CN111842529A - 一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺，包括以下步骤：对盘条进行预处理粗拉得到钢丝线坯；对钢丝线坯或经中间热处理后的钢丝进行中丝拉拔得到半成品钢丝；将半成品钢丝进行化镀处理得到成品钢丝。本发明使用沙带机械除锈工艺代替现有的水洗+酸洗+水洗工艺；粗拉、中丝拉拔工艺使用旋转模具代替常规的固定模具生产；化镀工序“铅回火”工艺改为“中频回火”工艺；本发明生产的成品胎圈钢丝表面粗糙度更佳，镀铜胎圈钢丝与橡胶结合力更好。

Description

一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺
技术领域
本发明公开了一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺，涉及水利工程施工自动控制领域。
背景技术
关于橡胶与钢丝的结合力问题，钢丝表面粗糙度是影响钢丝与橡胶接合和力的重要指标之一，传统工艺上大部分的对钢丝表面黄铜镀层、镀锌层、锡青铜层等与橡胶的粘合机理着手进行改善的，很少通过对钢丝表面影响因素方面着手对结合力的改善。
目前子午线轮胎用骨架材料钢帘线钢丝、胎圈钢丝均通过原材料盘条的一次或多次拉拔得到想要的线径钢丝；原材料盘条有大量的硬质磷状表皮和浮锈，为保证钢丝的顺利拉拔，盘条在进入拉拔机拉拔前需要对钢丝表面进行处理，而大部分钢丝表面处理均离不开酸洗工艺。酸洗过后的钢丝表面相对平滑，拉拔时会出现钢丝带润滑量不足导致润滑不良拉拔出的钢丝表面出现光亮、拉痕、裂纹等异常，对后道工艺的生产产生较大影响，且生产出的钢丝表面粗糙度不好，从而会影响钢丝与橡胶的结合力。
为得到更小规格直径的钢丝，粗拉后的线坏需进一步中丝拉拔到更小规格的半成品钢丝，粗拉钢丝直接中丝拉拔得到半成品钢丝或经中间热处理后再中丝拉拔得到更小规格的半成品钢丝。
粗拉、中丝拉拔时采用常规固定模具生产，钢丝生产时因模具四周受力不均易出现局部磨损严重，导致拉拔异常时有发生产，钢丝不圆度增加。
化镀工序钢丝回火工艺常规采用铅浴回火，实际生产中铅浴回火有许多不良因素，如铅温不易控制、不易调节，同作业线生产不同规格时只能采用同一回火温度，不利于钢丝性能控制，铅浴回火后的钢丝表面易带铅，对钢丝表面质量产品较大影响，特别对镀层与钢丝的结合力及镀铜钢丝与橡胶的结合力产品重大影响，另外还对环境产生和人体产生较大影响。
发明内容
本发明针对上述背景技术中的缺陷，提供一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺，对钢丝表面进行优化处理。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺，包括以下步骤：
对盘条进行预处理粗拉得到钢丝线坯；
对钢丝线坯进行中丝拉拔得到半成品钢丝；
将半成品钢丝进行化学镀铜处理得到成品钢丝。
进一步的，所述预处理粗拉包括对盘条依次进行机械剥壳，机械除锈，水洗，涂硼，烘干处理和粗拉丝处理，机械除锈工艺除锈的盘条基体为圆形盘条钢丝；盘条钢丝直径为5.00mm～7.00mm。
进一步的，所述的中丝拉拔包括粗拉钢丝线坯和中间热处理钢丝线坯。
进一步的，所述的钢丝线坯的直径为0.60mm～2.50mm；粗拉钢丝线坯拉拔得到直径为1.20mm～2.50mm的半成品钢丝；中间热处理钢丝线坯拉拔得到直径为0.60mm～1.60mm的半成品钢丝。
进一步的，所述化学镀铜处理包括对半成品钢丝依次进行镀前脱脂清洗，中频回火，冷水洗，化学酸洗，第一串联水洗，盐酸洗，第二串联水洗，电解酸洗，化学镀锡青铜，第三串联水洗，中和碱洗，第四串联水洗，热水洗，烘干处理和涂古玛隆。
进一步的，所述机械除锈为沙带打磨除锈工艺，沙带通过旋转机带动对钢丝表面进行旋转打磨处理；沙带沙粒目数60～120目，沙带旋转速度与盘条线速度系数为：0.1～1.0；盘条的线速度范围为0.1m/s～5m/s。
进一步的，沙带沙粒最佳目数为80-100目。
进一步的，拉丝处理和中丝拉拔采用的旋转模装置为伺服电机带动旋转模具套装进行顺时针或逆时针旋转，旋转模具套装置于循环冷却水中，旋转模具套装两边与模盒之间装有防水垫，钢丝从旋转模具套装中间穿过。
进一步的，所述中频回火的中频回火功率为5kw～35kw；处理半成品钢丝数量为1～40根；半成品钢丝走线速度为150m/min～500m/min。
有益效果：1.本发明实施后，沙带处理后的钢丝表面粗糙度较实施前有所提高，同时拉拔工艺使用旋转模具套装生产，钢丝拉拔时带润滑粉量更加明显，拉拔较果明显提升，减少了钢丝拉拔光亮丝、拉痕丝等不合格品的产生，提高了钢丝表面质量和钢丝产能，生产的成品胎圈钢丝表面粗糙度更佳，镀铜胎圈钢丝与橡胶结合力更好；
2.本发明化学镀铜处理使用中频回火后钢丝表面杜绝了带铅现象，钢丝表面质量有较大提升，同时钢丝性能更加稳定，产能有所提高，另外取消了酸洗与铅浴槽装置，减少了环境污染，同时大大减少了环保投入，节约了生产成本。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是常规酸洗处理后钢丝表面示意图；
图3是打磨处理后钢丝表面示意图；
图4是常规酸洗处理、固定模具拉拔后钢丝表面SEM图；
图5是使用新型旋转模处理，旋转模具拉拔钢丝表面SEM图；
图6是工艺实施前成品钢丝表面粗糙度金相图；
图7是工艺实施后成品钢丝表面粗糙度金相图。
具体实施方式
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺，包括以下步骤：
对盘条进行预处理粗拉得到钢丝线坯；所述预处理粗拉包括对盘条依次进行机械剥壳，机械除锈，水洗，涂硼，烘干处理和粗拉丝处理，机械除锈工艺除锈的基体为圆形盘条钢丝；盘条钢丝直径为5.00mm～7.00mm。
对粗拉处理的钢丝线坯或经中丝热处理后的钢丝线坯进行中丝拉拔得到半成品钢丝；所述的中丝拉拔包括粗拉钢丝或中间热处理钢丝放线、中丝拉拔、半成品钢丝收线；半成品钢丝直径为0.60mm～2.50mm。
将半成品钢丝进行化学镀铜处理得到成品钢丝；所述化学镀铜处理包括对半成品钢丝依次进行镀前脱脂清洗，中频回火，冷水洗，化学酸洗，第一串联水洗，盐酸洗，第二串联水洗，电解酸洗，化学镀锡青铜，第三串联水洗，中和碱洗，第四串联水洗，热水洗，烘干处理和涂古玛隆。
拉丝处理和中丝拉拔采用的旋转模装置为伺服电机带动旋转模具套装进行顺时针或逆时针旋转，旋转模具套装置于循环冷却水中，旋转模具套装两边与模盒之间装有防水垫，钢丝从旋转模具套装中间穿过。
本发明采用机械除锈代替传统的高压水冲洗+化学酸洗+串联水洗工艺，达到提高钢丝表面质量，降低不良品的产生，提高钢丝表面粗糙度，增加钢丝表面与橡胶的接触面，从而增加钢丝与橡胶的结合力的目的。
本发明粗拉、中丝拉拔工艺使用旋转模具代替常规的固定模具生产，有效解决钢丝对模具的局部磨损而导致的钢丝拉拔异常，提高钢丝表面质量。
本发明的化镀吹工序“铅回火”工艺改为“中频回火”工艺，每根钢丝实现单头控制，有效解决钢丝回火温度的控制与调节，减少了温度的波动，同时杜绝了钢丝带铅的问题，提高钢丝与橡胶的接合力。
本实施例将Φ5.50盘条钢丝经乱线开关，机械剥壳后，盘条在1-2米/秒的线速度下使用80目沙带进行机械除锈，除锈后钢丝经热水洗、涂硼、热风干燥进入拉丝机，钢丝在润滑粉和旋转模作用下拉拔生产出Φ1.65半成品钢丝；Φ1.65半成品钢丝由化镀放线经镀前脱脂清洗到中频回火装置，钢丝在250-350米/分钟的线速度，回火功率为24-28KW的功率下进行回火处理，后经冷水洗，化学酸洗，第一串联水洗，盐酸洗，第二串联水洗，电解酸洗，化学镀锡青铜，第三串联水洗，中和碱洗，第四串联水洗，热水洗，烘干处理和涂古玛隆处理得到Φ1.65成品胎圈钢线；
图2是常规酸洗处理后钢丝表面示意图；图3是打磨处理后钢丝表面示意图；图4是常规酸洗处理、固定模具拉拔后钢丝表面SEM图；图5是使用新型旋转模处理，旋转模具拉拔钢丝表面SEM图；图6是工艺实施前成品钢丝表面粗糙度金相图；图7是工艺实施后成品钢丝表面粗糙度金相图；从图示可以明显看出，采用本发明的生产工艺制备的钢丝的表面质量有了显著的改善。
本发明实施后，生产的成品胎圈钢丝表面粗糙度更佳，镀铜胎圈钢丝与橡胶结合力更好；
具体Φ1.65胎圈钢丝实施前后数据对比如下：
Figure BDA0002542663450000051
从以上对比数据看，Φ1.65胎圈钢丝新工艺实施后钢线主要指标性能未有明显变化，钢丝表面粗糙度从原来的9-10级提高到现在8-9级，镀铜钢丝与橡胶的结合力以及橡胶在镀铜丝表面的附着率均较工艺实施前有一定幅度提升，本发明实施有效。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
对盘条进行预处理粗拉得到钢丝线坯；
对钢丝线坯进行中丝拉拔得到半成品钢丝；
将半成品钢丝进行化学镀铜处理得到成品钢丝。
2.根据权利要求1所述的一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺，其特征在于，所述预处理粗拉包括对盘条依次进行机械剥壳，机械除锈，水洗，涂硼，烘干处理和粗拉丝处理。
3.根据权利要求1所述的一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺，其特征在于，所述的中丝拉拔包括粗拉钢丝线坯和中间热处理钢丝线坯。
4.根据权利要求1所述的一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺，其特征在于，所述化学镀铜处理包括对半成品钢丝依次进行镀前脱脂清洗和中频回火。
5.根据权利要求2所述的一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺，其特征在于，所述机械除锈为沙带打磨除锈工艺，沙带通过旋转机带动对盘条表面进行旋转打磨处理；沙带沙粒目数60～120目，沙带旋转速度与盘条线速度系数为：0.1～1.0；盘条的线速度范围为0.1m/s～5m/s。
6.根据权利要求2所述的一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺，其特征在于，所述的钢丝线坯的直径为0.60mm～2.50mm；粗拉钢丝线坯拉拔得到直径为1.20mm～2.50mm的半成品钢丝；中间热处理钢丝线坯拉拔得到直径为0.60mm～1.60mm的半成品钢丝。
7.根据权利要求4所述的一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺，其特征在于，沙带沙粒最佳目数为80-100目。
8.根据权利要求2所述的一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺，其特征在于，拉丝处理和中丝拉拔采用的旋转模装置为伺服电机带动旋转模具套装进行顺时针或逆时针旋转，旋转模具套装置于循环冷却水中，旋转模具套装两边与模盒之间装有防水垫，钢丝线坯从旋转模具套装中间穿过。
9.根据权利要求1所述的一种提高钢丝与橡胶之间结合力的生产工艺，其特征在于，所述中频回火的中频回火功率为5kw～35kw；处理半成品钢丝数量为1～40根；半成品钢丝走线速度为150m/min～500m/min。
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