Оцените материал
(171 голосов, средняя оценка 4.7 из 5)

Как изготовляются теннисные мячи

Как изготовляются теннисные мячи

Так что же скрывается за внешней, ворсистой оболочкой мяча? Ответ: обычный резиновый мяч, который изготовители часто называют ядром или сердцевиной. Но в целом производственный процесс изготовления теннисных мячей достаточно высокотехнологичен. На предлагаемом видео он довольно полно и доходчив представлен (фильм снят на заводе «Penn» в Фениксе, штат Аризона, США).

Некоторые пояснения и комментарии к видео.

Бруски из натурального каучука (прим.авт.‒ Производится в Индонезии, Малайзии, Вьетнаме и Таиланде из смолы дерева “гевеи” или млечного сока травяного растения “кок-сагыза”) вначале размягчаются в тепловой камере при температуре 104оС с использованием специального размягчителя (при обычной температуре каучук твёрдый и хрупкий). Мягкие бруски загружаются в миксер, в котором он нагревается до 202оС (температура разложения), вспенивается и перемешивается с двухлористой серой (необходима для последующей вулканизации) и с многоингредиентной химической смесью (жирные кислоты, органические и минеральные присадки), улучшающей упругость и повышающей долговечность резины. Каждый производитель мячей имеет свою "фирменную" запатентованную смесь и не раскрывает её состав. Через 11 минут из миксера выходит каучуковая консистенция, похожая на “пожёванную жвачку”, которая пропускается через каландровый пресс (цилиндрические валы, которые приживаться друг к другу при помощи сильного давления) для выдавливания из него пузырьков воздуха, из-за которых стенка резинового шара может прорваться.

Из раскатанного “обезвоздушенного” каучука нарезаются длинные полосы, из которых с помощью экструдера (формообразующее устройство) выдавливаются порционные круглые заготовки весом 28 г (Рис.1), предназначенные для изготовления полусфер (половинок шара). Перед размещением заготовок (90-110 штук) в формы компрессионного пресса они обрабатываются горячей водой и силиконом, чтобы готовые листы с полусферами (Рис.2) легко извлекались их форм пресса. Эта операция происходит при температуре 300оС на протяжении 3 минут.

изготовление теннисных мячей

Далее из листов с помощью фигурной гильотины вырезаются полусферы (Рис.3) Их торцы (толщина стенок 3 мм) машинным способом шлифуются, покрываются клеем (Рис.4) и вручную размещаются в гнёзда пресс-форм вулканизирующей машины (Рис.5), из которой уже получаются пустотелые шары (Рис.6). Перед непосредственным смыканием нижней и верхней плоскостей пресс-форм (приблизительно за 1 сек.) жаропрочный резиновый кожух внутри пресса герметично опечатывает ячейки с полусферами и по специальным каналам за доли секунды в них нагнетается под давлением воздух (или инертный газ, или газовая смесь) до 1,6‒1,9 атмосфер (в зависимости от типа мяча). Эта операция необходима для создания в мяче избыточного внутреннего давления, что повышает “прыгучесть” мяча. Используется и другой способ создания избыточного внутреннего давления. В нижние половинки вручную закладываются по таблетке газообразователя из неорганических солей. Высокая температура процесса вулканизации (320оС) разлагает таблетку, создавая избыточное давление (прим.авт.‒ Этот способ из-за ручных операций менее совершенен, но продолжает использоваться). Газ-наполнитель, может быть или азотом, или смесью воздуха с гексафторидом серы (элегаз). Азот и гексафторид серы увеличивает срок постоянства давления в мяче (твёрдость мяча). 

Сформированные резиновые шары (прим.авт.‒ Заводы «Penn» используют прессы-вулканизаторы, которые за раз изготавливают 188 резиновых шаров) имеют диаметр 65,1±1,6 мм.
Для того, чтобы теннисный мяч отличался от своих “соплеменников” с других видов спорта, на него “лысину” надлежит надеть кудрявый “парик” ‒ ворсистый теннисным сукном толщиной 2-2,5 см (Рис.7).

Это сукно отличается от других, используемых в текстильной промышленности, некоторыми особенностями. Его основа состоит из чистого хлопка, а на уток (поперечная структура нитей сукна) идёт смесь шерсти и синтетики, но шерсти непростой ‒ от специально выращиваемых в Новой Зеландии овец (прим.авт.‒ Во всяком случае такое сукно используют ведущие компании производители теннисного инвентаря, в отличие от китайских “умельцев”). Их пасут на лугах с определёнными сортами травы и стригут по особому графику. Поэтому стоимость теннисного мяча в основном определяется стоимостью применяемого сукна.

Для долговечности ворса в состав утка вводят термопластичные синтетические добавки ‒ разные виды нейлона (не более 45%) и полиэстер (не более 10%), но не свыше 50% их суммарного количества. Дело в том, что большое содержание синтетических волокон не позволяет создать ворсистость сукна.

Ещё одной особенностью теннисного сукна является то, что при его изготовлении особое внимание уделяется равномерности высоты ворса.

(Прим.авт.‒ Как же при покупке мяча определить насколько качествен его “парик”? Сукно с большим содержанием шерсти имеет название “Melton”, а с повышенным содержанием синтетических волокон ‒ “Needle” (для менее дорогих мячей), о чём должно указываться на упаковочных банках).

Каким же образом делают из сукна “парик” для теннисного мяча?

Специальным станком вырезаются сегменты по форме, напоминающие гантель в разрезе (Рис.8). Они плотно укладываются одну на одну в стопки (порядка 50 штук) и окунаются в ванну с композитным цементом (Рис.9). За счёт сильного уплотнения вырезанных заготовок клей не проникает на ворсистую поверхность и остаётся только на торцах.

Изготовление теннисных мячей

С помощью автоматизированного обёрточного станка резиновый шар, первоначально обработанный клеем, обладывается двумя суконными заготовками, которые плотно фиксируются на его поверхности (Рис.10). Далее мячи ещё раз подвергаются процессу вулканизации в течение 12 минут при температуре 370оС (Рис.11). После этой операции суконная оболочка прочно прилипает к резиновому шару, а торцы сукна вулканизируются между собой и с поверхностью резиновой сердцевины. Но эта процедура плотно “припечатывает” ворс к . Поэтому ему необходимо создать объём ‒ “начёса”. Для этого теннисные мячи закладывают в специальную камеру-барабан (Рис.12), где они обрабатываются горячим паром и просушивают. Вот теперь они стали “пушистыми” и приобрели товарный вид.

Для чего же оболочку мяча делают ворсистым? Во-первых, он продлевает “жизнь” мячу, уменьшая деформацию резины. Во-вторых, несколько замедляет полёт мяча (создаёт аэродинамическое сопротивление) и его отскок от поверхности корта (повышает коэффициент трение) и, к тому же, на отскок меньше влияют неровности покрытия корта. И, в-третьих, позволяет придавать мячу, при контакте со струнной поверхностью ракетки, задуманное вращение и траекторию.

Если Вы желаете сравнить современный производственный процесс с производством мячей середины 30-х годов прошлого столетия, то посмотрите это видео о изготовлении мячей “Danlop” на заводе в в Бирмингеме (Англия). Здесь избыточное давление создают с помощью газообразующих таблеток.

Известно, что газ из мяча, вследствие пористости резины, постепенно просачивается наружу и приблизительно через полгода его внутреннее давление  сравнивается с внешним. Мяч становится мягким (теннисисты говорят “тухлым”) и уже не годным для игры (но для использования в быту есть много вариантов). Поэтому мячи сразу же после изготовления запечатывают в металлические или пластиковые банки, в которых создаётся такое же давление, как и внутри мяча. Шведская компания «Tretorn» решает эту проблему иначе. Она разработала и запатентовала особый способ изготовления резины (технология “Micro Cell”), которая имеет повышенную упругость. Благодаря этому, мячи “Tretorn” не имеют избыточного давления, но при этом отскакивают не хуже мячей, изготовленных по классической технологии. И поэтому они сертифицированы техническим центром ITF. Правда, шведские мячи имеют некоторую особенность. Из-за того, что они медленнее восстанавливают форму при контакте со струнной поверхностью, то кажутся тяжелее обычных мячей. И это не всем нравится.

Несмотря на отработанную многими годами технологию изготовления мячей (с 1929г.) изыскания по совершенствованию теннисных мячей продолжаются. Хотя производители скрывают такую информацию, но мне известны два направления в этой деятельности. Это создание фосфоресцирующих мячей, что позволит играть при недостаточном освещении или в сумерках. И разработка “умных” мячей (“умные” ракетки уже созданы), которые за счёт электропроводящей поверхности позволяют точно определять место приземления мяча на корт с помощью электронной аппаратуры (вместо “Hawk-Eye”).

Многие ведущие производители создают свои заводы в странах Океании и Дальнего Востока. Это связано с тремя факторами:

  • дешёвой рабочей силой;
  • небольшим налогообложением;
  • наличием сырьевой базы.

Что касается сырьевой базы, то многие образующие материалы всё же приходится импортировать из стран, расположенных на четырёх континентах, что свидетельствует о глобальном характере этого производства. В качестве примера приведу схему логистики завода «Slazenger», находящегося в Барнсли (Филиппины) (прим.авт.‒ «Slazenger» является неизменным официальным поставщиком мячей на Уимблдонский турнир с 1902г.).

Логистика Slazenger

Пояснение: особый вид белой глины поставляется из Южной Каролины (США); шерсть из Новой Зеландии отправляется в Страуд (графство Глостершир, Англия), где изготавливают сукно, а затем сукно возвращается в тот же регион ‒ в Барнсли (Филиппины); нафталин из  Цзыбо (Китай). 

Расположение заводов основных производителей теннисных мячей:

  • «Babolat»: Франция
  • «Dunlop»: Англия, Индонезия, Филиппины, ЮАР
  • «Penn»: Ирландия, США
  • «Slazenger»: Англия, Индонезия, Филиппины, ЮАР
  • «Tretorn»: Ирландия
  • «Wilson»: Индонезия, США

теннисный мяч анимация

tennis i.com bookДругие материалы по этой теме:


Всё о теннисных мячах

История теннисных мячей 

Использование теннисных мячей вне корта
20/11/2014 , Автор: Игорь Ивицкий

Добавить комментарий