新闻资讯
三、我国橡胶骨架用钢丝制品发展历程
发布时间:
2022-04-27
作者:
来源:
浏览量:
106
三、我国橡胶骨架用钢丝制品发展历程
橡胶骨架用钢丝制品主要包括:钢帘线、胎圈钢丝、胶带钢丝绳及胶管钢丝,是制造橡胶轮胎、橡胶输送带、橡胶软管的重要骨架材料。其中,钢帘线用于制造子午线轮胎;胎圈钢丝用于轮胎与轮辋的固定;胶带钢丝绳用于制造以钢丝绳为骨架的橡胶输送带,即钢丝绳输送带;胶管钢丝,即橡胶软管增强用钢丝,是制造橡胶软管的重要骨架材料。
1、橡胶骨架用钢丝制品概述
(1)钢帘线
钢帘线由钢丝和钢丝股捻制而成,钢丝和钢丝股表面镀有铜和锌的合金。钢帘线在轮胎中其所起的作用是:既要保持轮胎形状和尺寸的稳定性,抗机械损伤和支承负荷、满足轮胎所需的耐疲劳、耐冲击、抗变形等性能要求,还要对轮胎的乘坐舒适性、噪音、高速性能、滞后性能、脱层和寿命有重要影响。同传统斜交胎相比,采用钢帘线作为增强材料所制作的子午线轮胎,由于钢帘线的强度高,轮胎的承载能力可提高30%-50%;耐磨性好,可减少磨损,提高寿命,行驶里程可提高50%-100%;轮胎的变形小,生热低,滚
动阻力小(约可降低30%),提高了汽车的行驶速度,并可节油10%左右;轮胎耐刺扎、耐切割、耐冲击、抗湿滑,汽车在高速行驶时比较安全、舒适;轮胎可翻新。因此,各国都竞相发展子午线轮胎。当前,子午线轮胎已占据轮胎行业的主体地位。

图1 轮胎剖面结构示意图
子午线轮胎分为半钢子午线轮胎和全钢子午线轮胎。半钢子午线轮胎主要用于轿车和部分轻型客车,其胎体为纤维材料,带束层为钢丝材料。全钢子午线轮胎主要用于大中型客车、卡车和部分轻型卡车,其胎体和带束层都是钢丝材料。依据子午线轮胎的结构,需要用到钢丝帘线的是胎体、带束层、保护层和胎圈。使用部位不同,对钢丝帘线的要求也不一样。①胎体:像人的骨架在身体中的作用一样,除了要承受轮胎部分应力外,还有缓冲性和稳定尺寸的作用,保持轮胎胎侧产生较小的变形。胎体钢帘线要具有高强度、耐屈挠、耐疲劳、结构的均匀一致性及良好的耐久性等性能,此外钢帘线与胶料之间不仅应具有良好的初始粘合性能,而且在动态、高温、潮湿的条件下和老化后也应保持较好的粘合性能;②带束层:位于轮胎的保护层和胎体层之间,是子午线轮胎的主要受力部件,周期性地承受拉伸、弯曲、剪切等形变应力,同时起到箍紧胎体的作用。对带束层用钢帘线的特定要求包括:良好的胶料渗透性、低伸长率、芯线不迁移、良好的粘合保持性和适当的刚度;③保护层:位于胎面和带束层之间,用来提高轮胎的抗冲击能力,钢丝帘线要求胶料完全渗透,有足够的伸长率,良好的抗冲击性能和良好的抗压缩性能;④胎圈:使轮胎牢固地固定在轮辋上,由钢丝圈、三角胶、胎体帘布层和子口包布组成。对胎圈钢丝的要求是强度高、抗疲劳好、耐冲击、延伸高、扭转高,同时胎圈钢丝必须与橡胶具有较高的粘合力和附胶率。
与载重子午线轮胎和中小型工程机械子午线轮胎相比, 巨型工程机械子午线轮胎负荷很大, 尤其是受到冲击的瞬间产生很大负荷, 因此要求钢丝帘线具有更高的破断力,胎体一般选用高强度钢丝帘线。
工程机械轮胎要求承载能力强、行驶里程高、耐磨性能好、抗切割、抗刺扎、行驶安全,能承受冲击瞬间产生的大负荷。作为巨型工程机械子午线轮胎所用钢丝帘线, 除满足一般钢帘线的基本性能外,要具有更高的破断力和强度,较小的延伸率,较长的耐久力与较强的抗冲击力。同时工程轮胎用钢帘线的制造工艺与普通钢帘线相比更为复杂,结构为多层设计,直径更粗,强度更高。
正因为子午线工程轮胎的主要骨架材料钢帘线质量好坏直接影响轮胎的质量,工程轮胎用钢帘线的生产选用优质的原材料、精密的设备,严格的生产工艺控制。从原料选购,到拉拔、捻制工艺,直至包装发货,都采用了先进的生产设备和技术,从而保证子午线工程巨胎较高的承载负荷、耐屈挠性、耐刺穿性、耐疲劳性和较长的使用寿命。

图2 钢帘线在工程轮胎中的应用图例
目前,从全球范围看,橡胶骨架材料仍以钢丝、聚酯、锦纶和强力人造丝四大材质为主,且钢丝骨架年耗用量占首位。
(2)胎圈钢丝
胎圈钢丝是一种钢丝表面镀有青铜或紫铜,用于加强轮胎胎圈的钢丝。由于胎圈钢丝和橡胶制成的钢丝圈使外胎紧密固定在轮辋上,在轮胎行驶中钢丝圈承受拉伸、压缩、扭转及离心作用力。胎圈钢丝用于各种类型轮胎,包括轿车轮胎、载重轮胎、航空轮胎、摩托车轮胎和自行车轮胎。
胎圈钢丝在轮胎中要承受极其复杂的交变负荷和冲击负荷,从而对其性能要求很高。胎圈钢丝不仅要具有较高的强度和良好的耐疲劳性能,还要具有抗冲击、伸长率大、扭转次数高和残余扭矩低等特性。随着轮胎性能的不断提高,胎圈钢丝不仅要与橡胶牢固地粘合在一起,同时,随着轮胎适用于不同的汽车,轮胎对胎圈钢丝直径的要求也变得多样化,主要集中在Φ0.70mm~Φ3.0mm。
为保证胎圈与轮胎更好地粘合在一起,胎圈钢丝的镀层有高锡和低锡之分,Sn含量>4%为高锡,Sn含量<4%为低锡,为适应不同用途的胶料而选择不同锡含量的钢丝来确保粘合力。
根据不同结构的轮胎,胎圈钢丝分为普通强度(1800N~2200N/mm2)和高强度(>2200N/mm2),以加强轮胎与轮辋的固定作用。
自胎圈钢丝问世以来,在结构、载荷和粘合力方面有了很大的发展和变化。一是胎圈钢丝规格和结构变化。胎圈钢丝从较细规格、单一规格(Φ0.96mm、Φ1.00mm)向粗规格、多品种发展(Φ0.70mm~Φ3.0mm),冷拉胎圈钢丝逐步淘汰并过渡到回火胎圈钢丝,从普通强度胎圈钢丝升级到高强度甚至超高强度胎圈钢丝,同时也出现了异形胎圈钢丝。镀层从镀紫铜发展到镀低锡青铜和高锡青铜。还有的企业在研究镀镍铜、镀锌、复合镀铜、多元化镀层等胎圈钢丝;二是胎圈钢丝在轮胎中要承受极其复杂的交变载荷及冲击载荷,从而对胎圈钢丝性能提出了更高要求。胎圈钢丝不但要强度高、抗疲劳性能好,同时要求耐冲击、延伸高、扭转高等特性。于是胎圈钢丝制造企业对材质选择起着决定性作用,特别对线材的元素含量及纯净度的要求更加苛刻;三是胎圈钢丝必须与橡胶具有较高的粘合力和附胶率。早期,紫铜胎圈钢丝与橡胶粘合力差,钢圈容易脱胶,如今发展到青铜胎圈钢丝,其粘合力高而稳定,钢圈附胶均匀牢固。到目前为止,胎圈钢丝镀层还是以镀青铜为主,并根据轮胎企业橡胶配方的不同,采用低锡青铜或高锡青铜,大多数韩国和日本轮胎企业使用高锡青铜。
(3)胶带钢丝绳
钢丝绳芯输送带具有强度高、伸长量小、弹性模量高、成槽性好、抗冲击及抗弯曲疲劳性能好、使用寿命长等优点,适合于大运程、高速度、大负荷的散状物料的运输。钢丝绳芯输送带是由芯胶、钢丝绳、覆盖层和边胶构成,具有防霉、防蛀、防老化、耐热性好、抗撕裂强度高以及带面用坏后可以翻新等长处。国内外都在积极推广应用钢丝绳芯输送带,逐渐代替其他化学纤维输送带,因此输送带用钢丝绳也称为胶带钢丝绳。
上个世纪70年代,比利时贝卡尔特利用轮胎用钢帘线,研发出一种Breaker Fabric(简称:BF)的产品,该产品纬向采用3×4HE,3×7HE等高延伸轮胎钢帘线,径向采用浸胶Nylon66的线绳编成网,用于钢丝输送带,这种钢丝输送带被称为防撕裂钢丝绳输送带。
由于钢丝输送带采用BF,高延伸的钢帘线帮助输送带吸收物料的冲击能量,密集排列的钢帘线形成的“防弹衣”保护着输送带不被异物刺穿,即使刺穿也不会产生大面积的输送带撕裂。随着防撕裂钢丝输送带被广泛接受,时至今天在一些特殊场所,特别是矿山用的钢丝绳输送带,采用防撕裂钢网的比例在30%以上。
在中国,法尔胜泓昇集团在上世纪70年代开发生产出国内第一条输送带用镀锌钢丝绳,结束了我国输送带钢丝绳进口的历史。在90年代又研发了开放式的结构,增大了钢丝绳中股与股、丝与丝之间的间隙,使橡胶在硫化过程中能充分渗透到各股钢丝间隙,提高了橡胶的渗透性,增加了橡胶和钢丝绳的粘合强度,大大提高了输送带的整体性能。输送带用钢丝绳的强度等级从原来的低强度及向高强度、特高强度级的方向发展,使输送带用钢丝绳的选用直径降低10%左右,输送带带体的重量下降15%以上,大大降低了输送带的运行成本。
(4)胶管钢丝
胶管选用特种合成橡胶制成,被广泛应用于工程机械、采矿、冶金、石油、化工、汽车、航空、建筑、医疗、家用电器等领域。胶管钢丝作为橡胶软管的重要骨架材料,可以大大提高胶管的性能。其所起的作用是:保持胶管形状和尺寸的稳定性,抗机械损伤和支承负荷,满足胶管所需的脉冲性能、柔性、增强压力等性能要求。一般胶管中钢丝比重会占总重的10%。胶管使用的骨架材料按照承压能力分为维纶、尼龙、聚酯、芳纶、钢丝等多种。钢丝作为骨架材料应用于胶管中已有几十年的历史,技术较为成熟。
胶管的结构主要由耐液体的合成橡胶内胶层、中胶层、多层增强层、耐天候的合成橡胶外胶层组成。内胶层具有使输送介质承受压力,保护钢丝或线纤维不受侵蚀的作用,外胶层保护增强层不受损伤,增强层是骨架材料,作用是保证胶管的使用压力。
目前,从全球范围看,橡胶骨架材料仍以钢丝、聚酯、锦纶和强力人造丝四大材质为主,且钢丝骨架年耗用量占首位。
2、世界橡胶骨架用钢丝制品的发展及现状
(1)钢帘线
法国米其林公司自1946年首先研制出钢帘线和第一条子午线轮胎后,仅用了12年时间就使该公司生产的汽车轮胎全部子午化。1948年钢帘线正式引入轮胎工业之后,经过了几十年来不断的发展,现已成为当今轮胎工业最为出色的骨架材料。钢帘线行业的发展紧扣着全球轮胎子午化率和轮胎工业的持续增长。
全球最大的钢帘线企业比利时贝卡尔特集团通过在全球各地区的生产基地,为汽车轮胎工业的发展提供了巨大的支撑,特别是为中国轮胎工业及其钢帘线产业的成长和发展,做出了极为重要的贡献。国际上,其它主要钢帘线供应商还有法国-米其林、意大利-倍耐力(此项业务已全部卖给贝卡尔特集团)、日本-普利斯通(大部分业务也被贝卡尔特集团收购)、东京制钢、韩国-晓星、KIS、高丽制钢等。随着中国汽车轮胎工业的快速发展,中国的钢帘线企业也快速成长壮大,并走向世界,其中包括兴达、东方、福星科技、骏马、恒星科技、胜通钢帘线等企业。
国外自20世纪80~90年代即开始工程机械子午线轮胎的开发与生产,随之而来的就是钢帘线在其中的应用。国内自主研发的第一条工程机械子午线轮胎诞生于2002年,开国产工程机械子午线轮胎的先河,也打开了中国工程轮胎用钢帘线的新纪元。
(2)胎圈钢丝
欧洲文献中正式记录最早的胎圈钢丝出现在1905年,当时的胎圈钢丝为扁平的无镀层的钢丝,直到1928年,包有胶带的胎圈才开始出现。因考虑到钢丝与橡胶的粘合作用,有了镀青铜钢丝。镀青铜胎圈钢丝可以起到很好的轮胎与轮辋的固定作用。
二次世界大战期间,胎圈钢丝发展缓慢,很长时间都是轮胎厂自供自,没有专门的胎圈钢丝生产厂家。直到20世纪50年代,比利时贝卡尔特开始建立工厂正式生产直径为0.70mm~3.0mm的镀青铜胎圈钢丝,年产量6200吨,成为最早的胎圈钢丝供应商之一。随着欧美经济的发展,贝卡尔特于20世纪60~70年代在美国、西班牙等地建立胎圈钢丝生产基地,逐渐开发了黄铜、紫铜、青铜等不同镀层以及低碳、高碳等不同强度的胎圈钢丝,为现代胎圈钢丝的发展做出了贡献。
20世纪70年代,高丽制钢、韩国晓星、东京制钢、普利司通等开始生产胎圈钢丝。改革开放之前,国内生产胎圈钢丝的规模还很小,只有上海钢丝、江阴钢丝、湖北钢丝、天津二绳、沈阳线材等几家中小企业。
(3)胶带钢丝绳
20世纪80~90年代,比利时贝卡尔特公司先后开发出来Flaximat®-IW和Flaximat®-SW产品,这两类产品是利用纬向BF,径向钢丝绳,直接进行编织而成。这两种产品一方面继承防撕裂钢丝绳输送带的性能优势,另外,有意采用独特钢丝绳设计,产品具有更好的抗冲击性能、防撕裂性能、耐热性能、优良的曲挠性能和耐腐蚀性能,被应用于采石场、钢厂、水泥厂、废物回收和矿场。由于Flaximat®-IW和Flaximat®-SW产品的出现,输送带分类体系中产生了IW和SW整体钢网输送带,整体钢网在一些特殊应用环境,发挥着独一无二的作用。
(4)胶管钢丝
胶管的问世已有150多年,早在1763年,法国麦奎尔即用橡胶制出胶管并用在医疗上。1768年哥罗赛特将橡胶溶解涂在布上,首先造出了类似现代结构的胶管,开创了橡胶复合制品的先河。
根据胶管生产制造的工艺和应用,胶管钢丝分为编织用钢丝和缠绕用钢丝。编织用钢丝直径一般小于0.38mm,强度也多为普通强度,缠绕钢丝的直径大于0.38mm,强度等级也更高。
胶管钢丝作为液压橡胶软管的增强材料,具有良好的疲劳性能和稳定的强度,优良的镀层(黄铜)与橡胶充分粘合,制成的胶管承压力高、脉冲性能优越、耐曲绕性和耐疲劳性优良、管体结合紧密、使用柔软、压力下变形小。胶管钢丝直径一般在0.25mm~0.80mm,其中0.25mm~0.38mm规格钢丝与钢帘线钢丝生产工艺大致相同,而较大规格的胶管钢丝随着强度级别的提高,需要更大直径的钢丝。大直径钢丝的热处理、电镀、拉拔等对工艺与设备都有较高的要求。
3、我国橡胶骨架钢丝制品的发展及现状
(1)钢帘线
20世纪60年代初,根据对国外轮胎内部结构的剖析,我国开始子午线轮胎的研制和开发,钢帘线生产也同时起步。1964年,上海大中华橡胶厂生产出第一条子午线轮胎,从此,子午线轮胎随着我国汽车工业和交通运输业的发展而逐步地发展起来。80年代初至90年代初,上海钢丝厂、江苏兴达、青岛钢丝厂、湖北钢丝绳、沈阳钢丝厂、中国贝卡尔特投资项目等相继竣工投产,形成了我国第一批六家生产钢帘线的骨干企业,也形成了年产近5万吨的钢帘线生产能力。其中,中国贝卡尔特占总产量的60%,成为当时我国子午线轮胎企业的重要供应商。但中国市场每年还要进口大部分钢帘线,中国轮胎子午化率也只有不到20%左右,而西方一些发达国家已达到95%以上了。轮胎的子午化率是衡量一个国家汽车工业和轮胎工业发展水平的重要标志之一。“十一五”规划提出,子午化率不低于70%,全钢载重子午胎占20-25%。2000年初至2008年末,随着中国进入WTO和中国经济政策的调整(取消消费税),中国钢帘线产业发展速度明显加快,钢帘线生产企业达到了20家,2010年中国钢帘线的年产能达到了100万吨以上。中国轮胎子午化率也得到了迅速提升,达到80%,超前实现了国家“十一五”规划,但是与国外发达国家比还是有差距。2008年到2014年期间,在经济发展的刺激和带动下,中国汽车工业、交通运输工业迅猛发展,从而加快了轮胎工业和骨架材料的快速发展。在短短六年间,又涌跃出了一批新的钢帘线生产企业,使中国一跃成为当今世界最大的钢帘线生产国和出口国,年产能达到200万吨以上。轮胎子午化率达到了近90%,已经接近国外平均子午化率水平90%。继贝卡尔特之后,江苏兴达、山东胜通、福星科技、江苏骏马、东台磊达、恒星科技、滕州东方也成长为全球钢帘线行业中有影响力的企业。
随着贝卡尔特将工程轮胎用钢帘线技术带到中国并快速发展,国内的钢帘线企业通过学习和吸收,在短短的10多年也得到了快速的发展,特别是近5年来发展更为迅速,基本形成了我国自主的工程轮胎用钢帘线产业,也促进了相关行业的发展,其中:较为快速发展的有江苏兴达、山东胜通等钢帘线企业。工程机械子午线轮胎在我国处于起步阶段, 许多轮胎生产企业正在加大科技投入,工程机械子午线轮胎所用钢丝帘线也会随之发展成熟。
(2)胎圈钢丝
随着中国改革开放和经济的快速发展,一些外资企业来华投资。比利时贝卡尔特于1992年在中国江阴建立第一家工厂生产镀青铜胎圈钢丝,2000年之后,韩国高丽制钢、韩国晓星等企业也在中国投资建厂生产胎圈钢丝。20世纪90年代至21世纪初,中国成为世界线材制品行业投资热潮之地,生产厂家从原来的30多家发展到现在的70多家,其中我国胎圈钢丝生产厂家有40多家。期间,江苏兴达、江苏胜达、山东大业、浙江天伦、山东胜通、山东大王、山东创大等生产厂家逐渐成长,我国制造胎圈钢丝的技术逐渐成熟。
世界胎圈钢丝产量从2001年的28.5万吨发展到2017年的200万吨左右,其中我国2017年胎圈钢丝产量大约在90万吨左右,占全球市场的45%,市场占有量已跃居世界第一。从全球胎圈钢丝生产厂家来看,高丽制钢胎圈钢丝占全球市场份额的22%,贝卡尔特胎圈钢丝占全球市场份额的15%,中国企业山东大业一跃成为世界第三胎圈钢丝供应商,约占全球市场份额的13%。
(3)胶带钢丝绳
随着中国制造业技术的蓬勃发展,输送带行业也在开始快速发展,目前国内的输送带产能已经占到全球产能50%以上,中国每年大量地向世界出口输送带。由于国外客户对输送带质量和寿命要求很高,中国的制造企业需要升级换代,生产一些防撕裂钢丝绳输送带。2000年以前,需要从国外进口Flaximat®,2000年以后,国内一些小厂开始仿制、设计和生产Flaximat®产品,称作BN产品。由于国内的业主开始意识到防撕裂钢丝绳输送带优势,对Flaximat®需求不断增加。2008年,比利时贝卡尔特公司把Flaximat®生产技术引入中国,此时市场处于供不应求的局面。2012年,不断有新的制造者进入到Flaximat®市场,市场逐渐饱和,开始进行价格竞争。同时输送带制造者为了进一步降低成本,很多生产者采用硬质的尼龙绳和聚酯绳取代钢质的钢帘线,硬质尼龙绳和聚酯绳的防撕裂网使用比例在不断地增加。业主在使用过程中发现这种低成本网使用效果远远不如钢质的防撕裂网,所以开始采用钢质的防撕裂网。
作为经向使用的输送带用钢丝绳,法尔胜泓昇集团一直致力于持续创新,引领输送带行业技术进步。在2000年以前,国内输送带厂家能够生产的输送带强度在ST5400以下,国外也是少数的企业能够生产ST5400以上的产品。在2000年后,法尔胜泓昇集团在高强度、大直径的产品上持续研发,通过与国外知名橡胶企业合作,研发了高强度大直径的输送带用钢丝绳,输送带的强度达到ST7800,直至ST10000,成为目前世界上最高强度的输送带。ST10000强度的输送带对钢丝绳的要求极高,对钢丝绳直径、拉伸强度、柔性和橡胶的渗透性方面都提出了更高的要求。通过技术创新,采用Φ14mm的钢丝绳达到原先需要Φ16mm的钢丝绳才能达到的强度,输送带的接头动态疲劳强度也达到了要求,解决了输送带厂家设计的最大难点-接头问题,该产品已经在国际市场上成功批量应用。
(4)胶管钢丝
我国胶管行业发展近40年,胶管钢丝的发展历程也是随着胶管行业的起伏而变化的。上世纪80年代,钢丝已经开始作为骨架材料应用于胶管行业,钢丝增强胶管从2000年开始获得飞速发展,在性能和质量、工艺及装备水平上都有了很大的提高,作为增强材料的钢丝也迅猛发展,特别是是编织用钢丝的产能大幅提升,国内几家主要的钢丝制造商快速开展扩产项目来满足市场需求。2008年受到金融风暴的影响,胶管行业业绩迅速下滑,几近低谷,胶管生产已经陷入了开工越多亏损越多的困境。随之而来的胶管钢丝的使用大幅下滑,国内部分正在准备扩建的胶管生产厂家也纷纷停止投资。同时编织胶管用钢丝产能过剩,缠绕胶管用钢丝产能明显不足,出现了结构性产能过剩。随着金融风暴的结束,国内外煤炭、冶金等相关行业相继出现回暖并逐步复苏,特别是我国相继出台积极稳健的财政货币政策,机械冶金行业快速恢复,并伴随着企业结构升级,相应的胶管钢丝的需求也随之增大,结构上也发生了变化,缠绕胶管用钢丝的需求明显加大。
2004年,贝卡尔特在沈阳投资建厂,经过几次扩产,产能已经达到2.5万吨/年。沈阳工厂生产的胶管钢丝种类齐全,包括编织钢丝、缠绕钢丝等30多个结构,每个结构包括普通强度、高强度、超高强度3种强度级别。
随着贝卡尔特将胶管钢丝技术特别是大直径钢丝的拉拔技术带到中国并快速发展,培养了大批技术人才,国内胶管钢丝厂家也在短短的10多年里得到了快速的发展,特别是近5年来发展更为迅速,基本形成了我国自主的胶管钢丝产业,其中:较为快速的有兴达、苏闽、恒星科技等企业。
4、橡胶骨架钢丝制品未来发展的趋势
随着我国制造工业的发展,绿色环保可持续发展成为社会的发展主题,特别是橡胶行业已经成为环保重点关注的领域。一方面是橡胶制品生产过程,造成环境污染和资源消耗;一方面橡胶制品含有的大量的有害重金属元素和化学添加剂,废旧橡胶制品的处理需要行之有效的措施。节能减排和环保意识的增强,使我国橡胶骨架材料制造业正在向轻量化、耐久性、可翻新回收的路线发展。
(1)钢帘线
为了降低成本和满足轮胎制作机械化的需要,对子午胎骨架材料钢帘线进一步提出了十分严格的要求。尤其是不断提高的法规和OEM要求,绿色环保以保证可持续性发展变得尤为重要,轻量化、低滚阻、翻新性能将在必然考量之内。
面对如此机遇和挑战,在贝卡尔特引领下,从2012年至2017年钢帘线产品已完成了从二代产品到三代产品的全面升级,并还在持续发展,直接助力中国的绿色轮胎实现高速的发展。
钢帘线的第二代第三代产品在轮胎的轻量化和低滚阻方面已经做出了比较明显的贡献。同时,钢帘线肯定还可以进一步对轻量化做出贡献。这就需要钢帘线制造商进一步投入研发力量,技术创新,开发出新一代的针对轻量化的钢帘线产品。而对低滚阻,钢帘线对降低滚动阻力的贡献主要是通过减轻轮胎重量来实现。然而,钢帘线的研发却不应该局限于这个认识,应当力求找出钢帘线对降低滚动阻力的更直接的关系,并设计相应的产品。同时钢帘线行业在新结构开发以具备优越附加性能的帘线研发上也正在投入,以满足翻新胎的使用要求。同时也包括绿色制造:使用环保、无毒、无害符合欧盟环保标准的原材料,生产过程低能耗、低噪音、低粉尘、低烟气等。
(2)胎圈钢丝
随着环保意识的增强,绿色轮胎的呼声越来越高。胎圈钢丝需要向轻量化、耐久化、绿色轮胎的路线发展:①绿色胎圈钢丝。未来钢丝表面无铅残留是必然趋势,铅浴淬火必然要被淘汰,被无污染的电磁感应加热取代;②超高强度胎圈钢丝。采用更高强度胎圈钢丝会减轻胎圈重量,减小轮胎滚动阻力,以更高强度的胎圈钢丝来取代现有的高强度和普通强度的胎圈钢丝是必然的。所以,对胎圈钢丝的原材料选材和热处理工艺提出了更严格的要求;③胎圈钢丝表面质量增强,100%挂胶。胎圈钢丝挂胶的多少影响着胎圈放置到轮胎中去后的胶料粘合效果。所以,未来胎圈钢丝表面挂胶100%是发展趋势,这对钢丝表面的处理提出了更加严格的要求。从钢丝拉拔、酸洗处理、镀铜处理、涂敷有机树脂等方面都需要做到最佳。④粘合力增强。胎圈钢丝与橡胶粘合性能好,轮胎质量会相应提高。反之,轮胎在使用过程中胎圈易产生钢丝圈松散、钢丝刺出,甚至会造成胎圈爆破等危害人身财产安全的事故。所以,增强粘合力是胎圈钢丝永恒不变的方向。⑤异形钢丝。截面积为矩形或其它形状钢丝的特点是固定轮胎和轮辋的作用力更加牢靠。现在部分国际企业生产出矩形钢丝,国内有极少量的企业正在研究开发,此类产品的量产,是未来的发展方向之一。
(3)胶带钢丝绳
绿色环保可持续发展成为社会的发展主题,钢丝绳输送带的绿色发展势在必行,走节能环保型的发展路子是未来的发展方向:①Flaximat®提高输送带使用寿命。从长期看,防撕裂的钢丝输送带的比例会不断增加,Flaximat®-BF产品使用会越来越多。由于要防护输送带不被异物刺穿,纬线密度会继续加密,但是又不能增加Fleximat®-BF钢网的重量,所以采用的纬线直径会更细,强度更高。输送带的使用寿命也会因为采用纬向的防护钢丝变得更长。②Flaximat®更轻更强新一代产品。随着钢帘线行业的发展,更轻更强的钢帘线在轮胎里大规模的使用,Fleximat®所使用的钢帘线也会从原来的NT/HT,转向更高强度的ST/UT。③经向使用的输送带用钢丝绳同样向更轻更强的方向发展,将钢丝绳结构与新材料结合,进一步提高钢丝绳的强度,降低重量。输送带会变得更轻,所以更节能;橡胶的使用量会变得更少,减少对资源的浪费和环境的污染。目前,法尔胜已经可以生产ST10000以上级别胶带钢丝绳。
(4)胶管钢丝
随着采矿、冶金、机械等行业的发展,对胶管性能要求越来越高,要具有更高的脉冲寿命、更高的爆破压力、更好的柔韧性能、更轻的重量。这也对胶管用钢丝提出了更高的要求,胶管钢丝未来的发展方向是:①扁平钢丝。钢丝之间面接触代替点接触,在编织胶管使用中,钢丝之间具有更小的接触应力,减小钢丝在胶管工作中的扭转行为,胶管因此而具有更高的爆破压力和脉冲寿命。②钢丝绳材料的应用。使用钢丝绳增强材料,增强层将既柔韧又有足够的增强能力,将钢丝增强层从2层减少到1层,可以减少投资成本,减少胶料使用,提高胶管的柔韧性,生产出直径更小的胶管。
5、结束语
我国橡胶骨架用钢丝制品的起步、发展和强盛的步伐始终是伴随着我国橡胶工业的发展步伐。橡胶行业有强国梦,制品行业也有强国梦,这是相辅相成,缺一不可,一荣俱荣、一损俱损的。对橡胶骨架用钢丝制品生产企业来说,其任务是将产品升级放在首位,把提高橡胶骨架材料档次和稳定性作为产品结构调整的重中之重;对于少数领军企业和有影响力企业,要研究开发高端新骨架材料的应用,同时防止同质化发展。
上一页
下一页
上一页
下一页