壓延鋼絲簾布常見(jiàn)問(wèn)題及控制

程繼強(qiáng)

（陜西延長(zhǎng)石油集團(tuán)橡膠有限公司，陜西 咸陽(yáng) 712000）

全鋼載重子午線(xiàn)輪胎胎體簾布、帶束層簾布及胎圈包布均由鋼絲簾線(xiàn)經(jīng)壓延覆膠而制成。鋼絲簾布骨架材料質(zhì)量約占輪胎總質(zhì)量的30%，且對(duì)輪胎的負(fù)荷性能起決定性的作用。鋼絲簾布質(zhì)量控制的關(guān)鍵在于壓延工藝的控制。不同于其他膠部件，鋼絲簾布由鋼絲簾線(xiàn)與膠料組成，在壓延工藝中鋼絲簾線(xiàn)的質(zhì)量控制及膠料的加工過(guò)程控制都是重點(diǎn)。鋼絲簾線(xiàn)在開(kāi)包前后乃至整個(gè)工藝過(guò)程中必須嚴(yán)格控制環(huán)境溫度和濕度，且鋼絲簾線(xiàn)的排列必須按照特定的排線(xiàn)規(guī)則嚴(yán)格操作；膠料在與鋼絲簾線(xiàn)復(fù)合前必須經(jīng)過(guò)熱煉工藝以盡可能達(dá)到最好的分散度以及最均勻的溫度，促進(jìn)膠料與鋼絲簾線(xiàn)更好地滲透覆膠。當(dāng)然，壓延機(jī)覆膠過(guò)程的控制是鋼絲簾布質(zhì)量控制的核心，決定了鋼絲簾布的最終質(zhì)量水平。

本工作以公司壓延工藝控制過(guò)程為依據(jù)，研究鋼絲簾布?jí)貉庸に嚳刂浦谐３霈F(xiàn)的一些典型質(zhì)量問(wèn)題，并提出相應(yīng)控制措施。

1 厚度控制問(wèn)題

壓延厚度是鋼絲簾布重要控制指標(biāo)之一。鋼絲簾布厚度控制水平不僅關(guān)系到膠料成本，更重要的是其直接影響輪胎整體質(zhì)量。鋼絲簾布?jí)貉雍穸瓤刂品謨蓚€(gè)方面：縱向即壓延方向的厚度均勻性控制和橫向即垂直于壓延方向的厚度均勻性控制。

1.1 縱向厚度均勻性控制

鋼絲簾布的縱向厚度均勻性受壓延速度、膠料熱煉均勻性、膠料門(mén)尼粘度一致性以及壓延輥溫穩(wěn)定性等多項(xiàng)因素影響。因此，壓延工藝控制中，壓延速度要盡可能保持穩(wěn)定，嚴(yán)禁出現(xiàn)忽高忽低的現(xiàn)象，在速度調(diào)整時(shí)要及時(shí)調(diào)整輥距，以保證簾布厚度的均勻；膠料熱煉過(guò)程中要做到膠料混煉均勻，同時(shí)確保膠料溫度在工藝控制范圍內(nèi)均勻一致；膠料門(mén)尼粘度一般通過(guò)煉膠工藝及多桌復(fù)配供膠來(lái)確保其一致性。壓延速度對(duì)鋼絲簾布縱向厚度的影響如表1所示。

表1 壓延速度對(duì)鋼絲簾布縱向厚度的影響 mm

從表1可以看出，在壓延輥距不變的情況下，壓延速度變化對(duì)簾布縱向厚度的影響較大。因此，在正常生產(chǎn)中要確保勻速生產(chǎn)，禁止速度忽快忽慢，在提速或降速后要及時(shí)調(diào)整輥距，確保簾布縱向厚度均勻。

1.2 橫向厚度均勻性控制

鋼絲簾布的橫向厚度受兩邊輥距設(shè)置不一致等操作影響，且壓延輥筒在膠料的擠壓力作用下產(chǎn)生撓度變形，出現(xiàn)壓延輥距中間大兩邊小的現(xiàn)象。因此，生產(chǎn)中要合理設(shè)置兩邊輥距，保證簾布兩邊厚度一致；對(duì)于擠壓力導(dǎo)致的輥筒撓度變形，需要合理調(diào)整輥筒預(yù)彎曲及軸交叉參數(shù)，保證達(dá)到補(bǔ)償輥筒變形的效果[1]。調(diào)整輥筒預(yù)彎曲及軸交叉參數(shù)前后簾布橫向厚度掃描圖如圖1所示。

圖1 調(diào)整輥筒預(yù)彎曲及軸交叉參數(shù)前后簾布橫向厚度掃描圖

從圖1可以看出，輥筒參數(shù)調(diào)整前簾布橫向斷面出現(xiàn)明顯的中間厚兩邊薄的現(xiàn)象，輥筒參數(shù)調(diào)整后簾布橫向斷面厚度明顯趨于均勻一致。因此，壓延工藝控制中必須合理調(diào)整輥筒預(yù)彎曲及軸交叉參數(shù)，補(bǔ)償輥筒撓度變形，避免簾布橫向厚度變化過(guò)大，使簾布橫向厚度趨于均勻一致[2]。

2 壓延簾布邊空及脫層問(wèn)題

壓延工藝是通過(guò)四輥壓延機(jī)將上下兩層膠片敷貼到均勻排布的鋼絲簾線(xiàn)上。敷貼后膠片在鋼絲簾線(xiàn)之間及鋼絲簾線(xiàn)間隙中的滲透性是鋼絲簾布的一個(gè)重要控制指標(biāo)，通常輪胎企業(yè)通過(guò)測(cè)量鋼絲簾布的空氣含量來(lái)表征這一特性。本工作主要研究由于壓延簾布覆膠不實(shí)而導(dǎo)致的邊空及脫層問(wèn)題。

壓延機(jī)輥筒在膠料擠壓力作用下會(huì)產(chǎn)生撓度變形，而在撓度補(bǔ)償時(shí)參數(shù)設(shè)置不合理還很容易出現(xiàn)簾布邊部覆膠不實(shí)甚至脫層的現(xiàn)象。四輥壓延機(jī)軸交叉和預(yù)彎曲裝置分布如圖2所示。

圖2 四輥壓延機(jī)軸交叉和預(yù)彎曲裝置分布示意

在壓延過(guò)程中如果1#輥和4#輥軸交叉值設(shè)置過(guò)小，壓延輥筒產(chǎn)生撓度變形，導(dǎo)致上下膠片出現(xiàn)中間厚兩邊薄的情況，當(dāng)膠片與鋼絲簾線(xiàn)在2#輥與3#輥間進(jìn)行擦膠時(shí)，由于膠片中間厚度大于兩邊厚度，輥筒邊部對(duì)壓延簾布的擠壓力遠(yuǎn)小于中間正常的擠壓力，導(dǎo)致簾布兩邊擦膠不實(shí)而出現(xiàn)邊空甚至脫層問(wèn)題。

出現(xiàn)脫層的原因很多，壓延機(jī)3個(gè)輥距匹配不合理及軸交叉和預(yù)彎曲參數(shù)設(shè)定不匹配都會(huì)引起簾布邊部覆膠不實(shí)或脫空，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)簾布大面積覆膠不實(shí)、脫層。因此，在壓延工藝控制中要摸索合理的壓延參數(shù)以保證簾布質(zhì)量最優(yōu)化。

3 簾線(xiàn)交叉、稀并線(xiàn)、彎曲問(wèn)題

3.1 簾線(xiàn)交叉

簾線(xiàn)交叉是指壓延過(guò)程中鋼絲簾線(xiàn)跳出整經(jīng)輥與相鄰一根或多根鋼絲簾線(xiàn)交換位置的現(xiàn)象，如圖3所示。

圖3 簾線(xiàn)交叉X光檢驗(yàn)照片

鋼絲簾布尤其是胎體簾布中，簾線(xiàn)交叉是絕對(duì)禁止的，凡是出現(xiàn)簾線(xiàn)交叉的輪胎一律不得流入市場(chǎng)?？赡茉斐射摻z簾線(xiàn)交叉的因素比較多且原因比較分散，主要影響因素有鋼絲簾線(xiàn)本身質(zhì)量缺陷、錠子房鋼絲簾線(xiàn)拉線(xiàn)和排線(xiàn)操作不規(guī)范、錠子房張力控制系統(tǒng)或穿線(xiàn)孔異常、整經(jīng)輥匹配度差或整經(jīng)輥有破損、膠料均勻程度不夠或膠料中含有雜物等。壓延過(guò)程中要嚴(yán)格按照工藝要求對(duì)各個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行控制，才能保證簾線(xiàn)按要求排列，降低簾線(xiàn)交叉跳線(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)[3]。

3.2 簾線(xiàn)稀并線(xiàn)

簾線(xiàn)稀并線(xiàn)X光檢驗(yàn)照片如圖4所示。

圖4 簾線(xiàn)稀并線(xiàn)X光檢驗(yàn)照片

造成簾線(xiàn)稀并線(xiàn)即疏密不均的主要原因有：①上下膠片厚度與2#/3#輥輥距設(shè)置不匹配，造成膠片在2#/3#輥間與鋼絲簾線(xiàn)擦膠復(fù)合過(guò)程中積膠過(guò)多，擠壓簾線(xiàn)導(dǎo)致簾線(xiàn)位置發(fā)生變化；②壓力輥與3#輥不平行，導(dǎo)致鋼絲簾線(xiàn)在壓力輥與3#輥間受到不均勻的擠壓力，從而出現(xiàn)簾線(xiàn)位置發(fā)生變化的情況；③輥筒撓度變形補(bǔ)償參數(shù)設(shè)置不合理，導(dǎo)致局部輥距小或膠片厚度大擠壓鋼絲簾線(xiàn)而出現(xiàn)簾線(xiàn)位置變化。壓延過(guò)程中應(yīng)合理設(shè)計(jì)膠片厚度、輥距及輥筒撓度變形補(bǔ)償參數(shù)等，減少簾線(xiàn)稀并線(xiàn)問(wèn)題。

3.3 簾線(xiàn)彎曲

簾線(xiàn)彎曲X光檢驗(yàn)照片如圖5所示。

圖5 簾線(xiàn)彎曲X光檢驗(yàn)照片

造成簾線(xiàn)彎曲的主要原因有：①鋼絲簾線(xiàn)本身彎曲；②鋼絲簾線(xiàn)錠子繞線(xiàn)不規(guī)范，在壓延導(dǎo)開(kāi)過(guò)程中壓線(xiàn)導(dǎo)致鋼絲簾線(xiàn)在拉力作用下彎曲；③鋼絲簾線(xiàn)在導(dǎo)開(kāi)過(guò)程中從張力臂掉落，在非轉(zhuǎn)動(dòng)部位強(qiáng)拉導(dǎo)致簾線(xiàn)彎曲；④錠子房拉線(xiàn)和排線(xiàn)沒(méi)有按照要求操作，造成簾線(xiàn)嚴(yán)重交叉，在拉力作用下出現(xiàn)簾線(xiàn)彎曲。壓延過(guò)程中應(yīng)注意檢查鋼絲簾線(xiàn)的質(zhì)量，規(guī)范鋼絲簾線(xiàn)錠子繞線(xiàn)、導(dǎo)開(kāi)、拉線(xiàn)和排線(xiàn)等操作，減少簾線(xiàn)彎曲問(wèn)題。

4 簾布表面不平整問(wèn)題

壓延簾布要求表面必須平整，如果出現(xiàn)表面不平整會(huì)影響裁斷質(zhì)量，特別是斜裁簾布不平整會(huì)導(dǎo)致裁斷部件不是平行四邊形，出現(xiàn)帶束層大頭小尾問(wèn)題，更重要的是簾布不平整會(huì)造成輪胎中鋼絲簾線(xiàn)之間受力不均勻，影響輪胎的整體質(zhì)量。

在壓延中簾布不平整主要出現(xiàn)在尾絲部分，很多輪胎企業(yè)為節(jié)約成本，都會(huì)最大化利用壓延簾布，但由于尾絲張力控制難度大，很容易出現(xiàn)簾布不平整的現(xiàn)象。尾絲張力控制一般采用磁力板，可調(diào)節(jié)磁力大小的電磁磁力板相對(duì)而言更有利于尾絲張力的控制。另外，壓延過(guò)程中如果出現(xiàn)錠子架張力系統(tǒng)異常，也會(huì)產(chǎn)生簾布不平整的問(wèn)題，因此需要定期維護(hù)錠子架張力系統(tǒng)，避免異常問(wèn)題出現(xiàn)。簾布在壓延后及裁斷前受外力作用也是產(chǎn)生簾布表面不平整的一個(gè)原因，應(yīng)盡量避免?？傊瑝貉雍煵急砻娌黄秸麆t不能使用，必須采取嚴(yán)格預(yù)防措施。

5 結(jié)語(yǔ)

本工作就鋼絲簾布?jí)貉庸に囍谐３霈F(xiàn)的厚度控制，邊空和脫層，簾線(xiàn)交叉、稀并線(xiàn)和彎曲及簾布表面不平整等問(wèn)題進(jìn)行分析研究，并提出相應(yīng)控制措施，為鋼絲簾布?jí)貉庸に嚳刂扑教嵘鸬酵七M(jìn)作用，也為鋼絲簾布及輪胎質(zhì)量提高提供技術(shù)保障。

另外，本工作只針對(duì)壓延工藝運(yùn)行過(guò)程中遇到的主要質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了初步研究，在今后的工作中還需進(jìn)一步探索更優(yōu)化的問(wèn)題解決方案，同時(shí)探索壓延工藝控制點(diǎn)與簾布質(zhì)量缺陷的關(guān)聯(lián)性，為預(yù)防簾布質(zhì)量缺陷提供更有力的保障。