輪胎模具表面處理對(duì)輪胎表面質(zhì)量的影響

王海峰

摘 要：汽車是現(xiàn)代工業(yè)的重要產(chǎn)物。近些年來隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的汽車銷售量和保有量逐年增加，以2016年為例，我國(guó)實(shí)現(xiàn)了各類汽車2000多萬量的銷售額。輪胎作為汽車中的重要組成部分，每年的需求量極為巨大。做好輪胎的生產(chǎn)加工對(duì)于確保車輛的正常運(yùn)行有著十分重要的意義。在輪胎的生產(chǎn)中，輪胎模具是其中最重要也是最為關(guān)鍵的部件之一，輪胎模具表面的質(zhì)量直接影響到汽車輪胎的外觀、生產(chǎn)效率以及模具的使用壽命。如何延長(zhǎng)輪胎模具的使用壽命是長(zhǎng)期以來輪胎生產(chǎn)廠商一直致力的事業(yè)。做好輪胎模具的表面處理提高輪胎模具的表面質(zhì)量能夠有效提升輪胎的加工質(zhì)量，本文在分析影響輪胎模具表面質(zhì)量的影響因素的基礎(chǔ)上對(duì)如何提升輪胎模具的表面質(zhì)量進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：輪胎模具；表面質(zhì)量；表面處理

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

輪胎模具是輪胎加工中的重要設(shè)備。長(zhǎng)期以來，由于輪胎模具表面質(zhì)量問題而導(dǎo)致的輪胎加工質(zhì)量及輪胎模具使用壽命短的問題長(zhǎng)期困擾著各大輪胎生產(chǎn)廠商。做好輪胎模具的表面處理，提升輪胎模具表面質(zhì)量是提升輪胎模具使用壽命的重要舉措。做好輪胎模具的表面處理應(yīng)當(dāng)從影響輪胎模具表面質(zhì)量的影響因素入手針對(duì)性的進(jìn)行處理。本文將就現(xiàn)今輪胎模具表面處理中主要采用的輪胎模具表面防護(hù)、清理以及排氣孔等的措施中所存在的問題進(jìn)行討論，并對(duì)如何對(duì)上述處理工藝中所存在問題進(jìn)行針對(duì)性的解決，從而提升輪胎模具表面質(zhì)量。

1.影響輪胎模具表面質(zhì)量的因素分析

1.1輪胎模具表面的防護(hù)不足

輪胎模具的表面主要分為花紋圈和胎側(cè)板兩部分。對(duì)于一般乘用車所使用的子午線輪胎模具的花紋圈主要采用的是精密鑄造路合金來進(jìn)行制造。對(duì)于商用車所采用的子午線輪胎模具花紋圈在模具材質(zhì)上主要使用的是鋼制材料。輪胎模具中的胎側(cè)板也采用的是鋼質(zhì)材料。為確保輪胎模具的使用壽命，在輪胎模具的加工制造后都會(huì)在輪胎模具的表面鍍一層很薄但是較為致密的表面硬化層，以鋁合金材質(zhì)為例，其表面所使用的硬化層主要采用的是氧化膜，對(duì)于鋼質(zhì)輪胎模具的表面則主要使用的是金屬硬化層。通過輪胎模具表面的金屬硬化層會(huì)使得加工完成的輪胎表面形成非常美觀和漂亮的表層。隨之輪胎模具的長(zhǎng)期使用，輪胎中的硫化物滲出附著在輪胎模具的表面從而對(duì)輪胎模具的表面造成嚴(yán)重的侵蝕，從而導(dǎo)致輪胎模具所加工出來的輪胎的外觀越來越差，并最終不得不更換或是清理輪胎模具，從而影響輪胎模具的使用壽命和使用效率?，F(xiàn)今對(duì)于輪胎模具表面防護(hù)主要采用的是在輪胎模具表面涂覆防護(hù)層用以對(duì)輪胎模具的表面進(jìn)行保護(hù)。其中以鋼質(zhì)輪胎模具表面防護(hù)為例主要采用的是在其表面進(jìn)行電鍍或是噴特氟龍的處理方法。但是上述兩種表面防護(hù)方法在實(shí)際的應(yīng)用過程中由于保護(hù)層經(jīng)常發(fā)生脫落問題從而導(dǎo)致需要經(jīng)常性的進(jìn)行噴涂從而導(dǎo)致輪胎模具的使用效率大打折扣。而在對(duì)鋁質(zhì)模具的表面并未有良好的表面防護(hù)處理方式。

1.2對(duì)于輪胎模具表面的清理方法存在缺陷

在輪胎模具長(zhǎng)時(shí)間使用后橡膠顆?；蚴橇蚧锏葧?huì)附著在輪胎模具的表面從而影響輪胎的加工質(zhì)量。此時(shí)需要對(duì)輪胎模具的表面進(jìn)行處理，現(xiàn)今對(duì)于輪胎模具表面的處理主要采用的是噴砂、干冰或是激光等的方式。其中噴砂處理方式使用的時(shí)間最長(zhǎng)但是采用噴砂清理措施會(huì)造成輪胎模具使用壽命銳減，實(shí)際上輪胎模具壽命較低很大一部分的原因是由于噴砂清理工藝造成的。對(duì)于輪胎模具表面所附著的硫化物等，通過使用壓縮空氣所攜帶的干冰高速噴射在熱的模具表面，從而使得輪胎模具表面所附著的硫化物快速氣化并揮發(fā)。采用干冰對(duì)輪胎模具進(jìn)行處理可以作為輔助措施而無法作為主要的清理措施。激光表面處理在輪胎模具表面處理效果較好但是投入較大，因此激光清理工藝并未廣泛使用。

1.3排氣孔堵塞

在輪胎的加工過程中排氣孔主要用于排出輪胎加工中所產(chǎn)生的氣體，一般來說，排氣孔僅有0.07±0.01mm的直徑，由于排氣孔的直徑較小導(dǎo)致排氣孔進(jìn)場(chǎng)為橡膠料或是其他的雜質(zhì)所滯堵，從而造成輪胎在加工的過程中所需排出的廢氣無法通過排氣孔排出而發(fā)生窩氣、輪胎表面缺膠等的問題。嚴(yán)重影響輪胎的表面質(zhì)量和使用性能。現(xiàn)今對(duì)于輪胎模具排氣孔并未有良好的處理措施。

2.提高輪胎模具表面質(zhì)量的措施

輪胎模具的表面質(zhì)量對(duì)于輪胎的加工質(zhì)量及使用性能和使用壽命有著極為重要的影響。針對(duì)上述所述的影響輪胎模具表面質(zhì)量的因素可以采用下述集中措施予以處理以便提高輪胎模具的表面質(zhì)量：（1）對(duì)輪胎模具表面進(jìn)行納米滲層處理。在以往的輪胎模具表面保護(hù)處理后通過高倍放大鏡對(duì)輪胎模具的表面進(jìn)行觀察仍能較為清晰和明顯的發(fā)現(xiàn)在輪胎模具表面分布著密密麻麻的孔洞，這些孔洞用肉眼無法觀測(cè)，但是這些孔洞的直徑要大于輪胎制造過程中所使用的混煉膠的大分子的尺寸，這些孔洞的存在將會(huì)導(dǎo)致在橡膠輪胎硫化制造的過程中，一部分的混煉膠大分子嵌入到輪胎模具表面的孔洞中，在輪胎脫離輪胎模具時(shí)一部分的混煉膠就會(huì)留在輪胎模具的表面，留在輪胎模具表面的混煉膠分子會(huì)隨著輪胎的加工而不斷增多并最終導(dǎo)致輪胎模具的表面喪失光滑性，嚴(yán)重影響輪胎模具的表面質(zhì)量，進(jìn)而對(duì)所制造的輪胎表面造成嚴(yán)重的影響。針對(duì)這一問題，可以對(duì)輪胎模具表面進(jìn)行納米滲層處理。這一處理工藝通過特殊的處理工藝將納米金屬材料滲入到輪胎模具表面所存在的細(xì)小孔洞中，從而將輪胎模具表面肉眼所無法觀測(cè)到的孔洞填滿，從而使得在輪胎硫化加工中混煉膠大分子無法滲入到輪胎模具表面的孔洞中，從而減小了輪胎模具金屬表面雜質(zhì)的堆積，提高了輪胎模具的使用效率和使用壽命。同時(shí)通過對(duì)輪胎模具表面進(jìn)行納米滲層處理還能夠有效提升輪胎模具表面的光潔度和抗腐蝕、抗磨損的能力，是輪胎模具表面處理新技術(shù)的重要應(yīng)用。此外，通過對(duì)輪胎模具進(jìn)行納米滲層處理能夠有效地提升輪胎模具的使用壽命。這一技術(shù)不僅僅可以對(duì)新的輪胎模具進(jìn)行表面處理，同時(shí)可以對(duì)舊輪胎模具進(jìn)行表面翻新處理，據(jù)相關(guān)研究表明采用納米滲層處理的輪胎模具能夠延長(zhǎng)1倍以上的使用壽命，極大地提升了輪胎模具的使用效率。（2）超聲波輪胎模具表面清理技術(shù)。在應(yīng)用超聲波處理技術(shù)時(shí)，首先將輪胎模具浸泡于一定溫度的清洗液中，使得附著在輪胎模具表面的雜質(zhì)軟化，而后采用超聲波發(fā)生器所產(chǎn)生的高頻振蕩信號(hào)對(duì)輪胎模具表面進(jìn)行清理，通過連續(xù)不斷的振蕩將能輕易地將沉積于輪胎模具花紋表面及排氣孔中的雜質(zhì)或是污垢清洗剝落，用以完成對(duì)于輪胎模具表面的處理。（3）組片式花紋圈技術(shù)。針對(duì)輪胎模具排氣孔容易堵塞而影響輪胎表面質(zhì)量的問題，可以通過采用組片式花紋圈技術(shù)來予以處理。組片式花紋圈技術(shù)是通過將輪胎模具沿著其圓周方向分割成多個(gè)細(xì)小的單元，通過在各單元之間設(shè)置約0.03mm的間隙，從而使得在輪胎硫化加工過程中所產(chǎn)生的廢氣能夠通過這些設(shè)置的細(xì)小縫隙排出，避免廢氣的堆積而對(duì)輪胎表面質(zhì)量造成影響。采用這一輪胎模具表面處理工藝所生產(chǎn)出的輪胎具有生產(chǎn)精度高、外形美觀和節(jié)省橡膠材料等的優(yōu)點(diǎn)。

結(jié)語

做好輪胎模具金屬表面的處理對(duì)于提高輪胎的制造質(zhì)量，延長(zhǎng)輪胎模具的使用壽命有著十分重要的意義。本文針對(duì)輪胎模具在使用過程中所存在的輪胎模具表面防護(hù)不足、處理工藝以及排氣孔堵塞等的問題進(jìn)行了分析，并對(duì)如何解決輪胎模具表面質(zhì)量提出了相應(yīng)的解決措施。

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