康建麗(中國兵器工業(yè)集團(tuán)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(rèn)證評價體系概述

康建麗
(中國兵器工業(yè)集團(tuán)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(shè)備，以及生產(chǎn)過程中質(zhì)量影響因素和控制方法。并重點論述了輪胎再制造產(chǎn)品認(rèn)證評價體系的對象選擇，認(rèn)證模式等。

關(guān)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(shù)與裝備

1.1輪胎再制造工藝

目前輪胎再制造生產(chǎn)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(yīng)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(luò)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(yù)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(yù)硫化工藝進(jìn)行再制造。預(yù)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(chǎn)生的老化現(xiàn)象，更好地保護(hù)了胎體質(zhì)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(yù)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(jīng)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(zhì)量控制是保證輪胎再制造質(zhì)量的關(guān)鍵。

1.2輪胎再制造設(shè)備

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

輪胎打磨為輪胎再制造生產(chǎn)中最為重要的設(shè)備，代表著輪胎再制造設(shè)備的水平。胎面打磨是否符合要求是輪胎再制造成功的關(guān)鍵之一。目前各種規(guī)格的仿型輪胎打磨機(jī)已基本上代替了各式傳統(tǒng)輪胎打磨機(jī)?？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(dá)0.2 mm。傳統(tǒng)輪胎打磨機(jī)造價低，但無法準(zhǔn)確控制打磨精度和打磨形狀，對操作人員技術(shù)要求高。

成型機(jī)是將預(yù)硫化胎面膠條、中墊膠或是擠出復(fù)合的胎條貼合于打磨合格的胎體之上，經(jīng)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(shè)備設(shè)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(dāng)然也有先進(jìn)全自動供料、自動對中成型設(shè)備，其效率提高很多。

輪胎再制造硫化設(shè)備根據(jù)工藝采用硫化罐或模型硫化機(jī)，要求設(shè)備對溫度、壓力及時間進(jìn)行控制，以保證硫化質(zhì)量。

1.3輪胎再制造檢測設(shè)備

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

常用的設(shè)備有：

（1）高頻（電磁波）、高電壓釘孔無損檢驗機(jī)(NDT)。

（2）輪胎充壓驗胎機(jī)。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(shè)備。包括氣針充壓探傷裝置，擴(kuò)胎機(jī)檢驗裝置等。

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

2　輪胎再制造生產(chǎn)過程質(zhì)量影響因素和控制方法

2.1輪胎再制造生產(chǎn)過程關(guān)鍵控制點

根據(jù)輪胎翻修及橡膠制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心近幾年來對再制造輪胎產(chǎn)品檢驗數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，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(kuò)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(bǔ)部位強(qiáng)度不足，遇障礙物引發(fā)爆破；占損壞比例的10%。

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

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

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

（7）工藝未達(dá)到要求，如欠硫、粘貼不牢等，導(dǎo)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(bǔ)過程、胎面材料質(zhì)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(bǔ)工藝、胎面材料質(zhì)量、再制造工藝條件的控制均會對質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。

2.2輪胎再制造生產(chǎn)過程控制方法

使再制造輪胎達(dá)到安全使用的要求，應(yīng)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(shù)，包括原材料及配方，防止再制造部位脫開及行駛中產(chǎn)生高溫；

（3）企業(yè)有對再制造輪胎生產(chǎn)過程及成品質(zhì)量控制的技術(shù)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(jīng)使用后的輪胎是否可作為再制造胎體的技術(shù)非常復(fù)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(nèi)脫空、裂紋、氣泡、鋼絲生銹、簾線疲勞、松散、鋼絲拉鏈?zhǔn)綌嗔训龋┖吞ンw使用壽命進(jìn)行評定和確認(rèn)。對輪胎胎體的檢查需要豐富的檢測經(jīng)驗和高級的檢測手段?？梢姷膿p傷經(jīng)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(shè)備來進(jìn)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(kuò)口器等進(jìn)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(xiàn)主要采取由人工敲擊胎體，根據(jù)損傷部位發(fā)出聲音異常的方法來發(fā)現(xiàn)胎體脫空較為有效。但對人員經(jīng)驗要求較高，漏檢率很高。在檢測企業(yè)質(zhì)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(zhì)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(jìn)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(jì)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(xiàn)對隱形的損傷漏檢，而且如有胎體鋼絲拉鏈?zhǔn)綌嗔?，檢驗時不慎充氣會使輪胎爆破導(dǎo)致傷人，因此該方法應(yīng)在有防護(hù)的條件下進(jìn)行。

（3）無損檢驗

20世紀(jì)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(shè)備，包括：

高電壓釘孔無損檢驗機(jī)(NDT)，可檢出胎體微小的釘眼及裂紋。

小型X光驗胎機(jī)，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(fù)雜。

超聲波驗胎機(jī)，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?zhǔn)綌嗔训?，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(jī)，檢出功能近似于超聲波驗胎機(jī)，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(jìn)的胎體檢測設(shè)備。

電磁波驗胎機(jī)，可檢出鋼絲生銹部分。

（4）胎體壽命終結(jié)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(jìn)行精確的判斷?，F(xiàn)在的主要手段仍是根據(jù)輪胎胎體質(zhì)量，使用年限等進(jìn)行人工的綜合分析判斷，也可以在人工損傷檢查時進(jìn)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(jù)各自工藝采用不同配備。

美國Bandage公司對胎體檢查進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jù)GB7037—2007 載重汽車再制造輪胎標(biāo)準(zhǔn)，輪胎再制造企業(yè)必須對胎體進(jìn)行二級檢驗，即人工檢驗和充壓檢驗。而從保證胎體質(zhì)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(bǔ)范圍

我國已有強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《GB 7037載重汽車翻新輪胎》， 標(biāo)準(zhǔn)中對允許的胎體損傷修補(bǔ)范圍做出了明確的規(guī)定，輪胎再制造企業(yè)應(yīng)該嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

5　再制造輪胎膠料的質(zhì)量控制

再制造輪胎所用的膠料應(yīng)該符合再制造輪胎的使用性能要求，為保證再制造胎的質(zhì)量，再制造輪胎使用的各種膠料、膠件（如預(yù)硫化胎面、預(yù)硫化緩沖膠、包封套、硫化內(nèi)胎等）等均需有質(zhì)量指標(biāo)。對于外購膠料，供貨單位應(yīng)提供質(zhì)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(yù)硫化方式進(jìn)行再制造的越來越多，大部分中小型企業(yè)采用外購預(yù)硫化胎面、預(yù)硫化緩沖膠方式進(jìn)行生產(chǎn)，因此對預(yù)硫化胎面、預(yù)硫化緩沖膠的質(zhì)量進(jìn)行控制，制訂標(biāo)準(zhǔn)成為保證再制造輪胎質(zhì)量的前提。這兩項標(biāo)準(zhǔn)中對膠料的要求僅為最低要求。

6　輪胎再制造產(chǎn)品認(rèn)證評價體系

6.1輪胎再制造產(chǎn)品認(rèn)證對象選擇

通過對國內(nèi)外輪胎再制造行業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，載重汽車輪胎和工程機(jī)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(shù)水平差別較大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，無照經(jīng)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(rèn)識。通過對載重汽車輪胎再制造技術(shù)方法和產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)證規(guī)范，形成完善的法規(guī)體系，并進(jìn)一步指導(dǎo)企業(yè)再制造產(chǎn)品的生產(chǎn)，提高技術(shù)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(chǎn)品認(rèn)證模式

新的輪胎產(chǎn)品是強(qiáng)制性認(rèn)證產(chǎn)品，采用第五種認(rèn)證模式，即型式試驗+質(zhì)量體系評定+認(rèn)證后監(jiān)督。由于再制造輪胎產(chǎn)品的安全性能應(yīng)與新輪胎完全一致，對其也應(yīng)按照第五種認(rèn)證模式進(jìn)行認(rèn)證。

再制造輪胎與新胎的最大區(qū)別是其胎體經(jīng)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(guān)鍵，因此在認(rèn)證過程中要特別關(guān)注胎體的選擇與評價。輪胎再制造企業(yè)應(yīng)該保證通過有效的手段對胎體進(jìn)行檢驗，僅憑目前人工檢驗方法是不能達(dá)到這一要求的。企業(yè)應(yīng)添加必要的檢測設(shè)備來挑選胎體，在認(rèn)證規(guī)則的編制當(dāng)中應(yīng)對此關(guān)注。

輪胎再制造過程無論采取何種工藝均需經(jīng)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(zhì)量控制是保證輪胎再制造質(zhì)量的關(guān)鍵。在編制認(rèn)證規(guī)范時應(yīng)從加強(qiáng)生產(chǎn)過程控制入手，編制生產(chǎn)一致性要求。

6.3輪胎再制造產(chǎn)品認(rèn)證對企業(yè)的影響

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

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)要求，企業(yè)在對輪胎再制造前和再制造后均應(yīng)進(jìn)行充壓檢查，因此企業(yè)必須有充壓檢查機(jī)。充壓檢查機(jī)目前的市場價格在10萬元左右，增加這一設(shè)備應(yīng)該在企業(yè)的承受能力之內(nèi)。

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

綜合考慮國內(nèi)現(xiàn)實情況，在認(rèn)證規(guī)范中要求企業(yè)在胎體選擇是應(yīng)進(jìn)行二級檢查，即人工檢查和充壓檢查比較符合我國現(xiàn)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(xiàn)標(biāo)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(xué)本科學(xué)歷，目前在中國兵器工業(yè)集團(tuán)52研究所從事計劃財務(wù)管理、質(zhì)量管理工作。

收稿日期：2016-05-06