高品質(zhì)輪胎的背后 訪馬牌輪胎研發(fā)中心

輪胎的結(jié)構(gòu)、制造過程、配方配制

1839年，美國人查爾斯·固特異發(fā)明了橡膠硫化技術(shù)，使橡膠具有更好的彈性、耐熱性和拉伸強度，并且不溶于有機溶劑。正是橡膠硫化技術(shù)的發(fā)明，使得輪胎制造技術(shù)發(fā)展迅速，開發(fā)出性能更好、耐久性更強的輪胎。與100多年前相比，如今的輪胎設(shè)計和制造技術(shù)取得了翻天覆地的進步，各方面性能早已突飛猛進。今天，我們將走進德國漢（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）諾威馬牌輪胎中心，了解馬牌輪胎如何將工匠精神融入輪胎工藝。由于照片不能在R&D中心內(nèi)拍攝，本文將以官方地圖介紹。

●第一眼看到馬牌輪胎R&D中心

馬牌輪胎在全球有五個基地，分別位于美國北卡羅來納州夏洛特市、美國密歇根州奧本山市、德國漢諾威市、德國薩克森州、斯洛伐克普喬夫市和馬來西亞佩塔林加亞市。我們參觀了德國薩克森漢諾威最古老的輪胎R&D中心。

如果想在地圖上查詢德國馬胎研究中心，可以輸入“J & # 228德國漢諾威30419德康30號”。R&D中心的紅磚墻散發(fā)出強烈的歷史感。事實上，其內(nèi)部的R&D設(shè)備已經(jīng)被現(xiàn)代設(shè)備所取代，以實現(xiàn)高效的產(chǎn)品研發(fā)。

●輪胎不僅僅是一塊黑色的橡膠。

要了解輪胎的研發(fā)過程，首先要了解輪胎的結(jié)構(gòu)。輪胎不完全是橡膠，內(nèi)部不同位置有胎圈、簾線、鋼絲帶。輪胎上不同位置的橡膠會采用不同的配方。例如，輪胎的內(nèi)襯里和胎面會采用不同的配方。內(nèi)襯更注重氣密性，而胎面則應(yīng)考慮耐磨性、制動性等綜合性能。下圖為普通乘用車輪胎的解剖結(jié)構(gòu)。

●輪胎制造工藝簡述

輪胎的主要原材料包括構(gòu)成簾布層的簾線、構(gòu)成鋼帶的鋼絲以及各種配方的橡膠。輪胎的生產(chǎn)涉及大約10種不同的橡膠，包括15-20種不同的成分。這些部件包括氣密層、簾布層、三角帶、胎側(cè)、緩沖層、胎冠層、胎面等。每組通過裝配工藝由輪胎毛坯組成，然后通過硫化工藝對毛坯進行加熱、加壓、硫化，形成輪胎成品。成品輪胎經(jīng)外觀檢查和機器檢查合格后才能出廠。

我們在輪胎外表面看到的圖案是在硫化過程中通過模具壓印在胎坯表面的。硫化作為輪胎生產(chǎn)的最后一道工序，可以增強組成輪胎的各種橡膠的彈性、耐熱性、耐溶劑性和耐腐蝕性，具有汽車輪胎所需要的優(yōu)異物理機械性能。

●配方開發(fā)就像在面包店烤面包。

首先，我們參觀了制造輪胎橡膠試樣的“混煉室”，中文翻譯為“橡膠共混實驗室”。工程師將在這里使用天然橡膠、聚丁二烯橡膠、硅膠、炭黑、軟化劑等材料制作各種橡膠樣品，供檢測部門進行相關(guān)檢測，性能優(yōu)異的樣品將應(yīng)用于批量生產(chǎn)的輪胎產(chǎn)品。

在構(gòu)成輪胎橡膠的所有材料中，天然橡膠的“變數(shù)”最多。天然橡膠的理化性能因產(chǎn)地和年份的不同而存在較大差異，在一定程度上影響最終輪胎產(chǎn)品的性能。為了保證最終輪胎產(chǎn)品的質(zhì)量和性能的穩(wěn)定性，混煉室的工程師需要根據(jù)現(xiàn)有輪胎產(chǎn)品的配方，定期將世界各地的天然橡膠與其他材料混合制成橡膠樣品，供測試部門進行相關(guān)測試。

混合的橡膠材料將被機器加熱和熔化，并攪拌形成柔軟的黑色混合物。隨后，黑色混合物將被輥壓平，形成平板橡膠。切割后，這些橡膠片將被放入模具中進行熱處理，最終生成測試部門要求的測試樣品規(guī)格。

實驗室里制造輪胎橡膠的材料有上萬種，包括各種天然橡膠、炭黑、硅膠等。具體的橡膠配方樣品可根據(jù)客戶的需求制作。).

耐久性測試、拆檢、X光檢查、花紋雕刻

●耐久性實驗室——用巨大輪轂測試輪胎耐磨性的地方。

隨著車輛的行駛，輪胎表面的橡膠會不斷磨損，胎面會逐漸變薄。輪胎胎面變薄、胎面磨損均勻不僅會影響輪胎的抓地力、滾動阻力等特性，還會影響行駛時產(chǎn)生的噪音。

耐久性實驗室通過輪轂和輪轂上的砂紙模擬輪胎在實際路面上的行駛狀況，觀察輪胎實際行駛一定里程后各種性能的衰減和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，從而優(yōu)化材料、花紋設(shè)計等方面，使輪胎產(chǎn)品在整個生命周期內(nèi)的性能更加穩(wěn)定。

一個輪轂對應(yīng)六個輪胎，安裝在輪胎上的支架可以通過調(diào)整角度來模擬車輛懸架的定位參數(shù)，通過調(diào)整輪胎與輪轂之間的壓力來模擬車輛的重量，使耐久性試驗更接近真實情況。

●輪胎分析實驗室-測試輪胎解剖室

輪胎產(chǎn)品批量生產(chǎn)前，測試樣品將進行各種性能測試。)，達到標準后才能進行批量生產(chǎn)。完成各種測試的輪胎將被運送到輪胎分析實驗室進行分析。該實驗室的工程師將首先檢查測試輪胎的外觀，并記錄各種參數(shù)和損壞或異常磨損。然后對試驗輪胎進行“解剖”，看內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如果內(nèi)部結(jié)構(gòu)受損，就要找出原因，改進配方或工藝。

正常情況下，輪胎內(nèi)部零件應(yīng)緊密連接。如果零件相互分離，說明輪胎產(chǎn)品有問題，需要進一步的問題分析。

無論是乘用車輪胎還是商用車輪胎，檢測后的破壞性拆卸檢查都是必要的。但是商用車輪胎尺寸大，各個部件的強度都比乘用車輪胎高，人工拆卸的勞動強度太大。在這個輪胎分析實驗室里，還有一個專門拆卸商用車輪胎的設(shè)備，以減輕工人的勞動強度。

●輪胎研發(fā)專用x光機

當人們?nèi)メt(yī)院看病時，醫(yī)生可能會根據(jù)診斷的需要，要求病人進行x光檢查。x光機可以通過圖像在膠片上顯示患者身體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而為醫(yī)生的判斷提供參考。x光機也將用于輪胎研發(fā)。

●德國企業(yè)不可或缺的工匠精神——輪胎花紋手工雕刻

對于開發(fā)階段的一些輪胎，馬牌不會做壓花圖案的模具，因為成本太高，不符合經(jīng)濟原則。這些正在開發(fā)的輪胎有很大一部分是由專門的輪胎雕刻師一個一個雕刻出來的。

手工雕刻的輪胎花紋也必須達到一定的精度，這樣才能在實際的輪胎測試中驗證花紋設(shè)計對輪胎性能的影響。馬牌規(guī)定手工雕刻輪胎花紋的誤差必須控制在0.2 mm以內(nèi)。

但由于橡膠配方的限制，自動雕刻機無法為了提速而無限提高刀盤溫度。因為刀頭溫度過高會改變橡膠原有的性能，影響后續(xù)測試的準確性。因此，雖然自動雕刻機可以連續(xù)工作，但由于橡膠配方的限制，工作速度無法超過人類太多。馬品牌的輪胎雕刻室有16臺雕刻機和幾臺自動雕刻機，每年可雕刻多達2000個輪胎，包括概念輪胎和新開發(fā)的量產(chǎn)輪胎。

全文摘要:

R&D和輪胎的制造是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及的開發(fā)系統(tǒng)和流程遠比想象中復(fù)雜。參觀馬牌R&D中心只是一瞥。但即便如此，我們也可以看到馬牌作為百年輪胎企業(yè)在技術(shù)上的傳承，比如手工雕刻輪胎花紋的傳承就是一個很好的例子。馬品牌完整的輪胎研發(fā)制造體系經(jīng)過一百多年的“淬火”，已經(jīng)非常成熟，這是其產(chǎn)品性能和質(zhì)量穩(wěn)定的保證。展望未來10年，輪胎技術(shù)不會突飛猛進，輪胎性能的增長會非常緩慢。但隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的崛起，對低滾動阻力、輕量化輪胎的需求將會增加，這將成為未來10年馬牌輪胎的重要研發(fā)方向。