擠出胎面內(nèi)部蜂窩的原因分析及解決措施

李開新

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擠出胎面內(nèi)部蜂窩的原因分析及解決措施

李開新

（天津國際聯(lián)合輪胎橡膠股份有限公司，天津，300452）

擠出胎面內(nèi)部蜂窩（海綿孔）原因較多，與膠料、擠出速度、溫度設(shè)定、供膠和流道板設(shè)計(jì)等因素有關(guān)。本文就各成因進(jìn)行分析，并制定相應(yīng)的解決措施。

胎面擠出，蜂窩，擠出速度，溫度設(shè)定，供膠，流道板設(shè)計(jì)

胎面擠出是輪胎制造中的重要一環(huán)，而胎面內(nèi)部蜂窩的大小多少直接影響胎面的質(zhì)量，并影響輪胎的使用性能。我公司現(xiàn)在使用的是雙復(fù)合擠出機(jī)擠出胎面，本文就擠出胎面的內(nèi)部蜂窩的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析并制定相應(yīng)的解決措施。

1、膠料原因

1.1 原因分析

首先，膠料的含水率對(duì)蜂窩有影響，含水率高的膠片在使用時(shí)需要更高的擠出機(jī)轉(zhuǎn)速，這是因?yàn)楹矢叩哪z片與機(jī)筒及螺桿之間的摩擦力減小，剪切力下降，壓力降低，蜂窩增大。含水率高會(huì)導(dǎo)致膠料的焦燒時(shí)間縮短，加快硫化速度[1]，影響輪胎成品質(zhì)量。其次，蜂窩與膠料的存放時(shí)間有直接關(guān)系，取不同生產(chǎn)日期的膠料用同一胎面板在相同工藝條件下擠出胎面進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)隨著膠料存放時(shí)間延長，胎面蜂窩有增大增多趨勢(shì)。如下圖：左圖為存放時(shí)間7天的膠料，右圖為存放時(shí)間1天的膠料。再次，胎面蜂窩還與膠料的門尼粘度（ML100℃1+4）有直接關(guān)系，隨著門尼粘度的降低，在擠出機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下蜂窩有增大趨勢(shì)。輪胎生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生回軋膠，回軋膠料相對(duì)正常膠料門尼粘度低3度左右，因此回軋膠料也對(duì)蜂窩的形成有影響。

1.2 解決措施

首先控制原材料的含水率，保證原材料的質(zhì)量，而對(duì)于密煉軋煉后含水率高的膠片，多是由于膠片隔離劑不干引起的，為此選用了易吹干的隔離劑并延長膠片晾片時(shí)間。另外在保證膠料必要停放時(shí)間的前提下，盡量減少膠料的停放時(shí)間，并做到膠料的順序使用。對(duì)于門尼超出工藝標(biāo)準(zhǔn)的膠料和回軋膠料，嚴(yán)格按照技術(shù)要求的摻用比例進(jìn)行回?fù)绞褂谩?/p>

2、擠出速度

2.1隨著擠出機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，蜂窩增多增大，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)速提高，設(shè)備對(duì)膠料的剪切力增大，膠料溫升快，揮發(fā)分增多且不能完全排出，導(dǎo)致胎面蜂窩增多增大。

2.2 解決措施

控制擠出機(jī)轉(zhuǎn)速，使排膠溫度控制在110℃以內(nèi)。

3、溫度設(shè)定

3.1 原因分析

擠出機(jī)的喂料段、塑化段、擠出段、螺桿、機(jī)頭溫度（℃）由60/70/80/60/85調(diào)整為60/60/60/60/85后來再調(diào)整為55/55/55/55/85，胎面的蜂窩呈減小趨勢(shì)，這是因?yàn)樵O(shè)定溫度降低后，摩擦力增大，剪切力增大，有助于推動(dòng)膠料前移，增大機(jī)頭壓力，有此可見降低螺桿和機(jī)筒的溫度有助于提高胎面的密實(shí)度。但溫度過低將增加設(shè)備的負(fù)擔(dān)，降低設(shè)備的使用壽命。機(jī)頭溫度不能降低，否則會(huì)出現(xiàn)胎面破邊現(xiàn)象。

3.2 解決措施

綜合各因素將擠出機(jī)的喂料段、塑化段、擠出段、螺桿、機(jī)頭溫度設(shè)定為55/60/65/60/85，單位：℃。

4、供膠

4.1 原因分析

供膠不均勻、供膠不足、膠料斷供，可導(dǎo)致擠出壓力變化，影響胎面的尺寸重量，同時(shí)導(dǎo)致空氣隨膠片進(jìn)入擠出機(jī)內(nèi)部，形成蜂窩，甚至大面積氣泡，導(dǎo)致胎面報(bào)廢。

4.2 解決措施

擠出機(jī)采用雙片供膠，調(diào)整膠片寬度和厚度為620mm×8mm，保證供膠量，既不饑餓喂料，也不過度喂料[3]，控制供膠速度，勻速供膠。

5、流道板阻尼塊的仰角

5.1擠出機(jī)機(jī)頭出口連接流道板，流道板上有一分膠用的阻尼塊[2]，阻尼塊的仰角設(shè)計(jì)不易過大，我公司使用的流道板較寬，達(dá)778mm，原設(shè)計(jì)為了使膠料更好地向兩邊分散，設(shè)計(jì)的阻尼塊仰角過大，達(dá)68度，這阻礙了膠料的正常流動(dòng)，使膠料到達(dá)口型板時(shí)的壓力下降，壓出胎面密實(shí)度差，蜂窩多且大。

5.2 解決措施

修正阻尼塊仰角至57度，即能使膠料更好地分向流道兩側(cè)，又使膠料均勻流向流道出口。改動(dòng)該阻尼塊后，壓出的胎面氣泡減少，蜂窩減少變小。

6、結(jié)語

綜上，引起冷喂料擠出胎面蜂窩的原因很多，涉及原材料、設(shè)備和工藝條件，要解決這一問題需要針對(duì)實(shí)際情況認(rèn)真分析，以減少擠出胎面蜂窩，提高輪胎質(zhì)量。

[1]鄭學(xué)偉 濕度和含水率對(duì)硫磺硫化的天然橡膠的影響 橡膠譯叢 1995（6）

[2]劉貴鵬等 胎面擠出流道板設(shè)計(jì) 輪胎工業(yè) 2005,25（7）

[3]呂賢濱等 喂料方法和喂料量對(duì)擠出機(jī)生產(chǎn)能力的影響 橡膠工業(yè) 2011,58（8）：499-501

李開新（1980~），男，天津國際聯(lián)合輪胎橡膠股份有限公司工程師，負(fù)責(zé)斜交及全鋼車間所有橡膠擠出件的口型設(shè)計(jì)、口型試驗(yàn)及口型修理，有超過500塊的橡膠復(fù)合壓出口型板的設(shè)計(jì)、制作經(jīng)驗(yàn)；擠出機(jī)流道板的改進(jìn)設(shè)計(jì)，復(fù)合壓出預(yù)口型的設(shè)計(jì)改進(jìn)，能熟練運(yùn)用solidworks，進(jìn)行了多塊流道板、預(yù)口型的設(shè)計(jì)、修理工作；管理和改進(jìn)壓出車間工藝，在型膠尺寸控制、擠出參數(shù)設(shè)定方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)；熟悉溫度設(shè)定、銷釘排列、擠出速度等對(duì)部件擠出的影響；運(yùn)用AutoCAD進(jìn)行輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，獨(dú)立完成了多個(gè)輪胎新產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；熟悉全套輪胎制造工藝流程，有豐富的分析解決輪胎產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和外觀質(zhì)量問題的經(jīng)驗(yàn)。