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跨国公司轮胎生产技术进展# [4 F" B) x: h8 u7 X
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一、轮胎生产向全自动化发展
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0 R5 o1 R5 f' }5 W5 Z( r9 b 1.锦湖轮胎公司这方面最早取得突破。2003年首次在韩国实现轮胎生产全自动化,当年12月竣工的200万条/年全自动轮胎生产线,从橡胶原材料密炼到成品轮胎性能测试全过程全部自动完成。因现场无人操作,机器、设备更加紧凑,生产线总长也从常规的1200米缩短到仅800米,由此使总投资节省30%以上。
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6 h0 _; e d; X, G: V2 e, K 2.普利司通轮胎公司这方面的开发于2004年获得成功。其日本Hikone工厂2005年1月首次采用自己开发的全自动轮胎生产技术,实现了轮胎批量生产,同样是从原料加工到轮胎成品检验的全过程,全部自动完成。首套全自动生产线2007年初竣工后,将年产轿车轮胎400多万条。该公司还决定,在日本以外新建的若干轮胎生产线,也采用这种全自动轮胎生产系统。
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3.住友橡胶工业公司也拥有了类似的自动化轮胎生产技术,已计划将其应用于2007年1月在泰国竣工的700万条/年的轿车轮胎厂。
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4.东洋轮胎北美公司2005年末在美国佐治亚州投产的轮胎新厂,更采用了一种先进的轮胎模块生产系统(ATOM)。据称,该系统不仅生产效率高、产品质量和性能好,还增大了生产的灵活性。3 z) m- i9 b9 B3 r0 B( @- @
3 s3 H2 U! {; O3 _ 5.瑞典LMI技术公司开发的高性能激光透视仪,是一种高速激光传感器,能够精确、可靠地进行轮胎生产过程监测、改进产品质量、提高生产率,已于2005年初开始在印度轮胎、橡胶制品产业推广。$ X- J) o4 i7 G' e$ m
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二、固特异重视技术创新和新产品开发
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- Q2 x- Z5 ?3 b; o* {5 j- V 轮胎产业的跨国公司都很重视技术创新和新产品开发,而在全球28个国家拥有90多个制造厂的固特异轮胎/橡胶公司依然强调发明、创新的群众性。该公司在其为数众多的技术中心和制造厂建立了350多个技术协会,动员8万员工搞发明、创新,年年表彰,年年有成果。2004年获得美国专利215件,取得创新成果21项。4 ?- Q/ k! Y4 j! T& A& D, p
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1.固特异公司于2004年推出了新产品“Assur-ance”,即“可靠”轮胎,据称是其历史上最成功的。为提高轮胎牵引能力,他们曾求助于同自己签有技术共享协议的住友橡胶公司。住友在欧洲销售的冬季用轮胎中一直使用火山灰。这种含火山灰的轮胎在磨损过程中会失去灰分,在胎面留下细微的麻点,即凹痕,由此使轮胎对路面的把握性增强;还在胶料中配入玻璃纤维使胎面出现“触须”,进一步增大轮胎对路面的抓着性。固特异利用这两种创新理念,同时借鉴其赛车轮胎和飞机轮胎生产技术,在欧洲首次推出了上述超高性能的“可靠”轮胎;其中一个品种还采用了独特的胎面设计,即用不对称的花纹来改进转弯性能,胎缘采用大块胎面,由此优化向前、向后的抓牢性,驾驶灵敏度也有提高。这种高性能轮胎已被戴姆勒-克莱斯勒公司2005年夏末推出的2006新车型采用。+ o) Z9 H2 m$ b1 D4 P
. m/ y* \0 v+ S1 m 2.固特异公司还同GE先进材料公司合作开发了一种液态助剂NXT硅烷。这种助剂能够起到偶联剂的作用,有助于白炭黑(水合二氧化硅)更快、更均匀地配入胎面胶料;充分发挥白炭黑提高轮胎牵引力、减少滚动阻力、降低油耗的能力。陶氏公司以及德固萨公司的Sivento产业是其竞争对手,也生产这类硅烷。基于这种技术,固特异又开发出一种“可靠”轮胎,为改进轮胎行驶舒适性,还在胎面和钢带之间增加了一层由天然胶和合成胶构成的超吸收、层,使轮胎的缓冲性提高了20%。
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3.芳纶(如Kevlar)是一种质地轻、强韧性高的合成纤维,适合制造防弹背心,但因刚性太大,很难用于制造轮胎。固特异与杜邦公司合作开发出Kevlar-尼龙共混材料,提高了挠性,因此可像绷带一样缠绕在轮胎钢带上,使轮胎强度提高、震动减少、噪声下降,由此改善行驶舒适性。该公司用这种新技术在2004年还开发出了低噪声的舒适型豪华赛车轮胎,以及轻型卡车轮胎。此外,固特异/费尔斯通公司还设计出了一种可使白胎侧始终不褪色的胶,料,以及开发出可使胎面有足够挠性,让磨损的胎面也能把握住结冰路面的技术。
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4.2005年9月,固特异公司推出一种行驶里程长的中型商务车用轮胎,其特点是使用寿命长、在正常路况行驶平稳。这种轮胎具有较深的开放式胎纹,使轮胎对湿滑路面有很强的把握性;胎缘上有刻度的转向纹(Tie-bar),不仅使强度增大,还能提高牵引性、减少不规则磨损,据称这种设计能使行驶里程增加12%,平稳性增大10%;结实的铸件还使这种轮胎可以多次翻新,由此降低使用成本。 s( [$ w F9 [" @- U
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5.固特异公司的最新成果是在2006年初推出采用了高强度碳纤维帘子布的又一个“鹰牌”轮胎系列新品种。: ^- L+ J' |9 G9 t5 }- A
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三、改进轮胎安全性方面成果多+ ?. X1 G/ f) {2 V9 H& u
9 k, O% F9 b$ S 1.英国Trinity亚洲公司在北京研发出一种面向中、高档汽车的第二代仿生轮胎,已在北京首创轮胎公司生产。这种轮胎据称采用了独创的三大技术,有效解决了滚动阻力与车轮防滑、车轮与地面耦合应力两对矛盾,可使车辆平均制动距离缩短17%、对湿滑路面的附着性提高10%。& G" E3 I6 n8 C) M; w, l, w
& m1 B/ A" a. t; F$ i4 I+ i; J 2.横滨橡胶公司则通过使胎面与地面增强接触来提高刹车性能。据称在干燥路面刹车距离能缩短3%,在潮湿路面刹车距离能缩短9%。主要改进是:在胎面胶料中配入了一种挠性高的材料,其微粒与炭黑分子相互作用,可形成蜂窝状结构;用高挠性材料替代一部分白炭黑,还有助于缩短密炼时间,提高生产效率。7 U' w' C$ v0 t1 b2 e6 }1 x3 u
7 E1 B7 {; w) B 3.韩国轮胎公司新推出的高性能轮胎,刹车性能也有改进。
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/ o" s- ?4 s: M: i6 {0 G* g1 [0 H 4.我国也有安全轮胎的生产技术和产品,如:沈阳三橡轮胎公司推出了内胎自封式、自体支撑式及加物支撑式3大类、20多个规格的轮胎;上海天衣轮胎公司开发的自封式安全轮胎,据称使用了一种环保型涂料,在轮胎中喷涂防漏气涂层后,被长100mm、直径1-6mm的铁钉扎破仍能行驶自如,为此获得了中国和美国专利,以及美国商标专用权。* T: m# T4 |- c4 g' a
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5.固特异公司2005年在菲律宾展示的安全轮胎,采用了一种特殊的轮胎侧壁,在零充气状态也能以80公里时速行驶250公里,因此,只要求安装低压报警系统。由于用计算机设计优化了轮胎模具形状,这种缺气轮胎即使遇到大拐弯也不会脱离胎环。该公司已在大连轮胎厂投资1800万美元建设这种新型轮胎的生产线。该新型轮胎将在2007年进入我国原装车轮胎和替换轮胎市场,5年内包括出口的销售量可能达到20万条。该公司还推出一种全天候高速安全轮胎。这种轮胎将被2006型吉普车采用。此外,固特异公司推出的一系列自封式卡车轮胎,据称使用了类似于凝胶的胶料,轮胎被钉子扎破,能立刻自动封闭胎面裂口。) J6 j. D ~( G, L
$ L/ K( l# i3 h8 l( ~1 r 6.Arnco公司现在是世界最大的非交通车辆用防跑气聚氨酯(PU)轮胎厂家。这种轮胎不会跑气,能使行李车及手推车等设备的运行时间延长,不致因充气胎跑气而中断工作;而且使用寿命较长、稳定性更好。由于销路好,该公司正在美国俄亥俄州Berea建新厂,以替代其克利夫兰现有工厂,据称,新厂的规模将是旧厂的16倍。该公司也向其他轮胎厂家供应有自密封性能的PU内衬,用于生产防跑气轮胎。由于内衬在侧壁的覆盖面积大,这种轮胎,除了能抵抗直径8毫米的异物钉扎以外,也抗侧向钉扎。
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7.Amerityre公司开发出压力为零的不充气PU备用轮胎,2005年初开始试销。这种不充气轮胎性能很好,能够以80公里时速安全行驶3200多公里,更换起来也比充气轮胎简单、方便,经美国汽车安全标准(FMVSS)测试,每条轮胎可承重908公斤。值得注意的是,该公司2005年8月初同Ace Products公司签订了意向协议,将向后者转让轻型非机动车轮胎的生产和销售许可证、制造这种轮胎的某些设备,以及库存的这种PU闭孔海绵不充气轮胎产品。看来,该公司很可能通过退出非机动车不充气轮胎产业,来集中力量发展机动车不充气备用轮胎的生产。
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. Q3 T3 |; Y9 e+ N+ h7 V 8.新技术轮胎公司(New Tech Tire)也开发了一种不充气轮胎。这种轮胎采用一整套内补强塑料/玻璃纤维复合材料,使之从轮毂的一侧辐射状排列、抵达胎侧、穿过胎面进入另一胎侧、进而抵达另一轮毂侧。2005年8月,经美国标准测试实验室鉴定,该不充气轮胎在351.5公斤载荷、时速80公里条件下不发热,且滚动阻力低于传统充气轮胎。
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9.米其林公司推出的不充气(Airles却轮胎,甚至能使轮胎的橡胶用量和轮胎生产能耗减少一半。据称,这种轮胎一旦大规模推广,将使2030年全球汽车保有量从目前的8亿辆翻一番,达到16亿辆,轮胎生产资源消耗及废旧轮胎对环境的压力也不会增加。
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$ J0 d8 q& B! |2 m' s" Y( Z 总之,安全轮胎发展很快,全球安全轮胎销量2003年仅为200万条,2004年已接近400万条,估计2005年达到了600万条。所以,这类轮胎很有发展前途。
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四、专用轮胎品种增加$ d( B1 y4 b4 ~
. N9 |) v5 n( Q' d1 w$ h 1.普利司通/费尔斯通北美轮胎公司2005年推出不同尺寸的冬季轮胎新品种。这种轮胎采用了UNI-T技术,其核心是用一台超级计算机来确定特定用途的胎面设计、外胎形状、材质和结构的理想搭配,并且使用改进型炭黑,以增大轮胎强度、提高抗裂性、抗切割性、抗撕裂性及耐磨性。2006年3月初,普利司通公司宣布,开发出了一种新型的多气室轮胎,具有起内胎作用的3个独立气室,即中心主气室和两侧的副气室。每一气室的空气压力都可单独控制,因此可调节胎面与左右侧壁之间的刚性,使之达到最佳水平;由此确保在任何路况,轮胎都能与路面理想接触,所以行驶更平稳、更舒适。这也意味着用户可按自己的要求调节轮胎的舒适性能或操作性能。由于轮胎被分隔为三部分,即使一个气室被钉破,压力降为零,其它气室仍能支撑轮胎重力,继续行驶一定的里程。该公司将继续开发更为实用的多气室轮胎。2 u- w) \$ Y2 \# r: G2 G8 {
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2.德国大陆公司2005年向北美市场推出了适合远程行驶的新一代越野汽车轮胎和卡车轮胎。这种全天候轮胎不仅耐磨性和牵引性有改进,而且设计了超深的胎面和特殊的胎缘;通过确保均匀受压、抵抗不规则磨损来延长胎面使用寿命;其创新的胎面花纹和排石系统,还能减少碎石在胎面残留或扎入外胎,便于多次翻新。2 C; Y2 `( T. B# W% W& `
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3.横滨橡胶公司2005年向北美市场推出的高性能赛车轮胎,不仅驾驶灵敏度高、噪声低,而且有优良的湿滑路面牵引性、行驶舒适性。
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4.韩泰轮胎公司2005年9月推出一种静音轮胎,即使高速行驶,也能维持低噪音状态。主要改进是:①通过计算机模拟,设计出最佳胎面花纹块组合,以分散高速行驶时产生的噪音;②为减少震动和噪音,增大了胎缘的刚性;③在主花纹沟边缘,采用了流线形结构,极大地减少了花纹沟边缘产生的噪音。此外,胎面锯齿状花纹的数目也比现有轮胎多,主花纹块的刚性则较低,所以行驶舒适性得以增强;胎圈设计方面进一步缩小了与轮辋间的缝隙,接触压力分布也更为均匀。
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/ I7 k" `$ [7 y' B4 E5 j 5.米其林公司近年推出一种宽体轮胎。这是一种适用于长途拖运卡车的轮胎,一个宽体轮胎可替代两个普通轮胎,因此一辆18轮牵引车只须装备10个宽体轮胎。由于重量减少,可节油4%-10%;载重量则从每只轮胎363公斤提高到了590公斤。这种宽体轮胎目前只在其美国宾夕法尼亚州Sparta-nsburg工厂生产。由于销售前景看好,该公司2006年1月计划投资9200万美元,在其美国缅因州Waterville的Nova Scotia工厂增设宽体轮胎生产线,使宽体轮胎生产能力翻一番,这将使该厂成为其在全球的第二大卡车轮胎制造厂。/ n% R. _* P. P( n
$ z) q9 L- `- j, Z3 ` w& n 五、质量和节能方面不断改进
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美国乘用车轮胎质量近年有改进,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)2005年9月初宣布,该局已对在美国销售的2400多种畅销乘用车轮胎在牵引性、胎面耐磨性和耐热性方面进行了2005年度评级,获牵引性最高等级的有近90种轮胎,有5个品牌在胎面耐磨性方面获得优级(包括Big-O、Goodyear、Michelin、Bridgestone和Cordovan),而在耐热性方面有近700种轮胎获得最高级(A级)。美国有一位国会议员打算提交节能修正案,包括要求美国运输部搞“轮胎增效项目”,确保替换胎的滚动阻力与原配胎相同或更低。这一修正案遭到美国橡胶制造商协会的反对,认为轮胎的油耗只占汽车的4%,而减少滚动阻力会危及轮胎的其它性能,使胎面寿命缩短、牵引性减弱。目前美国官方正组织人力研究轮胎滚动阻力,以确定在节能标准中规定滚动阻力,技术上是否可行;以及在不影响轮胎安全性或替换胎耐磨性的情况下,规定滚动阻力,是否有经济效益。
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7 o9 @: Q$ f$ D, O! {: m 六、与轮胎生产有关的技术改进动向
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1.Amerityre公司2005年10月初开发出了中型商务车轮胎翻新适用的PU胎面胶料,及使用这种胶料的翻胎生产工艺。这种胶料能延长轮胎的使用寿命,在高速测试中显示,生热比常规胶料少、热老化性能和抗臭氧性能也较好。该公司认为,这种胶料和工艺也适合中型商务车轮胎的生产,已开始试验将其应用于乘用车轮胎生产。
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2.埃克森美孚公司的化工产业目前在其美国得克萨斯州Baytown工厂生产轻型卡车轮胎内衬用新材料,据称这是一种隔离性强、重量轻的轮胎内衬专利产品,可缩短硫化时间、延长轮胎使用寿命。据2005年11月初的报道,由于供不应求,该公司将把这种高分子材料的生产能力翻一番。
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3.拜耳公司开发的白炭黑填充新工艺,不需要特殊机械设备,采用水性淤浆状二氧化硅,经处理使之具有疏水性以后,与处理时产生的硫硅烷偶合。在催化剂存在下,偶合反应很容易控制,转化率几乎100%。这种疏水性偶合二氧化硅淤浆,可直接混入由常规工艺生产的橡胶溶液,用凝聚剂使胶料沉降,在脱除、回收溶剂后,再脱水、干燥即可制得充填了白炭黑的轮胎生产用胶料。拜耳公司称,新工艺有三大好处:①能够明显降低成本;②生产工艺得以简化;③胶料性能优异:在湿/干路面抓着力、耐磨性及舒适性不变的情况下,滚动阻力比用传统工艺制造的轮胎减少10%,因此能够节油。% t* a0 p) P P B3 i/ X
- R+ W8 L0 {/ Z, {2 A8 Y1 L 总之,轮胎产业跨国公司的生产技术在向自动化和全自动化发展,新推出的一大批行驶性能好、环保、节能、安全,以及专用性强的轮胎新品种,将使这些跨国公司的市场竞争力得到进一步提升。 |
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