翻胎工艺创新

作者：    来源：PT现代塑料

欢迎访问e展厅 展厅 13 轮胎成型机展厅 轮胎成型机, 轮胎切圈机, 废旧轮胎胶粉设备, 轮胎翻新设备, ... 我国改革开放以来，百业兴盛，惟独翻胎业一直落后且发展缓慢，这与目前我国年产轮胎已超过1.6亿条，产量居世界第2位，产能高达2亿条，接近世界第一的地位极不相称。 现今我国每年的可翻胎至少5000万条以上，但实际上翻胎产量尚不过500万条，且多为老法“热翻胎”。所谓的先进“冷翻”（实为国外80年代技术），现在也还是凤毛麟角。热翻法因高温及长时间热老化，严重伤害胎体，国外已趋淘汰。更因缺乏专门的研发机构，除了国外引进的条状预硫化胎面冷翻法，其他一切创新技术和工艺方法，如，注胶和环型胎面，均属空白，更甭提产业化了。 设备与技术是关键 机器是制造业的脊梁，而技术软件也不可或缺。故必须由有实力的机械制造厂通过引进、消化、仿制，再经过二次开发，并引入自主创新，形成自有知识产权，再行技术推广示范。否则，仅靠引进，我国落后的翻胎局面永远不能改观。在此，可举三个案例： 案例一是全钢丝子午胎，经原国家经贸委立项，进行国产化设备公关（十五计划），设备到位后，仅仅2-3年的时间产量和产能就翻了100多翻（由20多万条到2000多万条）。原一个产量30万条的设备投资，由6～7亿元降到2～3亿元，从“上不起”到“上得起”，至使我国从60年代即开始子午化，经过8个“五年计划”，直到“九五”末期子午化率还不到40%。而自“十五”开始，不到4年，即达80%多。这就是机器的力量。难怪古人说：“没有金刚钻，揽不了瓷器活”。 案例二是我国沿海翻胎厂，尤其是港台及东南亚华侨投资翻胎者，曾花重金引进了部分单机甚至全套生产装备，成功的采用了国外八、九十年代的冷翻法，但至今未能示范推广。究其原因：一是保密竞争，不愿别人效仿；二是生产使用者并非设计制造单位，无能力消化吸收；三是进口价格昂贵，国内绝大多数翻胎厂，既无技术又无资金，只能“望洋兴叹”。更何况，为了控制我国的翻胎厂，一律得买他们在马来西亚（橡胶生产国）制造的翻胎胎面和包封套，如美国奔达可公司供应的胎面30元/公斤，若国产则不到10元/公斤，而其包封套进口一个500元上下，若能国产，尚不到100～200元，存在多么大的“剪刀差”，难怪我国翻胎业的效益普遍低下。为什么不自己生产高利润的包封套和胎面胶？究其原因，还不是因为没有相应的机械设备？故由机械厂立项，制成设备硬件，由研究所配合，提供相应技术软件，等于配成左右手，协同两腿向前走。 案例三，青岛高校软控公司首先建成青岛市重点实验室，接下来又研制开发并生产了全钢子午胎的成套设备，并在黄岛建成了年产30万条全钢子午胎的样板厂，还建立了全钢子午胎技术培训中心，已在全国多家新建轮胎厂，实现了软硬件一起示范推广，为山东成为我国轮胎大省（产量占全国2/5）立下了汗马功劳，故被山东省命名为“橡胶轮胎技术指导基地”。此新胎的示范成功经验，翻胎应当引以为鉴。 翻胎技术与创新 翻胎技术有冷翻法和注胶法等多种。 1、条形胎面冷翻法：关于条形胎面冷翻技术，国外20多年前就已成熟，国内已有多家引进，并有诸多消化吸收，常规设备已国产化，仅在先进性上还欠佳，翻胎质量不高，但多也能够应用。唯独包封套生产设备尚属空白，检测手段也不齐全，而预硫化胎面已开始仿制（尚未完全成功）。现本国内，已研究并开发出“双列平板模压预硫化胎面生产技术与设备”，比现有国内外应用的鄂式（单面）平板压力增高，且生产效率提高一倍。包封套的技术设备正在研究开发，很快即可攻下。此两个关键瓶颈解决了，其他配套设备，既有引进又有国产化，可行性更佳。 2、环形胎面冷翻法：翻新轮胎的质量关键就在于不脱胶，胎面胶耐磨、耐刺扎。车辆在高速行驶时，轮胎的胎面胶受离心力的作用，会与“胎体”剥离，发生脱胶现象。这会导致轮胎爆破，车辆方向失控，制动失灵，造成严重交通事故。轮胎的脱胶率直接影响行车的安全性、可靠性。“预应力有骨架环形胎面”的创新设计，比“条形”有接头胎面更保障了翻新轮胎的高质量。 “预应力有骨架环形胎面”可广泛地应用于各类轿车、载重汽车、工程车、农用车等车辆的轮胎翻新。本产品是采用胎面胶、挂胶骨架材料、缓冲胶和粘合胶复合为一体，经高压硫化形成有骨架环形胎面，利用其内部的预应力和胎体过盈配合产生的压应力，再用粘合的方法，使“环形胎面”与胎体牢固结合。它可以改善轮胎的性能，对轮胎有良好的补强作用，大大提高了轮胎的可靠性和使用寿命。 ◆ 关键技术和创新点 ◆ “预应力有骨架环形胎面”结构设计 胎面结构层是胎面胶层、缓冲层、挂胶骨架和粘合胶层组成。这种结构具有良好的综合物理性能，有利于改善轮胎结构，提高了轮胎的耐冲击、耐磨、耐刺扎等性能，对轮胎有重要的补强作用。 ★ “预应力有骨架环形胎面”截面形状设计 根据胎面不同的结构、性能，将截面相应设计成梯形、圆弧形、园槽形等不同的几何形状，把胎体也磨削成对应的形状，使“预应力有骨架环形胎面”与“胎体“吻合，最大限度地提高两者的结合强度，有效地减少结合面的变形应力和疲劳开裂。 ★ 预应力参数设计 预应力参数设计之目的为了保证“环形胎面”与“胎体”实现紧密而牢固的结合，使胎面胶受压、胎面内的骨架受拉，从而保证翻新轮胎不脱胶。通过数次研究、试验，优化了模具几何尺寸、 “环形胎面”预成形尺寸、硫化工艺参数，总结出一套预应力参数设计的数学模型。 ◆ 条形和环形胎面冷翻法的工艺流程 3、注胶法：注射移模与开式液压直流热硫化翻胎示范工程项目，主要用于全钢丝子午线轮胎和载重轮胎的翻新，完成后可达到年翻新轮胎30万套的能力。 ◆ 关键技术内容 示范线囊括了一种全新的轮胎翻新技术和设备。技术内容主要包括注胶翻新法，移模、罐式硫化或开式液压硫化这两种方法。 设备主要包括1台大型胶囊及胎冠移模注射成型机、2台罐或12台KLL-BZ/450x12开式液压直热硫化机、两装卸机械手和与之相应的计算机控制中心。 这种技术和设备包含了已申请的4项发明专利和9项实用新型专利，其中大型胶囊及胎冠移模注胶成型机是青岛国人橡胶研究院立项的国家“十五”重大技术装备项目，并已经列为国家重点新产品和科技部创新基金项目；开式液压硫化生产线是已立项的青岛市科技发展计划项目。这两大技术设备结合起来，形成一翻胎示范生产线，是技术的有机整合创新，具有很大的前瞻性和发展前景。 本项目的“注胶法”主要立足于大吨位、高压力、高速度和移模的高新技术。 整个技术的难点是容量大，吨位高，而此处的技术关键就是移模后注胶口返料。它不象塑料注射机（液态，可用单向阀），注胶口的橡胶为大变形的粘弹性固体，且每次不能存胶（下次焦烧会固化封堵），加之其自洁性不好，故国内外的大容量注射，均未能移模注射成功，所以必须解决此难题。 根据上述基本原理，要进行定量、大吨位、高压力、自动化的注射，必然会出现：注射喷嘴和移模后留胶、烧胶、返胶的现象，注射压力、速度不匹配的情况，及需要抽真空的问题。为了解决以上现象和问题，主要创新提出采用移模注射技术、双倒锥技术、背推技术、无抽真空技术和先进的电脑控制技术，以达到预期的目的。 ◆ 注胶法翻胎工艺流程 这种工艺比现行的预硫化法翻胎更为先进、简单、快捷、省人省力。 ◆ 技术创新点 目前，国内热翻胎多为单模生产，即人工单模先装料、后合模，再加压加热，利用胎面胶片的流变挤满模腔并硫化。在胎面胶片贴合在胎体并装入模型的过程中，装少了会缺胶，装多了会跑冒，飞边大，且厚薄不均。同时由于装入过程难免夹带空气，而胎面胶气密性又好，故其夹带的气体难以排出，硫化后的胎面必有大量气泡，这直接导致了胎面质密性不好，使用寿命不长。因此，这种模压生产方式相对落后，劳动强度大，冷胶片胎面硫化周期长，胎体热老化，质量不稳定，生产效率低。国外先进国家已淘汰模压热翻法。 单模注胶硫化比国内的人工安装冷胶要好，也是先合模，后注料（注满为止），不溢料（合模压力大于注射压力），无气泡，质量较高，且是热胶料，起硫快、时间短。但国外每次也是注射并硫化一个轮胎，远没有移模的工效高。 若用罐式硫化，利用高温橡胶的流动性进行注射，首先是把橡胶原材料进行预热，然后再进行单个模具胶料注射成型；单个胎冠成型后，把他移开（即移模），再进行下一个模具胶料注射；这样循环注射成型几个（8个）胎冠后，再把他们放入热氮远红外硫化罐内进行硫化。硫化后，就可以开模取出翻新成品。 与预硫胎面翻胎法相比，注射法的主要优点是：注胶没飞边，花纹好。可每分钟注胶15～45Kg，因摩擦生热，进入模腔的温度可达80℃以上，故硫化时间可缩短25%以上。国外是用注胶泵，有导轨、可移动，或轮胎模有轨道、可移模注胶。把旧胎打磨，补洞后，喷上粘合剂(胶浆)，放入模腔，注胶后，即可使胎面胶充满花纹。因压力大，无气泡，新旧胶粘合很牢，不仅可翻修轮胎，尤其是工程胎，其他任何大型制件也都可兼修。如：矿山用筛板、补瓦、建筑用减振件，码头用护弦等。现欧美、日本等国都已推广应用，我国尚属空白。 “条形”或“预应力有骨架环形胎面”翻新轮胎的售价仅有新轮胎的40%，而使用寿命不低于新胎（还可高于新胎），并可多次翻新，至少可为用户节省50%以上的轮胎费用。(end)

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