电子束辐照技术在轮胎制造中的应用（论文）.docx

电子束辐照技术在轮胎制造中的应用轮胎EB预硫化是利用电子加速器发射的高能电子束对轮胎半成品片材部件进行辐照， 使其部分物理机械性能提高,在保证轮胎使用性能的前提下,抑制半成品片材在卷取、运输、 储存、热硫化前的各种操作及冲压膨胀过程中的局部变形程度，以提高半部件及成品均匀性、 阻止材料移位、减薄片材厚度、降低材料用量、扩大合成胶用量、减少天然胶用量、提高企 业经济效益的新技术、新工艺。一、电子束辐照技术应用背景1、国外应用现状及发展趋势国外从上世纪80年代开始，在实际生产线中开始使用电子束辐照设备，到了 90年代中 期，该项技术的应用已经日臻成熟，进入了大规模应用阶段。普利司通等大型厂商的使用， 为该项技术的成熟应用积累了大量的实用经验。截止2010年，发达国家轮胎品牌中，电子 束辐照设备的应用覆盖率达到了 95%o2、国内应用现状及发展趋势国内轮胎行业应用电子束辐照技术远远落后于国外水平。据统计，仅部分外资、台资企 业在生产线中使用了该项技术。由于电子束辐照工艺是在原有生产工艺中新增加的项目，所 以在生产线设计、工艺设计、胶料配方设计中要求企业有相应的考虑，目前尚未有大规模实 际生产的应用实例。二、久瑞电子束辐照设备应用介绍1、湖北久瑞核技术股份有限公司简介湖北久瑞核技术股份有限公司是一家集电子加速器研发、应用、制造、生产及销售服务 于一体的高科技企业。为适应国内轮胎企业的实际需要，于2008年起针对轮胎制造中的电 子束辐照技术展开了专项研究。久瑞携手国内众多科研院所、大型轮胎制造企业组成了专项 课题研发，经过多年的实验及生产数据积累，开发了 EB500系列在线电子束辐照设备。该 设备充分考虑了国内企业实际生产需要，能够为轮胎企业提供全面的在线辐照解决方案，并 被多家国内企业采用，用于半钢及全钢子午线轮胎的实际生产线中。2、电子束辐照技术在轮胎制造中的应用半钢全钢无预硫化:于布层过渡层I j < 2>4密层有预硫化:布层电子束照射方向及照射面 rmm照射方向：IQC>OOCOOOoooOC>。于布层 n4密层电子束照射方向及照射面电子束辐射实施原理目前，电子束辐照技术主要应用于子午线轮胎的生产，半钢胎用于过渡层及胎体帘布 层的减薄，全钢胎用于过渡层的减薄。由于辐照后，材料的整体性能得到提升，过渡层的取 消也变成了可能。3、生产工艺实施的难点电子束辐照对于轮胎制造的优点，国内外已经形成了共识，而在实际应用过程中，企业 更多的疑问主要集中在以下几个方面：1）旧线的改造工程的难度2）采用单面辐照还是双面辐照的形式3）对现有生产的效率是否有影响4）胶料的配方如何更改5）电子束辐照设备与现有压延线的联动控制6）电子束辐照设备的使用及维护本文以久瑞EB500系列电子束辐照设备为例，就以上几个问题做出简要解答。供各 位参考。4、解决办法轮胎辐照专用电子束设备是多学科综合性现代化工业生产设备，涉及高电压、高真空、 高气压、电子学、自动控制、辐射防护等技术。EB500系列设备主要由高压发生器、加速系 统、电子束引出装置、储与缸气钢筒、控制系统和附属装置（包括橡胶片材导开装置、输送 装置、束下传动系统与控制系统、接取卷取装置、纠偏定中装置、卷取装置、冷却装置和废 气排放装置等）等组成。设备型号EB500/150-1550EB500/100-1000用途半钢纤维胎体帘布全钢过渡层电子束能量/KeV上500500电子束流强度/mA上0-1500-100电子束束功率/ （KWkW）0-750-50电子束扫描宽度15501000扫描不均匀性+ 5%+ 5%适宜生产速度J（mmin）0-600-35泄露剂量国标WIOUSV/h实测 W5uSvh实测 W5uSvh生产线设计改造要求通过对轮胎 前电子束预硫化电子加速器设备附属设施与控制的完善,无论对内衬层还 是纤维胎体帘布的辐照需求，根据轮胎公司的需要，可实现在线嵌入离线式、离线式荏线嵌 入式和离线改在线共计三种方式，方便用户选择。其中后两种方式对原有压延线要求不高, 由于半钢（应全称吧）设备宽度为£41.2米,而全钢（应全称吧）设备宽度为12.8米,因 此，电子束预硫化设备安装预留的宽度只要略大于以上宽度即可。按此要求，大部分企业的 生产线均可使用。久瑞公司为现有已经建成的帘布层和气密层（前后要一致，前面是全钢和 半钢）生产线配套,采用积木式加速器布局，可在不改动现有生产线的结构和不改变现有生 产流程的条件下，实现轮胎部件在线辐照。材料辐照形式通常采用单面辐照形式，其生产效率已经能够满足现有压延线线速度，所以不需要使用 双面辐照。而且双面辐照要求增大功率，在机械设计及控制环节并不能节省采购成本。 生产效率影响现有压延线中，半钢的速度低于60 mmin,全钢低于。35 （表格是35） 0,因此电子 束辐照设备完全能够满足需要，不必对现有压延线的速度做调整，也不会影响生产效率。 EB500系列设备采用输出大剂量率电子束射线（束流强度高达150mA）的方式，在不改变 现有配方的条件下，保证生产线的运行速度不降低。胶料的配方如何改进由于每个轮胎厂的胶料配方是不同的，且各种原料的配比不同，所以辐照后的效果也 不同，久瑞公司可按轮胎厂的要求做胶料辐照测试，有利于用户收集不同配料的辐照数据。 电子束辐照设备与现有压延线的联动控制EB500系列采用西门子PLC控制系统，与大部分生产线的控制系统匹配，并提供标准 接口信号或工业现场总线（ProfibUS）和工业以太网（IndUStrV日hernet）等通用接口,可与压 延线实现联动工作。设备的软件控制系统提供长期升级服务，不定期的收集客户意见，以力 求满足使用者的需要。电子束辐照设备的使用及维护EB500系列产品使用专用人机界面设计，使用方便，简单易学，对于操作者的文化程 度没有过高要求。且在安装调试完成后,久瑞提供完整的操作手册及良好的使用者培训教程。 在已使用的企业中，培训工作取得了良好的效果，操作工人能够满足生产需要。软件系统设 置多项报警装置，在出现异常情况下，可提供声光报警提示，安全性得到了保障。久瑞提供设备全生命周期的维护服务，提供专人专机的售后服务保障及定期回访，保 障设备连续、良好的工作状态。五、结语国内企业在选择电子束辐照设备的时候，因为自身的特点，存在不同的疑问，文中仅对 最常见的几个问题做了回答。针对不同的情况，久瑞公司可提供丰富、可靠的解决方案，欢 迎咨询讨论。