子午线轮胎各部位缺胶产生原因及解决措施

方迪 潘骏

摘要：随着我国汽车工业的高速发展，拉动了下游轮胎行业的发展，轮胎需求量逐年增高的同时，对轮胎的品质也在不断提高。本文主要是通过介绍子午线轮胎的组成部分，对子午线轮胎在制造过程中各个部位的缺胶原因进行了分析，并对避免各个部位的制造缺陷的解决措施进行了归纳总结，对子午线轮胎的制造过程具有一定的指导作用。

关键词：子午线轮胎;硫化;缺胶

子午线轮胎在我国的社会发展中起着重要的作用，由于子午线轮胎与斜交轮胎在结构特点和制造工艺上不同，使得子午线轮胎在制造过程中所需要的部件较多，设备较为复杂，因此如何避免子午线轮胎在制造过程中的缺陷成为研究子午线轮胎的重点内容。

1.子午线轮胎的组成及优缺点

1.1子午线轮胎的组成

子午线轮胎与斜交轮胎的不同在于，子午线轮胎胎体的帘线排布不是相互交叉的，而是与外胎断面接近平行，帘线的角度较小，一般为0°，胎体帘线之间没有相互的维系交点，在汽车行驶的过程中，子午线轮胎的冠部承受的周围应力较大，周向伸张较为严重，胎体成辐射状，这也导致子午线轮胎在制造过程中缓冲层需要采用周向排列的钢束带层，与胎体帘线角度成27°相交，从而限制轮胎的周向变形。

根据材料的不同，子午线轮胎可以分为全钢丝子午线轮胎、半钢丝子午线轮胎和全纤维子午线轮胎三种类型：

全钢丝子午线轮胎在制造过程中胎体和带束层均用钢丝帘线，广泛的被应用在大型的载重工程机械车辆上，全钢丝子午线轮胎的结构主要包括以下几方面：

1）胎体：在制造过程中胎体常采用单层钢丝帘布或者人造丝、尼龙、芳纶等材料;

2）带束层：带束层在制造过程中多为钢丝帘布组成，通常需要采用3-4层;

3）胎肩垫胶：胎体与带束层之间有中间层;

4）胎圈：由钢丝圈、上下三角胶芯、钢丝包布加强层和子口护胶等部件构成;

5） 胎面胶：胎面上层胶、下层胶;

6） 胎侧胶。

半钢丝子午线轮胎在制造过程中胎体采用人造丝或者其他纤维，带束层采用钢丝帘线，一般应用在轿车或者轻型卡成上，半钢丝子午线轮胎结构主要包括以下几方面内容：

1）胎圈：胎圈通常是由钢丝圈、复合三角胶组成;

2）胎体：胎体采用纤维帘布组成，一般需要1-2层;

3）带束层：带束层采用钢丝帘布层组成，一般需要2层;

4）冠带：在设计过程中，按技术设计有时加一至二层尼龙帘布层，以提高轿车胎的高速性能;

5）胎面胶;

6）胎侧胶;

7）内衬层。

全纤维子午线轮胎在制造过程中胎体及带束层采用人造丝或者其他纤维帘线，通常应用在低速轿车或者拖拉机上。

全纤维子午线轮胎一般在制造过程中，胎体采用二至三层纤维组成，带束层选用二层钢丝帘线，一般无需胎冠层。

1.2子午线轮胎的优缺点是：

子午线轮胎在使用过程中，与斜交轮胎相比有着巨大的优势，子午线的优点主要包括以下几方面：

1）子午线轮胎与斜交轮胎相比，子午线轮胎的接地面积大，使得子午线轮胎的附着性较好，胎面的滑移较小，在使用过程中受到的滚动阻力小，使用寿命较长;

2）子午线轮胎在制造过程中胎冠较厚，且带束层较为坚硬，使得子午线轮胎在使用过程中不易被刺穿，行驶过程中受到的变形较小，从而可降低油耗;

3）子午线轮胎在制造过程中径向弹性较大，使得子午线轮胎的缓冲性较好，可以承受更高的载荷;

4）子午线轮胎的帘布层较少，胎侧薄，使得子午线轮胎的散热性较好;

5）子午线在转向和行驶过程中因承受侧向力时，接地面积基本保持不变，稳定性较好。

但子午线轮胎在使用过程中也存在着缺陷，主要缺点有以下几个方面：

1）因胎侧比较薄，胎冠较厚，与胎侧的过渡区易产生裂口;

2）吸震能力弱，胎面噪声大;

3）制造技术要求高，成本较高;

据国家工信部公布数据显示，2016年我国轮胎的子午线化率接近66%，在未来的中比例仍会持续上升。但子午线制造过程中的缺胶现象是制约子午线轮胎发展的一个关键点，改善子午线轮胎生产过程中的缺胶率，将是各个轮胎企业的研究重点。

2.子午线轮胎的缺胶原因分析及解决措施

2.1胎侧和胎肩缺胶

1）下胎侧

子午线轮胎的下胎侧出现缺胶一般出现在装配线附近，严重时可以存在装配线的大半圈位置，主要造成原因是装配线上胎体帘布的反包端点和三角胶端点造成的，在注胶过程中，由于外护胶与胎侧的复合坡度较小，胎侧的外表面很容易产生一个棱，使得胶料难以流动，如果排气孔处的胶料先接触到模型，而造成排气孔堵塞的话，这就使得胶料在流动过程中难以将模型中的空气排出，造成下胎侧缺胶。

在解决子午线下胎侧缺胶问题时，可以在装配线上把反包端点和三角胶端点都設计上;增大外护胶与胎侧面额复合坡度;在挤出三角胶的过程中可以采用硬度不同的胶料复合挤出;在二次定型时，增大定型压力，把握好二次定型的时间，同时胎胚在存放过程中时间不能太长，一般为2～72小时之内，如果胎胚存放的时间过长的话，很容易造成反包端点与三角胶端点处的胶料因冷流作用而变薄。

2）上胎侧和胎肩

上胎侧和胎肩的缺胶由于胎胚成形时的部件位置和成型方式的不同，造成缺胶的部位不同，通常容易在防擦线附近或者胎肩的花纹处出现缺胶，严重时在周向的一圈内都会存在缺胶，造成缺胶的原因可能为以下几方面：

（1）胎侧与胎冠的重叠太大或者太小，太大造成重叠处隆起，胶料流动性变差，太小则使得重叠处凹陷，使得周边胶料向凹陷处流动，造成缺胶;

（2）胎侧与胎冠重叠部分与帘布反端点距离太近，造成凹陷，周围的胶料向凹陷处流动，产生缺胶;

（3） 在侧包冠或者冠包侧容易窝藏气体，如果气体排不出，在辊压过程中容易造成沟槽，从而产生缺胶;

（4）胎面肩部过宽或者过窄也会使胶料产生流动，造成胎肩缺胶;

（5）硫化时温度升的过快，硫化期间内压不足，造成缺胶

（6）排气线与排气眼堵塞，使胎侧部位空气无法排成，造成缺胶

2.2胎圈缺胶

胎圈缺胶是由于合模时胎胚偏歪，或者胎胚放置时间过长时，钢丝圈变形造成胶边或者胶圈产生缺胶，可以在定型过程中将定型压力增大一些，使得钢丝圈撑圆;其次，子午线轮胎缺胶也可能是由于胶料大范围的流动或者胎圈内的参与气体所致，因此，在胎胚的制造过程中，应避免过大的胎踵，选用合适的胎圈包布或者胎圈包胶片。同时胎侧外护胶的门尼值应尽量与内衬贴边胶的门尼值相近，使两者胶料流动通畅。

2.3胎冠缺胶

受活络模的影响，在子午线轮胎制造过程中，胎冠缺胶可能有以下原因造成：1）在采用活络模进行子午线线轮胎的制造过程中，很容易造成套管的堵塞，最终导致胎冠边将模型缝封死，造成空气不易排出，导致胎冠缺胶;2）套管位置设计不合理，使得胎胚膨胀，胶料向胎面流动，使得胎冠缺胶;3）定型压力较大。造成胎冠缺胶，因此，解决胎冠缺胶的方法为：设计过程中，设计合理的套管位置，选用合适的定型压力。

3.结论

综上所述，子午线轮胎产生缺胶的原因是受多个因素的影响，因此在子午线轮胎的制造过程中，选择合适流动性的胶料，应使胎胚的表面尽可能的接触到模型表面，减少空气的滞留，同时要增加设计过程的合理性验证，减少设计过程中缺陷，减少子午线轮胎缺胶现象的发生。

参考文献

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