半钢子午线轮胎断面常见缺陷原因分析及解决措施

刘国英，张凤杰，赵辉

(桦林佳通轮胎有限公司，黑龙江 牡丹江 157032)

半钢子午胎的部分缺陷无法通过外观检查及机检发现，而这些缺陷却可以通过轮胎断面发现，轮胎断面的尺寸对轮胎的均匀性、高速、耐久等使用性能起到至关重要的作用，为此本文对常见的半钢子午胎断面缺陷原因进行分析，并提出相应的解决措施。

1 带束层波浪

带束层是子午线轮胎的重要部件，影响着轮胎的诸多性能。带束层波浪如图1所示，严重的带束层波浪可导致胎里不平废品，外观检查中容易发现，但是轻微的带束层波浪，很难从外观检查中发现，一旦流入市场，将影响轮胎的耐久性、抓地性以及乘坐舒适性能等。

1.1 原因分析

（1）胎冠形状、厚度、长度设计不合理。胎冠厚度不合理，轮胎硫化充满模具后，冠部厚度厚的部位带束层外凸，冠部厚度不足的部位带束层内凹；胎冠形状设计不合理也可导致带束层波浪，以沟槽平台结构的胎冠形状最为明显，半成品胎冠形状与模具形状不吻合，如胎冠的平台位置与模具的沟槽位置贴合，带束层将外凸。

（2）二段胎胚生胎外周过大。成型二段轮胎的生胎外周大大超越了模具的花纹沟底周长，硫化时，在合模力的作用下，胎肩过剩的材料就会流向胎面中部，造成整个轮胎断面成拱形，带束层成波浪状。

（3）硫化定型高度、压力不合理。硫化定型压力过大，会使胎冠反弧，造成带束层波浪。

1.2 解决措施

（1）针对不同花纹结构，准确设计胎冠半成品尺寸，保证胎冠沟槽与模具沟槽吻合良好。生产中使用CCD控制胎冠全宽、冠宽、米秤重量；根据不同胶料的收缩率设计预备胎面裁断长度，保证成型过程中胎面长度符合标准要求，严禁不合格材料的生产和使用。

(2)严格控制二段成型工艺。带束鼓周长不宜设计过大，一般规格，带束鼓周长要设计的比生胎外周小90～95 mm，传递环直径过大、RBF宽度过小、充气压力过大都会导致生胎外周超标，所以每班要做好设备开班检查，生胎外周更要做到开班、班中、班末、更换必查。

（3）根据生胎高度确定硫化定型高度。定型高度、定型压力开班、模具更换、胶囊更换后必须检查。

2 冠带层打褶

半钢子午胎冠带层大多采用棉纶66，棉纶材质的冠带层具有特殊的热收缩性，能够保持带束层的尺寸稳定性，同时降低带束层端点生热。冠带层在1层带束层端点附件打褶是半钢断面常见的缺陷，在使用过程中打褶部位易产生脱空，将影响轮胎的耐久性能。冠带层打褶图片如图2所示。

2.1 原因分析

（1）成型一段胎胚与二段带束层体组合时，接触面宽度不足。一段胎胚与二段带束层体接触面接触面积小，会导致一段胎胚在RBF拉伸充气后与二段冠带层着合不上，打压过程中，冠带层打褶。

（2）带束层、冠带层、胎侧、胎冠喷霜，材料间黏合性能差，打压过程中造成位移。

（3）冠带层起圈、收圈定位不合理。冠带层缠绕起圈或收圈后冠带层端点与带束层端点集中，打压后冠带层将从带束层脱开、打褶。

（4）带束层厚度大，冠带层宽度小。在LT规格中该现象较为明显，带束层厚度在1.6 mm以上，冠带层宽度为10 mm时，由于厚度梯度大，冠带层易在带束层端点打褶。

（5）带束层、冠带层宽窄不一。冠带层与带束层接头处，因搭接过小，在打压过程中容易在接头处脱开，打褶。

2.2 解决措施

（1）适当减小成型二段法兰盘三号工位的宽度，保证轮胎一段胎胚与二段带束层组合体的接触面宽度大于1层带束层宽度的一半。

（2）严格控制半成品黏度、焦烧时间，保证材料的先进先出，已经喷霜的部件不得使用。

（3）严控二段带束鼓的定中心装置，保证中心及两端定位精准，并确保冠带层在供料架上走料平直，前后导辊在一条直线上，冠带层出料与带束鼓鼓面相切，为保证起圈及收圈的缠绕质量可降低起圈及收圈的缠绕速度。

（4）带束层厚度超过1.6 mm时，冠带层宽度设计超过10 mm。

（5）严控半成品质量，不合格材料禁止使用。

3 材料端点集中

端点的集中在使用过程中会加剧应力集中，造成界面脱黏，甚至爆胎。常见的端点集中有冠带层与胎冠胶端点集中、三角胶与耐磨胶端点集中、胎侧胶与耐磨胶接点与二层帘布反包端点集中、内衬防擦布端点与二层帘布反包端点集中，分别如图3～图6所示。

3.1 原因分析

（1）胎面冠宽设计不合理，胎冠翼胶过膜，冠带层定位偏歪，带束层、冠带层黏度不足，滚压后位移等易造成胎冠端点与冠带层端点集中。

（2）三角胶、耐磨胶高度不合格，胎侧定位或贴合偏歪，易造成三角胶与耐磨胶端点集中。

（3）二层帘布宽度设计不合理，帘布、胎侧贴合偏歪，易造成耐磨胶端点与二层帘布反包段集中

（4）内衬总宽与二层帘布宽度设计宽度不合理，材料宽度不合格，预备防擦布复合偏歪，成型材料贴合偏歪都易造成内衬防擦布端点与二层帘布反包端点集中。

3.2 解决措施

（1）确保预备工艺半成品部件宽度、高度等尺寸复合标准，严禁不合格材料的生产和使用。

（2）严格控制半成品黏度、焦烧时间，保证材料的先进先出，已经喷霜的部件不得使用。

（3）部件宽度差级设计明显，内衬与二层帘布宽度半成品宽度差应大于6 mm，三角胶高度与耐磨胶高度差应大于8 mm。

（4）确保成型贴合灯标水平度、垂直度符合标准，贴合部件要对准灯标线。

4 耐磨胶打褶

4.1 原因分析

耐磨胶打褶是轮胎胎圈早期裂口的重要原因，轮胎使用过程中打褶部位易产生脱层裂口，影响轮胎的耐久性能，甚至爆胎，威胁乘客安全。耐磨胶打褶如图7所示。

（1）半成品耐磨胶形状不良，耐磨胶有沟，胎侧宽度、厚度不合格。

（2）成型胎侧打压，下压辊压力、停顿位置、时间不合理。

（3）胎圈部位材料过渡不良，硫化后材料重新分布，耐磨胶过渡移动。

（4）成型三角胶反包不实。

（5）胎体帘布打褶。

4.2 解决措施

（1）检查压出标准作业执行情况，保证材料宽度、厚度合格，使用门尼黏度合格胶料，防止侧胶硬度大挤压耐磨胶导致半成品耐磨胶形状不良，保持胎侧口型板清洁，口型、预口型无变形、无死角，防止胎侧有沟痕。

（2）成型生产中保证胎侧打压压力、下压辊打压位置及时间、RC辊动作符合标准。

（3）控制胎圈部位材料尺寸，避免端点集中。

（4）在结构设计上调整三角胶角度，90°改为110°，使用门尼黏度合格的胶料，加强工艺管理杜绝使用变形严重甚至漏气的反包胶囊，保证反包压力，适当延长反包时间可改善三角胶反包不实。

（5）一段机鼓宽度符合标准，确保胎体帘布在模具中充分伸张。

5 结语

针对半钢子午胎常见的断面缺陷进行分析，通过优化结构设计、生产过程的合理管控，设备及工艺参数确定，标准作业执行等有措施有效的优化轮胎断面尺寸，进一步提高轮胎的使用性能,取得了良好的社会及经济效果。