膠管的工藝和設備
1、 同強度纖維增強工藝
       近, 荷蘭 Delft 工業大學開發出一種新的同強度纖維增強工藝。同強度纖維增強是指在波紋狀膠管和其它產品中, 纖維以近程( 短)路線整體纏繞, 使各個部位的纖維都承受相同的負荷。在這種結構中, 纖維的作用能夠大化, 使產品更輕, 能承受更高的壓力, 橡膠層不承載負荷, 因此沒有剪切應力, 從而能夠提高產品的耐用性。該工藝適用于柴油機渦輪增壓器膠管和離岸剛性管線伸縮接頭以及頂起沉重負荷的提升袋和汽車用空氣彈簧等產品。

       柴油機渦輪增壓器膠管傳統制造工藝主要依賴手工操作, 使用壓延涂覆織物, 在膠管的波谷處安裝增強環, 以便在內壓下保持其波紋形狀。使用同強度纖維增強工藝, 橡膠層的放置和長絲的纏繞完全實現自動化, 無需經向纖維和壓延工序,也無需增強環就能保持其波紋形狀, 可以節省
70% 的纖維和 30%的橡膠。
      伸縮接頭傳統生產工藝不能使增強材料產生佳取向, 需要大量的纖維和橡膠材料才能獲得所需強度, 從而使其耐屈撓性能變差。采用同強度纖維增強工藝可解決上述問題, 并且可以節省原材料, 還可以產生自緊式端部, 以便與法蘭緊密連接。
2、 無芯型汽車膠管生產工藝
      德國 Rubicon 公司開發出一種無芯型汽車膠管生產線, 該生產線可生產纖維纏繞膠管, 如動
力轉向膠管、燃油膠管、真空制動膠管、油冷卻器膠管、油箱內膠管和冷卻劑膠管, 此外還可生產編織膠管, 如散熱器膠管和渦輪增壓器膠管。該生產線有2 臺或 3 臺不同的擠出機, 用于擠出不同膠層。擠出機可使用氣墊裝置或軌道系統進行移動, 使其處于所需位置。1 臺綜合性纏繞/ 編織機處于擠出機之間, 可進行纏繞或編織。該設備為雙盤纏繞機, 每盤 24錠。如果生產編織膠管, 在第 1 盤上加1個可互換的針織頭, 使用 8 個線圈。纖維線的張力可設定到小, 使纖維線能夠始終一致地鋪放,在膠管中的拉伸應力小, 從而可使無芯型膠管進行無扭轉纏繞,這樣就可避免常規工藝生產無芯型膠管出現的皺縮和尺寸不一致問題。纖維線增強層鋪放后, 半成品膠管通過位于后 1 臺擠出機前面的紅外預硫化管道, 將內膠層和增強層加熱到 80℃ , 以保證膠管各層之間良好粘合。整個擠出生產線由計算機進行自動控制和監測。
3、共擠出工藝
      隨著汽車用膠管如燃油膠管、空調膠管、柴油機渦輪增壓器膠管和選擇性催化降低排放系統膠管的內膠層普遍采用雙層或多層結構, 共擠出工藝獲得了廣泛的應用。雖然多層內膠層結構中的內襯層或防滲透層可用壓延工藝成型, 但是考慮到生產效率和內襯層或防滲透層極薄, 共擠出工藝是佳選擇。
4、 樹脂包覆硫化工藝
      傳統工藝采用棉布條包覆硫化, 膠管硫化后布條的棉絮會殘留在膠管表面, 影響外觀質量。后來采用預定型錦綸布條, 膠管的外觀質量有很大改進, 目前該工藝仍然被廣泛使用。包鉛硫化
工藝早應用于電纜, 上世紀 80 年代開始應用于膠管。但是, 包鉛硫化大缺點是污染環境, 鉛蒸汽污染工廠環境, 殘留在膠管外表面上的鉛還會污染膠管使用場所, 因此逐漸受到用戶和膠管生產企業的排斥。樹脂包覆硫化既不污染環境, 又有與包鉛硫化相同的效果, 因此被愈來愈多的膠管生產企業所采用。
5、 新型鋼絲纏繞機
      意大利 VP 公司生產一種新型鋼絲纏繞機,該設備為 4 盤纏繞機, 有 24, 36 和 48 錠 3 種規
格, 纏繞盤轉速分別為 100, 90/ 80 和 70 r·min^{- 1} 。這種鋼絲纏繞機的主要特點在于其錠子結構和纏繞口型。每個錠子能夠同時引出若干根鋼絲鋪放在膠管上, 類似于鋼絲編織機的錠子, 而不像普通鋼絲纏繞機那樣每個錠子只引出一根鋼絲。由于鋼絲是以若干根鋼絲同時引出的方式進行纏繞,因此纏繞口型需特殊設計。這種鋼絲纏繞機的優點是所有鋼絲能以均勻一致的張力鋪放在膠管上, 并且不會引起鋼絲背股。這種鋼絲纏繞機在上世紀 90 年代已經開始使用, 目前我國已經有一些廠家引進了該設備。
6、 新型編織結構鋼絲編織機
      傳統編織結構為“2 股壓 2 股”席紋結構, 德國 Mayer 公司制造出一種“3 股壓 3 股”席紋結構的鋼絲編織機, 型號為 MR15。這種鋼絲鋪放形式可減少氣泡和突起, 減小鋼絲彎曲程度, 提高膠管耐壓性能, 減小彎曲半徑, 提高生產效率 50% 。
7 、膠管生產設備電子控制系統
7、1    RB-2 編織機電子控制系統
      美國 Magnatech 公司研制出一種電子控制系統--- MICS, 用于控制 RB-2 編織機。該控制
系統能夠監測所有標準的 Magnatech 報警狀態以及牽引機速度和編織盤轉速; 記錄運行時間和
預定結束時間, 在達到規定產品長度時自動停機;監測運行統計, 計算有缺陷產品之間合格產品的
長度; 保存停機記錄, 有助于故障檢查和排除; 報警產品缺陷位置; 提醒加注潤滑油和保養; 指示佳更換鋼絲/ 紗線位置。這種電子控制裝置對提高編織機的生產效率和產品質量非常有益。
7、2  鋼絲合股機電子控制裝置
       美國 Magnatech 公司研制出一種鋼絲合股機電子控制裝置--- Magna-ELC, 可將 50 種不同產品儲存在產品存儲器中, 還可將鋼絲直徑、根數和鋼絲總長度輸入數據庫, 保存在存儲器中, 以備使用。操作人員將所需張力輸入到按鈕電位計中, 負荷傳感器測量運行張力, 并將讀數輸送到控制系統, 將其與所需張力進行比較, 再將結果輸送到控制系統, 將適當的電壓輸出到磁性粒子制動器上, 進行張力控制。鋼絲合股機使用機械放線裝置, 恒定鋼絲速度為 520 m·min ^{- 1} , 使用 Magna-ELC 電子控制放線裝置, 恒定鋼絲速度可提高到 700 m ·min^{- 1} 。

                                                                     摘自 ：劉玉田( 沈陽橡膠研究設計院, 遼寧 沈陽 110021)