一、鋼絲簾線國家標準
子午線輪胎用鋼簾線的(de)國(guo)家標準是(shi)GB/T11181-2016,該標準規(gui)定了鋼(gang)簾線的(de)結構類(lei)型,即普通型,開(kai)放型(OC)、密集型(CC)、高(gao)(gao)(gao)延伸型(HE)、高(gao)(gao)(gao)抗沖擊(ji)型(HI),鋼(gang)簾線按照抗拉(la)強(qiang)度分類(lei),即普通強(qiang)度(NT)、高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(HT)、超高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(ST)和特(te)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(UT)。
鋼(gang)(gang)簾(lian)(lian)(lian)線(xian)的鍍層(ceng)分(fen)類,即普通鍍層(ceng)和低銅鍍層(ceng)。鋼(gang)(gang)簾(lian)(lian)(lian)線(xian)的標記方(fang)法和規則(ze):包括鋼(gang)(gang)簾(lian)(lian)(lian)線(xian)結(jie)構,鋼(gang)(gang)簾(lian)(lian)(lian)線(xian)類型;鋼(gang)(gang)簾(lian)(lian)(lian)線(xian)強度(du),鋼(gang)(gang)簾(lian)(lian)(lian)線(xian)捻距和捻向,鋼(gang)(gang)簾(lian)(lian)(lian)線(xian)鍍層(ceng)類型。
該國家標準對(dui)鋼(gang)簾線的尺(chi)寸及性(xing)能(neng)(neng)燈檢驗項(xiang)目均提出(chu)了明(ming)確要求,主要涉及外觀質(zhi)量、力學性(xing)能(neng)(neng)、化學性(xing)能(neng)(neng)和粘合性(xing)能(neng)(neng)四大(da)部分。
二、鋼絲簾線的發展趨勢
子午線輪胎制造技術(shu)的(de)進步和發展影響著鋼絲簾(lian)線的(de)物理(li)性(xing)能、結構及制造技術(shu)的(de)發展。
1、強度
鋼(gang)(gang)(gang)絲(si)簾(lian)線(xian)正在(zai)(zai)(zai)由普(pu)通強(qiang)(qiang)度(du)(NT)向(xiang)高(gao)(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(HT)、超(chao)高(gao)(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(ST)和(he)(he)(he)特高(gao)(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(UT)方(fang)向(xiang)發展。在(zai)(zai)(zai)發達國家,HT鋼(gang)(gang)(gang)絲(si)簾(lian)線(xian)的(de)使(shi)用(yong)量(liang)已占鋼(gang)(gang)(gang)絲(si)簾(lian)線(xian)總用(yong)量(liang)的(de)60%左右,ST鋼(gang)(gang)(gang)絲(si)簾(lian)線(xian)的(de)用(yong)量(liang)也已超(chao)過20%。以Φ0.20mm鋼(gang)(gang)(gang)絲(si)為(wei)例,NT級(ji)、HT級(ji)、ST級(ji)和(he)(he)(he)UT級(ji)鋼(gang)(gang)(gang)絲(si)簾(lian)線(xian)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)分別(bie)為(wei)2850,3300,3600和(he)(he)(he)3800MPa,HT鋼(gang)(gang)(gang)絲(si)簾(lian)線(xian)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)比NT產品高(gao)(gao)(gao)(gao)約15%,ST級(ji)高(gao)(gao)(gao)(gao)約25%,UT級(ji)高(gao)(gao)(gao)(gao)約34%。由此可(ke)以看出(chu)高(gao)(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)鋼(gang)(gang)(gang)絲(si)簾(lian)線(xian)在(zai)(zai)(zai)減小輪胎質量(liang)和(he)(he)(he)提高(gao)(gao)(gao)(gao)輪胎承(cheng)載能(neng)力方(fang)面(mian)的(de)潛(qian)力。
2、結構
(1)載重輪胎胎體
胎體要(yao)承受(shou)較多的交(jiao)變負荷,因(yin)此胎體鋼(gang)(gang)絲(si)簾線除要(yao)具有(you)較高(gao)的強(qiang)度外,更應(ying)具有(you)柔韌性、均勻一(yi)致的低負荷伸長(chang)、良好的耐疲勞性能(鋼(gang)(gang)絲(si)簾線中(zhong)鋼(gang)(gang)絲(si)之間(jian)的磨損小)和較高(gao)的抗沖擊性能等。
載重輪胎胎體鋼(gang)絲簾線結構的發展(zhan)趨(qu)勢(shi)主要包括:
①強度從(cong)NT向(xiang)(xiang)HT,ST甚至UT方(fang)向(xiang)(xiang)過渡。
②結構從較(jiao)為復(fu)雜的股狀(zhuang)結構向層狀(zhuang)以至緊密型結構發(fa)展。
③生產(chan)工藝由復雜(za)的(de)多步驟向簡(jian)單的(de)兩步甚至一步成型方向發展。
④鋼(gang)絲直(zhi)徑仍以小尺寸為主(zhu),其主(zhu)要(yao)原(yuan)因是鋼(gang)絲直(zhi)徑對簾線的(de)疲勞壽命(ming)影響大。
(2)帶束層
帶(dai)束層(ceng)(ceng)是子午線(xian)輪胎(tai)的(de)(de)(de)主(zhu)要受力部件,因此帶(dai)束層(ceng)(ceng)鋼絲(si)簾(lian)線(xian)應具有(you)良好的(de)(de)(de)滲膠性能、較低的(de)(de)(de)結構伸長、較小的(de)(de)(de)直徑、合適的(de)(de)(de)剛度及(ji)較高的(de)(de)(de)粘合力及(ji)粘合力保持率。傳統的(de)(de)(de)乘用汽車輪胎(tai)(包括轎(jiao)車和旅行車輪胎(tai))帶(dai)束層(ceng)(ceng)鋼絲(si)簾(lian)線(xian)通常由4~12根鋼絲(si)組成,以規則形狀為(wei)主(zhu)。帶(dai)束層(ceng)(ceng)鋼絲(si)簾(lian)線(xian)發(fa)展(zhan)趨勢如下:
①單絲(si)直徑變大。
②結構(gou)簡(jian)單化,結構(gou)主要由2~11根鋼絲組成。
③向開放型結構發展,主(zhu)要目的(de)是強(qiang)化(hua)鋼絲(si)間的(de)滲膠性能(neng),防止鋼絲(si)間的(de)潮氣侵蝕。
④向不(bu)規則結構(gou)發展,如2+1,2+7,3+8等,其目(mu)的也是提高滲膠性能。
載重(zhong)輪胎的帶束層鋼(gang)絲簾(lian)(lian)(lian)線(xian)用(yong)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)大(da),減(jian)小(xiao)鋼(gang)絲簾(lian)(lian)(lian)線(xian)用(yong)量(liang)(liang)(liang)即意(yi)味著(zhu)減(jian)小(xiao)輪胎質量(liang)(liang)(liang),降(jiang)低生(sheng)產(chan)成本。因此,載重(zhong)輪胎的帶束層鋼(gang)絲簾(lian)(lian)(lian)線(xian)向(xiang)結(jie)構簡(jian)化、高(gao)強度(du)方向(xiang)發展的趨(qu)勢更(geng)為明顯。例如(ru),以3+8×0.33HT鋼(gang)絲簾(lian)(lian)(lian)線(xian)替(ti)代(dai)3+9+15×0.22W鋼(gang)絲簾(lian)(lian)(lian)線(xian),每條輪胎鋼(gang)絲簾(lian)(lian)(lian)線(xian)用(yong)量(liang)(liang)(liang)從4.66kg減(jian)小(xiao)至4.10kg,用(yong)量(liang)(liang)(liang)減(jian)小(xiao)12%,輪胎質量(liang)(liang)(liang)減(jian)小(xiao)5%,節約生(sheng)產(chan)成本2%以上。隨著(zhu)單(dan)絲直徑(jing)的加大(da)(最大(da)達(da)0.41mm,已(yi)超出BISFA標準中的0.38mm),鋼(gang)絲簾(lian)(lian)(lian)線(xian)的彎曲(qu)剛度(du)增(zeng)大(da),提高(gao)了(le)抗沖擊和抗切(qie)割能力,降(jiang)低了(le)輪胎的滾(gun)動阻(zu)力,減(jian)輕了(le)輪胎的磨損,但值(zhi)得注意(yi)的是,鋼(gang)絲簾(lian)(lian)(lian)線(xian)的彎曲(qu)剛度(du)加大(da)及外形的不規則,給簾(lian)(lian)(lian)布壓延(yan)(yan)帶來困難,易造成壓延(yan)(yan)時(shi)跳線(xian)、壓延(yan)(yan)后(hou)的簾(lian)(lian)(lian)布不平以及經密不均。
3、制造技術
(1)鋼絲直接拉拔
鋼絲(si)直(zhi)接拉(la)拔(ba)(ba)(ba)技(ji)術是指盤條(tiao)直(zhi)接拉(la)拔(ba)(ba)(ba)到(dao)電鍍(du)所需(xu)的規格,減少一次中間熱處理。例如(ru),70#鋼可以從Φ5.5mm直(zhi)接拉(la)拔(ba)(ba)(ba)到(dao)Φ1.20mm,80#鋼直(zhi)接拉(la)拔(ba)(ba)(ba)到(dao)Φ1.30mm。鋼絲(si)直(zhi)接拉(la)拔(ba)(ba)(ba)技(ji)術的應用提高了生產效率,減小了鋼絲(si)制造成本。
(2)節能環保
傳統的(de)鉛浴(yu)熱處(chu)理存(cun)在(zai)鉛蒸汽揮發(fa)造成環境(jing)污染的(de)缺點,隨著國(guo)家對環境(jing)保(bao)護力度的(de)加大,傳統方法將(jiang)逐漸(jian)被流(liu)動粒(li)子淬火(huo)和(he)水浴(yu)淬火(huo)等(deng)清潔(jie)生產工(gong)藝所取代,流(liu)動粒(li)子淬火(huo)和(he)水基有機介質水浴(yu)淬火(huo)工(gong)藝已在(zai)國(guo)內鋼絲簾(lian)線生產中得到應用。
(3)高效節能新工藝
在鋼絲簾(lian)線生產企(qi)業(ye),由(you)于技(ji)術(shu)的整(zheng)體優勢,高效節(jie)能(neng)新技(ji)術(shu)總是最快(kuai)得到應用,主要體現(xian)在以下3個方面。
①變(bian)頻(pin)直進式(shi)拉(la)絲機和變(bian)頻(pin)水箱(xiang)拉(la)絲機的拉(la)拔速度分(fen)別(bie)達到12和15m·s-1以(yi)上,產品質量更(geng)加穩定(ding)可靠,與傳統(tong)的滑差電機相比,至(zhi)少省電20%,效率提高(gao)近1倍。
②電(dian)(dian)(dian)鍍電(dian)(dian)(dian)源(yuan)使用高效開關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)取代普通(tong)硅整(zheng)流直流電(dian)(dian)(dian)鍍電(dian)(dian)(dian)源(yuan),鍍層致密且節能降耗(hao),電(dian)(dian)(dian)源(yuan)體積更(geng)小(xiao),可節約30%電(dian)(dian)(dian)能。
③黃銅(tong)合金的熱(re)(re)擴散(san)采用(yong)感(gan)應加熱(re)(re)和流動粒子加熱(re)(re),能(neng)夠在不損傷鍍層的前提下實(shi)現銅(tong)/鋅間原子的擴散(san),與傳統(tong)采用(yong)焦耳(er)效應的熱(re)(re)擴散(san)方式(shi)相比,節(jie)能(neng)且可避免鋼(gang)絲與加熱(re)(re)輥之(zhi)間打火花(hua)。
(4)捻制及產品的控制
在鋼絲簾線的(de)(de)生產中,越來越多的(de)(de)工(gong)廠采用大工(gong)字(zi)(zi)輪收放線。在(zai)濕拉之(zhi)前應(ying)(ying)用1t容重的(de)(de)工(gong)字(zi)(zi)輪已較普遍,國(guo)外甚至(zhi)有(you)用4t的(de)(de)工(gong)字(zi)(zi)輪進行周轉(zhuan)(zhuan)。在(zai)捻(nian)制工(gong)序(xu),應(ying)(ying)用大尺寸(cun)工(gong)字(zi)(zi)輪也是一種趨勢(shi),國(guo)內已有(you)單輪鋼(gang)(gang)絲(si)(si)容重120kg的(de)(de)工(gong)字(zi)(zi)輪的(de)(de)應(ying)(ying)用實(shi)例(過去為(wei)60或(huo)80kg)。這樣可(ke)以大大降低工(gong)人(ren)的(de)(de)勞(lao)動強度(du)(換線次數)以及(ji)工(gong)字(zi)(zi)輪周轉(zhuan)(zhuan)頻率和鋼(gang)(gang)絲(si)(si)消耗。電氣控(kong)制方(fang)面正在(zai)向智能(neng)化和精密化方(fang)向發展,如采用殘(can)余(yu)扭轉(zhuan)(zhuan)智能(neng)控(kong)制系統(tong),保(bao)證鋼(gang)(gang)絲(si)(si)簾線殘(can)余(yu)應(ying)(ying)力的(de)(de)均勻一致,改善(shan)簾布的(de)(de)壓延效果。采用高精密長(chang)度(du)計(ji)量裝置(zhi),以保(bao)證鋼(gang)(gang)絲(si)(si)簾線長(chang)度(du)的(de)(de)均一性,減少用戶的(de)(de)廢料損失(shi)。