全鋼載重子午線輪胎激光無(wú)損檢測(cè)氣泡的產(chǎn)生原因及解決措施

蹇海波，鄭 科

（貴州輪胎股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550008）

全鋼載重子午線輪胎生產(chǎn)工藝復(fù)雜，特別是成型時(shí)需要將十幾種半成品部件組合起來(lái)，該過(guò)程中極易形成氣泡，因此成品輪胎，特別是胎冠部位必須經(jīng)過(guò)氣泡檢測(cè)才能使用[1]。

輪胎氣泡的激光無(wú)損檢測(cè)是采用激光相位錯(cuò)位散斑技術(shù)形成電子散斑圖像而直接顯示輪胎內(nèi)部氣泡缺陷，其檢測(cè)精度高，可檢測(cè)出直徑2 mm左右的氣泡。

本工作針對(duì)全鋼載重子午線輪胎激光無(wú)損檢測(cè)氣泡，對(duì)氣泡產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決措施。

1 激光無(wú)損檢測(cè)氣泡

激光無(wú)損檢測(cè)氣泡中，胎冠部位氣泡主要出現(xiàn)在帶束層之間、胎面與帶束層（特別是2#帶束層）之間，這些氣泡用X光檢測(cè)不出；胎肩氣泡主要出現(xiàn)在2#帶束層邊緣，主要表現(xiàn)為多而小的周向氣泡（如圖1所示），導(dǎo)致輪胎直接報(bào)廢；肩墊膠上、下表面與其他半成品部件接觸部位也容易產(chǎn)生氣泡。

圖1 激光無(wú)損檢測(cè)氣泡

2 原因分析

半成品部件存放環(huán)境條件（溫度和濕度等）、存放時(shí)間、表面清潔度均會(huì)影響半成品部件表面粘合性能。半成品部件粘合性能差會(huì)導(dǎo)致成品輪胎相應(yīng)部位產(chǎn)生氣泡。

2.1 半成品部件貼合產(chǎn)生的氣泡

（1）胎面基部膠與胎面膠粘合性能差，造成貼合時(shí)不易將二者間的氣體排出，導(dǎo)致成品輪胎胎面產(chǎn)生氣泡。胎面污染產(chǎn)生的氣泡如圖2所示。

圖2 胎面污染產(chǎn)生的氣泡

（2）胎面貼合偏歪，造成胎面特別是兩側(cè)形狀變化大，胎面受力不對(duì)稱而導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生。

（3）帶束層包邊膠貼合不實(shí)，導(dǎo)致成型時(shí)不能將夾帶的氣體排盡，由此形成的氣泡主要集中在2#帶束層邊緣對(duì)應(yīng)部位。

（4）帶束層與胎面貼合偏歪，胎面壓合后導(dǎo)致兩邊層級(jí)不一致，偏歪側(cè)帶束層翹頭嚴(yán)重，形成層級(jí)氣泡。

（5）墊膠貼合偏歪，同時(shí)由于墊膠厚度變化較大，貼合精度要求較高，其貼合偏歪會(huì)導(dǎo)致該部位層級(jí)變化大，胎面壓合時(shí)墊膠與帶束層間隙大，易產(chǎn)生氣泡。

2.2 胎面輥壓產(chǎn)生的氣泡

胎面輥壓產(chǎn)生的氣泡如圖3所示。

圖3 胎面輥壓產(chǎn)生的氣泡

（1）胎面壓輥通過(guò)氣壓擠壓胎面，使半成品部件貼合并逐步排出氣泡。由于壓輥形狀（如圖4所示）不當(dāng)，直角壓合胎面，施加給胎面的局部壓力過(guò)大，造成胎面與其他半成品部件間形成的氣泡不能排出，甚至將氣泡鎖死。

圖4 改造前胎面壓輥

（2）胎面輥壓時(shí)壓輥擺轉(zhuǎn)（變壓）位置不當(dāng)，擺轉(zhuǎn)位置偏前或偏后，影響胎面與其他部件之間的粘合而形成氣泡，甚至壓壞胎面。

（3）胎面壓輥中心不對(duì)稱，導(dǎo)致胎面單邊與其他半成品部件貼合不實(shí)，產(chǎn)生周向氣泡。

（4）胎面輥壓由旋轉(zhuǎn)的后壓輥施壓，而后壓輥則是通過(guò)滾動(dòng)軸承進(jìn)行旋。在高壓下滾動(dòng)軸承容易損壞，導(dǎo)致胎面壓輥軸向晃動(dòng)，使胎面壓合不實(shí)而產(chǎn)生氣泡。

（5）胎面輥壓時(shí)壓輥軸向、徑向運(yùn)動(dòng)速度設(shè)置不合理，導(dǎo)致壓輥壓合軌跡間距過(guò)大，導(dǎo)致胎面與其他半成品部件間的氣泡不能排出。

3 解決措施

（1）定期檢查半成品部件存放區(qū)域的溫度和濕度，控制半成品存放時(shí)間，避免受到污染，并嚴(yán)格按照先進(jìn)先出（FIFO）原則使用半成品部件。

（2）適當(dāng)調(diào)整胎面基部膠配方，提高其與胎面上層膠的粘合性能。

（3）嚴(yán)格控制帶束層包邊質(zhì)量，避免不合格的包邊帶束層流入下道工序。

（4）保證帶束層、墊膠、胎面貼合精度，使其貼合公差不超過(guò)1 mm。定期檢查成型機(jī)光標(biāo)的對(duì)稱性、精確性和垂直性，并定期校準(zhǔn)。

（5）改進(jìn)胎面壓輥形狀，使壓輥與胎面由直角壓合變?yōu)榛⌒螇汉?。改造后的胎面壓輥如圖5所示。

圖5 改造后胎面壓輥

（6）針對(duì)不同胎面，確定不同的胎面壓輥擺轉(zhuǎn)位置，擺轉(zhuǎn)位置設(shè)置在胎面厚度從小到大的過(guò)渡部位，如圖6所示。

圖6 胎面壓輥轉(zhuǎn)角區(qū)域示意

（7）定期檢查胎面壓輥中心、成型鼓中心、充氣后胎面中心是否與定位中心光標(biāo)重合。

（8）定期對(duì)胎面壓輥壓盤(pán)進(jìn)行晃動(dòng)測(cè)試，壓盤(pán)晃動(dòng)幅度不能超過(guò)2 mm。

（9）胎面壓輥壓痕如圖7所示，胎面中部較厚部位兩壓痕之間的距離不超過(guò)4 mm，胎面兩邊較薄部位兩壓痕之間的距離不超過(guò)5 mm。

圖7 胎面壓輥壓痕間隙

（10）每天檢查胎面擺轉(zhuǎn)位置設(shè)置是否準(zhǔn)確，如果不準(zhǔn)確，必須及時(shí)調(diào)整，并設(shè)置合理的擺轉(zhuǎn)停留時(shí)間。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析輪胎激光無(wú)損檢測(cè)氣泡的產(chǎn)生原因以及采取相應(yīng)的解決措施后，我公司輪胎激光無(wú)損檢測(cè)氣泡發(fā)生率大大降低，成品輪胎氣泡的產(chǎn)生率由原來(lái)的0.136 5%減至0.044 3%。