輪胎再制造裝備及認證評價體系概述

康建麗(中國兵器工業(yè)集團第五二研究所煙臺分所，山東　煙臺　264003)

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輪胎再制造裝備及認證評價體系概述

康建麗
(中國兵器工業(yè)集團第五二研究所煙臺分所，山東煙臺264003)

摘要：介紹了輪胎再制造的工藝、設備，以及生產過程中質量影響因素和控制方法。并重點論述了輪胎再制造產品認證評價體系的對象選擇，認證模式等。

關鍵詞：輪胎；再制造；熱翻；冷翻；打磨；檢測

1　輪胎再制造業(yè)技術與裝備

1.1輪胎再制造工藝

目前輪胎再制造生產方式分為：

（1） 模型熱硫化再制造（熱翻）：主要分為兩種方式，傳統(tǒng)的熱翻法使用兩半模硫化，用于斜交胎再制造。隨著輪胎子午化率的提高，新型模型法再制造工藝得到應用。模型法輪胎再制造（熱翻新）明顯區(qū)別于傳統(tǒng)輪胎再制造方法，采用活絡模硫化，此工藝保留了熱模法輪胎再制造外形幾何尺寸精確的優(yōu)點，同時采用了低溫硫化方式將胎體的熱破壞降低到最小程度。工藝流程見圖1。

圖1　模型熱硫化再制造流程

（2） 預硫化胎面再制造(冷翻)；為目前輪胎再制造的主流工藝，其中載重輪胎70%～80%采用預硫化工藝進行再制造。預硫化法在低溫下硫化再制造輪胎，節(jié)能的同時減輕了胎體因二次硫化產生的老化現象，更好地保護了胎體質量，延長了輪胎使用壽命，使再制造輪胎的行駛里程可與新胎媲美甚至超過新胎。工藝流程見圖2。

圖2　預硫化胎面再制造流程

從再制造輪胎工藝流程看，輪胎再制造過程無論采取何種工藝均需經過胎體選擇、打磨、新胎面貼合成型、硫化四道工序，因此做好這四道工序的質量控制是保證輪胎再制造質量的關鍵。

1.2輪胎再制造設備

輪胎再制造加工設備主要是由輪胎打磨機、胎面噴涂裝置、膠漿攪拌機、翻胎擠出纏繞機、翻胎成型帖合機、胎冠刻花機、翻胎硫化設備等主要設備組成。

輪胎打磨為輪胎再制造生產中最為重要的設備，代表著輪胎再制造設備的水平。胎面打磨是否符合要求是輪胎再制造成功的關鍵之一。目前各種規(guī)格的仿型輪胎打磨機已基本上代替了各式傳統(tǒng)輪胎打磨機?？梢允固ッ姹荒コ扇魏尾煌《鹊妮喞€，還可以將胎面的肩部磨成棱角或反弧形狀，尺寸精度可達0.2 mm。傳統(tǒng)輪胎打磨機造價低，但無法準確控制打磨精度和打磨形狀，對操作人員技術要求高。

成型機是將預硫化胎面膠條、中墊膠或是擠出復合的胎條貼合于打磨合格的胎體之上，經過定長、接頭、排氣壓合等操作完成輪胎再制造成型。一般該設備設有高壓、低壓兩個壓力供貼合于胎體上，用氣動壓合輥滾動壓合。當然也有先進全自動供料、自動對中成型設備，其效率提高很多。

輪胎再制造硫化設備根據工藝采用硫化罐或模型硫化機，要求設備對溫度、壓力及時間進行控制，以保證硫化質量。

1.3輪胎再制造檢測設備

檢測設備在輪胎再制造過程中，從胎體進廠到成品出廠始終確保輪胎再制造質量，它們可以對人們不易直接發(fā)現的內在質量缺陷通過各種手段確診。同時在上述設備中常配有夾持裝置，也可以在這些設備上進行手工解剖檢查或是對輪胎的人工修補。

常用的設備有：

（1）高頻（電磁波）、高電壓釘孔無損檢驗機(NDT)。

（2）輪胎充壓驗胎機。用于輪胎胎體的外形尺寸、氣密性及其他明顯的胎體缺陷檢驗。

（3）其它檢驗設備。包括氣針充壓探傷裝置，擴胎機檢驗裝置等。

（4）無損檢測設備。包括超高頻超聲波無損檢測機(NDI)、X光輪胎無損探傷機、激光全息無損探傷機、激光散斑無損探傷機等。

2　輪胎再制造生產過程質量影響因素和控制方法

2.1輪胎再制造生產過程關鍵控制點

根據輪胎翻修及橡膠制品質量監(jiān)督檢驗測試中心近幾年來對再制造輪胎產品檢驗數據統(tǒng)計，大部分的再制造輪胎損壞是在行駛中發(fā)生爆破。分析再制造輪胎行駛時發(fā)生爆破的故障輪胎的數據，可以得出爆破的主要原因，歸納如下：

（1）胎體損傷部位漏修，使用時迅速擴大；占損壞比例的5%。

（2）胎體使用壽命到期，使用時迅速解體；占損壞比例的6%。

（3）修補部位強度不足，遇障礙物引發(fā)爆破；占損壞比例的10%。

（4）補墊粘貼不牢，不耐老化引起襯墊脫開，翹邊磨破內胎引起外胎爆破；占損壞比例的15%。

（5）再制造輪胎結構不合理或使用的膠料不當，高速行駛時升溫過高導致輪胎脫空爆破；占損壞比例的20%。

（6）再制造工藝控制不當，如入模尺寸不合適，導致再制造時胎體受傷或結構變異，使用時爆破；占損壞比例的20%。

（7）工藝未達到要求，如欠硫、粘貼不牢等，導致行駛時胎面大面積脫空。占損壞比例的20%。

以上缺陷造成的損壞占到總體的96%，這些問題主要是在胎體選擇、修補過程、胎面材料質量、再制造工藝條件的控制原因引起的，因此注意胎體選擇和檢查、修補工藝、胎面材料質量、再制造工藝條件的控制均會對質量產生重要影響。

2.2輪胎再制造生產過程控制方法

使再制造輪胎達到安全使用的要求，應滿足以下條件：

（1）選擇可再制造的胎體，防止損傷部位過大及漏檢的胎體被再制造使用；

（2）采用成熟的輪胎再制造技術，包括原材料及配方，防止再制造部位脫開及行駛中產生高溫；

（3）企業(yè)有對再制造輪胎生產過程及成品質量控制的技術與裝備，防止不合格的再制造輪胎裝車使用。

3　胎體選擇

鑒別經使用后的輪胎是否可作為再制造胎體的技術非常復雜，一條舊輪胎若要再制造，需對可見的損傷、隱形的損傷（如胎體內脫空、裂紋、氣泡、鋼絲生銹、簾線疲勞、松散、鋼絲拉鏈式斷裂等）和胎體使用壽命進行評定和確認。對輪胎胎體的檢查需要豐富的檢測經驗和高級的檢測手段?？梢姷膿p傷經清理后即可判定能否再制造，對于隱形的損傷則需借助無損檢測設備來進行判斷。

對于胎體損傷有四種檢測方法：

（1）人工損傷檢查

由人工配以照明及簡單工具（錘、錐子）、擴口器等進行檢驗。這一方法至今仍是必要的，通過這一方法可以篩選掉85%的不合格胎體。

我國輪胎再制造企業(yè)現主要采取由人工敲擊胎體，根據損傷部位發(fā)出聲音異常的方法來發(fā)現胎體脫空較為有效。但對人員經驗要求較高，漏檢率很高。在檢測企業(yè)質檢中心送檢的再制造輪胎中，不合格品中有15%是由于胎體損傷缺陷漏檢造成的。因此，僅憑人工檢查的方法很難保證再制造輪胎的胎體質量，對隱性的胎體損傷不能保證完全檢出，必須增加其他手段進行檢查。

（2）充壓縮空氣檢查

這一方法是國際廣泛采用的檢測手段。對于隱形的損傷，在20世紀90年代中期以前，主要采用對胎體充氣的檢驗方法，這種方法可檢出范圍較大的“硬傷”，如脫空、胎體骨架材料斷裂、胎圈異常、釘眼等。但難免會出現對隱形的損傷漏檢，而且如有胎體鋼絲拉鏈式斷裂，檢驗時不慎充氣會使輪胎爆破導致傷人，因此該方法應在有防護的條件下進行。

（3）無損檢驗

20世紀90年代中期以后歐美國家開發(fā)出專供再制造輪胎及胎體檢測的設備，包括：

高電壓釘孔無損檢驗機(NDT)，可檢出胎體微小的釘眼及裂紋。

小型X光驗胎機，可檢出胎體骨架材料即鋼絲簾線及鋼絲圈斷裂或松散；檢驗直觀性好，但價格昂貴，操作復雜。

超聲波驗胎機，可檢出胎體脫空、裂紋、氣泡、欠硫、鋼絲生銹、簾線疲勞松散和鋼絲拉鏈式斷裂等，但被檢輪胎胎體需磨去胎面花浸入水中，使用不方便。

激光散斑無損探傷機，檢出功能近似于超聲波驗胎機，被檢的輪胎無需浸入水中及磨去胎面花紋，可檢出胎體中2 mm大小的缺陷，是目前較先進的胎體檢測設備。

電磁波驗胎機，可檢出鋼絲生銹部分。

（4）胎體壽命終結評估

輪胎使用后的殘余壽命評估始終是輪胎再制造行業(yè)的一大難題，目前還沒有有效的手段進行精確的判斷?，F在的主要手段仍是根據輪胎胎體質量，使用年限等進行人工的綜合分析判斷，也可以在人工損傷檢查時進行。參見圖3～5。

歐美的輪胎再制造企業(yè)的胎體檢查工序根據各自工藝采用不同配備。

美國Bandage公司對胎體檢查進行三級檢查：人工檢查→釘孔無損檢驗→胎體打磨后，超聲波檢驗。

英國Bandvulc公司對胎體檢查進行三級檢查：人工檢查→充壓檢查→胎體打磨后，超聲波檢驗。

法國Michelin公司對胎體檢查進行四級檢查：人工檢查→釘孔無損檢驗→X光檢驗→胎體打磨后，激光散斑檢驗。在檢查載重汽車輪胎時，通過后三級檢驗可在人工檢查合格的胎體中再檢出15%的廢胎。

圖3　人工檢查和NDT釘孔檢查

圖4　激光散斑檢驗

圖5　充壓檢查

目前我國大部分輪胎再制造企業(yè)仍完全人工檢查方式挑選胎體，根據GB7037—2007 載重汽車再制造輪胎標準，輪胎再制造企業(yè)必須對胎體進行二級檢驗，即人工檢驗和充壓檢驗。而從保證胎體質量的要求來看，如能采用三級檢查：人工檢查→釘孔無損檢驗→胎體打磨后，激光散斑檢驗。將大幅減少不合格胎體的漏檢率。

4　胎體損傷的修補范圍

我國已有強制性國家標準《GB 7037載重汽車翻新輪胎》， 標準中對允許的胎體損傷修補范圍做出了明確的規(guī)定，輪胎再制造企業(yè)應該嚴格按照國家標準執(zhí)行。

5　再制造輪胎膠料的質量控制

再制造輪胎所用的膠料應該符合再制造輪胎的使用性能要求，為保證再制造胎的質量，再制造輪胎使用的各種膠料、膠件（如預硫化胎面、預硫化緩沖膠、包封套、硫化內胎等）等均需有質量指標。對于外購膠料，供貨單位應提供質量保證及使用、保存條件說明。

近年來我國輪胎再制造企業(yè)中采用預硫化方式進行再制造的越來越多，大部分中小型企業(yè)采用外購預硫化胎面、預硫化緩沖膠方式進行生產，因此對預硫化胎面、預硫化緩沖膠的質量進行控制，制訂標準成為保證再制造輪胎質量的前提。這兩項標準中對膠料的要求僅為最低要求。

6　輪胎再制造產品認證評價體系

6.1輪胎再制造產品認證對象選擇

通過對國內外輪胎再制造行業(yè)的調查發(fā)現，載重汽車輪胎和工程機械車輛輪胎是再制造的主要對象。目前我國輪胎再制造總量的80%以上集中在公交、貨運載重汽車輪胎的再制造上。我國公路運輸業(yè)處于高速發(fā)展期，運輸公司從節(jié)約成本出發(fā)使用再制造輪胎的比例也在不斷提高。

由于我國載重輪胎再制造企業(yè)技術水平差別較大，產品質量不穩(wěn)定，無照經營的翻胎作坊快速發(fā)展，各種打著翻胎旗號的加工輪胎攪亂我國再制造輪胎市場，造成人們對再制造輪胎的片面認識。通過對載重汽車輪胎再制造技術方法和產品進行認證規(guī)范，形成完善的法規(guī)體系，并進一步指導企業(yè)再制造產品的生產，提高技術裝備水平，規(guī)范再制造企業(yè)，有助于輪胎再制造行業(yè)的健康發(fā)展。

6.2輪胎再制造產品認證模式

新的輪胎產品是強制性認證產品，采用第五種認證模式，即型式試驗+質量體系評定+認證后監(jiān)督。由于再制造輪胎產品的安全性能應與新輪胎完全一致，對其也應按照第五種認證模式進行認證。

再制造輪胎與新胎的最大區(qū)別是其胎體經過使用后，因使用條件不同，不同胎體間的差別很大，要從中挑選出適合再制造的胎體成為再制造輪胎合格與否的關鍵，因此在認證過程中要特別關注胎體的選擇與評價。輪胎再制造企業(yè)應該保證通過有效的手段對胎體進行檢驗，僅憑目前人工檢驗方法是不能達到這一要求的。企業(yè)應添加必要的檢測設備來挑選胎體，在認證規(guī)則的編制當中應對此關注。

輪胎再制造過程無論采取何種工藝均需經過胎體選擇、打磨、新胎面貼合成型、硫化四道工序，因此做好這四道工序的質量控制是保證輪胎再制造質量的關鍵。在編制認證規(guī)范時應從加強生產過程控制入手，編制生產一致性要求。

6.3輪胎再制造產品認證對企業(yè)的影響

目前，以年產10～20萬條的一套完整的輪胎再制造設備價格在50～100萬之間，其中不包括檢驗設備（充壓檢驗機、無損檢測設備）。如對再制造輪胎進行認證，為保證產品質量，必然要求企業(yè)增加必要的檢測設備。

根據國家標準要求，企業(yè)在對輪胎再制造前和再制造后均應進行充壓檢查，因此企業(yè)必須有充壓檢查機。充壓檢查機目前的市場價格在10萬元左右，增加這一設備應該在企業(yè)的承受能力之內。

其他無損檢測設備價格較貴，釘孔檢查設備價格在20～30萬之間；激光散斑無損檢測機的價格更高，進口設備在100萬/臺，國產設備價格也在50萬以上。要求增加這些設備將會給企業(yè)增加很大負擔。

綜合考慮國內現實情況，在認證規(guī)范中要求企業(yè)在胎體選擇是應進行二級檢查，即人工檢查和充壓檢查比較符合我國現實。

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.

中圖分類號：TQ336.16

文章編號：1009-797X(2016)13-0041-05

文獻標識碼：A

DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2016.13.008

作者簡介：康建麗(1965-),女，會計師，大學本科學歷，目前在中國兵器工業(yè)集團52研究所從事計劃財務管理、質量管理工作。

收稿日期：2016-05-06