CN107419245A - 一种胎圈钢丝化镀方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种胎圈钢丝化镀方法，包括以下步骤，步骤一、放线，步骤二、校直，步骤三、回火，步骤四、预处理水洗，步骤五、一次酸洗，步骤六、一次水洗，步骤七、二次酸洗，步骤八、二次次水洗，步骤九、合金结合，步骤十、镀铜水洗，步骤十一、中和，步骤十二、碱液水洗，步骤十三、烘干，步骤十四、涂油，步骤十五、收线冷却。本发明相对于传统镀线工序，采用化镀新工艺，实现了在化镀工艺中高强度子午线轮胎钢丝的表面镀层新工艺开发，攻克了普通化镀，电镀工艺都无法解决的钢丝表面高锡镀层的难题，工艺稳定，使钢丝粘合度有了显著地提高，减少了传统电镀的污染，做到了循环使用，节能环保。

Description

一种胎圈钢丝化镀方法
技术领域
本发明涉及胎圈钢丝加工技术领域，具体是一种胎圈钢丝化镀方法。
背景技术
轮胎钢丝产品作为轮胎的上游产品，与轮胎行业的发展休戚相关。轮胎钢丝作为轮胎增强用金属骨架材料，轮胎钢丝性能的优劣直接关系到轮胎的质量，“全球轮胎看亚洲、亚洲轮胎看中国”，据中国橡胶工业协会最新预测，到2017年亚洲地区将拥有全球四分之一的汽车，其中中国和印度的市场增长潜力巨大。随着汽车保
有量的持续上升，中国已成为世界轮胎的消费大国，也是全球增长最快的市场，市场规模约为90亿美元，占世界轮胎市场份额的10%。伴随汽车工业的“井喷”式增长和公路运输的快速发展，国际上轮胎制造产业向中国转移，中国已成为国际化竞争的市场，国内轮胎市场的竞争也更加激烈。无论是国内轮胎企业，还是国外轮胎跨国企业都非常关注中国轮胎市场的发展态势。中国面临着广阔发展前景的同时也将迎来严峻的挑战。
胎圈钢丝不仅要求具有高强度而且还要有较好的韧性以及耐老化耐腐蚀性能，目前我国胎圈钢丝镀层成分主要有镀高锡青铜、低锡青铜、镀黄铜胎圈钢丝，在镀铜过程中，若钢丝表面镀层质量不稳定，钢丝与橡胶的粘合力将下降， 钢丝就容易与橡胶脱离，从而影响轮胎质量的提高，镀液的使用是影响胎圈钢丝镀层的关键因素，镀液的配置决定着胎圈钢丝镀层的成分，根据客户胶料的不同，分析制定出适合客户的镀液，镀液的使用已成为国内胎圈钢丝企业生产中重要的环节。
胎圈钢丝作为轮胎边缘增强用骨架材料，具有保护轮胎强度，提高轮胎使用寿命的作用。由于轮胎要承受很大张力，胎圈钢丝不仅要与橡胶牢固地粘合在一起，而且在使用过程中不能出现分离。光面钢丝与橡胶的粘合性能极差，因此必须在钢丝表面均匀覆盖镀层。目前国内镀层品种主要有纯铜、锡青铜、黄铜和纯锌等单金属或二元合金。胎圈钢丝表面镀层的品种取决于橡胶制品的品种、运行速度、受力状态以及胶料配方，在能够满足橡胶制品使用性能的前提下，通常采用成本较低的镀层。经过不断筛选和优化，同时也根据轮胎企业对产品性能的要求，目前国内胎圈钢丝镀层主要以青铜为主。钢丝与橡胶粘合是一门非常复杂的学科，粘合性能是轮胎企业关键控制指标。对于胎圈钢丝生产企业来说，影响胎圈钢丝与橡胶粘合性能的因素很多，如工艺、生产控制和设备等，稍有疏忽就很有可能造成粘合性能不良。因此，如何更好的改善化镀，提供粘合性能更好的镀铜钢丝线是业内共同的难题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种胎圈钢丝化镀方法，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种胎圈钢丝化镀方法，包括以下步骤：
步骤一、放线
用放线机进行放线作业，放线的过程中目测检查钢丝线表面质量，用千分尺采用直径公差法测量多处钢丝线的直径，检测钢丝线径与跟踪卡信息和生产计划是否一致；
步骤二、校直
先旋转校直器轴承，贯穿轴承的磨损状态，放出钢丝线的用无磨损的校直器对钢丝线进行校直；
步骤三、回火
校直后的钢丝线确保成排均匀无交叉的进入回火槽内，回火槽内液面距离回火槽边沿≤5厘米，钢丝排线浸入回火槽内液面分为两段，第一段浸入长度≥100毫米，第二段浸入长度≥350毫米，浸入的深度均为50毫米，回火温度控制在300～350℃；
步骤四、预处理水洗
回火处理的钢丝线直接进入水洗槽，将钢丝线浸没在水洗溶液内进行水洗作业；
步骤五、一次酸洗
水洗后的钢丝线进入酸洗槽，酸洗温度控制在30～40℃，采用硫酸酸洗，酸洗浓度控制在200～250g/L，铁离子浓度≤120g/L；
步骤六、一次水洗
经一次酸洗后的钢丝线进入水洗槽，将钢丝线浸没在水洗溶液内进行水洗作业，水洗溶液温度控制在50～60℃；
步骤七、二次酸洗
一次水洗后的钢丝线进入酸洗槽，酸洗温度控制在30～40℃，采用硫酸酸洗，酸洗浓度控制在20～25g/L；
步骤八、二次次水洗
经二次酸洗后的钢丝线进入水洗槽，将钢丝线浸没在水洗溶液内进行水洗作业，水洗溶液温度控制在30～40℃；
步骤九、合金结合
二次次水洗后的钢丝线进入镀铜槽，依次经过含有硫酸铜溶液、硫酸亚锡溶液、硫酸的镀铜槽，并实时检测铁离子和水洗氯离子的浓度，铁离子浓度≤25g/L，水洗氯离子浓度≤100g/L；
步骤十、镀铜水洗
镀铜后的钢丝线进入水洗槽，将钢丝线浸没在水洗溶液内进行水洗作业，水洗溶液温度控制在40～50℃；
步骤十一、中和
水洗后的镀铜钢丝线进入中和槽并浸在碱液内，碱液浓度控制在1.5～2.5g/L，且PH值始终≥10；
步骤十二、碱液水洗
中和处理的镀铜钢丝线进入水洗槽，分为两个阶段，第一阶段水洗温度20～30℃，第二阶段水洗温度在80～100℃；
步骤十三、烘干
将镀铜钢丝线送入烘干箱进行烘干，烘干箱内温度控制在120～160℃；
步骤十四、涂油
烘干后的镀铜钢丝线直接送入涂油箱，在镀铜钢丝线的表面涂上一层古马隆，且每1kg的镀铜钢丝线表面涂0.12～0.14g的古马隆；
步骤十五、收线冷却
涂完油以后，镀铜钢丝线用收线机进行收线，收到760工字轮上，收线完毕再放置冷却，冷却温度≤35℃，湿度≤50%RH，冷却时间12～24小时。
本发明与国内外同类技术、产品的比较具有以下优势：
（1）相对于传统镀线工序，采用化镀新工艺，实现了在化镀工艺中高强度子午线轮胎钢丝的表面镀层新工艺开发，攻克了普通化镀，电镀工艺都无法解决的钢丝表面高锡镀层的难题，工艺稳定，使钢丝粘合度有了显著地提高，减少了传统电镀的污染，做到了循环使用，节能环保。
（2）镀液可根据客户胶料要求不同，对镀液的配方精密计算、温度、酸度、浓度都严格控制，镀液添加更加精确，在化镀过程中各方面指标更加稳定，减少了水量和传统电镀的污染，产出的钢丝硬度好，弹性好，化镀效率高，速度达到400m/min，通过硫化检验和轮胎制造剖析，不管从粘合力数值，还是附胶率，都可以同国内外相类似产品相媲美，处于国内领先水平。
（3）铜锡比控制在3~20%之间，镀层厚度控制在0.06~0.20um，对镀层厚度进行精确控制，大幅提高了钢丝与橡胶的粘合力，通过镀液的配置、镀层厚度的控制以及镀层中锡含量的精确控制，生产出符合高端客户要求的镀青铜高锡胎圈钢丝产品，镀液工序的改进不仅提高钢丝表面镀层的致密性和通条性，而且生产出了更符合高端客户要求，与橡胶产品结合力更完美的高锡胎圈钢丝产品。
具体实施方式
一种胎圈钢丝化镀方法，包括以下步骤：
步骤一、放线
用放线机进行放线作业，放线的过程中目测检查钢丝线表面质量，用千分尺采用直径公差法测量多处钢丝线的直径，检测钢丝线径与跟踪卡信息和生产计划是否一致；
步骤二、校直
先旋转校直器轴承，贯穿轴承的磨损状态，放出钢丝线的用无磨损的校直器对钢丝线进行校直；
步骤三、回火
校直后的钢丝线确保成排均匀无交叉的进入回火槽内，回火槽内液面距离回火槽边沿≤5厘米，钢丝排线浸入回火槽内液面分为两段，第一段浸入长度≥100毫米，第二段浸入长度≥350毫米，浸入的深度均为50毫米，回火温度控制在300～350℃；
步骤四、预处理水洗
回火处理的钢丝线直接进入水洗槽，将钢丝线浸没在水洗溶液内进行水洗作业；
步骤五、一次酸洗
水洗后的钢丝线进入酸洗槽，酸洗温度控制在30～40℃，采用硫酸酸洗，酸洗浓度控制在200～250g/L，铁离子浓度≤120g/L；
步骤六、一次水洗
经一次酸洗后的钢丝线进入水洗槽，将钢丝线浸没在水洗溶液内进行水洗作业，水洗溶液温度控制在50～60℃；
步骤七、二次酸洗
一次水洗后的钢丝线进入酸洗槽，酸洗温度控制在30～40℃，采用硫酸酸洗，酸洗浓度控制在20～25g/L；
步骤八、二次次水洗
经二次酸洗后的钢丝线进入水洗槽，将钢丝线浸没在水洗溶液内进行水洗作业，水洗溶液温度控制在30～40℃；
步骤九、合金结合
二次次水洗后的钢丝线进入镀铜槽，依次经过含有硫酸铜溶液、硫酸亚锡溶液、硫酸的镀铜槽，并实时检测铁离子和水洗氯离子的浓度，铁离子浓度≤25g/L，水洗氯离子浓度≤100g/L，硫酸亚锡浓度控制在0.08～0.12g/L，硫酸浓度控制在8～12g/L，镀铜槽内各镀液温度控制在25～35℃；
步骤十、镀铜水洗
镀铜后的钢丝线进入水洗槽，将钢丝线浸没在水洗溶液内进行水洗作业，水洗溶液温度控制在40～50℃；
步骤十一、中和
水洗后的镀铜钢丝线进入中和槽并浸在氢氧化钠溶液内，氢氧化钠溶液浓度控制在1.5～2.5g/L，且PH值始终≥10；
步骤十二、碱液水洗
中和处理的镀铜钢丝线进入水洗槽，分为两个阶段，第一阶段水洗温度20～30℃，第二阶段水洗温度在80～100℃；
步骤十三、烘干
将镀铜钢丝线送入烘干箱进行烘干，烘干箱内温度控制在120～160℃；
步骤十四、涂油
烘干后的镀铜钢丝线直接送入涂油箱，在镀铜钢丝线的表面涂上一层古马隆，且每1kg的镀铜钢丝线表面涂0.12～0.14g的古马隆；
步骤十五、收线冷却
涂完油以后，镀铜钢丝线用收线机进行收线，收到760工字轮上，收线完毕再放置冷却，冷却温度≤35℃，湿度≤50%RH，冷却时间12～24小时。
通过硫化检验和轮胎制造剖析，本发明加工出镀铜钢帘线的实际检测均值为1355N/25mm。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种胎圈钢丝化镀方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、放线
用放线机进行放线作业，放线的过程中目测检查钢丝线表面质量，用千分尺采用直径公差法测量多处钢丝线的直径，检测钢丝线径与跟踪卡信息和生产计划是否一致；
步骤二、校直
先旋转校直器轴承，贯穿轴承的磨损状态，放出钢丝线的用无磨损的校直器对钢丝线进行校直；
步骤三、回火
校直后的钢丝线确保成排均匀无交叉的进入回火槽内，回火槽内液面距离回火槽边沿≤5厘米，钢丝排线浸入回火槽内液面分为两段，第一段浸入长度≥100毫米，第二段浸入长度≥350毫米，浸入的深度均为50毫米，回火温度控制在300～350℃；
步骤四、预处理水洗
回火处理的钢丝线直接进入水洗槽，将钢丝线浸没在水洗溶液内进行水洗作业；
步骤五、一次酸洗
水洗后的钢丝线进入酸洗槽，酸洗温度控制在30～40℃，采用硫酸酸洗，酸洗浓度控制在200～250g/L，铁离子浓度≤120g/L；
步骤六、一次水洗
经一次酸洗后的钢丝线进入水洗槽，将钢丝线浸没在水洗溶液内进行水洗作业，水洗溶液温度控制在50～60℃；
步骤七、二次酸洗
一次水洗后的钢丝线进入酸洗槽，酸洗温度控制在30～40℃，采用硫酸酸洗，酸洗浓度控制在20～25g/L；
步骤八、二次次水洗
经二次酸洗后的钢丝线进入水洗槽，将钢丝线浸没在水洗溶液内进行水洗作业，水洗溶液温度控制在30～40℃；
步骤九、合金结合
二次次水洗后的钢丝线进入镀铜槽，依次经过含有硫酸铜溶液、硫酸亚锡溶液、硫酸的镀铜槽，并实时检测铁离子和水洗氯离子的浓度，铁离子浓度≤25g/L，水洗氯离子浓度≤100g/L；
步骤十、镀铜水洗
镀铜后的钢丝线进入水洗槽，将钢丝线浸没在水洗溶液内进行水洗作业，水洗溶液温度控制在40～50℃；
步骤十一、中和
水洗后的镀铜钢丝线进入中和槽并浸在碱液内，碱液浓度控制在1.5～2.5g/L，且PH值始终≥10；
步骤十二、碱液水洗
中和处理的镀铜钢丝线进入水洗槽，分为两个阶段，第一阶段水洗温度20～30℃，第二阶段水洗温度在80～100℃；
步骤十三、烘干
将镀铜钢丝线送入烘干箱进行烘干，烘干箱内温度控制在120～160℃；
步骤十四、涂油
烘干后的镀铜钢丝线直接送入涂油箱，在镀铜钢丝线的表面涂上一层古马隆，且每1kg的镀铜钢丝线表面涂0.12～0.14g的古马隆；
步骤十五、收线冷却
涂完油以后，镀铜钢丝线用收线机进行收线，收到760工字轮上，收线完毕再放置冷却，冷却温度≤35℃，湿度≤50%RH，冷却时间12～24小时。
2.如权利要求1所述的一种胎圈钢丝化镀方法，其特征在于：所述步骤十一中采用的碱液为氢氧化钠溶液。
3.如权利要求1所述的一种胎圈钢丝化镀方法，其特征在于：所述步骤九中硫酸亚锡浓度控制在0.08～0.12g/L，硫酸浓度控制在8～12g/L，镀铜槽内各镀液温度控制在25～35℃。
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