王 冉，姜曉亮，王亭亭，曹彥臣

（山東恒宇科技有限公司，山東 東營(yíng) 257300）

目前，國(guó)內(nèi)轎車子午線輪胎帶束層主要采用 的2×0.30ST，3×0.30HT 和2 ＋2×0.30HT 等結(jié)構(gòu)鋼絲簾線正逐步被3×0.30ST，3×0.25ST，4×0.21UT和2×0.30UT等結(jié)構(gòu)鋼絲簾線所代替。帶束層鋼絲簾線的發(fā)展趨勢(shì)是超高強(qiáng)度、小直徑、高伸展性和全滲膠型，符合轎車輪胎輕量化、低滾動(dòng)阻力、綠色環(huán)保的發(fā)展方向。

我公司將超高強(qiáng)度鋼絲簾線的應(yīng)用作為提高產(chǎn)品性能、減小輪胎質(zhì)量的重要手段。本工作研究3×0.25ST鋼絲簾線替代3×0.30HT鋼絲簾線在轎車子午線輪胎帶束層中的應(yīng)用。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原材料

3×0.30HT和3×0.25ST鋼絲簾線，國(guó)內(nèi)某廠家產(chǎn)品。

1.2 主要設(shè)備

兩用壓延機(jī)，意大利?？死锕井a(chǎn)品；小角度鋼絲裁斷機(jī)，斯洛伐克Konstrukta公司產(chǎn)品。

1.3 性能測(cè)試

充氣輪胎外直徑和斷面寬按GB/T 521—2012《輪胎外緣尺寸測(cè)量方法》測(cè)定，輪胎壓穿強(qiáng)度、高速性能和耐久性能按GB/T 4502—2009《轎車輪胎性能室內(nèi)試驗(yàn)方法》測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 鋼絲簾線結(jié)構(gòu)性能對(duì)比

兩種鋼絲簾線性能指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 兩種鋼絲簾線的性能指標(biāo)對(duì)比

由于兩種鋼絲簾線直徑差別較大，而且3×0.25ST鋼絲簾線的破斷力比3×0.30HT鋼絲簾線低19%，為達(dá)到等強(qiáng)度替代，簾線的密度要增大。因此原3×0.30HT鋼絲簾線壓延整經(jīng)輥和壓力輥無(wú)法使用，需要加工新輥。

2.2 工藝性能

兩種鋼絲簾線工藝性能對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 兩種鋼絲簾線工藝性能對(duì)比

3×0.25ST鋼絲簾線壓延時(shí)，沒(méi)有鋼絲彎曲、跳線、變形等問(wèn)題，壓延后的鋼絲簾布表面光滑、平整，覆膠情況良好。剝離試驗(yàn)結(jié)果可達(dá)到9級(jí)以上，剝離力檢測(cè)結(jié)果為234 N（剝離試樣見(jiàn)圖1），符合公司內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。裁斷時(shí)，簾布不變形，能保證裁斷的寬度、角度和斜邊長(zhǎng)度，有較高的精度，切口部位毛刺很少，切口處鋼絲不松散；裁斷后簾布較平整，無(wú)翹頭現(xiàn)象，接頭能夠自動(dòng)拼接。成型工序自動(dòng)定長(zhǎng)裁斷正常，供料架送料準(zhǔn)確穩(wěn)定。

圖1 剝離試樣

總體上，3×0.30HT鋼絲簾布的剛性較大。在相同的設(shè)備下，3×0.25ST鋼絲簾布的工藝條件需進(jìn)行微調(diào)，工藝通過(guò)性良好。

2.3 替代實(shí)例

用3×0.25ST鋼絲簾線替代3×0.30HT鋼絲簾線生產(chǎn)了195/65R15 91V和275/40ZR18 103Y XL規(guī)格輪胎，其帶束層參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 兩種鋼絲簾線輪胎帶束層參數(shù)

由表3可以看出，替代后輪胎質(zhì)量減小，帶束層安全倍數(shù)略有提高。各項(xiàng)對(duì)比數(shù)據(jù)表明，在保證輪胎安全倍數(shù)、等強(qiáng)度替代的前提下，可達(dá)到輪胎輕量化的目的。

2.4 成品輪胎性能

成品輪胎性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 成品輪胎性能測(cè)試結(jié)果

從表4可以看出：以3×0.25ST超高強(qiáng)度鋼絲簾線等強(qiáng)度替代3×0.30HT高強(qiáng)度鋼絲簾線，輪胎外緣尺寸基本不變；強(qiáng)度性能略有下降，但仍能保證輪胎的安全性能；高速和耐久性能相當(dāng)；輪胎各項(xiàng)性能均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.5 經(jīng)濟(jì)效益

超高強(qiáng)度3×0.25ST鋼絲簾線等強(qiáng)度替代高強(qiáng)度3×0.30HT鋼絲簾線的成本對(duì)比見(jiàn)表5。

表5 鋼絲簾布成本對(duì)比

從表5可以看出，替代后的輪胎質(zhì)量減小約2%，單胎成本大大降低，實(shí)現(xiàn)了輪胎輕量化并降低了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。

3 結(jié)語(yǔ)

以3×0.25ST鋼絲簾線等強(qiáng)度替代3×0.30 HT鋼絲簾線用于轎車子午線輪胎帶束層中進(jìn)行批量生產(chǎn)，獲得了良好的效果。按年產(chǎn)量1 000萬(wàn)套計(jì)算，每年可降低成本約550萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。同時(shí)，鋼絲簾線直徑減小，帶束層剛性降低，輪胎質(zhì)量減小，降低了成品輪胎的滾動(dòng)阻力，駕乘舒適性明顯改善。