輪胎胎體簾布稀線系統(tǒng)化管理和控制

張 彬，孫洪林，朱 萍，袁 雷，陳 狄

（杭州中策清泉實(shí)業(yè)有限公司，浙江 杭州 311404）

在輪胎生產(chǎn)制造過程中，胎體簾布稀線是一種較為常見的質(zhì)量缺陷，在輪胎X光檢測中胎體簾布兩根或多根簾線間距超過標(biāo)準(zhǔn)。胎體簾布稀線在輪胎充氣后往往會表現(xiàn)出實(shí)鼓病象，影響輪胎品牌的美譽(yù)度，更為嚴(yán)重的是會影響到輪胎的均勻性和耐久性能，縮短輪胎的使用壽命，甚至導(dǎo)致輪胎在使用過程中胎側(cè)、胎肩脫層乃至爆破。

通過對出廠前輪胎病象的統(tǒng)計，胎體簾布稀線占輪胎檢測病象的20%。有效管控胎體簾布稀線問題，可提升輪胎品質(zhì)、降低過程損耗、延長輪胎使用壽命、降低故障率，從而產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)和社會效益。本工作在長期跟蹤分析及管控胎體簾布稀線問題的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)和機(jī)制上探索胎體簾布稀線的管控手段[1-6]，以期為輪胎企業(yè)解決胎體簾布稀線問題提供參考。

1 胎體簾布稀線產(chǎn)生的機(jī)理

胎體簾布稀線一方面是由于簾布本身存在稀線或不良造成，另外是由于胎體簾布在裁斷縫合、成型接頭縫合及成型充氣過程中產(chǎn)生，因此，常見的產(chǎn)生原因可以分為以下幾方面。

（1）壓延工序。壓延簾布過程中鋼絲跳線、錠子架張力不均勻?qū)е潞熅€稀密不均勻（見圖1）及簾布中空氣未被趕出、覆膠不良導(dǎo)致脫層（見圖2）等。

圖1 簾線稀密不均勻

圖2 簾布邊部脫層

（2）裁斷工序。簾布修邊余膠過多（見圖3和4）及縫合接頭虛接等。

圖3 簾布余膠過多

（3）成型工序。成型縫合接頭虛接、內(nèi)襯層/胎側(cè)/墊膠接頭虛開、胎里氣泡未處理等。

（4）其他方面。胎坯損傷、部件（內(nèi)襯層、胎側(cè)）含有熟膠粒等。

2 胎體簾布的管控

通過對胎體簾布稀線產(chǎn)生原因的剖析可以看出，胎體簾布稀線產(chǎn)生于輪胎生產(chǎn)的主要工序，管控點(diǎn)很多，需要投入很多的精力。通過多年對胎體簾布稀線問題的研究，目前我公司主要分為日常管控和異常管控兩方面。

2.1 日常管控

日常管控可以稱之為預(yù)防性管控，也就是對產(chǎn)生胎體簾布稀線的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行管理，防止胎體簾布稀線的產(chǎn)生。

2.1.1 壓延工序

（1）檢查錠子架張力。以一定時間為周期，循環(huán)檢查所有的錠子架張力，異常錠子架停用并進(jìn)行維護(hù)或更換，確保鋼絲張力的穩(wěn)定。

（2）檢查劃氣泡裝置完好度。每班對劃氣泡刀具的使用狀況進(jìn)行點(diǎn)檢，確保趕出簾布內(nèi)氣泡，降低簾布內(nèi)空氣含量。

（3）檢查整經(jīng)輥、壓力輥完好度，一旦出現(xiàn)損傷及時進(jìn)行處理，防止壓延過程中鋼絲移位跳線。

2.1.2 裁斷工序

（1）檢查縫合器。每天對縫合器的間隙、壓力及拼接狀態(tài)進(jìn)行日常檢查和保養(yǎng)，該項(xiàng)工作專業(yè)性較強(qiáng)，一般由設(shè)備保養(yǎng)人員來做。

（2）檢查縫合接頭。每班對胎體簾布的縫合接頭進(jìn)行檢查，包括拼接錯位度、是否存在虛接、用刀片刮開接頭膠料查看簾線間隙等，該項(xiàng)工作列入操作人員的日常點(diǎn)檢項(xiàng)目。

（3）檢查簾布修邊狀況。操作人員注意檢查簾布修邊狀況，防止余膠過多導(dǎo)致接頭拼接間隙過大，或余膠過少導(dǎo)致拼接虛接。

2.1.3 成型工序

（1）點(diǎn)檢成型縫合器。由設(shè)備保養(yǎng)人員對縫合器的間隙、壓力及拼接狀態(tài)進(jìn)行日常檢查和保養(yǎng)，防止接頭拼接引起的胎體簾布稀線。

（2）點(diǎn)檢超聲波裁刀。每天對超聲波裁刀狀況進(jìn)行檢查，并對復(fù)合件、墊膠裁切面質(zhì)量（光潔度、裁切角度等）進(jìn)行判別，防止部件接頭開引起稀線。

（3）控制胎體滾壓工藝參數(shù)。識別不同規(guī)格輪胎胎體滾壓的壓力和速度，并制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，一方面防止?jié)L壓打褶，另一方面防止胎里氣泡產(chǎn)生。

2.2 異常管控

輪胎制造是一個繁雜的過程，涵蓋10多個工序，而其中近一半的工序都會對胎體簾布稀線產(chǎn)生影響，因此需要全方位對產(chǎn)生因素進(jìn)行管控，對管控薄弱點(diǎn)進(jìn)行彌補(bǔ)和強(qiáng)化。

異常管控為非常態(tài)化管控，即對每日檢查發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行匯總分析，及時識別日常管控中的異常點(diǎn)，查漏補(bǔ)缺，防止后續(xù)發(fā)生問題，進(jìn)而降低胎體簾布稀線的發(fā)生率。在此過程中，如果單靠少部分人來管理，存在響應(yīng)慢的問題，容易造成簾布稀線問題持續(xù)發(fā)生，因此，需要探索建立全員管理的方法。

首先，將胎體簾布稀線按病象分類，指導(dǎo)并要求成品檢驗(yàn)人員按分類進(jìn)行判定，可快速鎖定產(chǎn)生點(diǎn)。綜合胎體簾布稀線產(chǎn)生的原因和病象表現(xiàn)，可以將其分為簾布質(zhì)量、裁斷拼接、成型過程及其他原因產(chǎn)生的稀線4類，分別如圖5—8所示。

圖5 簾布質(zhì)量產(chǎn)生的稀線

圖7 成型過程產(chǎn)生的稀線（內(nèi)襯層接頭開）

圖8 其他原因產(chǎn)生的稀線（熟膠粒）

其次，生產(chǎn)技術(shù)管理人員根據(jù)成品輪胎檢驗(yàn)的判級信息，鎖定異常點(diǎn)，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場胎體簾布稀線要素的檢查，快速查找出胎體簾布稀線產(chǎn)生的原因。

最后，針對胎體簾布稀線管控異常點(diǎn)，分析并及時進(jìn)行糾正，防止再發(fā)生。

3 胎體簾布管控的新方法

3.1 控制膠料門尼粘度

門尼粘度表征橡膠的相對分子質(zhì)量，主要反映膠料的流動性，門尼粘度高，其相對分子質(zhì)量高、塑性低，膠料的拉伸強(qiáng)度小；反之則相反。

胎坯成型過程中在定型、超定型時，簾布隨胎坯充氣急劇膨脹，胎體膠料保持一定的門尼粘度可確保簾布均勻膨脹。門尼粘度較低時，膠料流動性較強(qiáng)，胎體簾布膨脹較容易。

（1）當(dāng)膠料的內(nèi)應(yīng)力小于簾布撐開力時，簾布膨脹不均勻，導(dǎo)致胎體簾布稀線，如圖9所示。

圖9 胎體簾布撐開不均勻

（2）部件（簾布、內(nèi)襯層、墊膠等）接頭部位相對為胎坯較為薄弱的地方，簾布撐開較容易，使簾線密度低于其他位置，導(dǎo)致胎體簾布稀線，如圖10所示。

圖10 胎體接頭開

因此，控制胎體膠料的門尼粘度，降低胎體簾布的可塑性，可最大限度減少接頭質(zhì)量對胎體簾線排列的影響。

3.2 控制簾布收取溫度

簾布收取溫度是生產(chǎn)簾布過程控制的一個重要指標(biāo)，一般控制在45 ℃以下。

對一定時期的胎體簾布稀線發(fā)生率及胎體簾布收取溫度進(jìn)行統(tǒng)計，并以周為周期計算平均值，結(jié)果如表1所示，表中W1—W8分別表示第1—8周的平均值。

表1 胎體簾布稀線發(fā)生率與簾布收取溫度統(tǒng)計結(jié)果

從表1中周平均數(shù)據(jù)可以看出，胎體簾布稀線與簾布收取溫度的關(guān)聯(lián)性較大，當(dāng)收取溫度升高時，稀線發(fā)生率也隨之升高，當(dāng)收取溫度下降時，稀線發(fā)生率下降明顯。說明降低簾布收取溫度有利于減少胎體簾布稀線的發(fā)生。

目前，全鋼載重子午線輪胎胎體簾布的收取溫度一般控制在45 ℃以下，但從簾布收取溫度與稀線發(fā)生率的關(guān)聯(lián)性分析結(jié)果看，將簾布收取溫度控制在40 ℃以下更有利于避免胎體簾布稀線問題的發(fā)生。

3.3 控制成型平面寬

成型平面寬指2個胎圈之間的距離，是胎坯的重要成型工藝參數(shù)。一般認(rèn)為，成型平面寬過大會導(dǎo)致胎體簾線彎曲過度或胎里出現(xiàn)不平整，過小則會出現(xiàn)胎里露鋼絲問題。但在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)成型平面寬設(shè)置不合理時不一定出現(xiàn)上述病象，而X光檢測發(fā)現(xiàn)胎側(cè)部位有不規(guī)則的單處或多處稀線（見圖11）。

圖11 成型平面寬設(shè)置不合理產(chǎn)生的稀線

在胎坯定型充氣過程中，內(nèi)壓使胎側(cè)部位的簾線向外膨脹，當(dāng)成型平面寬設(shè)置不合理時，在巨大內(nèi)壓作用下，簾線向外膨脹受到限制而發(fā)生側(cè)向滑移，導(dǎo)致簾線分布不均勻，出現(xiàn)胎體簾布稀線病象。

因此，在胎體簾布稀線管控中，應(yīng)關(guān)注成型平面寬是否按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。

4 結(jié)語

胎體簾布稀線是全鋼子午線輪胎生產(chǎn)中容易產(chǎn)生的病象，控制其發(fā)生率有利于降低輪胎企業(yè)的生產(chǎn)成本和故障率，為企業(yè)帶來可觀的效益。為控制胎體簾布稀線的發(fā)生率，需要堅持相關(guān)工序要素的日常管控，也需要對異常點(diǎn)進(jìn)行分析、糾正及預(yù)防。

通過管控新方法的研究可以看出，如膠料門尼粘度、簾布收取溫度和成型平面寬等很多管控要素很容易被忽視，需要在管理過程中應(yīng)用發(fā)散性思維，審視生產(chǎn)現(xiàn)場和工藝控制要素，進(jìn)而梳理和管控，以減少胎體簾布稀線的發(fā)生。