轮胎再制造装备及认证评价体系概述

康建丽(中国兵器工业集团第五二研究所烟台分所，山东　烟台　264003)



轮胎再制造装备及认证评价体系概述

康建丽
(中国兵器工业集团第五二研究所烟台分所，山东烟台264003)

摘要：介绍了轮胎再制造的工艺、设备，以及生产过程中质量影响因素和控制方法。并重点论述了轮胎再制造产品认证评价体系的对象选择，认证模式等。

关键词：轮胎；再制造；热翻；冷翻；打磨；检测

1　轮胎再制造业技术与装备

1.1轮胎再制造工艺

目前轮胎再制造生产方式分为：

（1） 模型热硫化再制造（热翻）：主要分为两种方式，传统的热翻法使用两半模硫化，用于斜交胎再制造。随着轮胎子午化率的提高，新型模型法再制造工艺得到应用。模型法轮胎再制造（热翻新）明显区别于传统轮胎再制造方法，采用活络模硫化，此工艺保留了热模法轮胎再制造外形几何尺寸精确的优点，同时采用了低温硫化方式将胎体的热破坏降低到最小程度。工艺流程见图1。

图1　模型热硫化再制造流程

（2） 预硫化胎面再制造(冷翻)；为目前轮胎再制造的主流工艺，其中载重轮胎70%～80%采用预硫化工艺进行再制造。预硫化法在低温下硫化再制造轮胎，节能的同时减轻了胎体因二次硫化产生的老化现象，更好地保护了胎体质量，延长了轮胎使用寿命，使再制造轮胎的行驶里程可与新胎媲美甚至超过新胎。工艺流程见图2。

图2　预硫化胎面再制造流程

从再制造轮胎工艺流程看，轮胎再制造过程无论采取何种工艺均需经过胎体选择、打磨、新胎面贴合成型、硫化四道工序，因此做好这四道工序的质量控制是保证轮胎再制造质量的关键。

1.2轮胎再制造设备

轮胎再制造加工设备主要是由轮胎打磨机、胎面喷涂装置、胶浆搅拌机、翻胎挤出缠绕机、翻胎成型帖合机、胎冠刻花机、翻胎硫化设备等主要设备组成。

轮胎打磨为轮胎再制造生产中最为重要的设备，代表着轮胎再制造设备的水平。胎面打磨是否符合要求是轮胎再制造成功的关键之一。目前各种规格的仿型轮胎打磨机已基本上代替了各式传统轮胎打磨机。可以使胎面被磨成任何不同弧度的轮廓曲线，还可以将胎面的肩部磨成棱角或反弧形状，尺寸精度可达0.2 mm。传统轮胎打磨机造价低，但无法准确控制打磨精度和打磨形状，对操作人员技术要求高。

成型机是将预硫化胎面胶条、中垫胶或是挤出复合的胎条贴合于打磨合格的胎体之上，经过定长、接头、排气压合等操作完成轮胎再制造成型。一般该设备设有高压、低压两个压力供贴合于胎体上，用气动压合辊滚动压合。当然也有先进全自动供料、自动对中成型设备，其效率提高很多。

轮胎再制造硫化设备根据工艺采用硫化罐或模型硫化机，要求设备对温度、压力及时间进行控制，以保证硫化质量。

1.3轮胎再制造检测设备

检测设备在轮胎再制造过程中，从胎体进厂到成品出厂始终确保轮胎再制造质量，它们可以对人们不易直接发现的内在质量缺陷通过各种手段确诊。同时在上述设备中常配有夹持装置，也可以在这些设备上进行手工解剖检查或是对轮胎的人工修补。

常用的设备有：

（1）高频（电磁波）、高电压钉孔无损检验机(NDT)。

（2）轮胎充压验胎机。用于轮胎胎体的外形尺寸、气密性及其他明显的胎体缺陷检验。

（3）其它检验设备。包括气针充压探伤装置，扩胎机检验装置等。

（4）无损检测设备。包括超高频超声波无损检测机(NDI)、X光轮胎无损探伤机、激光全息无损探伤机、激光散斑无损探伤机等。

2　轮胎再制造生产过程质量影响因素和控制方法

2.1轮胎再制造生产过程关键控制点

根据轮胎翻修及橡胶制品质量监督检验测试中心近几年来对再制造轮胎产品检验数据统计，大部分的再制造轮胎损坏是在行驶中发生爆破。分析再制造轮胎行驶时发生爆破的故障轮胎的数据，可以得出爆破的主要原因，归纳如下：

（1）胎体损伤部位漏修，使用时迅速扩大；占损坏比例的5%。

（2）胎体使用寿命到期，使用时迅速解体；占损坏比例的6%。

（3）修补部位强度不足，遇障碍物引发爆破；占损坏比例的10%。

（4）补垫粘贴不牢，不耐老化引起衬垫脱开，翘边磨破内胎引起外胎爆破；占损坏比例的15%。

（5）再制造轮胎结构不合理或使用的胶料不当，高速行驶时升温过高导致轮胎脱空爆破；占损坏比例的20%。

（6）再制造工艺控制不当，如入模尺寸不合适，导致再制造时胎体受伤或结构变异，使用时爆破；占损坏比例的20%。

（7）工艺未达到要求，如欠硫、粘贴不牢等，导致行驶时胎面大面积脱空。占损坏比例的20%。

以上缺陷造成的损坏占到总体的96%，这些问题主要是在胎体选择、修补过程、胎面材料质量、再制造工艺条件的控制原因引起的，因此注意胎体选择和检查、修补工艺、胎面材料质量、再制造工艺条件的控制均会对质量产生重要影响。

2.2轮胎再制造生产过程控制方法

使再制造轮胎达到安全使用的要求，应满足以下条件：

（1）选择可再制造的胎体，防止损伤部位过大及漏检的胎体被再制造使用；

（2）采用成熟的轮胎再制造技术，包括原材料及配方，防止再制造部位脱开及行驶中产生高温；

（3）企业有对再制造轮胎生产过程及成品质量控制的技术与装备，防止不合格的再制造轮胎装车使用。

3　胎体选择

鉴别经使用后的轮胎是否可作为再制造胎体的技术非常复杂，一条旧轮胎若要再制造，需对可见的损伤、隐形的损伤（如胎体内脱空、裂纹、气泡、钢丝生锈、帘线疲劳、松散、钢丝拉链式断裂等）和胎体使用寿命进行评定和确认。对轮胎胎体的检查需要丰富的检测经验和高级的检测手段。可见的损伤经清理后即可判定能否再制造，对于隐形的损伤则需借助无损检测设备来进行判断。

对于胎体损伤有四种检测方法：

（1）人工损伤检查

由人工配以照明及简单工具（锤、锥子）、扩口器等进行检验。这一方法至今仍是必要的，通过这一方法可以筛选掉85%的不合格胎体。

我国轮胎再制造企业现主要采取由人工敲击胎体，根据损伤部位发出声音异常的方法来发现胎体脱空较为有效。但对人员经验要求较高，漏检率很高。在检测企业质检中心送检的再制造轮胎中，不合格品中有15%是由于胎体损伤缺陷漏检造成的。因此，仅凭人工检查的方法很难保证再制造轮胎的胎体质量，对隐性的胎体损伤不能保证完全检出，必须增加其他手段进行检查。

（2）充压缩空气检查

这一方法是国际广泛采用的检测手段。对于隐形的损伤，在20世纪90年代中期以前，主要采用对胎体充气的检验方法，这种方法可检出范围较大的“硬伤”，如脱空、胎体骨架材料断裂、胎圈异常、钉眼等。但难免会出现对隐形的损伤漏检，而且如有胎体钢丝拉链式断裂，检验时不慎充气会使轮胎爆破导致伤人，因此该方法应在有防护的条件下进行。

（3）无损检验

20世纪90年代中期以后欧美国家开发出专供再制造轮胎及胎体检测的设备，包括：

高电压钉孔无损检验机(NDT)，可检出胎体微小的钉眼及裂纹。

小型X光验胎机，可检出胎体骨架材料即钢丝帘线及钢丝圈断裂或松散；检验直观性好，但价格昂贵，操作复杂。

超声波验胎机，可检出胎体脱空、裂纹、气泡、欠硫、钢丝生锈、帘线疲劳松散和钢丝拉链式断裂等，但被检轮胎胎体需磨去胎面花浸入水中，使用不方便。

激光散斑无损探伤机，检出功能近似于超声波验胎机，被检的轮胎无需浸入水中及磨去胎面花纹，可检出胎体中2 mm大小的缺陷，是目前较先进的胎体检测设备。

电磁波验胎机，可检出钢丝生锈部分。

（4）胎体寿命终结评估

轮胎使用后的残余寿命评估始终是轮胎再制造行业的一大难题，目前还没有有效的手段进行精确的判断。现在的主要手段仍是根据轮胎胎体质量，使用年限等进行人工的综合分析判断，也可以在人工损伤检查时进行。参见图3～5。

欧美的轮胎再制造企业的胎体检查工序根据各自工艺采用不同配备。

美国Bandage公司对胎体检查进行三级检查：人工检查→钉孔无损检验→胎体打磨后，超声波检验。

英国Bandvulc公司对胎体检查进行三级检查：人工检查→充压检查→胎体打磨后，超声波检验。

法国Michelin公司对胎体检查进行四级检查：人工检查→钉孔无损检验→X光检验→胎体打磨后，激光散斑检验。在检查载重汽车轮胎时，通过后三级检验可在人工检查合格的胎体中再检出15%的废胎。

图3　人工检查和NDT钉孔检查

图4　激光散斑检验

图5　充压检查

目前我国大部分轮胎再制造企业仍完全人工检查方式挑选胎体，根据GB7037—2007 载重汽车再制造轮胎标准，轮胎再制造企业必须对胎体进行二级检验，即人工检验和充压检验。而从保证胎体质量的要求来看，如能采用三级检查：人工检查→钉孔无损检验→胎体打磨后，激光散斑检验。将大幅减少不合格胎体的漏检率。

4　胎体损伤的修补范围

我国已有强制性国家标准《GB 7037载重汽车翻新轮胎》， 标准中对允许的胎体损伤修补范围做出了明确的规定，轮胎再制造企业应该严格按照国家标准执行。

5　再制造轮胎胶料的质量控制

再制造轮胎所用的胶料应该符合再制造轮胎的使用性能要求，为保证再制造胎的质量，再制造轮胎使用的各种胶料、胶件（如预硫化胎面、预硫化缓冲胶、包封套、硫化内胎等）等均需有质量指标。对于外购胶料，供货单位应提供质量保证及使用、保存条件说明。

近年来我国轮胎再制造企业中采用预硫化方式进行再制造的越来越多，大部分中小型企业采用外购预硫化胎面、预硫化缓冲胶方式进行生产，因此对预硫化胎面、预硫化缓冲胶的质量进行控制，制订标准成为保证再制造轮胎质量的前提。这两项标准中对胶料的要求仅为最低要求。

6　轮胎再制造产品认证评价体系

6.1轮胎再制造产品认证对象选择

通过对国内外轮胎再制造行业的调查发现，载重汽车轮胎和工程机械车辆轮胎是再制造的主要对象。目前我国轮胎再制造总量的80%以上集中在公交、货运载重汽车轮胎的再制造上。我国公路运输业处于高速发展期，运输公司从节约成本出发使用再制造轮胎的比例也在不断提高。

由于我国载重轮胎再制造企业技术水平差别较大，产品质量不稳定，无照经营的翻胎作坊快速发展，各种打着翻胎旗号的加工轮胎搅乱我国再制造轮胎市场，造成人们对再制造轮胎的片面认识。通过对载重汽车轮胎再制造技术方法和产品进行认证规范，形成完善的法规体系，并进一步指导企业再制造产品的生产，提高技术装备水平，规范再制造企业，有助于轮胎再制造行业的健康发展。

6.2轮胎再制造产品认证模式

新的轮胎产品是强制性认证产品，采用第五种认证模式，即型式试验+质量体系评定+认证后监督。由于再制造轮胎产品的安全性能应与新轮胎完全一致，对其也应按照第五种认证模式进行认证。

再制造轮胎与新胎的最大区别是其胎体经过使用后，因使用条件不同，不同胎体间的差别很大，要从中挑选出适合再制造的胎体成为再制造轮胎合格与否的关键，因此在认证过程中要特别关注胎体的选择与评价。轮胎再制造企业应该保证通过有效的手段对胎体进行检验，仅凭目前人工检验方法是不能达到这一要求的。企业应添加必要的检测设备来挑选胎体，在认证规则的编制当中应对此关注。

轮胎再制造过程无论采取何种工艺均需经过胎体选择、打磨、新胎面贴合成型、硫化四道工序，因此做好这四道工序的质量控制是保证轮胎再制造质量的关键。在编制认证规范时应从加强生产过程控制入手，编制生产一致性要求。

6.3轮胎再制造产品认证对企业的影响

目前，以年产10～20万条的一套完整的轮胎再制造设备价格在50～100万之间，其中不包括检验设备（充压检验机、无损检测设备）。如对再制造轮胎进行认证，为保证产品质量，必然要求企业增加必要的检测设备。

根据国家标准要求，企业在对轮胎再制造前和再制造后均应进行充压检查，因此企业必须有充压检查机。充压检查机目前的市场价格在10万元左右，增加这一设备应该在企业的承受能力之内。

其他无损检测设备价格较贵，钉孔检查设备价格在20～30万之间；激光散斑无损检测机的价格更高，进口设备在100万/台，国产设备价格也在50万以上。要求增加这些设备将会给企业增加很大负担。

综合考虑国内现实情况，在认证规范中要求企业在胎体选择是应进行二级检查，即人工检查和充压检查比较符合我国现实。

Summary of tire manufacturing equipment and certif cation assessment system

（R-01)

Summary of tire manufacturing equipment and certif cation assessment system

Kang Jianli
（China North Industries Group 52 Institute Yantai Branch Off ce, Yantai264003, Shandong ,China)

key words:tyre; remanufacturing; heat retread; cold retread; polishing; checking

Abstract:This paper introduced the tire remanufacturing process, equipment, and quality control method and the factors affecting the production process. And mainly discusses the object choice of tire remanufacturing product certif cation evaluation system, the authentication mode, etc.

中图分类号：TQ336.16

文章编号：1009-797X(2016)13-0041-05

文献标识码：A

DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2016.13.008

作者简介：康建丽(1965-),女，会计师，大学本科学历，目前在中国兵器工业集团52研究所从事计划财务管理、质量管理工作。

收稿日期：2016-05-06