全钢载重子午线轮胎应用气泡点法确定硫化时间
- 格式:pdf
- 大小:1.46 MB
- 文档页数:4
作者简介:李凤威(1986-),男,工程师,学士,主要从事全钢子午线轮胎结构设计工作。
收稿日期:2023-04-25全钢无内胎子午线轮胎的圈部一般包含胎侧部件(包含胎侧、子口耐磨胶、胶片)、内衬层部件(包含过渡层、气密层、胶片)、钢丝包布及其敷贴的胶片、胎体、钢丝圈、三角胶等,由于其复杂的构成,在轮胎成型时很容易有气泡产生,且不易排出,导致生产的胎胚圈部及最终硫化的轮胎圈部易产生气泡,胎圈气泡成为全钢无内胎子午线轮胎胎圈缺陷中的主要缺陷。
一般的在胎胚圈部进行人工刺扎来降低成品胎圈气泡的发生频率,但刺扎的方式不能有效的排除圈部的气泡,还会导致劳动强度的增加及生产效率的降低。
为了改善轮胎胎圈气泡问题,佐家军等[1]研究表明,对全钢载重子午线轮胎成型机扇形块结构、 胶条沟槽形状进行重新设计,相比同机型的产品,成品轮胎胎圈部位材料分布均匀,成品轮胎胎圈气泡修品率下降明显;初坤龙等[2]研究表明,经过优化施工设计、增加胎侧及加强层刺孔工艺、规范半成品尺寸过渡及成型辊压等措施能够有效减少胎圈气泡的产生;岳爽等[3]研究表明,通过控制内衬层和胎侧耐磨胶的胶料黏性,优化过渡层和气密层的差级设计、边厚,加宽过渡层、减窄气密层及合理设计胎侧隔离胶片宽度和敷贴位置,并且使用无缝扇形块,可以有效降低胎圈气泡的缺陷率 。
本工作重点从轮胎圈部结构对胎圈气泡的影响进行了分析,通过对轮胎圈部结构进行优化调整来降低全钢无内胎子午线轮胎胎圈气泡的发生率。
全钢无内胎子午线轮胎胎圈气泡的分析及改进李凤威,焦守万,叶强,常素玲,景永博(陕西延长石油集团橡胶有限公司,陕西 西安 712000)摘要:本文从轮胎圈部结构方面对胎圈气泡产生的原因进行了分析,并提出了改进措施,结果表明,通过调整过渡层及气密层宽度、位置,优化内衬层胶片、胎侧胶片位置,调整胎侧耐磨胶边部的形状等,可以有效的降低全钢无内胎子午线轮胎胎圈气泡的发生率。
关键词:胎圈气泡;内衬层;钢丝圈;圈部结构中图分类号:TQ330.46文章编号:1009-797X(2023)09-0036-04文献标识码:B DOI:10.13520/ki.rpte.2023.09.0081 胎圈气泡的形式及产生的原因分析1.1 成品胎胎圈气泡的形式全钢无内胎子午线轮胎成品胎胎圈气泡多发于胎踵至胎趾之间的中部或靠近胎趾位置,如图1及图2所示,位于轮胎的单侧或两侧,数量单个或多个。
242 轮 胎 工 业2024年第44卷全钢载重子午线轮胎胎冠全息气泡的原因分析与解决措施柳 青,杨文强,龚 超[双钱集团(新疆)昆仑轮胎有限公司,新疆乌鲁木齐830000]摘要:分析全钢载重子午线轮胎胎冠全息气泡的产生原因,并提出相应的解决措施。
成品轮胎胎冠全息气泡产生于带束层之间及胎面与带束层之间,主要原因是半成品粘性波动,滚压轨迹不合理会加剧此病象产生。
通过调整胶料粘性以及优化成型装备结构和压合轨迹,基本可以解决此类问题。
关键词:全钢载重子午线轮胎;胎冠;全息气泡;胎面;带束层中图分类号:TQ336.1;TQ330.6+6 文章编号:1006-8171(2024)04-0242-03文献标志码:A DOI:10.12135/j.issn.1006-8171.2024.04.0242随着科技和经济发展,轮胎行业竞争日趋激烈,市场对于轮胎质量的要求越来越高[1-2]。
由于成像本身影响,部分规格轮胎胎冠部位、胎圈部位内部病象无法通过X光清晰检测出来,从而影响产品使用寿命[3-5],全息无损检测则弥补了X光检测的不足,目前已成为轮胎企业必备的检测手段。
胎冠全息气泡是全息检测过程中一种常见病象,我公司为解决此病象采取了一系列措施[6-7],取得了良好效果。
1 胎冠全息气泡的特征根据公司实际生产情况,胎冠气泡主要是指带束层与带束层之间的气泡(见图1和2)以及胎冠与带束层之间的气泡(见图3和4)。
带束层与带束层之间的气泡主要出现于无内胎轮胎3#带束层与4#带束层之间,有内胎轮胎以及其他带束层之间比较少见。
胎冠与带束层之间的气泡主要出现于胎面与4#带束层之间(0°带束层结构多出现于胎面与3#带束层之间),4层带束层结构出现病象的几率较大。
全息气泡多出现于外界环境温度较高的月份,即夏季最为明显。
图1 带束层之间的气泡图2 带束层之间气泡的全息图像图3 胎面与带束层之间的气泡作者简介:柳青(1990—),男,甘肃平凉人,双钱集团(新疆)昆仑轮胎有限公司工程师,学士,主要从事轮胎生产工艺和技术研发工作。
第 9 期王俊霞等.7.50R16 CST27全钢轻型载重子午线轮胎硫化工艺的改进5597.50R16 CST27全钢轻型载重子午线轮胎硫化工艺的改进王俊霞,慕振兴,许建欣[浦林成山(山东)轮胎有限公司,山东威海 264300]摘要:采取提高硫化温度、缩短硫化时间的方法对7.50R16CST27全钢轻型载重子午线轮胎的硫化工艺进行改进。
改进后硫化条件为外部蒸汽温度 (150±3)℃,内部蒸汽温度 (210±5)℃,氮气压力 (2.7±0.3) MPa,总硫化时间 37 min。
硫化工艺改进后,硫化效率提高了10%,轮胎的外缘尺寸、胎面胶物理性能、胎体钢丝帘线渗胶性能和耐久性能基本相当,高速性能提高。
关键词:全钢轻型载重子午线轮胎;硫化发泡点试验;硫化工艺;高速性能;耐久性能中图分类号:U463.341+.6;TQ330.6+7 文章编号:1006-8171(2019)09-0559-03文献标志码:B DOI:10.12135/j.issn.1006-8171.2019.09.0559随着轮胎行业的发展,对全钢子午线轮胎的耐磨性能、高速性能和使用寿命提出了更高的要求。
同时,轮胎市场竞争日益激烈,生产高性能、低成本的轮胎成为众多轮胎企业的研究重点。
硫化是轮胎生产的重要步骤之一,通过改进硫化工艺可以有效提高硫化效率,降低生产成本[1-2]。
硫化温度和硫化时间成反比关系,传统的硫化工艺一般采用低温硫化以保证轮胎质量,但这种硫化方式硫化时间长,阻碍了产能的提升,造成能源浪费、生产成本增加等问题。
为提高硫化生产效率,我公司采取提高硫化温度、缩短硫化时间的方法对7.50R16 CST27全钢轻型载重子午线轮胎的硫化工艺进行改进,取得了良好效果。
1 改进前硫化工艺改进前硫化工艺为:外部蒸汽温度 (143±3)℃,内部蒸汽温度 (198±5)℃,氮气压力 (2.7±0.3) MPa。
轮胎硫化发泡点监测和解决方案1、是否可以将发泡点时间时轮胎最厚部位胶料(比如说肩垫胶)的等效硫化程度认为是判定其欠硫与否的临界点(试验中发泡点时胎面胶中心的等效时间程度计算仅为0.43T90),需要考虑后硫化吗(因为是等轮胎冷却后用气泡机检验气泡判断的发泡点)?2、而轮胎较厚厚部位的的最佳硫化程度是不是它的等效硫化时间要都大于T90以上?试验中带束层胶在发泡点时间+20%的安全时间硫化后,再加上后硫化效应等效硫化时间,总等效硫化时间仅为0.89T90,是不是硫化的不够充分?3、胎侧的硫化程度通常较高,可以通过等效硫化程度判断是否过硫化,有没有根据其胶料的活化能和T90较精确的定义过硫化的等效硫化时间?关于发泡点试验与埋线测温定硫化时间这种方法应该说是目前橡胶硫化特别是厚制品橡胶如轮胎制定合适硫化时间普遍采用的方法,根据我以前的试验(内压介质为过热水,非氮气),理论上硫化最弱点在二号带束层端点,即做肩垫胶的发泡点时间,然后加20%作为安全硫化时间。
但我试验的结果是根据肩垫胶发泡点+20%确定好安全硫化时间后胎面中心避开花纹沟的底部仍有气孔,即此部位欠硫。
虽有考虑后硫化效应但在无压力情况下还是觉得不安全,所以我定硫化时间为考虑安全把此部位作为硫化最弱点,实际硫化时发泡点时间+20%根据硫化埋线测得的实际等效时间作为确定最终产品硫化时间。
这里边要考虑到各部位胶料的T90和轮胎花纹形状的实际情况,每种花纹测得的时间也是有差别的,比较复杂的。
关于过硫化的时间用流变仪是可以测出来的,即你确定好硫化平坦期这个时间段,超过这个时间段的即为过硫化,然后用测得的等效硫化时间跟它相比就知道过硫与否了。
胎侧部位过硫化的程度与你的配方设计和胎侧热板的温度有关系的,可以调整一下胎侧配方和降低热板温度避免胎侧过硫严重。
692 轮 胎 工 业2023年第43卷全钢载重子午线轮胎胎圈气泡原因分析及解决措施袁定军,蒋婷婷,金玉龙,应 婷,丁 琳,阳晓岚,赵天月[中策橡胶(建德)有限公司,浙江建德 311606]摘要:分析全钢载重子午线轮胎胎圈气泡产生的原因并提出相应的解决措施。
通过采取避免半成品部件端点窝气、排出半成品部件贴合时层间气体以及提高胎圈材料匹配性等措施,有效降低了全钢载重子午线轮胎胎圈气泡发生率,提高了产品质量。
关键词:全钢载重子午线轮胎;胎圈;气泡;产生原因;解决措施中图分类号:TQ336.1 文章编号:1006-8171(2023)11-0692-03文献标志码:A DOI:10.12135/j.issn.1006-8171.2023.11.0692在全钢载重子午线轮胎生产过程中,胎圈气泡较易引发轮胎外观质量缺陷[1-4]。
2021年度我公司全钢载重子午线轮胎胎圈气泡发生率约为2.20%,以每天生产2.6万条轮胎计算,每天有572条轮胎需要修补和降级处理,严重影响了产品质量和企业利润。
为解决全钢载重子午线轮胎胎圈气泡问题,我公司组织技术人员对其产生的原因进行分析,并提出了相应的解决措施,取得了良好的效果,现将主要情况介绍如下。
1 胎圈气泡现象胎圈气泡从外观上可以分为两种,一种是胎踵至装配防水线之间的气泡,即胎圈外侧气泡,如图1所示;另一种是胎趾到胎踵之间的气泡,即胎圈底部气泡,如图2所示。
2 原因分析及解决措施2.1 原因分析(1)半成品部件端点窝气。
(2)半成品部件贴合时层间存在气体。
(3)胎圈材料匹配不良。
2.2 解决措施2.2.1 避免半成品端点窝气(1)减小半成品端点厚度。
设计新的气密层型辊,减小气密层或过渡层边部厚度,以改善气密层或过渡层与胎侧贴合时层间的窝气现象,同时确保过渡层和气密层厚度分布均匀。
(a)钢丝圈包布端点气泡(b)钢丝圈包布与耐磨胶之间气泡图1 胎圈外侧气泡作者简介:袁定军(1974—),男,湖北潜江人,中策橡胶(建德)有限公司高级工程师,主要从事轮胎结构设计及产品认证工作。
气泡点的测定以及硫化模拟的应用结合BPA气泡点测定与硫化模拟确定轮胎材料硫化时间株式会社上岛制作所开发企划室主任研究员北田知幸2010年11月25-27日The 10th International Exhibition on Rubber TechnologyShanghai New International Expo Center, Pudong Shanghai, China摘要一般情况下在确定或管理橡胶制品的硫化条件时,会使用到硫化试验仪。
但因橡胶的比热大,特别是轮胎等体积相对较大的制品,硫化时内部升温需要花一定时间,并且,脱模后因后硫化的影响,橡胶内部的硫化仍在进行。
所以一般在决定硫化时间时,通常使用的方法就是在未硫化时残存气泡(VOID)的消失时间的基础上粗略地加上安全率。
在轮胎行业,这种方法运用的尤其普遍。
今天,我将就上岛制作所的气泡点分析仪(BPA)以及具备硫化模拟功能的硫化试验仪(FDR)进行讲解,并且还将说明这些产品在实际确定轮胎硫化时间时的应用。
1.绪言橡胶要通过硫化这一工序才能成品,而此硫化操作中最重要的因素为(硫化)温度、(硫化)时间和压力。
虽然不同的材料有各自适合的温度条件,但说到如何正确确定和管理硫化条件,还是几乎取决于制造工序和生产效率等。
此外,硫化试验仪被称作硫化仪,通常以tc(90)即90%硫化点为基准来确定硫化时间。
毋庸置疑,此硫化时间与生产效率有着密切关系,因此如何缩短生产工序时间也是现在需要考虑的重要课题。
然而,橡胶比热大,其内部温度如果上升,即使脱模后也不能很快降温。
特别是在决定轮胎等较大体积制品的硫化时间时,考虑到轮胎在取出模具后(因后硫化)仍在继续硫化,在试料放入模具开始硫化时,设定一个使之尽量达到适当的硫化状态的硫化时间。
一般情况下硫化反应结束点大约为100℃,设定橡胶在模具内部的硫化时间,使其硫化结束后的硫化度与橡胶内部的温度下降到100℃的硫化度等同。
全钢载重子午线轮胎的硫化测温近年来,随着技术开发和创新步伐的加快,我公司全钢载重子午线轮胎的生产不仅应用大量新配方,在结构设计方面也进行了许多改进和创新。
确定适宜硫化条件是保证产品质量的重要因素,为此,进行了11.00R20YS08轮胎的硫化测温,并对测温数据进行分析。
1 准备工作1.1 测温点的分布选取20个具有代表性的测温点,位置如图1所示。
1.2 测试仪器HudraseriesⅡ型硫化测温仪,美国FLUKE公司产品;1613mm 蒸锅式双模定型硫化机,桂林橡胶机械厂产品。
1.3 测试导线测温模具的下半模侧部开有两个相距约20cm、长和宽均为1cm的导线出口。
测温导线长度要求至少5m,这样可以增加使用次数。
导线表面应光滑,没有挤压、严重扭曲和打折现象,为了保证测温的顺利进行和测定结果的准确性,需对导线进行如下处理。
(1) 线头焊接将导线一端的红黄两股线的线头点焊在一起或紧紧扭结在一起,此端埋入轮胎内,焊接或扭结的目的是保证导线能够准确传递轮胎内部的温度。
导线的红黄两股线裸露的线头不能过长,以免影响测温结果的准确性。
导线另一端的红黄两股线裸露出适当长的线头以连接到测温仪接线盒,线头也不能过长,否则容易引起短路。
(2) 导线测试使用万用表对每根导线进行测试,以保证线路正常。
(3) 导线标识选用耐高温、粘性好的白色胶布,裁剪成长约1cm、宽约0.5cm的胶布条,标上相应的编号后粘贴在导线上,要求每根导线分别贴两条胶布,以防止导线从下半模导出过程中胶布脱落而不能辨别测温位置。
一条胶布靠近导线中间、另一条靠近测温端,线与线之间的胶布应错开,胶布集中在一起不利于导线从模具中引出。
1.4 测温胎坯测温胎坯埋线过程如下。
(1) 将胎侧向两边分开,与胎冠脱离后,从接头处将胎冠扒开,找到0°带束层等胎冠附近的测温点,将各导线埋入后,胎冠重新压合。
按照就近的原则,导线沿胎冠下部引到胎侧边,胎冠中间位置的导线引到上半模胎侧边。