子午線輪胎各部位缺膠產生原因及解決措施

方迪 潘駿

摘要：隨著我國汽車工業的高速發展，拉動了下游輪胎行業的發展，輪胎需求量逐年增高的同時，對輪胎的品質也在不斷提高。本文主要是通過介紹子午線輪胎的組成部分，對子午線輪胎在制造過程中各個部位的缺膠原因進行了分析，并對避免各個部位的制造缺陷的解決措施進行了歸納總結，對子午線輪胎的制造過程具有一定的指導作用。

關鍵詞：子午線輪胎;硫化;缺膠

子午線輪胎在我國的社會發展中起著重要的作用，由于子午線輪胎與斜交輪胎在結構特點和制造工藝上不同，使得子午線輪胎在制造過程中所需要的部件較多，設備較為復雜，因此如何避免子午線輪胎在制造過程中的缺陷成為研究子午線輪胎的重點內容。

1.子午線輪胎的組成及優缺點

1.1子午線輪胎的組成

子午線輪胎與斜交輪胎的不同在于，子午線輪胎胎體的簾線排布不是相互交叉的，而是與外胎斷面接近平行，簾線的角度較小，一般為0°，胎體簾線之間沒有相互的維系交點，在汽車行駛的過程中，子午線輪胎的冠部承受的周圍應力較大，周向伸張較為嚴重，胎體成輻射狀，這也導致子午線輪胎在制造過程中緩沖層需要采用周向排列的鋼束帶層，與胎體簾線角度成27°相交，從而限制輪胎的周向變形。

根據材料的不同，子午線輪胎可以分為全鋼絲子午線輪胎、半鋼絲子午線輪胎和全纖維子午線輪胎三種類型：

全鋼絲子午線輪胎在制造過程中胎體和帶束層均用鋼絲簾線，廣泛的被應用在大型的載重工程機械車輛上，全鋼絲子午線輪胎的結構主要包括以下幾方面：

1）胎體：在制造過程中胎體常采用單層鋼絲簾布或者人造絲、尼龍、芳綸等材料;

2）帶束層：帶束層在制造過程中多為鋼絲簾布組成，通常需要采用3-4層;

3）胎肩墊膠：胎體與帶束層之間有中間層;

4）胎圈：由鋼絲圈、上下三角膠芯、鋼絲包布加強層和子口護膠等部件構成;

5） 胎面膠：胎面上層膠、下層膠;

6） 胎側膠。

半鋼絲子午線輪胎在制造過程中胎體采用人造絲或者其他纖維，帶束層采用鋼絲簾線，一般應用在轎車或者輕型卡成上，半鋼絲子午線輪胎結構主要包括以下幾方面內容：

1）胎圈：胎圈通常是由鋼絲圈、復合三角膠組成;

2）胎體：胎體采用纖維簾布組成，一般需要1-2層;

3）帶束層：帶束層采用鋼絲簾布層組成，一般需要2層;

4）冠帶：在設計過程中，按技術設計有時加一至二層尼龍簾布層，以提高轎車胎的高速性能;

5）胎面膠;

6）胎側膠;

7）內襯層。

全纖維子午線輪胎在制造過程中胎體及帶束層采用人造絲或者其他纖維簾線，通常應用在低速轎車或者拖拉機上。

全纖維子午線輪胎一般在制造過程中，胎體采用二至三層纖維組成，帶束層選用二層鋼絲簾線，一般無需胎冠層。

1.2子午線輪胎的優缺點是：

子午線輪胎在使用過程中，與斜交輪胎相比有著巨大的優勢，子午線的優點主要包括以下幾方面：

1）子午線輪胎與斜交輪胎相比，子午線輪胎的接地面積大，使得子午線輪胎的附著性較好，胎面的滑移較小，在使用過程中受到的滾動阻力小，使用壽命較長;

2）子午線輪胎在制造過程中胎冠較厚，且帶束層較為堅硬，使得子午線輪胎在使用過程中不易被刺穿，行駛過程中受到的變形較小，從而可降低油耗;

3）子午線輪胎在制造過程中徑向彈性較大，使得子午線輪胎的緩沖性較好，可以承受更高的載荷;

4）子午線輪胎的簾布層較少，胎側薄，使得子午線輪胎的散熱性較好;

5）子午線在轉向和行駛過程中因承受側向力時，接地面積基本保持不變，穩定性較好。

但子午線輪胎在使用過程中也存在著缺陷，主要缺點有以下幾個方面：

1）因胎側比較薄，胎冠較厚，與胎側的過渡區易產生裂口;

2）吸震能力弱，胎面噪聲大;

3）制造技術要求高，成本較高;

據國家工信部公布數據顯示，2016年我國輪胎的子午線化率接近66%，在未來的中比例仍會持續上升。但子午線制造過程中的缺膠現象是制約子午線輪胎發展的一個關鍵點，改善子午線輪胎生產過程中的缺膠率，將是各個輪胎企業的研究重點。

2.子午線輪胎的缺膠原因分析及解決措施

2.1胎側和胎肩缺膠

1）下胎側

子午線輪胎的下胎側出現缺膠一般出現在裝配線附近，嚴重時可以存在裝配線的大半圈位置，主要造成原因是裝配線上胎體簾布的反包端點和三角膠端點造成的，在注膠過程中，由于外護膠與胎側的復合坡度較小，胎側的外表面很容易產生一個棱，使得膠料難以流動，如果排氣孔處的膠料先接觸到模型，而造成排氣孔堵塞的話，這就使得膠料在流動過程中難以將模型中的空氣排出，造成下胎側缺膠。

在解決子午線下胎側缺膠問題時，可以在裝配線上把反包端點和三角膠端點都設計上;增大外護膠與胎側面額復合坡度;在擠出三角膠的過程中可以采用硬度不同的膠料復合擠出;在二次定型時，增大定型壓力，把握好二次定型的時間，同時胎胚在存放過程中時間不能太長，一般為2～72小時之內，如果胎胚存放的時間過長的話，很容易造成反包端點與三角膠端點處的膠料因冷流作用而變薄。

2）上胎側和胎肩

上胎側和胎肩的缺膠由于胎胚成形時的部件位置和成型方式的不同，造成缺膠的部位不同，通常容易在防擦線附近或者胎肩的花紋處出現缺膠，嚴重時在周向的一圈內都會存在缺膠，造成缺膠的原因可能為以下幾方面：

（1）胎側與胎冠的重疊太大或者太小，太大造成重疊處隆起，膠料流動性變差，太小則使得重疊處凹陷，使得周邊膠料向凹陷處流動，造成缺膠;

（2）胎側與胎冠重疊部分與簾布反端點距離太近，造成凹陷，周圍的膠料向凹陷處流動，產生缺膠;

（3） 在側包冠或者冠包側容易窩藏氣體，如果氣體排不出，在輥壓過程中容易造成溝槽，從而產生缺膠;

（4）胎面肩部過寬或者過窄也會使膠料產生流動，造成胎肩缺膠;

（5）硫化時溫度升的過快，硫化期間內壓不足，造成缺膠

（6）排氣線與排氣眼堵塞，使胎側部位空氣無法排成，造成缺膠

2.2胎圈缺膠

胎圈缺膠是由于合模時胎胚偏歪，或者胎胚放置時間過長時，鋼絲圈變形造成膠邊或者膠圈產生缺膠，可以在定型過程中將定型壓力增大一些，使得鋼絲圈撐圓;其次，子午線輪胎缺膠也可能是由于膠料大范圍的流動或者胎圈內的參與氣體所致，因此，在胎胚的制造過程中，應避免過大的胎踵，選用合適的胎圈包布或者胎圈包膠片。同時胎側外護膠的門尼值應盡量與內襯貼邊膠的門尼值相近，使兩者膠料流動通暢。

2.3胎冠缺膠

受活絡模的影響，在子午線輪胎制造過程中，胎冠缺膠可能有以下原因造成：1）在采用活絡模進行子午線線輪胎的制造過程中，很容易造成套管的堵塞，最終導致胎冠邊將模型縫封死，造成空氣不易排出，導致胎冠缺膠;2）套管位置設計不合理，使得胎胚膨脹，膠料向胎面流動，使得胎冠缺膠;3）定型壓力較大。造成胎冠缺膠，因此，解決胎冠缺膠的方法為：設計過程中，設計合理的套管位置，選用合適的定型壓力。

3.結論

綜上所述，子午線輪胎產生缺膠的原因是受多個因素的影響，因此在子午線輪胎的制造過程中，選擇合適流動性的膠料，應使胎胚的表面盡可能的接觸到模型表面，減少空氣的滯留，同時要增加設計過程的合理性驗證，減少設計過程中缺陷，減少子午線輪胎缺膠現象的發生。

參考文獻

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