半鋼子午線輪胎氣泡的原因分析及解決措施

劉國英，張鳳杰，趙 輝

（樺林佳通輪胎有限公司，黑龍江 牡丹江 157032）

減少生產(chǎn)浪費是企業(yè)提高競爭力的必然過程，修品和廢品是企業(yè)生產(chǎn)中較大的浪費，降低修、廢品數(shù)量是企業(yè)節(jié)約成本的重要手段。氣泡是輪胎制造中最常見的報廢原因，較小的氣泡肉眼不可見，只能通過無損設(shè)備檢驗，部分氣泡在輪胎出模降溫后氣泡直徑變小也不易識別，因此帶氣泡輪胎存在漏檢、流入市場的風(fēng)險，一旦缺陷輪胎流入市場，產(chǎn)品在使用過程中會出現(xiàn)脫層、裂口等現(xiàn)象，影響輪胎的使用和安全性能[1-6]。

本工作對半鋼子午線輪胎產(chǎn)生氣泡的形式、位置進(jìn)行分類，針對不同位置的氣泡進(jìn)行攻關(guān)，通過相應(yīng)解決措施有效降低了輪胎的廢品率，提高了輪胎的使用性能。

1 胎肩氣泡

半鋼子午線輪胎胎肩氣泡如圖1所示。

從圖1可以看出，胎肩氣泡主要位于輪胎胎冠翼膠端點位置。通過輪胎解剖斷面（見圖2）可發(fā)現(xiàn)胎肩氣泡可分為胎冠翼膠與胎側(cè)膠間氣泡、胎冠膠與胎冠底層粘合膠片間氣泡、胎冠基部膠與胎冠底層粘合膠片間氣泡，以及胎冠膠與冠帶層間氣泡。

圖1 胎肩氣泡

圖2 胎肩氣泡解剖斷面

1.1 原因分析

（1）胎冠底層粘合膠片寬度不足，未完全覆蓋胎冠膠。因未被完全覆蓋的胎冠膠粘性不足，致使打壓過程中肩部打壓不實，產(chǎn)生氣泡。

（2）胎側(cè)墊膠位置厚度過渡不良，或胎側(cè)設(shè)計時胎側(cè)墊膠位置在較短的距離內(nèi)有較大的厚度落差，導(dǎo)致在胎冠打壓過程中胎側(cè)墊膠位置空氣不易排出，產(chǎn)生氣泡。

（3）胎冠底層粘合膠片與胎冠膠或胎冠基部膠之間粘合不良，打壓后在胎冠膠、胎冠基部膠與胎冠底層粘合膠片之間產(chǎn)生氣泡。

（4）打壓壓力不標(biāo)準(zhǔn)、停頓點不良和停頓時間不足等均會造成胎肩打壓不實、漏壓的情況，致使產(chǎn)生肩空，造成胎肩氣泡。

（5）冠帶層纏繞不良。冠帶層材料搭接不良，厚度落差大，打壓后易出現(xiàn)窩氣，導(dǎo)致胎肩氣泡。

（6）部件粘性不足。胎冠、胎側(cè)、帶束層和冠帶層粘性不良均會造成胎肩打壓不實，導(dǎo)致胎肩氣泡。

（7）材料污染、雜物等導(dǎo)致胎肩氣泡。成型胎肩氣泡材料污染原因主要是二段法蘭盤潤滑油污染。

1.2 解決措施

（1）確保膠片割刀間距符合標(biāo)準(zhǔn)，胎冠底層粘合膠片定位準(zhǔn)確，無偏歪、拉伸，貼合寬度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）胎側(cè)墊膠位置厚度應(yīng)平滑過渡，使材料分布均勻，避免較大的厚度落差。胎側(cè)口型板切割平整，無變形、無雜物，每周掃描所有在生產(chǎn)規(guī)格胎側(cè)部件，不合格口型應(yīng)及時修復(fù)。

（3）確保千層片（用于壓實胎面的設(shè)備）精度符合技術(shù)要求，使壓合后的胎冠膠、胎冠基部膠和胎冠底層粘合膠片貼合緊密，避免產(chǎn)生氣泡。胎冠外觀應(yīng)每班次100%自檢，防止有氣泡胎冠傳遞到下道工序。

（4）檢查成型二段打壓壓力、位置、角度和時間等是否符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保后壓輥、肩部壓輥打壓動作符合規(guī)范。

（5）冠帶層貼合時應(yīng)注意纏繞的重疊率符合技術(shù)要求，確保起始圈、結(jié)束圈、纏繞步進(jìn)和纏繞圈數(shù)設(shè)定正確。

（6）擠出工藝和壓延工藝確保溫度設(shè)定符合技術(shù)要求。生產(chǎn)管理中使用條碼系統(tǒng)取料，確保材料先進(jìn)先出。

（7）成型工藝加強(qiáng)自檢，確保各部件整潔無雜物。

2 紗線氣泡

簾布壓延過程增加輻射預(yù)硫化設(shè)備后，簾布粘性下降，生產(chǎn)過程中在簾布紗線（又稱標(biāo)識線、排氣線）位置易產(chǎn)生氣泡，氣泡易出現(xiàn)在胎肩、胎側(cè)位置，解剖發(fā)現(xiàn)每一個氣泡中間都有一根紗線，因此統(tǒng)稱為紗線氣泡，如圖3所示。

圖3 紗線氣泡

2.1 原因分析

（1）壓延紗線不干燥，含水率高，成型后形成紗線氣泡。

（2）擠出胎側(cè)表面有水跡，與紗線接觸后形成紗線氣泡。

（3）紗線規(guī)格、擺放密度不符合標(biāo)準(zhǔn)。壓延過程增加輻射預(yù)硫化設(shè)備，簾線粘性相應(yīng)降低，紗線規(guī)格未做調(diào)整，線徑、擺放密度過大均會導(dǎo)致紗線氣泡廢品增加。

2.2 解決措施

（1）簾布紗線按規(guī)定時間和溫度烘干，定制擺放，防止污染。

（2）檢查胎側(cè)擠出吹風(fēng)裝置是否正常，避免胎側(cè)部件有水未吹干。胎側(cè)擠出后按要求時間停放，避免生產(chǎn)后立即使用。

（3）壓延設(shè)備增加輻射預(yù)硫化設(shè)備后，應(yīng)調(diào)整紗線規(guī)格和擺放密度，防止紗線氣泡廢品產(chǎn)生。

3 胎里氣泡

胎里氣泡是最常見的輪胎氣泡，胎里氣泡出現(xiàn)的位置較多，包括內(nèi)襯層與簾布間的氣泡，簾布與胎側(cè)、三角膠、帶束層間的氣泡，以及胎冠與胎側(cè)間的氣泡。因外觀檢查中氣泡均出現(xiàn)在輪胎胎里，因此統(tǒng)稱為胎里氣泡，如圖4所示。

圖4 胎里氣泡

3.1 原因分析

（1）設(shè)備漏油、部件有油污，導(dǎo)致胎里層間產(chǎn)生氣泡。

（2）噴涂液從內(nèi)襯層接頭滲到胎里導(dǎo)致內(nèi)襯層接頭位置多個氣泡產(chǎn)生。

（3）簾布接頭后未處理氣泡或不按標(biāo)準(zhǔn)處理氣泡均會導(dǎo)致簾布接頭位置產(chǎn)生多個氣泡。

（4）成型時簾布反包不實，簾布與三角膠間有空氣，硫化后空氣無法排出，形成氣泡。

（5）成型一段海綿輥破損、輥壓不到位，會導(dǎo)致胎里氣泡。

（6）簾布接頭與內(nèi)襯層接頭間距過小，會導(dǎo)致接頭處氣泡。

（7）裁斷簾布接頭打孔不符合標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致空氣無法排出，形成氣泡。

3.2 解決措施

（1）禁止部件落地。定期清理設(shè)備及部件。設(shè)備漏油需停機(jī)修復(fù)后再生產(chǎn)。

（2）胎坯內(nèi)噴涂要按順時針方向噴涂，防止噴涂液進(jìn)入胎里，要求噴涂均勻，無滴液，噴涂后內(nèi)襯層接頭向上放置在布兜車內(nèi)。

（3）胎體簾布輥壓前內(nèi)襯層接頭需按標(biāo)準(zhǔn)處理氣泡，便于內(nèi)襯接頭處空氣排出。

（4）胎圈左右扣圈動作要同步，扣圈后不能出現(xiàn)三角膠掉圈，出現(xiàn)則需要調(diào)整扣圈時間、確認(rèn)材料粘性。確保成型膠囊反包的時間和壓力、下壓輥與機(jī)鼓間的距離以及下壓輥的打壓壓力、位置、時間等符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

（5）內(nèi)襯層貼合后海綿輥應(yīng)滾壓一圈以上。海綿輥破損或變形時要及時更換。

（6）部件接頭時應(yīng)注意與同層、鄰層部件接頭的間距，確保間距符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

（7）裁斷工序簾布必須接頭，接頭盡量居中，如不居中，接頭兩側(cè)簾布至少打上一排孔。

4 胎側(cè)氣泡

胎側(cè)氣泡出現(xiàn)在輪胎外部胎側(cè)位置，如圖5所示，胎側(cè)氣泡形成于簾布與胎側(cè)或三角膠之間。

圖5 胎側(cè)氣泡

4.1 原因分析

（1）成型一段下壓輥參數(shù)設(shè)定不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。下壓輥與機(jī)鼓間距過大、打壓壓力不足、停頓點不正確均會導(dǎo)致胎側(cè)打壓不到位，形成胎側(cè)氣泡。

（2）胎側(cè)貼合時海綿輥滾壓不足一圈、壓力異常導(dǎo)致胎側(cè)打壓不實，出現(xiàn)氣泡。

（3）胎側(cè)接頭過大，搭接處窩氣，產(chǎn)生氣泡。

（4）胎側(cè)或簾布噴霜、部件有水或油污等雜質(zhì)也易產(chǎn)生胎側(cè)氣泡。

4.2 解決措施

（1）反包打壓和胎側(cè)打壓時下壓輥按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定壓力、動作、位置，確保胎側(cè)打壓到位。

（2）檢查海綿輥壓力是否按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定，確保胎側(cè)使用海綿輥滾壓一圈以上。

（3）胎側(cè)接頭時以拉伸量和整體拉伸量共同控制，接頭量要求在0～2 mm。

（4）嚴(yán)格控制成型區(qū)域溫度和濕度，保證胎側(cè)及襯布干爽無水。確保部件無噴霜現(xiàn)象，不合格材料停止使用。

5 胎圈氣泡

胎圈氣泡（見圖6）往往出現(xiàn)在鋼絲圈底部倒角位置，是半鋼子午線輪胎常見的氣泡形式之一。

圖6 胎圈氣泡

5.1 原因分析

（1）內(nèi)襯層寬度、厚度不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致胎圈處部件分布不良，材料不足，產(chǎn)生胎圈氣泡。

（2）胎坯打壓不良，導(dǎo)致出現(xiàn)氣泡，硫化過程中氣泡不能排除，形成成品胎圈氣泡。

（3）成型膠囊進(jìn)鼓量不足，內(nèi)襯層反包壓力不足，易產(chǎn)生氣泡。

（4）三角膠與鋼絲圈吻合不良，反包后三角膠底部容易窩氣，產(chǎn)生氣泡。

（5）成型一段指形片排列不整齊，有高度差的位置易產(chǎn)生氣泡。

5.2 解決措施

（1）內(nèi)襯層寬度設(shè)計時要避開鋼絲圈底部，防止部件端點與模具拐點重合，產(chǎn)生氣泡。增大氣密層端點與胎側(cè)端點的距離，防止端點集中產(chǎn)生胎圈表皮氣泡。增加內(nèi)襯層膠片的厚度，增大胎圈處材料的壓縮比，可減少胎圈氣泡的廢品。

（2）按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定部件打壓的壓力、動作、時間，胎側(cè)打壓后不能有脫空、打褶等缺陷，確保反包后胎圈處材料壓實，部件間無氣泡。

（3）確保成型反包膠囊充氣后左右膨脹程度一致或相近，按照標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整膠囊進(jìn)鼓量，避免胎圈處內(nèi)襯層與反包簾布間有氣泡。

（4）確保鋼絲圈與三角膠貼正，不合格材料禁止流入下道工序。

（5）指形片正包要求左右同步，要求指形片高度差及片與片之間的縫隙符合技術(shù)要求。

6 結(jié)語

將氣泡按產(chǎn)生的位置進(jìn)行分類，針對半鋼子午線輪胎不同位置的氣泡產(chǎn)生原因進(jìn)行具體分析，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計、加強(qiáng)工藝管理和嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等措施，有效避免半鋼子午線輪胎氣泡的產(chǎn)生，從而降低廢品數(shù)量，降低生產(chǎn)成本，提高輪胎使用性能。