轮胎最薄弱的部位是:部件与部件之间结合的部位。
一、部件脱层的的几种情况
界面脱层,水分、.气泡脱层(肩部气泡易出现在2#带束层端点部位),刷汽油不均挥发不净脱层,生热脱层(性能问题),撞击、挤压、撕裂脱层,杂质脱层,欠硫脱层(易出现在0度带与2#带束层之间),胶部件移位(混炼胶不合格,造成胶部件在存放时尺寸的变化。门尼粘度低在硫化时流动性大造成部件之间相互渗透移位)。
二、子午线轮胎冠部与肩部较易出现的故障
1、冠爆。
2、冠空即冠部脱层:胎冠与带束层之间,带束层之间,带束层与胎体帘布之间。
3、胎面掉块:高气压,胎面的不适应性,使用环境不良等。
4、花纹基部胶裂口:夹带石子,急转弯掰伤,胶料性能,花纹设计不合理。
5、胎冠接头开:急刹车,路况不良,粘合不好。
6、异常磨损
7、肩空
8、肩垫胶结头开
三、造成爆破的原因
1、有形外力----锐形力,能看到外力着力点。
2、无形外力----钝形力,看不到外力着力点。
3、部件之间脱层。
四、子午线轮胎胎圈部位容易出现的问题
1、圈空、圈裂。
(1)轮胎在正常使用的情况下,轮胎转动时,子口部位不承担变形,而胎侧才是缓冲区。当气压太高,承载过大时,屈挠点(轮胎平衡轴线)上移到子口部位,容易出现子口裂。
(2)转弯半径过小,扭力过大,子口部位易出现锯齿形裂口。
(3)轮辋大边宽度不足易引起子口裂。
(4)重载缺气时,易引起子口裂(20——30分钟的时间)。
(5)新轮胎作驱动轮使用时,出现子口裂或肩空的几率大。先作为承重轮使用一段时间后,再换位使用出现的问题相应会少。
(6)胎圈部件之间粘合不牢。
(7)子口反包端点无差级或端点低。
(8)胎圈挂胶不好。
(9)下三角硬度不够。
(10)含气泡或杂质。
(11)胎圈部件散热性能不好。
2、抽丝爆(使用问题与轮辋问题)
(1)锁圈加垫皮:初期出现空,裂。后期就会出现抽丝爆。
(2)轮辋爆破:子口胶条两头都连在胎圈上,且胶条有撕裂痕迹,切口一般有缺口不直。
(3)轮辋变形:抽丝部分对应边子口有时会出现裂口。
(4)胎圈塑性变形:由于受外力变形,当外力撤销后,而不能恢复原型的。
(5)缺气碾伤子口,后期出现抽丝。
(6)撞击,擦伤---外力造成。
(7)轮辋割伤子口:子口胶条只有一头连在胎圈上,且胶条细,切口较直。
抽丝爆造成的原因可归纳为以下几点
1、结构设计或生产工艺问题。
2、性能问题---能力问题如散热能力,承载能力(子口强度)。
3、轮辋问题
4、使用问题
五、全钢子午线轮胎肩部,子口部出现问题比例大的原因
子午线轮胎滚动阻力与轮胎的使用性能有密切的关系。因为轮胎滚动时,断面上的能量耗散分布(即应力,应变分布)产生滞后损失而生热,轮胎使用性能降低,从而影响轮胎的使用。
内力---物质内部某一部分与另一部分相互作用的力。
应力---以分布在单位面积上的内力来衡量内力在截面积上的聚集程度。
应变---在应力作用下,物质内部发生的形变。
弹性滞后---物体在外力作用下,应变落后应力的现象称为弹性滞后。它把部分动能转变为热能,储存在物体内部,物体会发热。当轮胎内部热量聚集到一定程度时,热生成(使用问题)等于热分散(结构设计)的等量平衡(热饱和)就会被打破,从而使轮胎使用性能降低,影响轮胎的使用。
轮胎在使用过程中,各部位材料能量耗散分布所占比例为:
胎面39%.带束层8%,胎体帘布6%,基部胶5%。
胎冠及胎肩部位材料能量耗散合计为58%。
胎圈14%,三角胶13%,胎体帘布6%。
子口部位材料能量耗散合计为33%。
内衬层8%,胎侧胶7%,胎体帘布6%。
胎侧部位材料能量耗散合计21%。
从以上比例分配可以看出,轮胎材料滞后损失能量(生热量)主要集中在胎面部位,其次是胎圈部位。就是说胎面胎圈部位材料能量耗散分布所占的比例最大,产生的滞后损失就大,产生的热量相应也大,同时对应部件越易出现问题。
1、轮胎在滚动时,胎肩部位所受到的交变应力(即,拉伸,压缩,剪切各种应力同时存在的多项应力)最大也最复杂,产生滞后损失而生热量最大,出现问题的几率就大。
2、带束层承受着胎体的60——75%的应力,所以带束层端点蠕动量最大,生热量就大,端点包胶就容易脱离,从而造成肩部脱层/带束层端点松散。
3、轮胎内磨擦产生的能量消耗占轮胎总能量消耗的80%以上。
4、胎圈部位出现问题多的原因也是如此。
5、子午线轮胎由于胎体帘线呈子午向(径向)排列,在负荷状态下胎侧径向变形大,因侧向刚性低,胎侧胶承受的应力高。在此情况下,胎侧中部橡胶经受双向伸张(这也是造成胎侧拉链爆的原因之一),而胎圈区和胎面边端则为双向压缩,从而致使胎圈区产生屈挠裂口或导致带束层与胎面边端脱层。
六、特殊问题分析
1、抽丝扫伤
(1)抽出部分外力伤损是否严重,明显。
(2)断丝端点是缩径或切割。
(3)子口部位是否存在正常的质量问题。
(4)抽出部分确实被扫伤,但未抽出胎体是不会有外伤的。如果紧挨抽出部分的胎体有外伤,那么就不能断定是先抽出后扫伤。
2、拉链爆
(1)胎体接头过大时,容易挤压胎体钢丝,造成此部位钢丝受力过大而崩断。而钢丝帘布劈缝,稀线或钢丝交叉,因帘布钢丝受力不均,造成脱层/断丝/拉链式爆破/u爆。
(2)外力损伤,是否有径向裂口。
(3)爆破口可以是弧形,轻微s形。
(4)缺气碾伤。
3、双病象
(1)带束层是否刺穿,有无垫子,修补。
(2)受伤部位带束层是否锈蚀,松散。
(3)是否串气----毛细管现象。
(4)是否因外力造成脱层/断丝。
在双病象处理时要注意的问题---轮胎扎伤,受撞击或缺气时容易造成子口裂,且裂口边缘棱角分明,尖锐。这是鉴定先扎后裂的方法之一。
4、U形爆破
(1)内露丝。
(2)外撞内裂
(3)内衬层脱层/内衬层强度不够。
5、胎侧接头大/胎体稀线/劈缝/钢丝交叉。
6、子口三角胶断裂
(1)下三角胶硬度不够/抗撕裂强度低。
(2)断裂的三角胶呈撕裂状,分层,有时含有气泡,严重的呈海绵状。
7、胎体钢丝帘线与轮胎性能的关系
钢丝帘线单股钢丝直径大,超载能力强。但耐疲劳性能差,生热高,易折断,高速性能相对差。而高速性能好的轮胎,帘布钢丝单股直径一般相对小,且柔软性相对好,耐疲劳性好,生热低。
8、胎里露丝
(1)胎里露丝属于外观缺陷
一般在胎肩花纹块相对应的胎里部位,轮胎充气后,在行驶过程中胎体帘线与橡胶之间或内胎与胎体帘线之间摩擦生热,导致内衬层胶料强度降低。由于内压的原因,使胎里钢丝显露出来。因为钢丝帘线挂胶,而内衬层多为溴化丁基胶(比较硬),使用前,质检过程中较难发现。
分析内露丝的原因,首先要观察露丝的尺寸/面积大小和市场反应的数量。根据生产日期和批次,结合病象查找原因。
(2)胶料不足/流动性过大
A、半成品部件尺寸过小
胎面,胎侧,胎肩垫胶等半成品部件尺寸过小,导致轮胎体材料不足。过渡层和气密层胶料在内压的作用下向外流动致使胎里胶料不足,造成胎里露线。
过渡层和气密层厚度过小也会导致定型和硫化过程中胎里胶料不足。
解决措施:避免半成品部件尺寸在公差下线。
结构设计时适当增大胎肩垫胶厚度,为减小模型花纹沟处帘线的过度变形,又可使更多的胶料向花纹沟处流动,避免气密层胶料通过胎体帘布向模型花纹沟处填充。
B、过渡层胶料门尼粘度过小
胶料门尼粘度过小,胶料在粘流状态时流动性过大,在内压作用下胶料由内向外流动,致使胎里露线。此情况下的胎里露线一般批量出现。注:在硫化过程中,各种胶部件胶料迁移渗透,由于各种部件胶料配方及性能不同,所以容易出现部件之间脱层。再由于内衬层胶变薄,强度降低,在使用过城中易磨破,造成胎里露线。
(3)胎体骨架部分存在问题
A、胎体帘线假定伸张值过大
轮胎定型,硫化时胎体帘线伸张值过大而显露出来。
带束层周长过小,导致轮胎定型时不能完全伸张,胎体帘线内鼓,造成胎里露线。此情况一般除肩部露线外,还伴有胎冠中心线处内衬层过薄或露线。有时肩部露线部位还会出现胎体帘线轻微弯曲,严重时伴有胎里周向不平。
解决措施:匹配轮胎骨架材料的整体设计。
减小胎体帘线假定伸张值。
适当调整带束层周长。
B、成型时胎体帘布或带束层上歪
轮胎定型时伸张受限,使胎体钢丝骨架材料轮廓小于设计轮廓,导致露丝。一般单侧露丝,很少批量出现。注:此情况也会造成胎体变形/ 胎肩偏磨。
C、胎体帘线缺陷
胎体帘布缺线,稀线或在成型机上被拉伸,致使该部位帘线密度较小。硫化时该部位胶料在内压作用下向外流动,造成露线。
解决措施:胎体帘布压延时避免钢丝帘部交叉或整径辊上缺线。直裁修边时采用电热修边,避免拉伸边部帘线保证成型和裁断工序的接头质量,避免接头部位帘线压散。
4、其他工艺问题
硫化装胎时机械手对中不准或定型偏歪。机械手与中心杆中心偏差不超过2mm。
硫化工艺没有内压冷却步骤,硫化胶囊温度过高。
定性压力过大,胎里胶料向外流动。
胶囊表面隔离剂或保护剂涂刷不均。
胶囊泄漏或上下环等密封装置密封不严,造成内压介质外泄,导致胎里露线。
5、使用问题
外撞内裂:外伤明显,内衬层有明显的径向裂纹。但露丝面积小,严重的伴有胎体钢丝变形/断丝现象。