張 彬,孫洪林,朱 萍,袁 雷,陳 狄
(杭州中策清泉實業(yè)有限公司,浙江 杭州 311404)
在輪胎生產(chǎn)制造過程中,胎體簾布稀線是一種較為常見的質(zhì)量缺陷,在輪胎X光檢測中胎體簾布兩根或多根簾線間距超過標(biāo)準(zhǔn)。胎體簾布稀線在輪胎充氣后往往會表現(xiàn)出實鼓病象,影響輪胎品牌的美譽度,更為嚴(yán)重的是會影響到輪胎的均勻性和耐久性能,縮短輪胎的使用壽命,甚至導(dǎo)致輪胎在使用過程中胎側(cè)、胎肩脫層乃至爆破。
通過對出廠前輪胎病象的統(tǒng)計,胎體簾布稀線占輪胎檢測病象的20%。有效管控胎體簾布稀線問題,可提升輪胎品質(zhì)、降低過程損耗、延長輪胎使用壽命、降低故障率,從而產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟和社會效益。本工作在長期跟蹤分析及管控胎體簾布稀線問題的基礎(chǔ)上,從系統(tǒng)和機制上探索胎體簾布稀線的管控手段[1-6],以期為輪胎企業(yè)解決胎體簾布稀線問題提供參考。
胎體簾布稀線一方面是由于簾布本身存在稀線或不良造成,另外是由于胎體簾布在裁斷縫合、成型接頭縫合及成型充氣過程中產(chǎn)生,因此,常見的產(chǎn)生原因可以分為以下幾方面。
(1)壓延工序。壓延簾布過程中鋼絲跳線、錠子架張力不均勻?qū)е潞熅€稀密不均勻(見圖1)及簾布中空氣未被趕出、覆膠不良導(dǎo)致脫層(見圖2)等。
圖1 簾線稀密不均勻
圖2 簾布邊部脫層
(2)裁斷工序。簾布修邊余膠過多(見圖3和4)及縫合接頭虛接等。
圖3 簾布余膠過多
(3)成型工序。成型縫合接頭虛接、內(nèi)襯層/胎側(cè)/墊膠接頭虛開、胎里氣泡未處理等。
(4)其他方面。胎坯損傷、部件(內(nèi)襯層、胎側(cè))含有熟膠粒等。
通過對胎體簾布稀線產(chǎn)生原因的剖析可以看出,胎體簾布稀線產(chǎn)生于輪胎生產(chǎn)的主要工序,管控點很多,需要投入很多的精力。通過多年對胎體簾布稀線問題的研究,目前我公司主要分為日常管控和異常管控兩方面。
日常管控可以稱之為預(yù)防性管控,也就是對產(chǎn)生胎體簾布稀線的關(guān)鍵點進(jìn)行管理,防止胎體簾布稀線的產(chǎn)生。
2.1.1 壓延工序
(1)檢查錠子架張力。以一定時間為周期,循環(huán)檢查所有的錠子架張力,異常錠子架停用并進(jìn)行維護(hù)或更換,確保鋼絲張力的穩(wěn)定。
(2)檢查劃氣泡裝置完好度。每班對劃氣泡刀具的使用狀況進(jìn)行點檢,確保趕出簾布內(nèi)氣泡,降低簾布內(nèi)空氣含量。
(3)檢查整經(jīng)輥、壓力輥完好度,一旦出現(xiàn)損傷及時進(jìn)行處理,防止壓延過程中鋼絲移位跳線。
2.1.2 裁斷工序
(1)檢查縫合器。每天對縫合器的間隙、壓力及拼接狀態(tài)進(jìn)行日常檢查和保養(yǎng),該項工作專業(yè)性較強,一般由設(shè)備保養(yǎng)人員來做。
(2)檢查縫合接頭。每班對胎體簾布的縫合接頭進(jìn)行檢查,包括拼接錯位度、是否存在虛接、用刀片刮開接頭膠料查看簾線間隙等,該項工作列入操作人員的日常點檢項目。
(3)檢查簾布修邊狀況。操作人員注意檢查簾布修邊狀況,防止余膠過多導(dǎo)致接頭拼接間隙過大,或余膠過少導(dǎo)致拼接虛接。
2.1.3 成型工序
(1)點檢成型縫合器。由設(shè)備保養(yǎng)人員對縫合器的間隙、壓力及拼接狀態(tài)進(jìn)行日常檢查和保養(yǎng),防止接頭拼接引起的胎體簾布稀線。
(2)點檢超聲波裁刀。每天對超聲波裁刀狀況進(jìn)行檢查,并對復(fù)合件、墊膠裁切面質(zhì)量(光潔度、裁切角度等)進(jìn)行判別,防止部件接頭開引起稀線。
(3)控制胎體滾壓工藝參數(shù)。識別不同規(guī)格輪胎胎體滾壓的壓力和速度,并制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),一方面防止?jié)L壓打褶,另一方面防止胎里氣泡產(chǎn)生。
輪胎制造是一個繁雜的過程,涵蓋10多個工序,而其中近一半的工序都會對胎體簾布稀線產(chǎn)生影響,因此需要全方位對產(chǎn)生因素進(jìn)行管控,對管控薄弱點進(jìn)行彌補和強化。
異常管控為非常態(tài)化管控,即對每日檢查發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行匯總分析,及時識別日常管控中的異常點,查漏補缺,防止后續(xù)發(fā)生問題,進(jìn)而降低胎體簾布稀線的發(fā)生率。在此過程中,如果單靠少部分人來管理,存在響應(yīng)慢的問題,容易造成簾布稀線問題持續(xù)發(fā)生,因此,需要探索建立全員管理的方法。
首先,將胎體簾布稀線按病象分類,指導(dǎo)并要求成品檢驗人員按分類進(jìn)行判定,可快速鎖定產(chǎn)生點。綜合胎體簾布稀線產(chǎn)生的原因和病象表現(xiàn),可以將其分為簾布質(zhì)量、裁斷拼接、成型過程及其他原因產(chǎn)生的稀線4類,分別如圖5—8所示。
圖5 簾布質(zhì)量產(chǎn)生的稀線
圖7 成型過程產(chǎn)生的稀線(內(nèi)襯層接頭開)
圖8 其他原因產(chǎn)生的稀線(熟膠粒)
其次,生產(chǎn)技術(shù)管理人員根據(jù)成品輪胎檢驗的判級信息,鎖定異常點,結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場胎體簾布稀線要素的檢查,快速查找出胎體簾布稀線產(chǎn)生的原因。
最后,針對胎體簾布稀線管控異常點,分析并及時進(jìn)行糾正,防止再發(fā)生。
門尼粘度表征橡膠的相對分子質(zhì)量,主要反映膠料的流動性,門尼粘度高,其相對分子質(zhì)量高、塑性低,膠料的拉伸強度??;反之則相反。
胎坯成型過程中在定型、超定型時,簾布隨胎坯充氣急劇膨脹,胎體膠料保持一定的門尼粘度可確保簾布均勻膨脹。門尼粘度較低時,膠料流動性較強,胎體簾布膨脹較容易。
(1)當(dāng)膠料的內(nèi)應(yīng)力小于簾布撐開力時,簾布膨脹不均勻,導(dǎo)致胎體簾布稀線,如圖9所示。
圖9 胎體簾布撐開不均勻
(2)部件(簾布、內(nèi)襯層、墊膠等)接頭部位相對為胎坯較為薄弱的地方,簾布撐開較容易,使簾線密度低于其他位置,導(dǎo)致胎體簾布稀線,如圖10所示。
圖10 胎體接頭開
因此,控制胎體膠料的門尼粘度,降低胎體簾布的可塑性,可最大限度減少接頭質(zhì)量對胎體簾線排列的影響。
簾布收取溫度是生產(chǎn)簾布過程控制的一個重要指標(biāo),一般控制在45 ℃以下。
對一定時期的胎體簾布稀線發(fā)生率及胎體簾布收取溫度進(jìn)行統(tǒng)計,并以周為周期計算平均值,結(jié)果如表1所示,表中W1—W8分別表示第1—8周的平均值。
表1 胎體簾布稀線發(fā)生率與簾布收取溫度統(tǒng)計結(jié)果
從表1中周平均數(shù)據(jù)可以看出,胎體簾布稀線與簾布收取溫度的關(guān)聯(lián)性較大,當(dāng)收取溫度升高時,稀線發(fā)生率也隨之升高,當(dāng)收取溫度下降時,稀線發(fā)生率下降明顯。說明降低簾布收取溫度有利于減少胎體簾布稀線的發(fā)生。
目前,全鋼載重子午線輪胎胎體簾布的收取溫度一般控制在45 ℃以下,但從簾布收取溫度與稀線發(fā)生率的關(guān)聯(lián)性分析結(jié)果看,將簾布收取溫度控制在40 ℃以下更有利于避免胎體簾布稀線問題的發(fā)生。
成型平面寬指2個胎圈之間的距離,是胎坯的重要成型工藝參數(shù)。一般認(rèn)為,成型平面寬過大會導(dǎo)致胎體簾線彎曲過度或胎里出現(xiàn)不平整,過小則會出現(xiàn)胎里露鋼絲問題。但在實際生產(chǎn)中,當(dāng)成型平面寬設(shè)置不合理時不一定出現(xiàn)上述病象,而X光檢測發(fā)現(xiàn)胎側(cè)部位有不規(guī)則的單處或多處稀線(見圖11)。
圖11 成型平面寬設(shè)置不合理產(chǎn)生的稀線
在胎坯定型充氣過程中,內(nèi)壓使胎側(cè)部位的簾線向外膨脹,當(dāng)成型平面寬設(shè)置不合理時,在巨大內(nèi)壓作用下,簾線向外膨脹受到限制而發(fā)生側(cè)向滑移,導(dǎo)致簾線分布不均勻,出現(xiàn)胎體簾布稀線病象。
因此,在胎體簾布稀線管控中,應(yīng)關(guān)注成型平面寬是否按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。
胎體簾布稀線是全鋼子午線輪胎生產(chǎn)中容易產(chǎn)生的病象,控制其發(fā)生率有利于降低輪胎企業(yè)的生產(chǎn)成本和故障率,為企業(yè)帶來可觀的效益。為控制胎體簾布稀線的發(fā)生率,需要堅持相關(guān)工序要素的日常管控,也需要對異常點進(jìn)行分析、糾正及預(yù)防。
通過管控新方法的研究可以看出,如膠料門尼粘度、簾布收取溫度和成型平面寬等很多管控要素很容易被忽視,需要在管理過程中應(yīng)用發(fā)散性思維,審視生產(chǎn)現(xiàn)場和工藝控制要素,進(jìn)而梳理和管控,以減少胎體簾布稀線的發(fā)生。