輪胎硫化后氣泡多？先排查射出硫化機(jī)的工藝參數(shù)設(shè)定

一般來說，輪胎硫化完成后經(jīng)常出現(xiàn)的氣泡、缺膠或是內(nèi)部密度不均這類問題，根源可不只出在膠料配方或者模具結(jié)構(gòu)上，更多時(shí)候是咱們用的射出硫化機(jī)的工藝參數(shù)設(shè)定，沒能匹配實(shí)際的生產(chǎn)工況；不少輪胎廠碰到廢品率高的情況，第一反應(yīng)是先換材料或者改模具，耗了不少時(shí)間也浪費(fèi)了不少原料，最后問題還是沒解決，反倒忽略了最關(guān)鍵的一步，就是檢查硫化設(shè)備的溫度、壓力與時(shí)間設(shè)定，是不是已經(jīng)出現(xiàn)了偏移。本文就以輪胎制造成型的現(xiàn)場(chǎng)為實(shí)際場(chǎng)景，從溫控一致性、硫化周期配合、排氣動(dòng)作效率三個(gè)維度，講清楚工藝參數(shù)具體是怎么影響成品質(zhì)量的，幫生產(chǎn)和設(shè)備管理人員快速定位問題的方向。

射出硫化機(jī)的溫度場(chǎng)決定了交聯(lián)反應(yīng)是否同步

硫化這個(gè)工序，本質(zhì)就是橡膠分子鏈在熱量作用下形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的過程；射出硫化機(jī)的加熱系統(tǒng)，能不能在膠料注射完成之后，均勻還快速地把模具升溫到設(shè)定值，直接就決定了膠料內(nèi)部交聯(lián)反應(yīng)的起始時(shí)間是不是一致。

要是模具表面和內(nèi)部的溫度差超過了5℃，靠近熱源的部分會(huì)提前完成硫化，中心區(qū)域的反應(yīng)就會(huì)滯后；等中心膠料開始硫化的時(shí)候，外部的膠料已經(jīng)失去流動(dòng)性，沒法及時(shí)填補(bǔ)體積收縮產(chǎn)生的空隙，最后就會(huì)形成內(nèi)部氣孔或者疏松組織。通常情況下，大家可以通過調(diào)整加熱板的分區(qū)功率、增大導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)量的方式，來改善溫場(chǎng)的均勻性；部分機(jī)臺(tái)還支持設(shè)定多個(gè)溫控段，按時(shí)間梯度升溫，這類模式就適用于厚壁胎面或者基部較厚的輪胎規(guī)格。平時(shí)也得周期性用多點(diǎn)測(cè)溫儀檢測(cè)模具不同位置的實(shí)際溫度，記錄好升溫曲線，判斷是不是存在某個(gè)固定溫區(qū)溫度一直偏低的規(guī)律。合理的溫控策略，要把整副模具的溫差控制在工藝要求的±2℃以內(nèi)，這也是保證輪胎同一斷面硬度均勻的前提。

硫化時(shí)間與壓力配合不當(dāng)是氣泡和缺膠的直接推手

除了溫度之外，壓力和時(shí)間同樣是射出硫化機(jī)必須精確控制的關(guān)鍵工藝量；硫化壓力是由合模力和機(jī)臺(tái)鎖模力共同提供的，作用就是壓實(shí)膠料，同時(shí)把模腔里面的氣體排出去。

充模階段壓力過低的話，膠料沒法完全填滿模具所有的棱角區(qū)域，就會(huì)導(dǎo)致花紋溝底部缺膠或者白邊；保壓階段要是壓力出現(xiàn)下降，已經(jīng)充滿的膠料在硫化收縮的時(shí)候得不到持續(xù)的壓力補(bǔ)充，很容易產(chǎn)生縮孔。硫化時(shí)間太短的話，內(nèi)部交聯(lián)不完全，成品的動(dòng)靜態(tài)疲勞性能達(dá)不到要求，甚至在后續(xù)使用過程中直接出現(xiàn)脫層；時(shí)間太長(zhǎng)又會(huì)讓膠料過硫變脆，胎面容易龜裂，同時(shí)還拉長(zhǎng)了單個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，拉低了有效產(chǎn)量。大家可以根據(jù)胎體厚度和膠料的正硫化時(shí)間，匹配好充模、保壓、卸壓的時(shí)序；比如充模完成之后，保持鎖模力不變，留出一定時(shí)間讓膠料在壓力下完成主要交聯(lián)，之后再適當(dāng)降低壓力，減少不必要的變形。

排氣控制是容易被忽視的細(xì)節(jié)環(huán)節(jié)

輪胎模具排氣不暢，很多時(shí)候會(huì)被誤解成模具排氣槽的設(shè)計(jì)有問題，實(shí)際上射出機(jī)注射和排氣過程的配合，才是最核心的影響因素。

要是注射速度太快，模腔里的空氣來不及通過排氣槽完全逸出，被膠料封閉之后就會(huì)形成氣泡；設(shè)備本身應(yīng)該支持單獨(dú)設(shè)定排氣階段的注射速度與螺桿回退量，在充模之前預(yù)留出排氣動(dòng)作的區(qū)間。大家可以采用分級(jí)注射的模式，先以低速度填充模具底部，停留一會(huì)完成排氣，再快速做完剩余部分的填充；排氣深度可以按模具的實(shí)際深度來設(shè)定，一般來說每一段排氣的開口量不要超出3mm，避免膠料提前泄漏出來。不同輪胎規(guī)格的膠料流動(dòng)性差異挺大的，排氣次數(shù)和時(shí)機(jī)都要支持按單個(gè)規(guī)格單獨(dú)保存，設(shè)備控制系統(tǒng)最好能提供配方記錄功能，操作員直接調(diào)用對(duì)應(yīng)的成型參數(shù)，就能減少人工輸入帶來的誤差。

工藝參數(shù)與膠料配方的匹配性驗(yàn)證

每副模具、每一批膠料，理論上都需要一組對(duì)應(yīng)的硫化工藝參數(shù)；通用的正硫化時(shí)間表只能作為初始參考，真正要做到穩(wěn)定生產(chǎn)，還得結(jié)合實(shí)際硫化曲線做進(jìn)一步的微調(diào)。

新膠料或者新模具投產(chǎn)之前，可以先用射出硫化機(jī)做一次短時(shí)間硫化，取出膠樣測(cè)量硬度和回彈率，判斷是不是已經(jīng)達(dá)到完全硫化的狀態(tài)；要是硬度偏低，就說明硫化時(shí)間或者溫度不足，要是回彈率過小，大概率已經(jīng)出現(xiàn)過硫情況。日常生產(chǎn)過程中也要持續(xù)做優(yōu)化，每周抽查成品輪胎的斷面，觀察有沒有氣孔、分層面這類問題，記錄不良品出現(xiàn)時(shí)的設(shè)備參數(shù)，分析是不是和傳感器漂移或者熱介質(zhì)溫度波動(dòng)有關(guān)。輪胎硫化本身是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，設(shè)備就是工藝的載體，當(dāng)成品合格率持續(xù)偏低的時(shí)候，不妨先回到射出硫化機(jī)的溫控、壓力與排氣參數(shù)部分，逐一排查就行；如果需要結(jié)合您這邊具體的膠種配方、產(chǎn)能要求和生產(chǎn)工況評(píng)估適配方案，可以直接和利拿實(shí)業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步溝通。