農(nóng)用11L-15低斷面無(wú)內(nèi)胎硫化成品常見(jiàn)窩氣產(chǎn)生的原因及采取的措施

武杰，段衍勇，韓兆星，孔令海,周潤(rùn)禾

(山東泰山輪胎有限公司，山東 肥城 271600)

0 前言

11L-15屬于低斷面輪胎，胎坯成型、定型、裝鍋硫化過(guò)程中，操作難度大、成品外觀質(zhì)量較難控制，窩氣現(xiàn)象是我公司該規(guī)格輪胎常出質(zhì)量缺陷之一，不僅客戶不認(rèn)可且對(duì)使用壽命有直接影響，甚至造成成品喪失使用價(jià)值?？刂平鉀Q此缺陷更有現(xiàn)實(shí)意義，也為輪胎產(chǎn)品適用市場(chǎng)，取得用戶認(rèn)可打下扎實(shí)基礎(chǔ)。

1 胎里窩氣

胎里窩氣是指輪胎硫化時(shí)由于硫化膠囊、水胎和胎體之間的空氣未排干凈而導(dǎo)致硫化后胎里周向呈現(xiàn)的水胎、膠囊棱筋不全或棱筋不清晰，嚴(yán)重者呈海綿狀、簾線劈縫嚴(yán)重并喪失使用價(jià)值。圖1為輕微窩氣。圖2為嚴(yán)重窩氣。

1.1 產(chǎn)生的原因

（1）定型壓力一、二次偏小。

（2）水胎、膠囊選型不合理，導(dǎo)致水胎、膠囊與胎坯不匹配。

（3）胎里簾線排列不合理理，導(dǎo)致胎體簾線伸張時(shí)局部產(chǎn)生窩氣。

（4）水胎、膠囊表面刷隔離劑過(guò)多，在硫化時(shí)水分揮發(fā)所造成。

（5）冬春季節(jié)節(jié)假日后，新?lián)Q的水胎、膠囊沒(méi)有充分預(yù)熱，裝胎時(shí)沒(méi)有充分伸展。

（6）氣密膠與胎體內(nèi)層壓合不密實(shí)，氣密膠接頭部位過(guò)渡太陡在該部位存在窩氣現(xiàn)象。

1.2 采取的措施

（1）根據(jù)外胎不同規(guī)格結(jié)構(gòu)的不同，合理選取定型一、二次壓力。對(duì)于胎坯形狀與成品相近或簾線變化較小的胎坯，壓力易選用0.2～0.3 MPa的低壓反復(fù)定型即可，二次用0.5～0.6 MPa高壓充分定型，水胎與膠囊均勻舒展，胎坯子口與下(或上)卡盤(pán)緊密接觸，或水胎牙子與胎坯子口兩面距離一致。杜絕定型不正或膠囊、水胎舒展不充分所造成的胎里窩氣現(xiàn)象。

（2）在生產(chǎn)過(guò)程中如多次出現(xiàn)胎里窩氣想象，應(yīng)及時(shí)測(cè)量水胎、膠囊伸張后尺寸與成品胎里內(nèi)輪廓尺寸的相符合性。水胎、膠囊伸張后尺寸選取過(guò)大，膠囊舒展受限，局部產(chǎn)生窩氣，嚴(yán)重的會(huì)造成胎里出褶子；選取過(guò)小，水胎舒展時(shí)尤其胎里肩部最后與之接觸，在此部位氣體排不出來(lái)易產(chǎn)生窩氣。因此應(yīng)根據(jù)外胎成品內(nèi)輪廓曲線合格選取膠囊、水胎，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮的問(wèn)題。

（3）胎里簾線排列不合理，尤其胎體簾線折子不處理，在裝模后打壓，因模具與胎坯外表面先接觸，由于膠料黏度影響，溫度低時(shí)不流動(dòng)，水胎、膠囊的伸展受限，易在簾線過(guò)渡不合理處產(chǎn)生窩氣或簾線打折，嚴(yán)重的胎里簾線劈縫而報(bào)廢。因此控制簾線排列及合理過(guò)渡，是杜絕此類(lèi)質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的重要手段。

（4）水胎、膠囊刷隔離劑過(guò)多，在硫化時(shí)水分揮發(fā)所造成。因此控制刷隔離劑濃度，涂刷后水胎、膠囊表面隔離劑晾干后方可使用，是獨(dú)絕此類(lèi)質(zhì)量缺陷的控制手段。

（5）冬季新?lián)Q水胎、膠囊要溫模預(yù)熱1h以上。另外：長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)后第一次硫化時(shí)管道中的熱水要充分循環(huán)，膠囊要進(jìn)行多次伸張，定型時(shí)要充分伸展，要延時(shí)硫化。

（6）氣密膠與胎體內(nèi)層壓合必須壓到位，所用成型機(jī)后車(chē)壓輥、低壓棍保證壓力符合要求。氣密膠接頭部位過(guò)渡時(shí)可采用60°斜角進(jìn)行搭接，減少過(guò)渡太陡、窩氣現(xiàn)象。

（7）成型過(guò)程中汽油要用易揮發(fā)120#，且在膠料自黏的基礎(chǔ)上盡量減少汽油用量，以免揮發(fā)不盡而造成的窩氣質(zhì)量缺陷。

2 胎圈部位窩氣(棱角不全、圓角)

胎趾窩氣是指輪胎成品胎趾周向菱角不完整、邊部成鋸齒狀。胎鍾窩氣是指胎鍾部位不完整、缺膠。見(jiàn)下圖3。

2.1 原因分析

（1）胎側(cè)、氣密層、鋼絲圈、胎圈包布和三角膠半成品部件不規(guī)則或厚度小、重量不足，或在成型過(guò)程中局部拉伸過(guò)大造成局部材料缺失。

（2）成型過(guò)程中后壓輥、底壓輥控制壓力不合理，造成半成品壓不實(shí)，局部脫空存在質(zhì)量隱患。

（3）二次定型壓力小，定型時(shí)水胎、膠囊未得到充分伸展，致使胎圈部位殘留空氣來(lái)不及排出。

（4）膠囊與膠囊?jiàn)A環(huán)處噴涂隔離劑過(guò)多，隔離劑未干就裝胎硫化，導(dǎo)致胎圈部位膠料不能充滿模腔。

（5）模具胎圈部位的排氣線、孔不暢通。

（6）成型時(shí)胎圈部位擠壓不實(shí)，材料分布不合理。

2.2 解決措施

（1）檢查胎側(cè)膠、簾布層、氣密層、鋼絲圈、胎圈包布和三角膠等半成品尺寸和質(zhì)量，確保達(dá)到要求。

（2）確保半成品的定位和輥壓胎圈部位的壓力符合要求。

（3）二次用0.5～0.6 MPa高壓風(fēng)充分定型、壓型，確保水胎與膠囊均勻舒展，胎胚與水胎符合性同上所述。杜絕定型不正或膠囊、水胎舒展不充分所造成的胎圈部位窩氣現(xiàn)象

（3）確保硫化機(jī)中心機(jī)構(gòu)O型密封圈密封性良好，無(wú)泄漏。

（4）及時(shí)檢查成品窩氣缺陷，反饋并確保模具胎圈部位的排氣線、孔暢通。對(duì)于在該部位仍出現(xiàn)局部窩氣缺陷，可考慮增加排氣線或排氣孔。

（5）立式硫化時(shí)避免漏鍋及串汽現(xiàn)象。

（6）上正胎圈后必須滾壓后才能進(jìn)行反包，正包層布筒和子口包布必須壓實(shí)，兩次勾肩，不許兩者一次包壓。

3 胎側(cè)窩氣

胎側(cè)窩氣是指胎側(cè)部位周向或徑向產(chǎn)生的表面明疤。

3.1 產(chǎn)生的原因

（1）排氣線堵塞、排氣孔堵塞。

（2）胎面過(guò)渡不合理。

（3）模具內(nèi)有水。

（4）摸具溫度太低。在充內(nèi)壓時(shí)，胎面受模具溫度的影響而造成表面流動(dòng)性不足。

3.2 采取措施

（1）及時(shí)將排氣線、排氣孔疏通。

（2）保證胎面過(guò)渡合理，必要時(shí)裝鍋前進(jìn)行修理。

（3）模腔內(nèi)水及時(shí)用風(fēng)吹凈后方可裝鍋。

（4）為確保膠料在模腔內(nèi)安全正常流動(dòng)，要確保裝鍋前模型溫度保持在50～90 ℃之間。此溫度控制一是，膠料便于在模腔內(nèi)流動(dòng)；二是，膠料不至于早期硫化，造成胎側(cè)膠料流動(dòng)受阻而產(chǎn)生窩氣現(xiàn)象。

（5）胎側(cè)窩氣主要集中在防水線、防擦先附近，除去保證排氣線、排氣孔暢通外，還要確保裝鍋前胎胚側(cè)部不要有損傷、有水等揮發(fā)性液體等。

4 胎面胎冠區(qū)窩氣（花紋圓角）

胎面胎冠區(qū)花紋圓角是指胎冠花紋缺膠和花紋塊（條）棱角不飽滿、呈圓角，見(jiàn)圖4。

4.1 原因分析

（1）模具胎冠部位排氣線和排氣孔不暢通造成窩氣，導(dǎo)致胎冠花紋圓角。

（2）膠料不足，不能充滿模腔。

（3）花紋設(shè)計(jì)不合理，排氣線互不連通。

（4）失壓（內(nèi)壓不足）造成的花紋不全。因壓力不足，膠料無(wú)法充滿模腔。

4.2 解決措施

（1）保證模具排氣線和排氣孔暢通。

（2）嚴(yán)格控制半成品質(zhì)量，嚴(yán)禁使用不合格半成品。

（3）保證花紋設(shè)計(jì)合理，排氣線連通。

（5）滿足硫化內(nèi)壓的需要，在內(nèi)壓低于設(shè)計(jì)極限時(shí)，不得裝鍋硫化。如在硫化前期因泄露等原因造成的壓力不足時(shí)，可采取終止硫化，將胎胚拉出,把仍有使用價(jià)值的膠料降級(jí)使用，減少不應(yīng)有的損失。

5 其他控制要求

（1）烘胎房預(yù)熱，溫度保持在30～45 ℃，溫度過(guò)低胎胚預(yù)熱時(shí)間較長(zhǎng)且預(yù)熱效果差，溫度過(guò)高不僅浪費(fèi)熱能且對(duì)胎胚焦燒時(shí)間有損失，時(shí)間為4～96 h為最佳，因此時(shí)間、溫度的控制，為下一步胎胚的順利定型，成型用汽油、膠料中揮發(fā)份的減少，奠定基礎(chǔ)。可有效減少胎胚定型不當(dāng)、成型用汽油、膠料中揮發(fā)份過(guò)多而造成局部窩氣。用中央空調(diào)、熱風(fēng)機(jī)、散熱片進(jìn)行預(yù)熱，并用專(zhuān)用測(cè)溫儀、玻璃棒溫度計(jì)專(zhuān)人監(jiān)視測(cè)量、控制。

（2）胎胚的存放要保證胎體不變形，胎面膠分布均勻，為防止胎里黏連可在胎里增加隔離墊布，除去為胎胚定型、壓型容易外，還可杜絕或減少膠料在硫化時(shí)的遷移流動(dòng)而造成的窩氣現(xiàn)象。易橫躺放置或放置在專(zhuān)門(mén)的胎胚架上，見(jiàn)圖5。

（3）定型用風(fēng)要保證清潔、干燥，以免定型時(shí)將風(fēng)中水帶入胎胚內(nèi)，進(jìn)而增加胎里窩氣質(zhì)量缺限發(fā)生。這就要求：保證動(dòng)力風(fēng)清潔、干燥，有必要在定型前的儲(chǔ)風(fēng)罐底部增加排水裝置并及時(shí)排水。現(xiàn)輪胎企業(yè)一般對(duì)設(shè)備動(dòng)力風(fēng)在輸出前進(jìn)行干燥，但要控制風(fēng)中帶水現(xiàn)象的發(fā)生。

（4）環(huán)境溫度控制。溫度對(duì)膠料的黏彈性有直接影響。黏度的變化勢(shì)必影響半成品膠料彈性的變化。黏度的高、低與膠料半成品加工溫度、設(shè)備負(fù)荷有直接影響，因此要關(guān)注快檢黏度的變化，進(jìn)而加強(qiáng)操作減少加工過(guò)程中影響因素。橡膠加工企業(yè)把室溫控制在18 ℃及以上，一是膠料停放恢復(fù)疲勞的最低溫度，二是保證膠料再加工時(shí)不易使膠料黏度的升高或結(jié)晶而造成的設(shè)備負(fù)荷增加，三是保證膠料在存放過(guò)程中因配合劑低溫時(shí)溶解度下降造成的過(guò)度析出。因此胎胚成型過(guò)程半成品部件必須在控制的室溫下進(jìn)行，否則可造成缺膠、重皮、脫層、窩氣等質(zhì)量缺陷，甚至溫度過(guò)高而造成膠料自硫花紋根部裂口嚴(yán)重質(zhì)量缺陷而喪失使用價(jià)值。

（5）硫化用胎胚膠簾布、膠料，必須滿足膠料流動(dòng)的需要，即保證焦燒時(shí)間，胎面膠料不低于25 Mint,胎體膠料不低于12 min，其他各部件焦燒時(shí)間滿足加工需要。黏度指標(biāo)控制在合理區(qū)間，即不要過(guò)低降低物性，也不要過(guò)高使膠料難以加工而造成焦燒時(shí)間的過(guò)早損失，這是為胎坯正硫化前膠料充滿摸腔提供保障。

（6）使用原材料，要控制所含水分、揮發(fā)份不要超標(biāo)，當(dāng)然還有一些因素對(duì)窩氣有影響，需根據(jù)具體情況分析原因解決。

6 結(jié)語(yǔ)

本文從工裝、操作、工藝方面具體分析產(chǎn)生的原因，采取的措施，使12.5/80-18外胎各部位窩氣現(xiàn)象大幅下降，得到用戶好評(píng)。為類(lèi)似外胎外觀質(zhì)量的控制與提高，探討改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)并提供了相應(yīng)解決方式、方法。