輪胎白胎側(cè)氣泡的產(chǎn)生原因及解決措施

何新鋒

（萬(wàn)力輪胎股份有限公司，廣東 廣州 510940）

輪胎氣泡一般會(huì)發(fā)生在胎側(cè)、胎肩和胎圈部位，氣泡如不及時(shí)處理，會(huì)影響行車安全，嚴(yán)重時(shí)還有爆胎的危險(xiǎn)[1-2]。白胎側(cè)氣泡比黑胎側(cè)氣泡更危險(xiǎn)，因?yàn)榘滋?cè)膠料的特殊性，使其產(chǎn)生的氣泡面積往往比黑胎側(cè)更大[3-4]。

本工作通過(guò)研究白胎側(cè)氣泡的分布規(guī)律，分析其產(chǎn)生原因，以改善生產(chǎn)過(guò)程中的工藝條件，從而達(dá)到減少白胎側(cè)氣泡的目的。

1 白胎側(cè)氣泡分布規(guī)律

1.1 成品外觀檢驗(yàn)及其修補(bǔ)打磨跟蹤分析

經(jīng)過(guò)5年從原材料到成品外觀跟蹤檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，白胎側(cè)氣泡的產(chǎn)生存在一定的規(guī)律，即60%的氣泡集中在白胎側(cè)覆蓋膠邊部（見(jiàn)圖1），40%的氣泡分布在白胎側(cè)內(nèi)部（見(jiàn)圖2）。

圖1 白胎側(cè)覆蓋膠表層氣泡

圖2 白胎側(cè)內(nèi)部氣泡

1.2 白胎側(cè)口型存在的問(wèn)題

白胎側(cè)中的凹槽位置造成覆蓋膠貼合后產(chǎn)生氣泡，通過(guò)對(duì)白胎側(cè)口型斷面進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，白胎側(cè)口型邊部厚度比白胎側(cè)膠料標(biāo)準(zhǔn)增大約0.5 mm。

由此可見(jiàn)，雖然白胎側(cè)厚度擠出尺寸標(biāo)準(zhǔn)，但在擠出過(guò)程中，受白胎側(cè)膠料特性影響，白胎側(cè)膨脹造成白胎側(cè)膠料面積發(fā)生變化而使厚度增大約0.4 mm，白胎側(cè)口型邊部由于白胎側(cè)膠料脹大而造成覆蓋膠貼合后產(chǎn)生氣泡。

1.3 白胎側(cè)氣泡分布位置

對(duì)48條白胎側(cè)氣泡不良成品進(jìn)行脫層分布位置統(tǒng)計(jì)，胎側(cè)邊部、成型接頭、中間位置和其他位置的白胎側(cè)氣泡成品分別為42，3，1和2條，分別占?xì)馀莶涣汲善返?7.50%，6.25%，2.08%和4.17%?？梢钥闯?，大部分氣泡分布在胎側(cè)邊部，其他位置則比較少，中間位置的氣泡主要是受膠料影響造成的。

2 白胎側(cè)邊部氣泡的產(chǎn)生原因

2.1 原材料和膠料質(zhì)量的影響

白胎側(cè)的主要膠料是PD577N和PD597N，其中PD577N是白胎側(cè)膠料，PD597N是下層膠和覆蓋膠。如果PD577N有雜質(zhì)或粉團(tuán)污染，則會(huì)產(chǎn)生氣泡，如圖3和4所示。

圖3 白胎側(cè)膠料粉團(tuán)狀氣泡

圖4 白胎側(cè)膠料不粘造成的脫層

白胎側(cè)膠料PD577N在煉膠專用機(jī)臺(tái)上生產(chǎn)，造成粉團(tuán)狀氣泡的主要原因是膠料混煉不均勻、膠料生產(chǎn)到部件擠出的停放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

2.2 覆蓋膠的影響

白胎側(cè)擠出時(shí)，白胎側(cè)覆蓋膠邊部氣泡占?xì)馀菘倲?shù)的87.5%，這與生產(chǎn)過(guò)程中的工藝條件有關(guān)。設(shè)定了4種白胎側(cè)覆蓋膠厚度進(jìn)行工藝條件試驗(yàn)對(duì)比，如表1所示。

表1 白胎側(cè)覆蓋膠厚度和兩輥溫度

按4種工藝條件各生產(chǎn)50條相同規(guī)格的試驗(yàn)輪胎，并對(duì)其進(jìn)行充氣試驗(yàn)（充氣壓力為0.85 MPa）。采用工藝A—D生產(chǎn)的輪胎白胎側(cè)脫層數(shù)量分別為6，1，8和2條?？梢钥闯觯捎霉に嘊擠出的白胎側(cè)氣泡有一定程度的改善。在白胎側(cè)擠出時(shí)，兩輥覆蓋膠的厚度偏小，造成表層氣泡增加，采用工藝B，可以減少拉伸偏薄造成的氣泡脫層。采用工藝D，可以有效減少表層氣泡，如圖5所示。

圖5 工藝D試驗(yàn)輪胎

采用工藝A，覆蓋膠厚度不夠；采用工藝C，兩輥溫度過(guò)低，加上白胎側(cè)口型設(shè)計(jì)上存在問(wèn)題，造成成品白胎側(cè)氣泡、脫層現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

3 解決措施

3.1 控制白胎側(cè)覆蓋膠厚度

白胎側(cè)氣泡脫層主要集中在白胎側(cè)邊部位置，減少白胎側(cè)氣泡的產(chǎn)生必須要嚴(yán)格控制覆蓋膠厚度，包括貼合前后的厚度。在擠出工藝中要兼顧供膠均勻性檢查和擠出兩輥出片厚度控制，對(duì)于兩輥供膠，堆積膠量不能超過(guò)兩輥平面高度；對(duì)于出片厚度，要注意兩輥速比和單輥速度，同時(shí)要保證貼合牢固，防止兩輥速度不匹配而引起相應(yīng)覆蓋膠的局部拉伸。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，覆蓋膠厚度以0.8～1.0 mm為宜。

3.2 縮短膠料停放時(shí)間

膠料停放時(shí)間長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致粘性降低，這是造成胎側(cè)氣泡產(chǎn)生的原因之一。一般白胎側(cè)膠料停放時(shí)間為8 h～7 d，通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)停放時(shí)間以3 h～3 d為宜。縮短膠料停放時(shí)間是保證白胎側(cè)粘性的有效方法。

3.3 調(diào)整覆蓋膠貼合設(shè)備

采用擠出工藝生產(chǎn)白胎側(cè)，覆蓋膠必須有足夠的壓力才能保證貼合沒(méi)有氣泡，考慮到覆蓋膠在貼合中的作用，貼合時(shí)必須增加壓力控制裝置才能解決白胎側(cè)口型設(shè)計(jì)上存在的問(wèn)題，增加壓輥壓合裝置加壓邊部，可有效減少邊部氣泡脫層。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)成品外觀檢驗(yàn)、充氣試驗(yàn)等方法對(duì)白胎側(cè)氣泡的分布規(guī)律及其產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，采取控制白胎側(cè)覆蓋膠厚度、縮短白胎側(cè)膠料停放時(shí)間、調(diào)整覆蓋膠貼合設(shè)備等措施，可以有效地減少白胎側(cè)氣泡。