0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾線在全鋼載重子午線輪胎中的應(yīng)用

呂佳鋒，柴德龍，嚴(yán) 華，姚鳳剛

（1.中策橡膠集團(tuán)股份有限公司，浙江 杭州 310018；2.張家港市駿馬鋼簾線有限公司，江蘇 張家港 215600）

隨著汽車工業(yè)和運輸業(yè)的快速發(fā)展，全鋼載重子午線輪胎的輕量化越來越受到重視，低滾動阻力、高安全性和可翻新的綠色環(huán)保輪胎成為輪胎行業(yè)發(fā)展的趨勢[1-2]。胎體作為全鋼載重子午線輪胎的主要部件，對成品輪胎的質(zhì)量、承載性能、安全性、耐磨性能和可翻新性等起著重要作用[3]。

相同捻距和捻向、簾線直徑小及滲膠性能較好的高強度鋼絲簾線層與層之間為線接觸，其在輪胎使用中可避免鋼絲簾線局部應(yīng)力集中，從而提高輪胎的耐疲勞性能和延長輪胎的使用壽命，因此成為鋼絲簾線的發(fā)展方向。

本 工 作 研 究0.16＋5×0.205＋9×0.235 CCST新 型 鋼 絲 簾 線 替 代0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST鋼絲簾線在12R22.5 18PR全鋼載重子午線輪胎胎體中的應(yīng)用。

1 實驗

1.1 主要原材料

0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾線，張家港市駿馬鋼簾線有限公司產(chǎn)品。

1.2 主要設(shè)備和儀器

鋼絲簾布壓延生產(chǎn)線，意大利魯?shù)婪蚬井a(chǎn)品；簾布裁斷機，德國費舍爾公司產(chǎn)品；TSTLCZ-R2-45型輪胎成型機，天津賽象科技股份有限公司產(chǎn)品；TJR-2-TB（Y）型載重輪胎耐久高速性能試驗機，天津久榮車輪技術(shù)有限公司產(chǎn)品。

1.3 性能測試

鋼絲簾線性能按GB/T 16586—2014和GB/T 33159—2016進(jìn)行測試，成品輪胎外緣尺寸和強度性能分別按GB/T 521—2012和GB/T 4501—2016進(jìn)行測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 鋼絲簾線基本性能

0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST和0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST鋼絲簾線的基本性能指標(biāo)如表1所示，滲膠截面如圖1所示。

圖1 兩種鋼絲簾線的滲膠截面

表1 兩種鋼絲簾線的基本性能指標(biāo)

由表1可以看出，與0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST鋼 絲 簾 線 相 比，0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾線的簾線直徑和線密度較小，雖然其破斷力也較小，但可以通過增大簾布密度來達(dá)到預(yù)期的強度要求。

由圖1可以看出，0.16＋5×0.205＋9×0.235 CCST鋼絲簾線的單絲與單絲間隙更大，滲膠效果較0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST鋼絲簾線有明顯提高，可提高鋼絲簾線的耐腐蝕性能。兩種鋼絲簾線的剛度對比見表2。

表2 兩種鋼絲簾線的剛度對比 TSU

由表2可以看出，0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾線的剛度比0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST鋼絲簾線低，對于胎體鋼絲簾線來說，更便于輪胎成型彎曲。兩種鋼絲簾線的耐疲勞性能試驗結(jié)果見表3。

由表3可 以 看 出，0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾線的耐疲勞性能優(yōu)于0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST鋼絲簾線，這主要是由于0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾線的單絲與單絲之間間隙較大，滲膠性能較好。

表3 兩種鋼絲簾線的耐疲勞性能對比

2.2 鋼絲簾線工藝性能

2.2.1 壓延

0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾線在壓延過程中無跳線、稀線、并線情況，簾布表面光滑平整，覆膠均勻，厚度控制正常，如圖2所示，其壓延工藝見表4。

圖2 0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾布的壓延表面

表4 兩種鋼絲簾布的壓延工藝對比

2.2.2 裁斷

0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾線在裁斷過程中斷面平整，無冒芯情況；裁斷四角無翹頭，上下邊無拱起情況；接頭1 m內(nèi)數(shù)據(jù)分析正常，拼接接頭良好，如圖3所示。

圖3 0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾布的裁斷情況

2.2.3 成型

0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾線的直徑和剛度較小，在成型過程中鋼絲簾布接頭未見異常情況，胎體反包正常。

2.3 成品輪胎性能

0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼 絲 簾線成品輪胎室內(nèi)性能測試結(jié)果如下：外周長3 393 mm；外直徑 1 080 mm；斷面寬 296 mm；耐久性試驗累計行駛時間 81.83 h，試驗結(jié)束時輪胎狀況 胎肩起鼓；滾動阻力系數(shù) 6.291 864 N·kN-1；氣壓保持率 122.4%；高速性能試驗最高行駛速度 140 km·h-1，累計行駛時間 1.72 h，試驗結(jié)束時輪胎狀況 冠部花紋溝底裂。可以看出使用0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾線的12R22.5成品輪胎的外緣尺寸、耐久性能、高速性能和滾動阻力都滿足Q/HCR A05202-001—2016標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.4 成本分析

以0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾線替代0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST鋼絲簾線用于全鋼載重子午線輪胎胎體，生產(chǎn)成本分析如表5所示。

從表5可以看出，采用簾布密度為60根·dm–1的0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾線替代簾布密度為55根·dm–1的0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST鋼絲簾線，胎體的簾線用量減小34 g·m-2，膠料用量減小108 g·m-2，簾布總質(zhì)量減小142 g·m-2。

表5 兩種鋼絲簾線胎體的成本分析

3 結(jié)論

采用0.16＋5×0.205＋9×0.235CCST鋼絲簾線替代0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST鋼絲簾線用于12R22.5 18PR全鋼載重子午線輪胎胎體中，鋼絲簾線的滲膠性能提高，剛度有所降低；成品輪胎的外緣尺寸、強度性能、高速性能、耐久性能和滾動阻力均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，同時可減小鋼絲簾布厚度和質(zhì)量，降低輪胎的生產(chǎn)成本。