[汽車之家 輪胎解讀] 1839年，美國人查爾斯·固特異發(fā)明了橡膠硫化技術(shù)，這種技術(shù)使橡膠擁有更好的彈性、耐熱性、拉伸強度，且具備在有機溶劑中不會溶解的特性。正是橡膠硫化技術(shù)的發(fā)明，使得輪胎制造技術(shù)得到快速發(fā)展，性能更好、耐久性更強的輪胎被開發(fā)出來。現(xiàn)今的輪胎設(shè)計與制造技術(shù)和一百多年前相比已經(jīng)有了翻天覆地的進步，各方面性能早已有了飛躍式發(fā)展。今天，我們將走進位于德國漢諾威的馬牌輪胎研發(fā)中心，了解一下馬牌輪胎是如何把工匠精神融入到輪胎研發(fā)過程之中的。由于研發(fā)中心內(nèi)部不能拍照，本文將使用官圖進行介紹。
● 初見馬牌輪胎研發(fā)中心
馬牌輪胎在全球共有5個研發(fā)基地，分別位于美國北卡羅萊納州夏洛特、美國密歇根州奧本山、德國薩克森州漢諾威、斯洛伐克Púchov、馬來西亞Petaling Jaya。我們此次參觀的是歷史最為悠久的位于德國薩克森州漢諾威的輪胎研發(fā)中心。
如果各位想在地圖上查詢馬牌輪胎德國研究中心，可以在網(wǎng)頁搜索框輸入“J?dekamp 30, 30419 Hannover, 德國”進行搜索。研發(fā)中心的紅磚墻面散發(fā)著濃濃的歷史感，實際上其內(nèi)部的研發(fā)設(shè)備早已換成現(xiàn)代化的設(shè)備，以實現(xiàn)產(chǎn)品的高效研發(fā)。
● 輪胎不僅僅是一坨黑色橡膠
要了解輪胎的研發(fā)過程，首先我們要來了解下輪胎的結(jié)構(gòu)。輪胎不完全是橡膠，其內(nèi)部不同位置分布著胎圈（鋼絲）、簾布層以及鋼絲帶束層等。輪胎上不同位置的橡膠會采用不同的配方。如輪胎內(nèi)部氣密層與胎面就會采用不同的配方，氣密層更多的是考慮氣密性，而胎面則要考慮耐磨和制動等綜合性能。下圖為大家展示的是一個普通乘用車輪胎的解剖結(jié)構(gòu)。
● 輪胎制造過程簡述
輪胎的主要原材料包括組成簾布層的簾線、組成鋼絲帶束層的鋼絲以及各種配方的橡膠。輪胎的生產(chǎn)涉及到約10種不同配方的橡膠，包含15-20種不同的組件。這些組件包括氣密層、簾布層、三角膠帶、胎壁、緩沖層、冠帶層、胎面等。各組間通過組裝工序組成輪胎毛坯，然后通過硫化工序?qū)γ鬟M行加溫加壓硫化處理形成輪胎成品。輪胎成品經(jīng)過目測以及機器的檢查，合格后才能出廠。
我們看到的輪胎外表面的花紋是在硫化處理時，通過模具壓印到輪胎毛坯表面的。而硫化處理作為輪胎生產(chǎn)的最后一個工序，能夠使組成輪胎的各種橡膠彈性、耐熱性、耐溶解性、耐腐蝕性增強，具備作為汽車輪胎所需的優(yōu)良物理機械性能。
● 配方研發(fā)有如面包房烘烤面包
我們首先參觀的是制造輪胎橡膠測試樣品的“Mixing Room”，中文譯作“橡膠調(diào)配實驗室”比較合適。工程師會在這里使用天然橡膠、聚丁橡膠、硅膠、碳黑、軟化劑等材料制造出各種橡膠樣品供試驗部門進行相關(guān)測試，性能優(yōu)異的樣品才會被應(yīng)用到量產(chǎn)的輪胎產(chǎn)品之上。
組成輪胎橡膠的所有材料中，天然橡膠的“變數(shù)”最多。天然橡膠隨著產(chǎn)地、年份不同，其物理和化學(xué)特性有較大差異，這一定程度影響最終輪胎產(chǎn)品的性能。為保證最終輪胎產(chǎn)品質(zhì)量和性能的穩(wěn)定性，Mixing Room的工程師需要定期根據(jù)現(xiàn)有輪胎產(chǎn)品的配方，使用來自世界各地的天然橡膠混合其他材料制造橡膠樣品供試驗部門進行相關(guān)測試。
經(jīng)過調(diào)配混合的橡膠材料會經(jīng)過一個機器加熱融化并進行攪拌混合形成黑色較軟的混合物。隨后，黑色的混合物會經(jīng)過滾筒壓扁形成扁平的片狀橡膠。這些片狀橡膠經(jīng)過裁剪處理后，會被放入模具中進行熱處理（控制壓力和溫度，實際上就是進行橡膠硫化處理），最后生成試驗部門所需的試驗樣品規(guī)格。
實驗室內(nèi)有上萬種用來制造輪胎橡膠的材料，包括各種天然橡膠、碳黑、硅膠等。可以按照客戶（整車廠商、賽車車隊等）需求制作特定的橡膠配方樣品。