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用力学方法提高翻胎胎面胶的耐磨性
发布时间:2015-08-18 11:24:19 发布者:兰溪荣恩铝轮有限公司 点击浏览:

胎面磨耗是影响轮胎寿命的关键特性,胎面胶耐磨性是衡量产品质量和使用功能一项极其重要的物理机械性能。提高传统法翻胎胎面胶耐磨性向来有着两条途径,化学方面取决于最佳的胶料配方和相应的硫化程度,而力学方面则有更多的方法。笔者以多年翻胎工艺技术工作的实践与体会,阐述如何用力学的方法来提高翻胎胎面胶的耐磨性:

1、胶料密炼与胎面压出
采用密炼机混炼翻胎胎面胶料,炭黑和其它配合剂分散均匀,能提高翻胎胎面胶料的物理机械性能,其中也包含了耐磨性能。翻胎胎面胶条由挤出机口形板压出,除满足半成品部件几何形状需要外,由于混炼胶无张力及密实无气泡,也能提高翻胎胎面胶的耐磨性。
2、硫化程度与内压介质
翻胎胎面胶欠硫或过硫都会影响到耐磨性。硫化内压介质若是冷空气,翻胎胎面胶靠外模温度单面进行加热,由于轮胎是厚制品,要使修补的洞底胶料和衬垫表面胶料都硫化到位,硫化时间比较长,才能达到与胎体所需的粘合强力。通常是内压介质过热水硫化工艺时间的两倍,因此胎面表层胶料大大过硫,必然影响到耐磨性。硫化内压介质采用过热水后可以内外同时加热,硫化时间缩短了一半,胎面表层胶料过硫的成份则大为减少,也能提高翻胎胎面胶的耐磨性。
3、选模尺度与内压压力
胎胚选模尺寸是否适应内模的尺寸,关系胎胚与内模实际压强的大小,如果胎径过小或模径过大,模内胎胚和水胎伸张时消耗掉大部分内压力,胎胚与内模实际压强就要大打折扣,内压表显示的数值只是一个假像。以“直径测算法”选胎配模,通常换算后胎与模直径差额只需留6~12㎜,横向花纹的内模只取小值,纵向花纹的内模可取大值,实际压强的增加等于间接提高了硫化的内压,也能提高翻胎胎面胶料的耐磨性。
即使选胎配模很合理,通过适当提高硫化内压,更能提高硫化胶的致密性,将翻胎硫化内压从1.1MPa提高到1.5MPa,铸钢硫化外模承受力不会有问题,而内压过热水要比用压缩空气更安全。直接提高硫化的内压,也能提高翻胎胎面胶的耐磨性。
4、断面宽窄与直径变量
超长胎面经紧缩后使用能提高胶料的耐磨性。由于尼龙斜交旧轮胎断面宽度已大大超过轮胎名义断面宽,翻胎内模断面宽设计则小于轮胎名义断面宽,用“直径测算法”量胎配模,胎胚断面宽超出内模断面宽的那一部分以二进一计入直径,合模后在无内压情况下胎胚断面轮廓形状自行得以调整,即表现于压迫胎侧挺伸了直径。启模时断面宽虽无法完全恢复,而直径则明显地收缩。轮胎充气使用又扩展了断面宽,直径伸展则受到了抑制,胎面胶在未拉伸状况下使用,既耐剌扎又耐磨耗。
钢丝子午翻胎胎面可以“超长紧缩”, 胎胚量胎配模要求合模后胎侧子午线留有一定的松懈度,内压下75°左右交叉的钢丝带束层具有“剪刀效应”, 带束层仍有一定的伸张率,启模后轮胎直径得以收回还原而胎面胶则被紧缩,充气使用时钢丝子午胎由于外径不会伸张,因而紧缩状态下的胎面更耐剌扎,也能提高翻胎胎面胶的耐磨性。
5、触地面积与压强分布
胎面触地印痕两头尖弧,冠内磨面就很不耐磨。它与内模胎面弧高取值过大有一定的关系。或者胎面冠内触地实际磨面面积小,与冠内花纹沟宽过大和花纹走向角度过大也会有关系。另外气压过高,胎冠内触地压强过大,而胎肩触地压强受力又过小,都会出现冠磨快现象。或者横向花纹节数过多则节距过小也有点关系。普通公路驱动轮使用横向花纹较耐磨,由于横向花纹呈板块状,冲气后能抑制胎面抛高,胎面较平弧(但要适度,否则易出现肩空、鼓包或肩裂质量问题),胎面压强较均衡也就比较耐磨。轮胎在大磨时也应尽量保留缓冲层,有完好的缓冲层也可抑制胎面冲冠。纵向花纹的内模要比横向花纹更要缩小内模断面宽度,并相应扩大内模直径,量胎配模的适模直径尺寸改取胎与模直径差额的上限,就可以改造翻胎成品内轮廓,硫化后使胎冠内腔断面轮廓呈“倒立鸡蛋形”,致使胎冠挺伸已经到位,轮胎充气使用由于只扩展了横断面和胎肩部,而不再扩展胎冠顶,便可克服了胎冠抛高和出现异常扩宽纵向花纹沟的现象,免使胎冠磨耗加速,也能提高翻胎胎面胶的耐磨性。
6、花块蠕动与胶料硬度
胎面花纹沟如过密过深则花纹块面积和体积都会变小,减小花纹块/沟比,则意味着更少的橡胶承受按比例增高的应变,触地过程花纹块蠕动大,就会引起曳地磨损。或者胎面胶的硬度偏低了,也会加大接地过程花纹块的蠕动,除增加滚动阻力和滞后损失外,还会引起花纹块锯齿状曳地磨损,加快了胎面胶的单位磨耗量。另外气压不足也会引起类似这样的磨损。因此,内模设计时载重胎胎面花纹块面积通常以胎面的75~80%为妥,胎面胶配方设计时根据不同使用条件硬度设定在62~68度区间内也较妥当,也能提高翻胎胎面胶的耐磨性。