電子束輻照技術(shù)在輪胎制造中的應(yīng)用輪胎EB預(yù)硫化是利用電子加速器發(fā)射的高能電子束對(duì)輪胎半成品片材部件進(jìn)行輻照，使其部分物理機(jī)械性能提高，在保證輪胎使用性能的前提下，抑制半成品片材在卷取、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、熱硫化前的各種操作及沖壓膨脹過程中的局部變形程度，以提高半部件及成品均勻性、阻止材料移位、減薄片材厚度、降低材料用量、擴(kuò)大合成膠用量、減少天然膠用量、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的新技術(shù)、新工藝。一、電子束輻照技術(shù)應(yīng)用背景1、國(guó)外應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)國(guó)外從上世紀(jì)80年代開始，在實(shí)際生產(chǎn)線中開始使用電子束輻照設(shè)備，到了90年代中期，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)日臻成熟，進(jìn)入了大規(guī)模應(yīng)用階段。普利司通等大型廠商的使用，為該項(xiàng)技術(shù)的成熟應(yīng)用積累了大量的實(shí)用經(jīng)驗(yàn)。截止2010年，發(fā)達(dá)國(guó)家輪胎品牌中，電子束輻照設(shè)備的應(yīng)用覆蓋率達(dá)到了95%。2、國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)國(guó)內(nèi)輪胎行業(yè)應(yīng)用電子束輻照技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外水平。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅部分外資、臺(tái)資企業(yè)在生產(chǎn)線中使用了該項(xiàng)技術(shù)。由于電子束輻照工藝是在原有生產(chǎn)工藝中新增加的項(xiàng)目，所以在生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、膠料配方設(shè)計(jì)中要求企業(yè)有相應(yīng)的考慮，目前尚未有大規(guī)模實(shí)際生產(chǎn)的應(yīng)用實(shí)例。二、久瑞電子束輻照設(shè)備應(yīng)用介紹1、湖北久瑞核技術(shù)股份有限公司簡(jiǎn)介湖北久瑞核技術(shù)股份有限公司是一家集電子加速器研發(fā)、應(yīng)用、制造、生產(chǎn)及銷售服務(wù)于一體的高科技企業(yè)。為適應(yīng)國(guó)內(nèi)輪胎企業(yè)的實(shí)際需要，于2008年起針對(duì)輪胎制造中的電子束輻照技術(shù)展開了專項(xiàng)研究。久瑞攜手國(guó)內(nèi)眾多科研院所、大型輪胎制造企業(yè)組成了專項(xiàng)課題研發(fā)，經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)積累，開發(fā)了EB500系列在線電子束輻照設(shè)備。該設(shè)備充分考慮了國(guó)內(nèi)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需要，能夠?yàn)檩喬テ髽I(yè)提供全面的在線輻照解決方案，并被多家國(guó)內(nèi)企業(yè)采用，用于半鋼及全鋼子午線輪胎的實(shí)際生產(chǎn)線中。2、電子束輻照技術(shù)在輪胎制造中的應(yīng)用電子束輻射實(shí)施原理目前，電子束輻照技術(shù)主要應(yīng)用于子午線輪胎的生產(chǎn)，半鋼胎用于過渡層及胎體簾布層的減薄，全鋼胎用于過渡層的減薄。由于輻照后，材料的整體性能得到提升，過渡層的取消也變成了可能。3、生產(chǎn)工藝實(shí)施的難點(diǎn)電子束輻照對(duì)于輪胎制造的優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)形成了共識(shí)，而在實(shí)際應(yīng)用過程中，企業(yè)更多的疑問主要集中在以下幾個(gè)方面：舊線的改造工程的難度采用單面輻照還是雙面輻照的形式對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)的效率是否有影響膠料的配方如何更改電子束輻照設(shè)備與現(xiàn)有壓延線的聯(lián)動(dòng)控制電子束輻照設(shè)備的使用及維護(hù)本文以久瑞EB500系列電子束輻照設(shè)備為例，就以上幾個(gè)問題做出簡(jiǎn)要解答。供各位參考。4、解決辦法輪胎輻照專用電子束設(shè)備是多學(xué)科綜合性現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，涉及高電壓、高真空、高氣壓、電子學(xué)、自動(dòng)控制、輻射防護(hù)等技術(shù)。EB500系列設(shè)備主要由高壓發(fā)生器、加速系統(tǒng)、電子束引出裝置、儲(chǔ)氣缸氣鋼筒、控制系統(tǒng)和附屬裝置（包括橡膠片材導(dǎo)開裝置、輸送裝置、束下傳動(dòng)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)、接取卷取裝置、糾偏定中裝置、卷取裝置、冷卻裝置和廢氣排放裝置等）等組成。設(shè)備型號(hào)EB500/150-1550EB500/100-1000用途半鋼纖維胎體簾布全鋼過渡層電子束能量/（KeV）500500電子束流強(qiáng)度/（mA）0~1500~100電子束束功率/（KWkW）0~750~50電子束掃描寬度/（mm）15501000掃描不均勻性±5%±5%適宜生產(chǎn)速度/(m/min)0~600~35泄露劑量國(guó)標(biāo)≤10uSv/h實(shí)測(cè)≤5uSv/h實(shí)測(cè)≤5uSv/h生產(chǎn)線設(shè)計(jì)改造要求通過對(duì)輪胎EB電子束預(yù)硫化電子加速器設(shè)備附屬設(shè)施與控制的完善，無論對(duì)內(nèi)襯層還是纖維胎體簾布的輻照需求，根據(jù)輪胎公司的需要，可實(shí)現(xiàn)在線嵌入離線式、離線式在線嵌入式和離線改在線共計(jì)三種方式，方便用戶選擇。其中后兩種方式對(duì)原有壓延線要求不高，由于半鋼（應(yīng)全稱吧）設(shè)備寬度為1.41.2米，而全鋼（應(yīng)全稱吧）設(shè)備寬度為12.8米，因此，電子束預(yù)硫化設(shè)備安裝預(yù)留的寬度只要略大于以上寬度即可。按此要求，大部分企業(yè)的生產(chǎn)線均可使用。久瑞公司為現(xiàn)有已經(jīng)建成的簾布層和氣密層（前后要一致，前面是全鋼和半鋼）生產(chǎn)線配套，采用積木式加速器布局，可在不改動(dòng)現(xiàn)有生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)和不改變現(xiàn)有生產(chǎn)流程的條件下，實(shí)現(xiàn)輪胎部件在線輻照。材料輻照形式通常采用單面輻照形式，其生產(chǎn)效率已經(jīng)能夠滿足現(xiàn)有壓延線線速度，所以不需要使用雙面輻照。而且雙面輻照要求增大功率，在機(jī)械設(shè)計(jì)及控制環(huán)節(jié)并不能節(jié)省采購(gòu)成本。生產(chǎn)效率影響現(xiàn)有壓延線中，半鋼的速度低于60m/min，全鋼低于0~35（表格是35）0，因此電子束輻照設(shè)備完全能夠滿足需要，不必對(duì)現(xiàn)有壓延線的速度做調(diào)整，也不會(huì)影響生產(chǎn)效率。EB500系列設(shè)備采用輸出大劑量率電子束射線（束流強(qiáng)度高達(dá)150mA）的方式，在不改變現(xiàn)有配方的條件下，保證生產(chǎn)線的運(yùn)行速度不降低。膠料的配方如何改進(jìn)由于每個(gè)輪胎廠的膠料配方是不同的，且各種原料的配比不同，所以輻照后的效果也不同，久瑞公司可按輪胎廠的要求做膠料輻照測(cè)試，有利于用戶收集不同配料的輻照數(shù)據(jù)。電子束輻照設(shè)備與現(xiàn)有壓延線的聯(lián)動(dòng)控制EB500系列采用西門子PLC控制系統(tǒng)，與大部分生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)匹配，并提供標(biāo)準(zhǔn)接口信號(hào)或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線（Profibus）和工業(yè)以太網(wǎng)（IndustryEthernet）等通用接口，可與壓延線實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)工作。設(shè)備的軟件控制系統(tǒng)提供長(zhǎng)期升級(jí)服務(wù)，不定期的收集客戶意見，以力求滿足使用者的需要。電子束輻照設(shè)備的使用及維護(hù)EB500系列產(chǎn)品使用專用人機(jī)界面設(shè)計(jì)，使用方便，簡(jiǎn)單易學(xué)，對(duì)于操作者的文化程度沒有過高要求。且在安裝調(diào)試完成后，久瑞提供完整的操作手冊(cè)及良好的使用者培訓(xùn)教程。在已使用的企業(yè)中，培訓(xùn)工作取得了良好的效果，操作工人能夠滿足生產(chǎn)需要。軟件系統(tǒng)設(shè)置多項(xiàng)報(bào)警裝置，在出現(xiàn)異常情況下，可提供聲光報(bào)警提示，安全性得到了保障。久瑞提供設(shè)備全生命周期的維護(hù)服