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农用11L-15低断面无内胎硫化成品常见窝气产生的原因及采取的措施

2022-11-08武杰段衍勇韩兆星孔令海周润禾

橡塑技术与装备 2022年11期
关键词:胶料半成品硫化

武杰,段衍勇,韩兆星,孔令海,周润禾

(山东泰山轮胎有限公司,山东 肥城 271600)

0 前言

11L-15属于低断面轮胎,胎坯成型、定型、装锅硫化过程中,操作难度大、成品外观质量较难控制,窝气现象是我公司该规格轮胎常出质量缺陷之一,不仅客户不认可且对使用寿命有直接影响,甚至造成成品丧失使用价值。控制解决此缺陷更有现实意义,也为轮胎产品适用市场,取得用户认可打下扎实基础。

1 胎里窝气

胎里窝气是指轮胎硫化时由于硫化胶囊、水胎和胎体之间的空气未排干净而导致硫化后胎里周向呈现的水胎、胶囊棱筋不全或棱筋不清晰,严重者呈海绵状、帘线劈缝严重并丧失使用价值。图1为轻微窝气。图2为严重窝气。

1.1 产生的原因

(1)定型压力一、二次偏小。

(2)水胎、胶囊选型不合理,导致水胎、胶囊与胎坯不匹配。

(3)胎里帘线排列不合理理,导致胎体帘线伸张时局部产生窝气。

(4)水胎、胶囊表面刷隔离剂过多,在硫化时水分挥发所造成。

(5)冬春季节节假日后,新换的水胎、胶囊没有充分预热,装胎时没有充分伸展。

(6)气密胶与胎体内层压合不密实,气密胶接头部位过渡太陡在该部位存在窝气现象。

1.2 采取的措施

(1)根据外胎不同规格结构的不同,合理选取定型一、二次压力。对于胎坯形状与成品相近或帘线变化较小的胎坯,压力易选用0.2~0.3 MPa的低压反复定型即可,二次用0.5~0.6 MPa高压充分定型,水胎与胶囊均匀舒展,胎坯子口与下(或上)卡盘紧密接触,或水胎牙子与胎坯子口两面距离一致。杜绝定型不正或胶囊、水胎舒展不充分所造成的胎里窝气现象。

(2)在生产过程中如多次出现胎里窝气想象,应及时测量水胎、胶囊伸张后尺寸与成品胎里内轮廓尺寸的相符合性。水胎、胶囊伸张后尺寸选取过大,胶囊舒展受限,局部产生窝气,严重的会造成胎里出褶子;选取过小,水胎舒展时尤其胎里肩部最后与之接触,在此部位气体排不出来易产生窝气。因此应根据外胎成品内轮廓曲线合格选取胶囊、水胎,这是结构设计人员应充分考虑的问题。

(3)胎里帘线排列不合理,尤其胎体帘线折子不处理,在装模后打压,因模具与胎坯外表面先接触,由于胶料黏度影响,温度低时不流动,水胎、胶囊的伸展受限,易在帘线过渡不合理处产生窝气或帘线打折,严重的胎里帘线劈缝而报废。因此控制帘线排列及合理过渡,是杜绝此类质量缺陷产生的重要手段。

(4)水胎、胶囊刷隔离剂过多,在硫化时水分挥发所造成。因此控制刷隔离剂浓度,涂刷后水胎、胶囊表面隔离剂晾干后方可使用,是独绝此类质量缺陷的控制手段。

(5)冬季新换水胎、胶囊要温模预热1h以上。另外:长时间停机后第一次硫化时管道中的热水要充分循环,胶囊要进行多次伸张,定型时要充分伸展,要延时硫化。

(6)气密胶与胎体内层压合必须压到位,所用成型机后车压辊、低压棍保证压力符合要求。气密胶接头部位过渡时可采用60°斜角进行搭接,减少过渡太陡、窝气现象。

(7)成型过程中汽油要用易挥发120#,且在胶料自黏的基础上尽量减少汽油用量,以免挥发不尽而造成的窝气质量缺陷。

2 胎圈部位窝气(棱角不全、圆角)

胎趾窝气是指轮胎成品胎趾周向菱角不完整、边部成锯齿状。胎锺窝气是指胎锺部位不完整、缺胶。见下图3。

2.1 原因分析

(1)胎侧、气密层、钢丝圈、胎圈包布和三角胶半成品部件不规则或厚度小、重量不足,或在成型过程中局部拉伸过大造成局部材料缺失。

(2)成型过程中后压辊、底压辊控制压力不合理,造成半成品压不实,局部脱空存在质量隐患。

(3)二次定型压力小,定型时水胎、胶囊未得到充分伸展,致使胎圈部位残留空气来不及排出。

(4)胶囊与胶囊夹环处喷涂隔离剂过多,隔离剂未干就装胎硫化,导致胎圈部位胶料不能充满模腔。

(5)模具胎圈部位的排气线、孔不畅通。

(6)成型时胎圈部位挤压不实,材料分布不合理。

2.2 解决措施

(1)检查胎侧胶、帘布层、气密层、钢丝圈、胎圈包布和三角胶等半成品尺寸和质量,确保达到要求。

(2)确保半成品的定位和辊压胎圈部位的压力符合要求。

(3)二次用0.5~0.6 MPa高压风充分定型、压型,确保水胎与胶囊均匀舒展,胎胚与水胎符合性同上所述。杜绝定型不正或胶囊、水胎舒展不充分所造成的胎圈部位窝气现象

(3)确保硫化机中心机构O型密封圈密封性良好,无泄漏。

(4)及时检查成品窝气缺陷,反馈并确保模具胎圈部位的排气线、孔畅通。对于在该部位仍出现局部窝气缺陷,可考虑增加排气线或排气孔。

(5)立式硫化时避免漏锅及串汽现象。

(6)上正胎圈后必须滚压后才能进行反包,正包层布筒和子口包布必须压实,两次勾肩,不许两者一次包压。

3 胎侧窝气

胎侧窝气是指胎侧部位周向或径向产生的表面明疤。

3.1 产生的原因

(1)排气线堵塞、排气孔堵塞。

(2)胎面过渡不合理。

(3)模具内有水。

(4)摸具温度太低。在充内压时,胎面受模具温度的影响而造成表面流动性不足。

3.2 采取措施

(1)及时将排气线、排气孔疏通。

(2)保证胎面过渡合理,必要时装锅前进行修理。

(3)模腔内水及时用风吹净后方可装锅。

(4)为确保胶料在模腔内安全正常流动,要确保装锅前模型温度保持在50~90 ℃之间。此温度控制一是,胶料便于在模腔内流动;二是,胶料不至于早期硫化,造成胎侧胶料流动受阻而产生窝气现象。

(5)胎侧窝气主要集中在防水线、防擦先附近,除去保证排气线、排气孔畅通外,还要确保装锅前胎胚侧部不要有损伤、有水等挥发性液体等。

4 胎面胎冠区窝气(花纹圆角)

胎面胎冠区花纹圆角是指胎冠花纹缺胶和花纹块(条)棱角不饱满、呈圆角,见图4。

4.1 原因分析

(1)模具胎冠部位排气线和排气孔不畅通造成窝气,导致胎冠花纹圆角。

(2)胶料不足,不能充满模腔。

(3)花纹设计不合理,排气线互不连通。

(4)失压(内压不足)造成的花纹不全。因压力不足,胶料无法充满模腔。

4.2 解决措施

(1)保证模具排气线和排气孔畅通。

(2)严格控制半成品质量,严禁使用不合格半成品。

(3)保证花纹设计合理,排气线连通。

(5)满足硫化内压的需要,在内压低于设计极限时,不得装锅硫化。如在硫化前期因泄露等原因造成的压力不足时,可采取终止硫化,将胎胚拉出,把仍有使用价值的胶料降级使用,减少不应有的损失。

5 其他控制要求

(1)烘胎房预热,温度保持在30~45 ℃,温度过低胎胚预热时间较长且预热效果差,温度过高不仅浪费热能且对胎胚焦烧时间有损失,时间为4~96 h为最佳,因此时间、温度的控制,为下一步胎胚的顺利定型,成型用汽油、胶料中挥发份的减少,奠定基础。可有效减少胎胚定型不当、成型用汽油、胶料中挥发份过多而造成局部窝气。用中央空调、热风机、散热片进行预热,并用专用测温仪、玻璃棒温度计专人监视测量、控制。

(2)胎胚的存放要保证胎体不变形,胎面胶分布均匀,为防止胎里黏连可在胎里增加隔离垫布,除去为胎胚定型、压型容易外,还可杜绝或减少胶料在硫化时的迁移流动而造成的窝气现象。易横躺放置或放置在专门的胎胚架上,见图5。

(3)定型用风要保证清洁、干燥,以免定型时将风中水带入胎胚内,进而增加胎里窝气质量缺限发生。这就要求:保证动力风清洁、干燥,有必要在定型前的储风罐底部增加排水装置并及时排水。现轮胎企业一般对设备动力风在输出前进行干燥,但要控制风中带水现象的发生。

(4)环境温度控制。温度对胶料的黏弹性有直接影响。黏度的变化势必影响半成品胶料弹性的变化。黏度的高、低与胶料半成品加工温度、设备负荷有直接影响,因此要关注快检黏度的变化,进而加强操作减少加工过程中影响因素。橡胶加工企业把室温控制在18 ℃及以上,一是胶料停放恢复疲劳的最低温度,二是保证胶料再加工时不易使胶料黏度的升高或结晶而造成的设备负荷增加,三是保证胶料在存放过程中因配合剂低温时溶解度下降造成的过度析出。因此胎胚成型过程半成品部件必须在控制的室温下进行,否则可造成缺胶、重皮、脱层、窝气等质量缺陷,甚至温度过高而造成胶料自硫花纹根部裂口严重质量缺陷而丧失使用价值。

(5)硫化用胎胚胶帘布、胶料,必须满足胶料流动的需要,即保证焦烧时间,胎面胶料不低于25 Mint,胎体胶料不低于12 min,其他各部件焦烧时间满足加工需要。黏度指标控制在合理区间,即不要过低降低物性,也不要过高使胶料难以加工而造成焦烧时间的过早损失,这是为胎坯正硫化前胶料充满摸腔提供保障。

(6)使用原材料,要控制所含水分、挥发份不要超标,当然还有一些因素对窝气有影响,需根据具体情况分析原因解决。

6 结语

本文从工装、操作、工艺方面具体分析产生的原因,采取的措施,使12.5/80-18外胎各部位窝气现象大幅下降,得到用户好评。为类似外胎外观质量的控制与提高,探讨改进经验并提供了相应解决方式、方法。

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