半鋼子午線輪胎胎里徑向裂口的原因分析及解決措施

張鳳杰，朱 鵬

（樺林佳通輪胎有限公司，黑龍江 牡丹江 157032）

胎里徑向裂口是半鋼子午線輪胎常見的缺陷之一，導致廢品率提高，給生產企業造成一定的經濟損失。由于輕微的胎里裂口從外觀上不易辨別，缺陷輪胎容易流入市場，給用戶帶來極大的安全隱患[1-3]。

本工作結合實際生產工藝，對半鋼子午線輪胎胎里徑向裂口缺陷問題進行攻關，分析其原因并提出相應解決措施。

1 胎里徑向裂口的特征

胎里徑向裂口是指輪胎胎里在肩部產生的沿簾線方向的裂口（如圖1所示）。通過對胎里徑向裂口輪胎進行剖析，發現胎里徑向裂口是由于內襯層膠料滲透到簾布層中而產生的。裂口大多集中在部件接頭位置，占總裂口數量的75.21%。在接頭位置裂口中，簾布接頭位置裂口占41.11%，多個接頭位置裂口占32.96%，內襯層接頭位置裂口占15.74%，胎側接頭位置裂口占10.19%。

圖1 胎里徑向裂口

2 原因分析及解決措施

2.1 簾布電子輻照預硫化的輻照劑量不足

在半鋼子午線輪胎壓延工藝中采用電子輻照預硫化的目的是穩定部件尺寸，同時進行輕量化設計以降低生產成本。通常壓延生產的前幾米簾布的電子輻照劑量不足，在異常停機處理時部分簾布甚至未受到輻照。

為了驗證簾布電子輻照預硫化的輻照劑量對胎里徑向裂口的影響，選擇正常輻照和未經輻照的簾布分別生產100條同一規格輪胎。結果表明，15%的未經輻照輪胎出現胎里徑向裂口，只有1條正常輻照輪胎出現胎里徑向裂口。正常輻照和未經輻照輪胎的斷面分別如圖2和3所示。

圖2 正常輻照輪胎斷面

圖3 未經輻照輪胎斷面

從圖2和3可以看出：與未經輻照輪胎相比，正常輻照輪胎的內襯層厚度可增大0.5～0.8 mm；正常輻照輪胎的簾線排列均勻，未經輻照輪胎的簾線排列不均，膠料流動大，且局部嵌入簾線縫隙的膠料較多，存在胎里徑向裂口風險。

因此在壓延時，簾布應以較慢速率進入電子輻照設備，輻照劑量達到標準后才可以提速，最大速度不能超過技術標準要求。當異常停機時，未經輻照或輻照劑量不足的簾布需按技術標準進行特殊處理后再使用。

2.2 簾線伸張率大

成型機機鼓寬度設計過小或部件厚度不足均會導致簾線伸張率過大。當簾線伸張率較大時，胎坯定型硫化后會發生較大的徑向拉伸變形，從而導致內襯層厚度減小，產生胎里徑向裂口。如果同一條輪胎非裂口位置的內襯層厚度也未達到設計要求，大多是由于肩部材料不足、胎坯過度伸張而導致胎里徑向裂口。

為了解決這個問題，在施工設計時，應根據成型機機鼓寬度與胎里內周長的比值確定機頭寬度。該比值不宜過小，以減小硫化時簾線的伸張變形。增大胎冠的全寬、冠寬、胎肩墊膠厚度也是解決胎里徑向裂口問題比較有效的措施。

2.3 部件接頭不良

部件接頭主要指簾布、內襯層、胎側的接頭。接頭不良包括接頭量超標、接頭脫開、接頭拉伸、接頭打褶、多個接頭集中。接頭量超標以簾布接頭量超標引起的胎里徑向裂口（如圖4所示）最為常見。接頭量大會使部件厚度差值增大，易造成接頭位置裂口。

圖4 簾布接頭量超標引起的胎里徑向裂口

解決措施為：按技術標準設定成型機機鼓轉速、壓輥壓力；在內襯層、簾布、胎側貼合時，海綿輥滾壓1周以上；材料貼合時與貼合鼓相切；以接頭量和整體拉伸量共同控制接頭。

2.4 肩部材料過渡不良

肩部材料過渡不良，材料端點集中，胎坯成型后在集中的端點處會形成一條溝，硫化定型后內襯層膠料向該處流動，易形成胎里徑向裂口。最常見的端點集中是胎冠膠端點與冠帶層端點的集中。其次胎冠和胎側形狀設計不合理，在胎冠膠端點或翼膠端點處材料厚度梯度較大，也易引起胎里徑向裂口。

在設計時可增加部件之間的差級，使部件均勻分布，材料合理過渡。

2.5 噴涂劑或隔離劑使用不當

噴涂劑、隔離劑用量過大，會在部件接頭處聚積（如圖5所示）；噴涂不均、噴涂劑用量過大均會導致噴涂劑從內襯層接頭處滲入到胎坯中，進而引起內襯層接頭處胎里徑向裂口。

圖5 內襯層接頭處噴涂劑聚積

解決措施為：隔離劑定期涂刷，涂刷均勻，不得污染模腔；保證噴涂劑符合使用要求；檢查噴嘴、噴頭位置及內噴涂液供料壓力；攪拌桶保持清潔、裝配過濾網；胎坯按要求方向放置在輥道上，防止噴涂液進入內襯層。

2.6 硫化膠囊選取不合適

輪胎胎里徑向裂口通常發生在新硫化膠囊使用次數小于100時。每種尺寸的硫化膠囊都有其適用范圍，若選擇的硫化膠囊較小，輪胎硫化充氣定型后膠囊外輪廓與胎坯內輪廓吻合不良，易導致窩氣式胎里徑向裂口（如圖6所示）。

圖6 窩氣式胎里徑向裂口

解決措施為：定型時膠囊必須均勻伸展；新硫化膠囊使用前，按技術標準要求手動充氣膨脹；跟據伸張率選擇尺寸合適的硫化膠囊，硫化膠囊伸張率應控制在30%以下。

2.7 硫化參數設定不合理

硫化定型壓力過大，簾線和內襯層伸張率增大，內襯層膠料嵌入簾線中，會導致胎里徑向裂口；硫化定型壓力不足，則硫化膠囊定型不充分，更容易造成窩氣式胎里徑向裂口；定型高度過大或過小也會影響硫化膠囊的伸張從而導致胎里徑向裂口。

在新膠囊使用次數不大于10時，應按技術標準調整一次定型和二次定型壓力。定型壓力的檢查以實際顯示的壓力為準，設定值作為參考。在生產過程中，如果定型壓力在技術標準范圍內，輪胎外觀仍出現問題，應及時反饋，不得隨意調整定型壓力。定型高度應符合施工標準，更換輪胎規格時應相應調整定型高度。

2.8 膠料門尼粘度低

如果內襯層膠料、簾布膠門尼粘度低，硫化定型后內襯層膠料過度流動，易嵌入簾線縫隙造成胎里徑向裂口。解決措施是嚴格控制煉膠和擠出工藝，使膠料門尼粘度符合工藝要求，并按技術標準要求控制返回膠的摻用比例。

3 結語

針對半鋼子午線輪胎胎里徑向裂口問題，從壓延、成型、硫化等各工序分析原因，通過合理選取工藝參數、加強工藝管理、嚴格執行技術標準、優化結構設計等措施，可有效避免輪胎胎里徑向裂口的產生，從而降低輪胎廢品率。