подается по конвейеру к циркулярке, которая разрезает ее на одинаковые части;
3. алюминиевые формы обрабатываются жидким воском, в каждую вставляются бумажные заготовки, затем вокруг нижних пластинок наносится полиуретан;
4. после этого 2 формы соединяются, полиуретан увеличивается в объеме, образуя плотное эластичное покрытие на пластине и «гармошке»;
5. изделие вынимается из формы и охлаждается.

Все операции выполняются автоматически. Оператор только укладывает бумажные заготовки на нижнюю пластину, а потом достает уже готовые фильтры и упаковывает их.

Топливные фильтры

Изготовление топливных авто-фильтров имеет аналогичный алгоритм, но с некоторыми дополнениями:

1. сначала создается фильтровальный элемент путем гофрирования, нарезки и тепловой сварки;
2. отдельно формируется дно и крышка, к которым бумажная «гармошка» крепится посредством полиуретана;
3. полученная заготовка соединяется высокочастотной сваркой;
4. готовые изделия проверяются в специальной камере под высоким давлением: негерметичные фильтры под его воздействием разрываются.

Проверенные фильтры поддаются сушке, маркируются и упаковываются.

Масляные фильтры

Производство маслофильтров состоит из таких этапов:

1. создание фильтр-элемента из сложенной в форме звезды с множеством лучей бумаги, которая приклеивается герметиком к обойме из металла;
2. изготовление корпуса из листовой стали – вырезание дисков, формование, окраска;
3. штамповка основания с приданием формы и созданием резьбового соединения;
4. сборка маслофильтра – соединение корпуса и основания методом вальцевания с прокладкой уплотнителя;
5. проверка качества изделия путем опускания в ванну с агрессивным составом.

Маслофильтры, надлежащее качество которых было подтверждено результатом испытания, просушиваются и упаковываются в индивидуальные коробки из гофрокартона.

Оборудование и материалы для производства

Технологическая линия для производства воздушных, топливных и масляных авто-фильтров может включать такие устройства:

• гофро-машина с системой нанесения клеевого состава;
• формовочная машина для полиуретана;
• поворотный стол карусельного типа;
• координатный стол;
• гидростанция с прессом.

Мощность такой линии может составлять 3000 изделий за смену. Она будет практически полностью автоматизирована и обслуживаться одним оператором.

Если производству понадобятся роботы, как на видео выше, то цены на них начинаются от 20-25 тыс долларов США за единицу.

Собрать линию можно самостоятельно, купив каждую машину отдельно. Но это не выгодно ни в финансовом, ни в организационном плане, поскольку специально подобранное, скомпонованное и настроенное оборудование отличается максимальной производительностью. Кроме того, поставщики готовых линий часто предлагают бесплатную доставку, установку, выполнение пуско-наладочных работ с последующим обслуживанием и ремонтом.

Материалами для изготовления авто-фильтров служат:

• полиуретан;
• фильтровальная бумага.

Для производства маслофильтров дополнительно потребуются резиновые прокладки и стальные оцинкованные листы.

Каналы сбыта

Целевыми потребителями авто-фильтров являются компании и торговые сети, занимающиеся продажей автомобильных запчастей, аксессуаров, различных средств и материалов для авто. К их числу относятся:

• оптовые базы;
• посредники и торговые представители;
• авто-магазины;
• СТО и другие автомастерские;
• рыночные торговцы автомобильными товарами.

Начинать работу по налаживанию каналов сбыта следует одновременно с организацией предприятия, когда уже будет определен ассортимент и объем выпускаемой продукции. С такими клиентами следует общаться лично – путем телефонных звонков и персональных встреч. Также полезной может стать рассылка хорошо продуманных коммерческих предложений с прямым указанием выгоды от сотрудничества.

Реклама и маркетинг

Помимо целенаправленной работы с потенциальными покупателями необходимо проводить рекламно-маркетинговую кампанию, направленную на расширение клиентской базы. С этой целью рекомендуется применять следующие инструменты:

• разработку официального сайта предприятия с полной информацией о продукции и доступными вариантами связи;
• активное продвижение собственного бренда в социальных сетях, на тематических и городских форумах;
• использование всех видов онлайн-рекламы (контекстной, тизерной, триггерной, баннерной и др.);
• публикации объявлений в местных СМИ и статей в профильных изданиях;
• установку носителей наружной рекламы – баннеров, билбордов, вывесок.

Также рекомендуется предусмотреть систему скидок для постоянных клиентов.

Пример финансового плана

Масштабы бизнеса зависят от имеющегося в наличии стартового капитала, поэтому затраты на реализацию бизнес-проекта будут сугубо индивидуальными. Для примера рассматривается открытие небольшого предприятия с минимальными вложениями.

Стартовые инвестиции

Основная часть первоначальных затрат пойдет на закупку оборудования. Готовая линия, производящая 3000 авто-фильтров за смену, обойдется в 2200000 рублей. В ее состав входят такие агрегаты:

• станок РК-180 для изготовления круглых торцов;
• гофрировальный станок НГ;
• станок СВП, ВТ с линией С-133/ПВС-133 для создания каркасов;
• сварочный станок для герметизации шва гофрированной заготовки;
• автоматический дозатор УАД;
• ленточный конвейер;
• поворотно-карусельный стол;
• координатный стол;
• пресс-станция.

Если приобретать все станки по отдельности, то на них придется потратить не менее 3500000 рублей плюс расходы на доставку и пуско-наладочные работы. Поэтому свой выбор лучше остановить на готовом комплекте.

С учетом указанной производительности оборудования на месяц потребуется такой объем сырья:

Наименование	Стоимость за единицу, рублей	Потребность на месяц	Сумма затрат, рублей
Полиуретан, м	6	25000	150000
Фильтровальная бумага, м	1,2	25000	30000
Стальные листы, м	75	10000	750000
Всего	930000

Кроме затрат на производство, на стартовом этапе нужно будет вложить средства в обустройство помещения, рекламу и другие потребности бизнеса. В среднем на это потребуются такие суммы:

офисная мебель и оргтехника

Сумма заработной платы, исходя из приведенного выше штатного расписания, составит:

Должность	Месячный оклад, рублей	Количество работников	ФОТ в месяц, рублей
Менеджер–маркетолог	30000	1	30000
Оператор линии	25000	2	50000
Подсобный рабочий	20000	1	20000
Уборщица	20000	1	20000
Итого	120000

Дополнительно нужно будет оплачивать аутсорсинговой компании за услуги бухгалтера 10000 рублей в месяц. Всего на эту статью будет уходить 130000 рублей.

Общая сумма постоянных издержек составит:

Статья затрат	Сумма, рублей
Арендная плата	100000
Коммунальные услуги	30000
ФОТ	130000
Реклама	20000
Сырье	93000
Непредвиденные расходы	40000
Итого	1250000

Прибыль и окупаемость

С учетом производительности приобретенной линии, среднерыночных цен и статистических показателей продаж выручка предприятия за 1 месяц полноценной работы должна быть следующей:

Тип фильтра	Доля в объеме, %	Количество, штук	Оптовая цена за единицу, рублей	Сумма, рублей
Топливный	60	39600	65	2574000
Воздушный	25	16500	70	1155000
Масляный	15	9900	80	792000
66000	4521000

На основании всех приведенных выше данных можно определить прибыльность предприятия:

Показатель	Сумма, рублей
Доход за месяц	4521000
Прибыль до налогообложения	3271000
Налог (УСН 6% от доходов)	271260
Чистая прибыль	2999740

Таким образом, при условии полной реализации всей произведенной продукции ежемесячная чистая прибыль предприятия, работающего на полную мощность, составит практически 3000000 рублей. Это означает, что вложенные средства окупятся уже на второй месяц.

Однако следует учитывать, что для выхода на такие объемы производства и продаж потребуется как минимум 1–1,5 года. При этом все зависит от правильной организации бизнеса и поиска каналов сбыта готовой продукции. Но в целом такая бизнес-идея считается эффективной по всем статьям.

Как я был на заводе по производству автомобильных фильтров TECNECO FILTRI

Бытует мнение, что в Италии промышленными являются только северные области. На самом же деле это не так – и на юге развита промышленность, в том числе автомобильная. Так, в области Апулия, в городке Коллепассо, что на самом юге страны, расположены два завода по производству фильтров компании TECNECO FILTRI Srl. Когда бы еще выпала возможность дважды пересечь всю Италию и объехать «каблук» по побережью…

Действительно, на севере итальянского «сапога» наблюдается большое скопление крупных заводов, в том числе и в автомобильной индустрии. Начиная от Неаполя и дальше на юг расположено очень много заводов, работающих в этом секторе: заводы по производству фрикционов, сцеплений, тормозных колодок, систем охлаждения. Одна из причин тому – наличие на юге Италии нескольких заводов Fiat. Поставщиком этого гиганта автоиндустрии является и TECNECO FILTRI Srl.

40 лет в запчастях Компания была основана в 1976 году под названием C.M.A. (Costruzioni Meccaniche Autoricambi / Spare Parts Mechanical Constructions). Начинали с восстановления амортизаторов и тормозных колодок – в то время в Италии было распространено восстановление даже таких «расходных» компонентов. С временем параллельно была открыта линия по производству воздушных фильтров. Позднее было запущено производство масляных и топливных фильтров.

В 1980 году были закрыты линии восстановления, а производство фильтров стало основным профилем предприятия. В 1998 году название C.M.A. было преобразовано в TECNECO FILTRI Srl с той структурой и организацией работы, которая существует и по сей день. Что же касается производственных мощностей, то заводы, на которых мы побывали, фактически были заново отстроены в 2004 в силу необходимости увеличить площадь производства.

На заводах были установлены новые автоматизированные производственные системы. Здесь осуществляется примерно 90% операций, необходимых для производства воздушных, масляных или топливных фильтров: изготовление фильтрующих элементов, деталей корпусов, сборка и контроль качества. Автоматизация позволила увеличить суммарные объемы производства фильтров всех типов приблизительно до 6 миллионов единиц в год.

Все сотрудники, имеющие прямое отношение к проектированию или изготовлению фильтров, по заявлению руководства, являются исключительно итальянскими техническими специалистами.

TECNECO активно сотрудничает с другими специализированными компаниями и научными центрами, что необходимо для постоянного совершенствования производственных процессов и качества продукции. Среди партнеров можно выделить TEXA / Torino – лабораторию, специализирующуюся на сравнительных тестах и сертификации автомобильных компонентов; UNIVERSITA’ DEL SALENTO – расположенный неподалеку от TECNECO университет; CERISIE / Milano – лабораторию, специализирующуюся на тестировании эластомеров.

И, конечно же, не обошлось без TUV / Germany – агентства по сертификации ISO 9001. В данный момент TECNECO придерживается программы управления качеством в соответствии с UNI EN ISO 9001-2008, которая в ближайшее время будет обновлена до UNI EN ISO 9001-2015. Естественно, у компании есть и своя сертифицированная лаборатория, о которой будет рассказано ниже, в разделе о контроле качества.

Моими гидами по заводу были Luca Pino – менеджер по продажам и совладелец этого семейного предприятия, а также Gianluca Barbaro – инженер отдела исследований, разработок и контроля качества. Сами они называли свою компанию «небольшой», видимо, сравнивая ее с глобальными производителями. Однако 6 миллионов фильтров в год эквивалентно потребностям в фильтрах небольшой европейской страны вроде Словакии. При этом, если сравнивать с топ-брендами, TECNECO может предложить широкий спектр качественной продукции по весьма привлекательным ценам, а также крепкие партнерские отношения. В TECNECO хорошо знают своих клиентов из числа дистрибуторов запчастей лично и близко с ними общаются. А конечные потребители могут с уверенностью положиться на качество фильтров, которым доверяют производители двигателей.

Департамент по структурному расширению компании разработал план, согласно которому в ближайшие годы объем выпускаемой продукции должен увеличиться на 30%. А для входа в новые рыночные ниши необходима максимальная конкурентоспособность продукции. Ежегодно в среднем TECNECO выпускает 130 новых продуктов.

О сотрудничестве же с Rotax, Piaggio и Fiat в компании говорят открыто.

Rotax – производитель компактных двигателей для гольф-каров, мотоциклов, аквабайков и даже для легкомоторных самолетов.

Piaggio – производитель скутеров и мотоциклов, входящий в состав одноименного концерна, выпускающего самолеты бизнес-класса и беспилотники, для которых TECNECO и поставляет фильтры.

Fiat – в представлении не нуждается. Как видим, список клиентов – производителей техники, хоть и не очень длинный, но состоящий из производителей высшей лиги.

Вообще, стоит отметить, что уровень развития промышленности в Италии очень высокий. Например, только десять стран в мире имеют серьезную авиапромышленность, и Италия среди них. Отчасти это заслуга и правительства страны. Так, в TECNECO нам рассказали, что получали некоторую финансовую поддержку от правительства на покупку оборудования для нового производства.

Но главное, что при внедрении новых технологий в производстве итальянские предприятия получают налоговые льготы. Так, в случае покупки нового оборудования у итальянских производителей в следующем году предприятие платит меньше налогов с доходов на сумму в 20% от стоимости приобретенных технологий.

Производство воздушных фильтров Теперь, собственно, перейдем к описанию самих технологий, используемых сегодня при производстве фильтров. Начнем с первого завода TECNECO – по производству воздушных фильтров. Площадь завода – 5000 м2. Здесь же расположен логистический центр компании.

Первый этап производства фильтров – порезка фильтровальной бумаги и складывание гофрошторы. Кстати, мы осматривали рулоны фильтровальной бумагой на складе. На них было написано либо Hollingsworth&Vose, либо Ahlstrom – других производителей не увидели.

Гофроштора производится на новой машине, приобретенной год назад. Она полностью автоматическая, управляется электроникой. На дисплее отображается схема машины, параметры процессов и т.п.

Процесс выглядит следующим образом. Разматывается рулон и лента бумаги пропаривается для придания большей эластичности. Затем производится эмбоссинг (тиснение) – для увеличения площади поверхности, и затем складывается в гофру. Интересен механизм складывания – расположенный перпендикулярно полосе бумаги вал с колесиками толкает ее, а расположенный параллельно вал с насечкой – складывает. Все гениальное просто – высота шторки зависит от соотношения скоростей вращения этих валов.

Следующий этап – нанесение на гофроштору клеевых перемычек – для фиксации шага (расстояния между складками). Когда нужное для конкретного фильтра количество складок сделано, клеевая полоска на пару складок прерывается. Так будет проще разрезать бесконечную гофроштору на части для отдельных фильтров. Возможно, это также делается для того, чтобы клей не попадал под полиуретановую рамку. Рамка контактирует только с фильтровальным материалом, он пористый и с ним получается хорошая адгезия (сцепление) полиуретана.

Не менее интересен процесс создания полиуретановой рамки на современной линии MACPOL с цифровым управлением. Линия напоминает карусель. По кругу располагаются устройства, похожие на пресс-форму для печенья с начинкой, состоящую из двух половинок: в верхнюю вкладывается фильтрующий элемент, а в нижнюю форму робот заливает полиуретан. Каждая пресс-форма рассчитана на три фильтра.

Один рабочий (обязательно в перчатках) вкладывает в ниши верхней формы фильтровальные элементы. Другой смазывает пазы нижней формы во избежание прилипания полиуретана, чтобы не повредить фильтр при открывании формы – не оторвать слегка рамку от материала.

В каждом блоке форм по три фильтра, но в отдельных блоках могут быть фильтры разной формы – квадратные, трапециевидные. Это позволяет делать одновременно несколько типов фильтров. Жидкий полиуретан заливается в пазы нижней формы роботом, две половинки формы соединяются, конвейер поворачивается. Линии задаются разные режимы охлаждения фильтра после «сварки», чтобы правильно застывал полиуретан.

Когда процесс застывания заканчивается – пресс-форма открывается и вынимают готовый фильтр. Результат – идеальная рамка, идеальное соединение материалов, нет щелей между рамкой и бумагой, одинаковые расстояния между складками фильтровального материала. Конечно, полиуретана льется немного с запасом, чтобы было давление при соединении двух частей пресс-формы. Излишек выдавливается вовне по краям рамки, в виде узкой полоски, которая потом обрезается.

На рамку наносится штрих-код, затем приклеивается «грубый» фильтр.

При изготовлении трапециевидных фильтров прямоугольную гофроштору предварительно обрезают на специальной машине. Форма с прорезями закреплена на подвижном столе, который затем подъезжает под нож, который отрезает часть шторки.

В компании не скрывают, что воздушные фильтры, в которых применяется перфорированный металл, а также фильтры салона – пока не производят. Их закупают у подрядчиков с высокой репутацией.

Производство масляных фильтров Очевидно, что, кроме качества фильтровальной бумаги и шторки, надежность масляного фильтра зависит от качества изготовления корпуса и внутренних элементов, а также соединения с ними фильтрующего элемента.

Правда, есть один момент, связанный непосредственно с бумагой – соединение двух краев гофрошторы, чтобы элемент приобрел цилиндрическую форму. Для этого в TECNECO не используются клеи. Мало ли, какой химический элемент окажется в масле и не вступит ли он в реакцию с клеем. В фильтрах TECNECO соединение фильтровального элемента происходит методом ультразвуковой сварки.

Ультразвуковая сварка осуществляется при помощи непрерывно генерируемого ультразвука, при одновременном воздействии на свариваемые поверхности механических высокочастотных (ВЧ) колебаний с тепловым эффектом и внешнего давления, прикладываемого перпендикулярно к свариваемым поверхностям.

При воздействии ВЧ колебаний происходит сухое трение частиц в свариваемых поверхностях. Под действием сухого трения разрушаются поверхностные пленки (оксидные и их адсорбированных газов). Затем сухое трение сменятся на чистое трение, при котором образуются узлы схватывания. Результат – общие структуры у двух свариваемых поверхностей.

Тепловое действие ВЧ ультразвуковых колебаний сочетается c дополнительным местным импульсным нагревом заготовок от отдельного внешнего источника тепла (инфракрасный нагрев). Инфракрасный нагрев применяется и при сборке картриджа спин-он фильтра, когда гофроштора посредством герметика соединяется с торцевым элементом картриджа (производится из стали DX 53), обеспечивающего ее жесткость. Собранный картридж прогревается при температуре 170-180 градусов.

Нам удалось подсмотреть интересную особенность производства тех самых торцевых элементов картриджа. После штамповки его края, которые будут контактировать с бумагой, обкатываются, чтобы не было острого края или зазубрин, способных повредить бумагу при вибрации. Вот из таких мелочей в итоге и складывается качество.

Производство корпусов масляных фильтров выполняется в две операции – сначала производится штамповка из листа. Потом заготовка, уже вполне похожая на корпус, еще раз проштамповывается, чтобы придать правильную форму. При второй штамповке корпус немного сжимается. Толщина корпуса фильтра – 0,5-0,7 мм. Покраска корпусов осуществляется порошковым методом на автоматической линии.

Металлическая пластина с отверстиями для масла и резьбой производится из конструкционной стали DD13. Ведь от того, как надежно эта резьба сидит на патрубке двигателя, зависит надежность фильтра. Фланец, соединяющий эту пластину с корпусом, выполняется из стали DX 53D с дополнительной гальванизацией. Завальцовка корпуса фильтра по кругу выполняется на автоматической машине с применением между металлическими частями специального герметика.

Первичная проверка изготовленных фильтров – на герметичность – производится прямо здесь. Фильтры по нескольку штук вставляются в специальную установку, подающую в каждый из них воздух под давлением, и погружаются в воду. Если пузырьков воздуха нет, значит, фильтр герметичен. Другие операции контроля качества проводятся уже в лаборатории.

На складе готовой продукции множество больших картонных коробок, в которых фильтры помещаются без индивидуальной товарной упаковки, только с прокладочным материалом для защиты при транспортировке. Это продукция для поставки на конвейер. Фильтры для вторичного рынка пакуются в индивидуальные коробки. TECNECO недавно провела рестайлинг упаковки, поэтому часть фильтров пакуется еще в старые зелено-желтые коробки, а другие фильтры – в белые с новыми фирменным цветами – оранжевым и черным. По нашим наблюдениям, на упаковку одного фильтра работница тратит не более трех секунд. И так всю смену – а потом мы спрашиваем, откуда в Европе нынешний уровень благосостояния.

Кроме спин-он фильтров, TECNECO выпускает и так называемые эко-вставки. В отличие от фильтрующего элемента корпусных фильтров они выполняются только из фильтровальной бумаги и пластиковых элементов. Качественное производство таких фильтров вообще возможно только методом инфракрасного нагрева, поскольку никаких клеев или герметиков в эко-вставках быть не должно.

Лаборатория исследований и контроля качества TECNECO постоянно изучает новые виды материалов для производства и контролирует надежность своей продукции. Сырье для различных частей продукции тестируется на совместимость сочетаний материалов согласно конструкторской документации в соответствии со стандартом ASTM. В процессе разработки, в дополнение к планированию производственного процесса, используется ПО для создания виртуального прототипа и симуляции различных стрессовых ситуаций и деформаций, которым должен противостоять установленный в автомобиле фильтр в процессе эксплуатации ТС.

Мониторинг производства осуществляется методом статистического контроля процессов. Это значит, что проверяется не только готовая продукция или ее компоненты. Мониторингу подлежит сам процесс производства для предотвращения скрытых дефектов, которые могут не обнаруживаться при непосредственной проверке самого изделия, а проявляться только при эксплуатации.

Образцы произведенной продукции тщательно тестируются в лаборатории. В специальной установке в фильтр под давлением подается разогретое масло. Этот диагностический стенд необходим для замера колебаний давления и симуляции пиковых нагрузок, он имитирует работу в различных режимах установленного на автомобиле фильтра. Давление испытания – обычно от 7 до 18 атмосфер, хотя в моторе нормальное давление – порядка 4 атмосфер, а пиковое – 6-7. То есть фильтры проверяется под трехкратным рабочим давлением. Также фильтры тестируются на момент открытия перепускного клапана – это важный показатель качества фильтра. Если клапан будет слишком поздно закрываться, это скажется на чистоте масла.

Проверка фильтров происходит с использованием масел различных производителей, разной вязкости – ведь у них разная текучесть при разных температурах, и, соответственно, будет разная пропускная способность фильтра.

Тестирование резинового кольца спин-он фильтров длится порядка 17 часов при температуре горячего масла 160 градусов. Корпус фильтра проверяется на усилие, необходимое для его деформации.

Воздушные и салонные фильтры испытываются в «уравнительной трубе» (трубе уравнивания давления), оснащенной электрическими сенсорами для определения всех технических параметров и производительности тестируемых фильтров. Система отбраковывает все фильтры, имеющие малейшее отклонение в показателях относительно эталонных. Метод испытания сертифицирован по ISO 5011: 2000.

Топливные фильтры проверяются на герметичность с помощью инертного газа. Фильтр наполняют гелием под давлением и помещают в безвоздушное пространство. Затем проводят анализ с помощью масс-спектрометра на предмет утечки гелия из фильтра.

Экскурсия на завод: Как работает фильтр?

То, что российские условия эксплуатации отличаются от европейских, перевозчики знают не понаслышке. Но как именно наш климат, дороги и воздух отражаются на работе техники и, в частности, фильтров, догадываются немногие. А ведь не секрет, что во многих промышленных районах в воздухе содержится большое количество агрессивных химических соединений, сажи, растворителей, паров кислот и микрокапель топлива. Все они негативно воздействует на фильтровальную бумагу воздушных фильтров двигателей. Вопрос, на сколько сокращается ресурс фильтра, весьма не простой, так как концентрация загрязнений в воздухе везде разная, и условия работы фильтров, соответственно, будут отличаться. В данной ситуации для определения ресурса фильтра необходимо провести не стандартные – лабораторные, стендовые, а натурные испытания на реальных машинах. Так мы и поступаем. В качестве подопытных используются как автомобили из собственного парка – седельные тягачи Freightliner, Iveco, КАМАЗ, так и машины наших клиентов, в основном это Mercedes, Scania, MAN.

Алгоритм испытаний следующий. После пробега десять-пятнадцать тысяч километров испытуемый фильтр снимается с машины и отправляется в лабораторию, где на специальном стенде определяются его рабочие характеристики и остаточный ресурс. При этом в журнал испытаний в обязательном порядке заносятся маршруты, по которым работала машина, а также погодные условия и время года, в которое эксплуатировался автомобиль. То есть мы увязываем остаточный ресурс фильтра с засоренностью воздуха конкретных городов и регионов России. По результатам испытаний мы оптимизируем конструкцию фильтра и характеристики фильтровальной бумаги, площадь фильтрации под конкретные условия эксплуатации. Понятно, что фильтрующая перегородка (фильтровальная бумага) является основным элементом, от которого зависит способность фильтра очищать загрязненные потоки воздуха, масла или топлива качественно и на протяжении всего периода работы.

Секрет объемной фильтрации

Свойства фильтровальной бумаги зависят от ее волокнистого состава, характеристик полимерной композиции для пропитки и технологии изготовления. Для производства бумаги применяется целлюлоза нескольких сортов древесины, при этом каждый компонент обладает уникальными свойствами: длиной и толщиной волокон, их расположением, внутренней системой каналов, пор и т. д. В зависимости от своего назначения – фильтрация воздуха, топлива или масла – бумага может включать до 5-6-ти видов волокон, в том числе и синтетических – для придания армирующих свойств и повышенной прочности.

Кроме волокнистого состава очень важно, как сформирована бумага. Например, для топливных фильтров отечественных автомобилей мы используем бумагу Цурюпинского бумажного комбината (Украина. Херсонская область), образование объемной структуры которой происходит за счет послойного формования волокон на специальной формующей машине. Впрочем, это справедливо и для других видов бумаги – для масляных, воздушных и фильтроэлементов топливных сепараторов. Разница в назначении бумаги определяется специальными техническими характеристиками.

Для организации процесса объемной фильтрации слои целлюлозы располагаются в строго определенной последовательности. Первые (внешняя сторона бумаги) имеют поры большого размера. По мере приближения к внутренней стороне размер пор каждого слоя уменьшается. При этом целлюлозу наносят таким образом, чтобы волокна соседних слоев перекрещивались, образуя так называемую фильтровальную решетку. Для того чтобы при сборке фильтра не перепутать внешнюю сторону бумаги с внутренней, на нее наносят специальные пометки – сторона бумаги с большими порами должна первой встречать поток воздуха. Несоблюдение ориентации бумаги приведет к быстрому засорению фильтра и росту его гидравлического сопротивления, что скажется на работе двигателя под нагрузкой. В лучшем случае из-за нехватки воздуха дизель потеряет тягу. В худшем – сильное разряжение во впускном трубопроводе сомнет фильтр, и неочищенный воздух пойдет в цилиндры.

Именно по такому сценарию развиваются события, и когда перевозчик вовремя не меняет отработавший свой ресурс фильтр. При этом все попытки продлить срок службы фильтроэлемента путем его чистки пылесосом, как когда-то рекомендовали, не дают заметного эффекта. Загрязнения удаляются только с внешней стороны фильтроэлемента, а пыль, что задержали внутренние слои целлюлозы, извлечь при помощи даже мощного пылесоса невозможно.

Это же справедливо и в отношении «стирки» фильтра. Такой способ «очистки» фильтроэлементов практиковался во времена СССР при тотальном дефиците запчастей. Кстати, используемые при этом моющие составы негативно воздействуют на пропитку бумаги, качество которой у некоторых производителей и так оставляет желать лучшего. Например, когда в поисках альтернативных поставщиков фильтровальной бумаги мы тестировали образцы, произведенные в Китае, то были неприятно удивлены тем, что из-за некачественной пропитки бумага, предназначенная для изготовления топливных фильтров, расслаивалась, то есть солярка ее растворяла.

Сегодня ведущие производители фильтровальной бумаги для ее пропитки применяют многокомпонентные полимерные составы. При этом бумага не требует последующей термообработки, что упрощает технологический процесс изготовления фильтров и сокращает вероятность появления некачественной продукции, ведь от соблюдения режима термообработки во многом зависели свойства бумаги и ее качество. Мало того, если раньше для производства каждого вида фильтров – топливных, масляных, воздушных – требовалась своя, оригинальная пропитка, то теперь все чаще используется одна-единственная – универсальная. По крайней мере, наши основные поставщики – известные производители фильтровальной бумаги Ahlstrom (Италия) и Hollingsworth (Америка) – являются сторонниками именно универсальных пропиток. То есть, по сути, современная фильтровальная бумага делится по фильтрующим и механическим свойствам.

Про швы и складки

Оценить по внешнему виду качество бумаги даже для профессионала задача не простая. Если в местах сгиба бумаги вы увидите трещины, то такой фильтр однозначно покупать не стоит. Поэтому рядовому потребителю проще ориентироваться в выборе фильтра на качество раскладки бумаги и суммарную площадь шторки. Если укладка шторок равномерная – хорошо. Если нет, то стоит задуматься, по какой технологии и на каком оборудовании произведен данный фильтр. Серьезный производитель добивается равномерного шага 1,5-2 мм между шторками фильтра, для чего вводит в технологический процесс операцию «придавки», которая дает положительный эффект при плотной укладке фильтровальной бумаги. Если зазоры между шторками будут более 3-4 миллиметра, то бумага ляжет неровно и в процессе эксплуатации ровные стрелки станут зигзагообразными. Бумага коробится также и от влаги вследствие своей гидроскопичности. Раньше некоторые образцы бумаги Цурюпинского комбината зимой коробило. Сегодня таких проблем нет опять же благодаря пропиточным составам, в которые вводятся силиконовые водоотталкивающие компоненты.

Герметичность – закон

Даже если при производстве фильтра изготовитель не экономил на бумаге, мотор может «дышать» неочищенным воздухом. Такое происходит, когда фильтроэлемент не плотно встает в корпус. Чаще всего виновниками являются уплотнения фильтров, которые должны изготавливаться из материалов, не теряющих форму в процессе эксплуатации и неоднократных снятий/установок. Чаще всего в качестве материала уплотнений используются полиуретаны. Более дешевые, губчатая резина или пластик, уходят в прошлое. Их применяют исключительно в случаях, когда это экономически оправданно. Наш завод, как, впрочем, и другие российские производители фильтров, применяет, как правило, полиуретаны производства владимирской компании ДАО «Изолан», которая работает на импортном сырье.

Одно из важных качеств уплотнения – отсутствие его усадки в процессе эксплуатации. Дешевые сорта полиуретанов таковым не обладают. Мало того, под воздействием агрессивной среды и температуры такой материал может выкрашиваться. Ни о какой герметичности здесь не идет и речи. К сожалению, распознать, из какого полиуретана изготовлено уплотнение фильтра, качественного или дешевого, можно только в процессе эксплуатации. Но оценить геометрию, к примеру, высоту фильтра, можно и перед его покупкой. За ориентир в этом случае принимается высота оригинального фильтроэлемента. Оптимальный вариант – заводской чертеж или данные из каталога производителя фильтров.

Несминаемые

Совершенно понятно, что при загрязнении фильтра его гидравлическое сопротивление возрастает, растет нагрузка и на каркас. Чтобы не допустить смятия фильтроэлемента, его каркас должен обладать высокой прочностью. Часто хребет фильтра представляет собой трубку, скрученную из просечного стального листа, который просекался на прессе и растягивался до получения мелкоячеистой сетки. Эта технология, несмотря на широкое распространение, к сожалению, не гарантирует 100% надежность каркаса фильтра. Желательно использовать, особенно при эксплуатации техники в жестких условиях, фильтры с усиленным каркасом, который изготавливается не из просечной сетки, а навивкой из ленты. Наше предприятие в свое время закупило трубконавивочные станки, позволяющие работать со стальной полосой шириной 130 миллиметров. Как показали испытания, усиленный каркас в четыре раза крепче традиционного, изготовленного из просечного материала. В особо сложных случаях, например, в фильтрах, предназначенных для карьерной техники, работающей в условиях сильной запыленности, каркас дополнительно усиливается распорными кольцами, которые ввариваются внутрь трубки. Фильтры с усиленным каркасом будут полезны также и на самосвалах, задействованных на вывозе грунта, мусора, песка, прочих сыпучих грузов – словом, везде, где в воздухе содержится большое количество пыли.

Отличить воздушный фильтр с обычным каркасом от усиленного очень просто. Для этого достаточно заглянуть внутрь фильтра – там видны усилительные кольца. Замечу, что для изготовления таких фильтров идет бумага большей пылеемкости, а значит, если такой фильтроэлемент будет установлен на автомобиль, работающий на дорогах общего пользования, то фильтр отработает больше положенного регламентом ТО срока. Но опять-таки, сказать точно, насколько ресурс фильтра будет больше оригинального, можно только после проведения натурных испытаний. «Цитрон» изготавливает усиленные фильтры под конкретного перевозчика, то есть имея данные об условиях эксплуатации техники. При этом поскольку изготовление усиленных фильтров у нас выведено в отдельное производство, обладающее гибкостью и возможностью быстрой перенастройки оборудования, рентабельны даже малые партии. То есть даже мелкий перевозчик, на балансе которого стоит три-четыре автомобиля про запас, может заказать десяток фильтров.