帘线知识
1、钢帘线的用途:
钢帘线是轮胎的主要骨架材料,它用于替代斜交轮胎的锦纶尼龙等帘子布。斜交轮胎的帘子布排列是交叉的,有很多层:16层级、18层级等等。全钢子午线轮胎中没有锦纶尼龙等帘子布,它只有一层钢帘线,是径向排布的,称为胎体。一般还有二到三层窄的钢帘线,交叉排布在轮胎胎冠上,起到束缚轮胎的作用,称为带束层;半钢子午胎的胎体仍是一定层级的帘子布,但它只有带束层采用钢帘线。
全钢子午线轮胎主要用于载重胎,供卡车、大客车等汽车使用,也称为载重全钢子午胎;半钢子午线轮胎主要用于乘用胎,供面包车、轿车等汽车使用, 也称为乘用子午胎。
2、钢帘线的制造:
钢帘线制造工艺很复杂,但是概括地说:钢帘线就是由直径为5.5mm的高碳钢丝经处理拉拔为电镀黄铜的高碳钢丝再拉拔成的细钢丝捻制而成的细钢丝绳。镀黄铜的主要目的是为了和橡胶有好的结合力。
3、钢帘线的特点:
用子午线钢帘线替代斜交轮胎的帘子布,是因为钢帘线强度高,以钢帘线为骨架材料制造的轮胎有散热快、轮胎重量轻省油、耐磨性好、高速公路行驶不易爆胎、安全等很多特点。
4、钢帘线的供货和在轮胎中的使用
钢帘线是以标准的包装箱方式供货的,包装箱内放置工字轮的类型不同,通常为36个和72个两种,工字轮类型取决于轮胎厂压延机锭子架的要求,分为B40、B60 、B80。B40、B60缠绕帘线的重量一般在18Kg, B80缠绕帘线的重量一般在36Kg。
钢帘线是由镀铜的钢丝制成,它在潮湿的空气中放置非常容易锈蚀,锈蚀后的钢帘线强度下降很大,影响粘合性能,这样的钢帘线轮胎厂拒绝使用,因此钢帘线的存放、包装、使用对湿度的要求都很严格,必需将其包装在气密性很好的塑料袋中,内放干燥剂和湿度指示卡,抽真空后封口,外面放上纸箱,同托盘架一起包装好.
钢帘线在运输过程中严禁淋雨或损坏外包装,到轮胎厂后, 轮胎厂会对钢帘线的各种指标进行检验,有的工厂会要求每批货物附带样品,仅对样品检验,而有的工厂会打开包装箱抽样检验,各
轮胎厂的帘线标准是有差异的,因此检验的项目也有差异,用户会按照他们自己的标准和检验结果判定产品合格与否.
检验合格且被接收的帘线,在使用前需在恒温恒湿的锭子房中放置一段时间.根据帘线结构及轮胎厂设备的不同,一次使用的帘线工字轮数在500到900之间,这么多的工字轮上的帘线按一定的间距排列一起进入压延机,两边被敷上一定厚度的胶,做成钢丝帘布,不同结构帘线压成的钢丝帘布经过裁断,就成了轮胎胎体或带束层用料。
5、钢帘线的分类
5.1 钢帘线根据其特点主要分为
普通强度钢帘线,用符号NT表示;
高强度钢帘线,用符号HT表示;
超高强度钢帘线,用符号ST表示;
高伸长钢帘线,用符号HE表示。
轮胎帘布5.2.1 普通强度或高强度钢帘线是针对原料高碳钢丝而言的,由强度在1200Mpa左右的高碳钢丝生产的钢帘线叫普通强度钢帘线;由强度在1300Mpa左右的高碳钢丝生产的钢帘线叫高强度钢帘线。但是衡量钢帘线强度的指标是钢帘线的破断力。
5.2.2 相同结构的高强度钢帘线,比普通强度钢帘线用量少,可以节约使用量,但是强度高,钢帘线的韧性、疲劳性等又会下降,因此不能只追求高强度,同时太高强度也会给制造带来困难。
5.3 高伸长钢帘线:捻距相对较小,股间相对较松,伸长率相对较高的一种钢帘线。
6、钢帘线的生产工艺流程
①盘条预处理→②大拉→③中丝热处理→④中拉→⑤热处理电镀→⑥湿拉→⑦合股(并捻)→⑧检验包装入库
7、钢帘线的结构:
7.1钢帘线的结构表示法
7.1.1 钢帘线结构的标记方法:
  (N×F)×D+(N×F)×D+(N×F)×D+F×D
最内层    +  中间层  +  最外层  +    外缠层
其中:
N—股数;
F—单丝根数;
D—单丝公称直径以mm表示。
1.单丝--在股或钢帘线中作为单独元件的钢丝。
2.股由一组单丝捻合在一起,捻成一层或多层螺旋状而形成的结构。
3.芯作为伸展的轴线使其他单元可缠绕其上的一根或几根单丝或股。
4.外绕丝以螺旋形式缠绕在钢帘线上的一根单丝。
7.2钢帘线标记的一般规则:
7.2.1从最内层部分逐层向外数。
7.2.2各层之间用加号(+)表示;各层之间捻距、捻向相同但单丝直径不同用斜杠(/)表示。
7.2.3括号是用来划分每一层的,各层由一个以上的部件组成,各层的中心不等于帘线的中心。
7.2.4当N或F=1时,可省掉格式中的N或F,则得到简写的命名。如1×4×0.22可简写成4×0.22。
7.2.5如果两层以上的单丝直径相同,只要在最后一层注上单丝直径,其余单丝直径可以省略不写,在螺旋外绕层之前最后一部分的单丝直径必须标出,螺旋外绕层的单丝直径必须标明。
如:(1×3)×0.175+(9×1)×0.175+(15×1)×0.175+1×0.15
可简写成3+9+15×0.175+0.15
7.2.6捻距和捻向可随同钢帘线结构一起标明,也是由里层逐层往外数。
如:3+9+15×0.175+0.l5
      5/10/16/3.5                S/S/Z/S
7.2.7开放型、密集型、高强度、高伸长钢帘线在结构表示式后分别标注OC、CC、HT、HE。
如:4×0.25开放型钢帘线标注为4×0.25OC
0.22+18×0.20密集型帘线标注为0.22+18×0.20CC
3×0.20+6×0.35高强度钢帘线标注为3×0.20+6×0.35HT
3×7×0.20高伸长钢帘线标注为3×7×0.20HE 
例:(1×3)×0.22+(9×1)×0.22+(15×1)×0.22+1×0.15
    简化式:3+9+15×0.22+0.15
目前,生产的钢帘线常用规格结构式及代号有:
结构式
代号
3+9+15×0.22+0.15
1522W
3+8×0.33HT
3833HT
3×7×0.20HE
3720HE
3×0.20+6×0.35HT
3635HT
3+9×0.22+0.15
3922W
3+9×0.22
3922
8、钢帘线的线性尺寸和结构特性
8.1帘线粗度
钢帘线粗度指的是钢帘线横截面外接圆的直径。它不仅与单丝直径和丝数有关,也与结构特性有关,如外绕结构,开放型结构等会使粗度加大。
8.2捻距和捻向
8.2.1捻距指的是钢帘线中的股(单丝)或股中的单丝绕其中心旋转360°的轴向距离。捻距是帘线生产中的一项重要参数。捻距大,生产率高,但耐疲劳性能下降;捻距小,耐疲劳性能改善,伸长率高,但强度的捻制损失大,生产率也降低。捻距越大,帘线在捻制中单丝的扭转变形程度就越小,其弹性恢复力较大,这种弹性恢复力如果得不到消除,会使帘线的耐疲劳性能下降,使用寿命缩短,所以捻距不能过大。
8.2.2捻向指的是钢帘线中的单丝、股的螺旋绕向。当股或帘线呈垂直状态时,螺旋绕向与字母S(或Z)中心部分倾斜方向相同则称为“S”捻或左手捻(“Z”捻或右手捻)。
8.3破断力和破断伸长率
8.3.1在规定条件下给试样施加负荷直至破断,试样所能承受的最大拉力。破断力决定于单丝强度和帘线结构。
8.3.2破断伸长率是指在拉伸过程中,试样断裂时长度增量占初始长度的百分数。
8.4线密度
线密度指的是单丝、股或钢帘线单位长度的重量,这是一个与计算帘线生产率和轮胎重量有关的物理量,其单位是克/米(g/m)。
8.5定长
每个工字轮上帘线的标准长度。在轮胎制造过程的压延生产线上,有400~500多个工字轮同时放线,如果各轮帘线长度差别太大,则每次换轮时势必留下过多不能再用的帘线而造成浪费,所以要求按照规定的定长供货,每个工字轮上的长度允许偏差控制如下:
长度范围 (m)
允许偏差 (m)
L≤4000
±5
4000<L≤10000
±10
L>10000
±20
9、 钢帘线的工艺性能
9.1残余扭转和平直度
残余扭转指的是规定长度的钢帘线,当其一端保持固定,另一端任其自由旋转时,所旋转的转数。平直度指的是规定长度的帘线,在特定的距离内不偏离其中心轴的特性。残余扭转小,平直度通常是好的;残余扭转大,平直度通常是不好的,这是因为两者都取决于在捻制过程中是否有效地消除了内应力。未能有效消除内应力的钢帘线,在轮胎制造过程中所做的帘布平整性不好,在裁断后帘布翘曲,在成型时对接困难,无法保证轮胎质量。
9.2端部松散
端部松散又称散头,指切断钢帘线时,其末端的散开程度。端部松散在轮胎制造过程中会引起过线板堵孔、不好穿丝、帘布裁口不平整以及成型时对接困难等弊端。
9.3弹性、刚度
弹性指的是在去除外加的变形力后,钢帘线依靠自身的力量趋于立即恢复原始尺寸和形状的性能。刚度指的是弯曲阻力,在给定条件下产生弯曲变形所需要的弯距来表示。弹性和刚度表示的是帘线的同一性能,对同一种规格帘线,弹性高则刚度低,弹性低则刚度高,弹性和刚度影响帘线的疲劳性能,在轮胎制造过程中,弹性低会引起裁断时帘布呈“瓢状”,弹性高在用作胎体帘线反包时裂开。