硫化工藝是指具有一定塑性和黏性的膠料（混煉膠）經過成型工藝后（如壓延、壓出、成型等）而制成的膠輥半成品在一定外部條件下通過化學因素（如硫化體系）的作用，重新轉化為軟質彈性橡膠制品或硬質韌性橡膠制品，從而獲得使用性能的工藝過程。在硫化過程中，外部的條件使膠料組分中的混煉膠與硫化劑發(fā)生化學反應，由線形的橡膠大分子交聯(lián)成立體網狀結構的大分子，從而大大改善了橡膠的各項性能，使橡膠膠輥獲得了能滿足產品使用需要的硬度、耐熱、耐老化、耐酸堿、耐高溫、彈性等物理機械性能和其他性能。硫化的實質是交聯(lián)，即線形的橡膠分子轉化為空間網狀結構過程。
　　目前，大中型膠輥生產企業(yè)的硫化方式依然采用硫化罐硫化。硫化的熱源有蒸汽、熱空氣和熱水3種加熱方式，主流仍是蒸汽。對中空鐵芯的膠輥由于金屬芯不能接觸水蒸汽，則宜采用間接蒸汽硫化，時間上需要延長1~2倍。對不能用硫化罐硫化的特殊膠輥，有時采取熱水硫化。
　　為防止金屬芯與橡膠的導熱差異，一般硫化多采用緩慢升溫升壓的方式，硫化時間遠比橡膠本身所需硫化時間要長得多，避免因收縮不同造成膠輥與膠芯之間發(fā)生脫層。大型膠輥為達到內外均一硫化以及使金屬芯與橡膠的導熱性相近，在硫化罐內停留的時間往往長達24~48h，約為橡膠正常硫化時間的30~50倍。
　　小型膠輥現(xiàn)已大部分改為平板硫化機模壓硫化，徹底改變了膠輥傳統(tǒng)的硫化方式。近年還實行注壓機裝模、抽真空硫化，并且可以自動開閉模，機械化和自動化程度大幅提高，而且硫化時間短，產品質量好，生產效率高。尤其是采用橡膠注射成型硫化機時，把成型和硫化兩個工序合二為一，時間可以縮短到2~4 min，已成為膠輥生產發(fā)展的重要方向。