3×0.25ST钢丝帘线在轿车子午线轮胎带束层中的应用

王 冉，姜晓亮，王亭亭，曹彦臣

（山东恒宇科技有限公司，山东 东营 257300）

目前，国内轿车子午线轮胎带束层主要采用 的2×0.30ST，3×0.30HT 和2 ＋2×0.30HT 等结构钢丝帘线正逐步被3×0.30ST，3×0.25ST，4×0.21UT和2×0.30UT等结构钢丝帘线所代替。带束层钢丝帘线的发展趋势是超高强度、小直径、高伸展性和全渗胶型，符合轿车轮胎轻量化、低滚动阻力、绿色环保的发展方向。

我公司将超高强度钢丝帘线的应用作为提高产品性能、减小轮胎质量的重要手段。本工作研究3×0.25ST钢丝帘线替代3×0.30HT钢丝帘线在轿车子午线轮胎带束层中的应用。

1 实验

1.1 原材料

3×0.30HT和3×0.25ST钢丝帘线，国内某厂家产品。

1.2 主要设备

两用压延机，意大利埃克里公司产品；小角度钢丝裁断机，斯洛伐克Konstrukta公司产品。

1.3 性能测试

充气轮胎外直径和断面宽按GB/T 521—2012《轮胎外缘尺寸测量方法》测定，轮胎压穿强度、高速性能和耐久性能按GB/T 4502—2009《轿车轮胎性能室内试验方法》测试。

2 结果与讨论

2.1 钢丝帘线结构性能对比

两种钢丝帘线性能指标对比见表1。

表1 两种钢丝帘线的性能指标对比

由于两种钢丝帘线直径差别较大，而且3×0.25ST钢丝帘线的破断力比3×0.30HT钢丝帘线低19%，为达到等强度替代，帘线的密度要增大。因此原3×0.30HT钢丝帘线压延整经辊和压力辊无法使用，需要加工新辊。

2.2 工艺性能

两种钢丝帘线工艺性能对比见表2。

表2 两种钢丝帘线工艺性能对比

3×0.25ST钢丝帘线压延时，没有钢丝弯曲、跳线、变形等问题，压延后的钢丝帘布表面光滑、平整，覆胶情况良好。剥离试验结果可达到9级以上，剥离力检测结果为234 N（剥离试样见图1），符合公司内控标准。裁断时，帘布不变形，能保证裁断的宽度、角度和斜边长度，有较高的精度，切口部位毛刺很少，切口处钢丝不松散；裁断后帘布较平整，无翘头现象，接头能够自动拼接。成型工序自动定长裁断正常，供料架送料准确稳定。

图1 剥离试样

总体上，3×0.30HT钢丝帘布的刚性较大。在相同的设备下，3×0.25ST钢丝帘布的工艺条件需进行微调，工艺通过性良好。

2.3 替代实例

用3×0.25ST钢丝帘线替代3×0.30HT钢丝帘线生产了195/65R15 91V和275/40ZR18 103Y XL规格轮胎，其带束层参数见表3。

表3 两种钢丝帘线轮胎带束层参数

由表3可以看出，替代后轮胎质量减小，带束层安全倍数略有提高。各项对比数据表明，在保证轮胎安全倍数、等强度替代的前提下，可达到轮胎轻量化的目的。

2.4 成品轮胎性能

成品轮胎性能测试结果见表4。

表4 成品轮胎性能测试结果

从表4可以看出：以3×0.25ST超高强度钢丝帘线等强度替代3×0.30HT高强度钢丝帘线，轮胎外缘尺寸基本不变；强度性能略有下降，但仍能保证轮胎的安全性能；高速和耐久性能相当；轮胎各项性能均符合国家标准要求。

2.5 经济效益

超高强度3×0.25ST钢丝帘线等强度替代高强度3×0.30HT钢丝帘线的成本对比见表5。

表5 钢丝帘布成本对比

从表5可以看出，替代后的轮胎质量减小约2%，单胎成本大大降低，实现了轮胎轻量化并降低了生产成本，经济效益和社会效益显著。

3 结语

以3×0.25ST钢丝帘线等强度替代3×0.30 HT钢丝帘线用于轿车子午线轮胎带束层中进行批量生产，获得了良好的效果。按年产量1 000万套计算，每年可降低成本约550万元，经济效益显著。同时，钢丝帘线直径减小，带束层刚性降低，轮胎质量减小，降低了成品轮胎的滚动阻力，驾乘舒适性明显改善。