姚鳳剛，嚴(yán) 華，徐 龍，丁興龍

（張家港市駿馬鋼簾線有限公司，江蘇 張家港 215600）

汽車工業(yè)和運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)輪胎的需求不斷增大，極大地推動(dòng)了輪胎工業(yè)的發(fā)展。在目前供大于求的激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)局面下，輪胎生產(chǎn)企業(yè)只有在產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本上占有優(yōu)勢(shì)，才能為實(shí)現(xiàn)輪胎輕量化和低滾動(dòng)阻力等發(fā)展提供保 障[1]。在輪胎設(shè)計(jì)中，胎體簾線應(yīng)具備高承載能力，具有耐老化、耐疲勞、耐磨損及高抗沖擊等性能，特別是老化后的簾線粘合力損失率要小。因此胎體趨于采用同向捻、無(wú)外纏絲結(jié)構(gòu)鋼絲簾線。

隨著鋼絲簾線產(chǎn)品性能的提高，輪胎胎體采用同向捻及滲膠性能較好的高強(qiáng)度鋼絲簾線是發(fā)展方向，這可以減小輪胎在使用過(guò)程中的交互應(yīng)力，提高輪胎質(zhì)量，有效延長(zhǎng)輪胎的使用壽命。

本工作研究0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾線替代3/8＋13×0.18＋0.15HT鋼絲簾線應(yīng)用于315/80R22.5全鋼輕型載重子午線輪胎胎體中，對(duì)輪胎性能和成本進(jìn)行對(duì)比。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原材料

0.20＋6＋11×0.18HT和3/8＋13×0.18＋0.15HT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?jí)貉由a(chǎn)線，日本IHI公司產(chǎn)品；90°鋼絲簾布裁斷機(jī)，韓國(guó)大禾公司產(chǎn)品。

1.3 性能測(cè)試

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

2 結(jié)果與討論

2.1 鋼絲簾線性能

2.1.1 基本性能

0.20＋6＋11×0.18HT和3/8＋13×0.18＋0.15HT鋼絲簾線的基本性能指標(biāo)如表1所示。從表1可以看出，0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾線線密度小于、單位直徑破斷力大于3/8＋13×0.18＋0.15HT鋼絲簾線，即可以更小簾布厚度和簾線用量達(dá)到相同的性能要求。

表1 兩種鋼絲簾線的基本性能指標(biāo)

2.1.2 其他性能

（1）滲 膠 性 能。檢 測(cè) 表 明，0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾線空氣含量小于3/8＋13×0.18＋0.15HT鋼絲簾線。

0.20＋6＋11×0.18HT和3/8＋13×0.18＋0.15HT鋼絲簾線的截面如圖1所示。

圖1 兩種鋼絲簾線的截面示意

（2）耐老化性能。兩種鋼絲簾線老化后粘合性能變化率對(duì)比如表2所示。從表2可以看出，與3/8＋13×0.18＋0.15HT鋼絲簾線相比，0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾線熱空氣老化、蒸汽老化、鹽水老化和熱水老化后的粘合性能保持率有明顯的優(yōu)勢(shì)。

表2 兩種鋼絲簾線老化后粘合性能變化率對(duì)比

（3）剛度。兩種鋼絲簾線剛度對(duì)比如表3所示。從表3可以看出，0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾線的剛度大于3/8＋13×0.18＋0.15HT鋼絲簾線，不易出現(xiàn)壓延稀并線及裁斷翹頭問(wèn)題，輪胎成型工藝性能較好。

表3 兩種鋼絲簾線剛度對(duì)比 TSU

（4）耐彎曲疲勞性能。采用三輥疲勞試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行耐彎曲疲勞性能試驗(yàn)。兩種鋼絲簾線彎曲疲勞次數(shù)對(duì)比如表4所示。從表4可以看出，0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾線的耐彎曲疲勞性能優(yōu)于3/8＋13×0.18＋0.15HT鋼絲簾線，主要是3/8＋13×0.18＋0.15HT鋼絲簾線在進(jìn)行疲勞試驗(yàn)時(shí)外纏絲先行斷裂，故采用0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾線作全鋼輕型載重子午線輪胎胎體簾線可延長(zhǎng)輪胎的使用壽命。

表4 兩種鋼絲簾線彎曲疲勞次數(shù)對(duì)比

綜合來(lái)看，與3/8＋13×0.18＋0.15HT鋼絲簾線相比，0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾線剛度大，滲膠性能、耐老化性能和耐彎曲疲勞性能更好。

2.2 工藝性能

2.2.1 壓延

在放線張力控制在10.0～12.5 N、密度為70根·dm-1、厚度為2.4 mm條件下壓延0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾布。壓延過(guò)程中無(wú)跳線、稀并線情況，簾布表面光滑平整，覆膠均勻，厚度控制正常，如圖2所示。

圖2 0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾布正常壓延示意

2.2.2 裁斷

0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾布在裁斷過(guò)程中斷面平整，無(wú)冒芯情況；裁斷四角無(wú)翹頭，上下邊無(wú)拱起情況；接頭1 m內(nèi)數(shù)據(jù)分析正常，拼接良好，如圖3所示。

圖3 0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾布正常裁斷示意

2.2.3 成型

由于0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾線直徑較小、剛度較大，因此成型過(guò)程中，鋼絲簾布接頭未見(jiàn)異常情況，胎體反包正常。

2.3 成品性能

將0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾線用于胎體，生產(chǎn)315/80R22.5全鋼輕型載重子午線輪胎，成品輪胎性能測(cè)試結(jié)果如表5所示。從表5可以看出：與胎體使用3/8＋13×0.18＋0.15HT鋼絲簾線的輪胎相比，胎體使用0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾線的輪胎充氣外緣尺寸、胎圈耐久性能和強(qiáng)度相當(dāng)，耐久性能明顯提高；高速性能試驗(yàn)結(jié)束時(shí)行駛速度達(dá)到180 km·h-1，速度級(jí)別超過(guò)R級(jí)。

表5 成品輪胎性能測(cè)試結(jié)果

2.4 成本分析

以0.20＋6＋11×0.18HT鋼 絲 簾 線 替 代3/8＋13×0.18＋0.15HT鋼絲簾線用于全鋼輕型載重子午線輪胎胎體，生產(chǎn)成本對(duì)比如表6所示。從表6可以看出，采用壓延密度為70根·dm-1的0.20＋6＋11×0.18HT鋼 絲 簾 布 替 代3/8＋13×0.18＋0.15HT鋼絲簾布，輪胎簾線用量減小145 g·m-2，膠料用量減小205 g·m-2，簾布質(zhì)量減小350 g·m-2，成本降低。

表6 兩種鋼絲簾線輪胎生產(chǎn)成本對(duì)比

3 結(jié)論

采用0.20＋6＋11×0.18HT鋼絲簾線替代3/8＋13×0.18＋0.15HT鋼 絲 簾 線 用 于315/80R22.5全鋼輕型載重子午線輪胎胎體，鋼絲簾布厚度和質(zhì)量減小，滲膠性能和耐老化性能都有所提高，成品輪胎的充氣外緣尺寸、強(qiáng)度性能、耐久性能和高速性能均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。