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无锡翼龙航空设备有限公司 技术、产品案例(二)

发布时间:2017-11-16 15:06:05    阅读:
 


(二)研制项目简介

1. 技术来源及先进生产

     高速度级汽车轮胎再制造技术来源于无锡翼龙航空设备有限公司,该公司自主研发的国内品牌,是专门从事航空(即飞机)轮胎翻新业务的企业。也是国内唯一一家自主品牌的飞机轮胎再制造厂。从2001年注册始,至今已有10个年头。该公司的飞机轮胎翻新业务除国内各大航空集团外,还拓展到了印尼等亚洲国家。该公司近年来研发了波音系列飞机主力机型的全部轮胎型号。2011年经国家化工行业生产力促进中心组织的科技成果鉴定,其工艺技术已达到“国际先进水平”。并于2012年获国家化工科技进步二等奖,已取得四项发明专利。


     该技术和工艺的主要特点是通过一种化学配方,能将飞机轮胎的新上胎面胶料与原胎体存留的基部胶溶合为一体,条件是在一定温度下产生熔点,再加上压力与时间,使结合部的剥离强度超飞机轮胎的标准值2倍以上,即达到13.66KN/m以上,更加适应飞机着地时高度冲击力,使飞机更加安全。我公司10年来再制造的数万条飞机轮胎,至今未出现一条因此项技术造成轮胎问题(如甩胎、掉块等)。

     为了使该项技术得到更广泛的利用,将该项专利性科技成果转化为生产力,该公司在发现我国高速度级汽车轮胎(主要是轿车轮胎和高速大巴车轮胎)仍零循环使用率时,决定开发这一领域,专家组更根据轮胎的速度原理组织研发,在资源综合利用协会的支持下,在有关领导的帮助下,该公司经过近两年的努力,从配方试制,到工艺路线和设备造型,再到试验试制,终于研制出与原产品(即新轮胎)同样品质和性能的再制造轮胎。经国家专业机构检测,各项性能指标完全符合国家标准。

     值得说明的是,由于飞机轮胎的附加值高,所用材料价格昂贵,如果不在工艺及主要原材料上进行创新,不但其性能(如胶料硬度)达不到汽车轮胎标准,而且因经济价值而无法推广应用。为此我公司专门研制了轿车轮胎、客运大巴车轮胎的胎面胶和胎侧胶,并通过化学材料配比,使胶料与中间胶不排斥,而且能在正常的150度左右温度下发生溶解,不但解决了技术质量问题,还大大节省了材料成本,使该项技术具有广泛的应用前景和较好的利润空间。

2. 创新的步骤和重点


     我们专门选择M级~S级(即130公里~300公里时速)的高速度级汽车轮胎进行研发,因为一是国内该轮胎循环使用率至今为零;二是因为这种轮胎速度级高,安全要求也高,在研发领域仍为空白,而且均用来载人的,人们的心理承受要求高;三是从工艺原理上,它和飞机轮胎同属于高速度,而用飞机轮胎工艺再制造汽车轮胎,原理上属于技术下行,整套工艺,特别是在关键技术有很多相似相溶之处。

     经过研发,根据高速度级汽车轮胎的特性,我们在飞机轮胎工艺基础上,再行创新,确定了现在18道工序。即

     (1)轮胎清洗和外观检查。汽车轮胎不同于飞机轮胎,汽车轮胎因存放环境和使用条件都比较差,胎内容易产生污垢和扎伤。因此,人工选胎之后必须进行清洗和外观检查,如可用轮胎需要标记清楚,清洗胎污垢可修复的扎伤才可进行下一道工序。

     (2)烘干烘圆。轮胎在使用、堆放后,一般情况下的通常会有看不着的缺圆现象,只有在45℃~55℃烘烤后才会复原。

     (3)激光全息检测。主要通过抽真空的图像检查胎体内部的气泡、脱层杂质等缺陷,标准掌握在大巴车轮胎5mm,轿车轮胎3mm,可能偏严,轮胎淘汰率高,但安全性能高。适当放宽还有待试验。

     (4)红外线充气检测,主要检查胎体、线帘线有无断裂,变形而形成阴影。如有断裂或外观变形,便无条件报废。

     (5)修补。主要是扎伤很小漏气,拔出异物后在胎内加上按1:10的比例补强垫。如3mm洞则补30mm有帘线的补强垫。

     (6)打磨。根据花纹沟深度与基部胶比例,确定打磨的基部胶厚度,一般在2mm~2.5mm,加上中间胶和胎面胶的基部胶。

     (7)碰浆。使用高压喷枪,以保证磨碴内壁内胶浆充足。

     (8)烘胎。这次是将胶浆中汽油热解挥发干净,而国外使用正庚烷,则不用烘胎,但成本较高。

     (9)贴合。即贴上飞机轮胎中间胶,这能使原胎基胶溶解并和新上胶料完全熔合,使剥离强度提高到13.66KN/m以上(见实物断面)。

     (10)缠绕。新胎或翻新轮胎均贴上胎面,而再制造使用缠绕的方法不但使新上胎面胶料分布均匀,而且很少有气泡。

     (11)胎侧强度处理。正常情况下,轮胎使用2~3年后的胎侧经太阳直射,会形成细小的裂纹,颜色发白,这是表层橡胶老化现象,须剔除1毫米左右。因胎侧较薄,必须补上剔除部分,才能保持轮胎胎侧原来的强度性能。我们做过的轮胎强度试验中,经过处理的轮胎爆破强度普遍比未处理的抗压性能高。

     (12)动平衡处理。由于轮胎在打磨后,原基部胶层的厚度很难完全一致,直接导致胎体平衡差度变大。我们根据飞机胎静平衡补片的原理,对硫化前平衡差度大的轮胎进行补胶片处理,即在缺陷处贴上相应克数的胎面胶胶片。使平衡度在0~10克之内,这样硫化成形后平衡度即会在正常范围内。

     (13)硫化。这是一种特种工艺,在时间、温度、压力三要素中,研发适应不同规格轮胎的硫化数值,而且内温与外温相区别,以保证胎体各部位不因温度而影响二次或三次使用。如内温正常为95℃~98℃,外温150℃~160℃。

     (14)修饰。对轮胎剪除胶边和毛刺,这是与新胎相同的工艺。

     (15)红外线充气检测。再度检查胎体,有无钢线或帘线变形或断裂,一经发现立即报废。

     (16)激光检测(出厂)。检查经过加热后的轮胎内部有无缺陷。

     (17)外观检查。主要检查外观有无缺胶、重皮等。若缺胶、重皮等超过规定标准,则降级或报废。

     (18)出厂放行。该道工序由专人负责,对照工卡和每道工序结论进行复核,确保各项数值准确无误,轮胎品质完好,则在工卡上签字后,再贴上合格证,这条轮胎就可以入库出厂了。

     在上述的18道工序中,我们除了反复试验并确定每道工序技术数值,还根据高速度级汽车轮胎的性能特性和要求,重点创新了四道工序,即轮胎的修补,轮胎的胎侧强度处理,轮胎的动平衡和轮胎的硫化温度差异。从而确保了每条再制造轮胎的内在质量与外观质量都与原产品保持一致。

     (1)轮胎的修补。这里主要讲轿车轮胎,我们检查发现,轿车轮胎完全没有被扎伤过的轮胎约占胎体的20%,而扎伤过的轮胎其胎体强度和各项性能都符合再制造标准,因此我们在修补中创新自己的方法。如轿车轮胎刺穿伤直径达5mm的,我们则采用溶合胶填实与飞机轮胎帘线补蚀的办法,而且对以前的补片进行重新打磨与新胶补蚀,并进行美观处理,不但保证轮胎性能,还更美观耐用。经过多量出租车和私家车近4000万公里的使用(出租车每月形式里程约10000公里),至今未发现轮胎的修补处出现问题。

     (2)胎侧的补蚀。这是因为旧体胎中大部分为家庭或单位车辆所用的轮胎,胎体基本为2年以上(出厂日期),这由于使用过的轮胎露天皴法时间长,胎侧表面均有0.5~0.7mm左右的橡胶老化现象(细小裂纹),又由于胎侧壁相对较薄,这种老化直接影响胎体强度,因此,我们将胎侧打磨深至1.5mm左右,然后用喷充溶合胶浆,再补上相同厚度的专门配方炼制的胎侧胶,不但使轮胎外观与新胎完全一致,还使胎侧强度恢复到原状态。

     (3)动平衡处理。轿车轮胎对动平衡要求十分敏感,若差度较大则会影响车辆行驶中的平稳性,而再制造轮胎由于经过打磨与贴合等多道工序,一般很难与原产品有相同的平衡差度。为此,我们创新了该道工序,原理为在轮胎硫化成型之前,专门在经过改进的动平衡设备上进行补片,这个补片原理是从航空轮胎静平衡补片衍生而来。将胎面胶压成10~20g不等的薄片,在贴合后的轮胎表面进行平衡处理,使之归零或低于20g以内,这样,每条出厂轮胎的平衡差度均低于原产品。

     (4)飞机轮胎之所以能循环使用6次(国外为8~9次),除了胎体质量以外,与再制造过程中的硫化温度差异有关,即内温由热水控制,不超过98度,而外温为150度作呕,再通过恰当的硫化时间(与配方有关),这样则不会因温度而影响胎体的循环使用次数。我们将这原理应用到汽车轮胎上,再根据轮胎不同规格确定不同的时间数值,这样可以保证胎体再次循环使用,再循环次数需根据各条胎体检测情况而定。
 



 

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