魏剛 周連仲 趙黎明
摘 要:翻新輪胎是全球范圍內的共同課題,目前,全球范圍內已經積累了數(shù)以億計的廢舊輪胎,這些廢舊輪胎若直接作廢不僅會造成資源的大量浪費,還會造成環(huán)境的污染,因此廢舊輪胎的翻新是處理的主要方向之一。我國是輪胎產量第一的大國,隨著國內汽車保有量的不斷上升,我國每年積累的廢舊輪胎量也十分可觀,輪胎翻新也是我國廢舊輪胎處理的重要方向。但翻新輪胎始終存在一些質量上的問題,出現(xiàn)故障的幾率較大,因此,針對翻新輪胎的檢驗技術就顯得十分重要。本文從翻新輪胎的無損檢驗技術入手進行分析和探討,希望可以為無損檢驗技術的發(fā)展提供一些參考。
關鍵詞:翻新輪胎;無損檢驗;技術進展
1 引言
一條新的輪胎的生產需要消耗大量的石油,而輪胎翻新過程只需要消耗約三分之一的石油,翻新后的輪胎壽命是新輪胎的九成,且價格會降低一半,因此,翻新輪胎是一條解決廢舊輪胎堆積、節(jié)約石油資源、保護環(huán)境的好方法,且對于用戶來講,將喪失價值的廢舊輪胎進行翻新還能夠有效降低車輛的使用成本。但從質量方面來講,翻新輪胎畢竟不如新生產出的輪胎,若質量不到位很有可能為用戶帶來不必要的負面影響,且由于市場監(jiān)督的疏漏很有可能導致用戶用新胎的價格買到翻新輪胎,傷害用戶的利益和安全。
2 翻新輪胎概述
翻新輪胎有五種常用方法,分別是:
2.1 全翻新法
全翻新,即將一條輪胎進行整體翻新,從內到外都進行翻新,輪胎外部的損傷都可以被修補完整,但缺點是這樣的翻新方式需要用很多的膠料將整個輪胎硫化,且整個過程技術復雜。
2.2 頂翻新法
頂翻新,即只更換輪胎中磨損的胎面,因此又被稱為“冠翻新”,由于只翻新胎面,而胎圈不需要翻新,因此,在膠料的使用上會較全翻新少很多,但缺點是這樣的翻新方式會導致翻新后的胎面與原胎圈之間存在較多的連接問題,光滑程度下降,從外觀上就能夠看出來是翻新后的輪胎。
2.3 胎面局部翻新法
胎面局部翻新,即只對存在損傷的胎面進行局部翻新,這樣翻新方式能夠進一步節(jié)約膠料,但連接問題和外觀問題仍然存在。
2.4 花紋塊翻新法
花紋塊翻新,即針對個別磨損嚴重的輪胎花紋進行翻新的方法,多用于花紋深刻的越野車輛輪胎、推土機輪胎和農用機械輪胎的翻新。
2.5 低溫翻新法
低溫翻新,也被稱為預硫化胎面翻新,即在胎體與胎面之間加入可硫化的緩沖膠,然后將硫化后的胎面忒上胎體,這樣的翻新方式在低溫環(huán)境下進行,能夠有效降低高溫硫化對輪胎本身的質量影響,保證翻新輪胎的性能,且這樣的輪胎翻新方式能夠實現(xiàn)全自動操作,對工作人員的要求較小。
3 翻新輪胎的無損檢驗技術
針對翻新輪胎的無損檢驗是十分重要的一個環(huán)節(jié),不僅能夠使翻新人員全方位了解即將翻新的輪胎的損傷位置、損傷原因,還能夠使翻新人員在輪胎翻新后檢測輪胎的性能和質量,保證翻新輪胎的可用性。無損檢驗技術主要包括:
3.1 人工敲擊法
人工敲擊法是輪胎檢驗技術中最古老,也最常見的一種。即用小錘敲擊輪胎的胎體,單憑耳朵去辨聽輪胎胎體在敲擊下發(fā)出的聲響,并根據(jù)聲響來判斷輪胎胎體是否脫空、胎體破損等問題。人工敲擊法主要依賴工人的聽覺和經驗,雖然操作簡單,設備只需要一把小錘,但在準確度上并不能夠保證,尤其是年輕的工人很難準確辨別出胎體的問題。因此,這種無損檢驗技術在輪胎翻新檢驗過程中面臨逐步淘汰。
3.2 針刺充氣檢查法
針刺充氣檢查法也是一種常見的檢驗技術。即在輪胎表面涂上肥皂液,然后將兩個針頭斜刺入輪胎子口上部成180°的位置,刺入深度大約在1.2~1.3cm,氣候將針頭與風管連接在一起,從針頭處進行充氣,充氣的風壓需要保持穩(wěn)定且緩慢,3min左右即可大致充滿。若涂在輪胎表面的肥皂液開始冒大大小小的泡泡,即說明胎體存在破損,甚至是存在脫層問題。針刺充氣檢查法操作簡單,但準確性依舊有限,能夠讓工人判斷出輪胎存在問題,卻不能準確指出出現(xiàn)問題的位置、類型、大小,不利于進一步的輪胎修補和翻新處理。
3.3 X——射線法
X——射線法是一種借助X——射線來透視、檢查輪胎的無損檢驗技術,由于X——射線本身的功能,能夠幫助工人準確定位輪胎內存在的問題,對氣孔、脫層、破損等問題都有很強的敏感度,檢驗深度頗為客觀。但X——射線法的使用需要全套的X——射線檢測設備,還需要配備相應的防護設備,建立單獨的防護空間,對于一個輪胎翻新站點來講,這個成本投入太大了。除了成本問題外,X——射線法完全能夠滿足輪胎無損檢驗的需求。
3.4 超聲波法
超聲波法是通過聲波傳遞、變化來判斷輪胎內部是否存在損傷、脫層等問題的檢驗技術。超聲波法的檢驗敏感度很高,準確度也很高,但超聲波發(fā)射器和接收器、分析設備的整體成本也比較高。超聲波法在歐美等發(fā)達國家的利用率較高,利用超聲波設備的方式主要有三種,一種是應用全套的超聲波設備進行超聲波的發(fā)射、接收和分析,一種是用小錘錘擊來代替超聲波的發(fā)射,借助超聲波接收和分析設備來接收聲波并分析,最后一種是將一部分輪胎放入水中,借助超聲波的發(fā)射設備進行檢驗,通過觀察和分析水紋變化來判斷輪胎中存在的破損、脫層等問題。超聲波法的無損檢驗技術操作簡單、準確度高,但設備成本相對較高,一定程度上限制了這種檢驗技術的推廣使用。
3.5 紅外線法
紅外線法主要應用紅外線發(fā)射、接收、分析設備來對輪胎進行檢驗,應用的是紅外線成像技術,這種檢驗技術具有準確度高、檢驗速度快等優(yōu)勢,但在成本方面還稍微有些高。紅外線法不僅能夠進行輪胎的靜態(tài)測量,還能夠在輪胎運轉過程中應用,用于檢測輪胎的動力學問題,更深刻地發(fā)現(xiàn)輪胎在性能上的問題,并有效掌握輪胎上破損問題的形成機理,使后續(xù)的輪胎翻新工作更有針對性,有效提高翻新后輪胎的質量和性能。紅外線法受到成本的限制,更多使用在輪胎大批量生產的企業(yè)中,在翻新站點中的使用情況很差。
3.6 激光法
激光法利用的是激光照射下對輪胎內外部的成像功能,從功能上大致可分為全息無損檢驗技術和數(shù)字錯位散斑無損檢驗技術兩種,這兩種激光技術都能夠實現(xiàn)對輪胎內部破損問題的有效檢驗,為后續(xù)的輪胎翻新、修補工作奠定基礎。從發(fā)展成型時間上來看,激光全息輪胎無損檢驗技術早于激光數(shù)字錯位散斑輪胎無損檢驗技術,也更早應用于飛機輪胎等需求更高的領域中,在歐美等國的使用覆蓋率更高。無論是全息輪胎無損檢驗技術還是數(shù)字錯位散斑輪胎無損檢驗技術,都能夠對輪胎進行全息記錄和圖像呈現(xiàn),為工作人員判斷輪胎翻新前的缺陷、問題有很大幫助,也為工作人員提供掌握翻新后輪胎質量和性能的途徑。激光法在我國航空領域中已經基本實現(xiàn)普及使用,但在普通車輛輪胎的翻新無損檢驗中的應用頻率還較低,這與激光法的成本有很大關系。
4 結束語
與翻新輪胎無損檢驗技術已經發(fā)展相對成熟的歐美等國相比,我國在翻新輪胎方面還沒有形成較為成熟的產業(yè),無損檢驗技術的發(fā)展也比較遲緩,在輪胎產業(yè)中的應用也比較緩慢。究其原因,無損檢驗技術的發(fā)展與翻新輪胎在輪胎產業(yè)中的占比有很大的關系,國內用戶不愿意使用翻新輪胎,認為翻新的輪胎性能和質量都有所下降,會嚴重影響車輛的正常行駛,影響自身的行車安全;翻新輪胎產業(yè)得不到相關部門監(jiān)管和重視,市場不規(guī)范、漏洞多,用戶可能用新胎的錢買到翻新輪胎,受到欺騙;翻新輪胎及無損檢驗的設備成本高,大多數(shù)輪胎翻新站點受到運行成本的影響而無法引入高新技術,這些都影響無損檢驗技術的推廣應用,都是影響我國翻新輪胎產業(yè)發(fā)展的因素。但翻新輪胎在變廢為寶方面確實十分有發(fā)展前景,因此,無損檢驗技術的發(fā)展和普及必須跟上,為用戶提供越來越好的輪胎翻新服務,使我國的輪胎翻新產業(yè)逐步發(fā)展起來,從而更好地節(jié)約資源和保護環(huán)境。
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