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使用寿命是原来的 3 倍,米其林计划2024年商业化3D打印无气轮胎

2021-10-11 13:51     来源:3D科学谷     3D打印

根据市场研究,每年全球约有2亿个轮胎由于穿孔,道路危险造成损坏或者是不均匀磨损带来的过早报废。

可以说无气轮胎将是人类面向更节约、更可持续发展的必然。那么无气轮胎到底什么时候能够进入到人类的生活中呢?近日,米其林宣布其无气轮胎将于 2024 年上市,与传统轮胎相比,它们具有更高的耐用性、更少的维护和更少的浪费。


▲© 米其林


更可持续发展的轮胎

无气轮胎已经制造了几十年,每个原型都遇到了一个或另一个问题。现在,米其林似乎取得了突破,因为他们已经公布了用于实际测试的 Uptis(独特的防穿刺轮胎系统),并计划在 2024 年之前将成品推向市场。目前测试车手的初步反馈已经基本上是积极的,表示他们的经历与他们习惯的感觉没有任何不同。最终,这就是 Uptis 的目标——成为传统轮胎的自然替代品,同时消除维护和与穿刺相关的风险。

迄今为止,无气轮胎主要用于低速应用,例如滑移装载机、UTV 和骑乘式割草机。为了将这些轮胎用于主流车辆,它们需要能够以更高的速度运行更长的时间。这是测试的最后阶段发挥作用的地方。为此,米其林与通用汽车合作,给自己几年时间在现实世界中运行其 Uptis 轮胎并解决最后剩下的问题。如果成功,这些耐用轮胎有望比传统轮胎的使用寿命长三倍,同时减轻驾驶员与充气轮胎相关的头痛。


▲无充气轮胎

其实,米其林要商业化无气轮胎的意图已久,在 2019 年年中的新闻稿中首次展示 Uptis 时表示,这些新型无气轮胎以两种不同的方式减少浪费,从而为汽车行业的可持续发展做出贡献。

首先,从直接意义上说,Uptis 的原材料比传统轮胎少,因此减少了施工过程中的浪费。第二种理由听起来不太直接,这与目前提前报废的轮胎数量有关。米其林估计,在每年丢弃的大约 10 亿条轮胎中,12% 的轮胎出现无法修复的刺破或撕裂,8% 的轮胎由于轮胎内气压不当而出现不规则磨损。有了这些数字,Uptis 可以节省 2 亿个轮胎,避免提前退役。


© 3D科学谷

为了使 Uptis 正常工作,构成轮胎外圈的辐条需要能够保持灵活。雪或泥等越野条件对无气轮胎是巨大的挑战,恶劣的地况会阻止轮胎在需要时弯曲,但米其林保证这些条件已经过彻底测试。从厚厚的积雪到结块的泥层,再到积水,Uptis 似乎已经克服了所有自然障碍。为了进一步满足在某些天气条件下对更深胎面的需求,米其林正在开发一种通过 3D 打印翻新 Uptis 的方法,这将使他们能够更新旧轮胎并轻松应用于“冬季轮胎”。

就价格而言,米其林希望对比漏气保用轮胎的价格,每个 Uptis 更长的使用寿命弥补了传统轮胎的溢价,而且携带备用轮胎的额外成本也将被节省,如果未来可以轻松使用 3D 打印技术进行翻新,这将进一步降低总成本。除了金钱之外,翻新还可以极大地改善资源的可持续性利用,米其林希望利用其与 Uptis 的合作开发第一个 3D 打印且可持续发展的无气轮胎为汽车业创造价值。


想象从未有过的产品

不像传统的轮胎那样需要空气,无充气轮胎可以具有同样的承能力、舒适性和安全性。传统的充气轮胎已经统治了汽车界百余年的时间,而且我们已经习惯了这种充气轮胎的存在。但是,充气轮胎一旦爆胎,将是十分危险的事情,尤其是对于高速驾驶情况来说。

无充气轮胎是一种不依靠空气实现支撑力的轮胎。现在的大多数轮胎通过物质结构来实现轮胎的支撑与缓冲,这样就从根本上解决了爆胎情况的发生。据市场观察,法国轮胎制造商米其林是第一个试水无空气轮胎的企业。

无充气轮胎能够使车辆行驶安全且乘坐舒适,因胎面橡胶带根据其弹性特性在纵向、横向和垂直方向都有控制。轮胎具有由高性能复合材料制成的放射状结构,其上连接着橡胶胎面。在胎面花纹磨损严重的时候,只需将胎面翻新,而辐射状构造设计的寿命与汽车寿命一样长。子午向合成带即使有一个或多个放射状弓架结构破裂或者损坏了,也不用将汽车停下。 由于其特殊设计,米其林无充气轮胎不仅适合配在轿车上,同时也适宜装在两轮车上。

据了解,Uptis轮胎是根据今天的乘用车重新设计的,它也非常适合新兴的移动形式。未来的车辆和车队 – 无论是自动驾驶,全电动,共享服务还是其他方式 – 将要求轮胎维护需求接近零,以最大限度地提高汽车的行驶能力。

国内,徐州阿波罗新材料科技在进行轮胎3D打印生产线的开发工作,这种生产线包括打印机器人、打印控制器、打印喷头、串联式密炼机和热挤出机。

想象从未有过的产品,无充气轮胎理念的推出到Uptis轮胎,米其林将无充气轮胎商业化的决心是显而易见的。或许有一天,我们将认为无充气轮胎是再自然不过的事情了,而道路安全将因为无充气轮胎获得进一步的改观。

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