[發明專利]一種三維壓印石墨烯PU輪胎制造方法及裝備

有效

• 申請號: 201611087402.5
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106378945B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 楊衛民;譚晶;高曉東;丁玉梅
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B29D30/16
• 分類號: B29D30/16;B29D30/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種三維壓印石墨烯PU輪胎制造方法，其特征在于：將聚氨酯材料中混入一定量的石墨烯，利用兩臺擠出機塑化石墨烯PU復合材料，伺服電機帶動輪輞轉動，擠出后的胎體包裹在輪輞上，胎體分為四次包覆完成，接觸輪輞第一層為石墨烯PU混合材料，擠出第一層后在匯流器中通入一定量的超臨界氮氣，利用層疊器混合擠出制成內部帶有微氣泡的發泡石墨烯PU，在第一層的基礎上貼合第二層和第三層，第二層和第三層均采用發泡石墨烯PU材料，停止向匯流器通入超臨界氮氣，第四層采用石墨烯PU材料；擠出機停止工作；四層材料貼合過程中上壓輥和下壓輥將各層壓實，最后帶有輪胎花紋的熱壓板在油缸的帶動下在胎體上壓印出輪胎花紋。

2.根據權利要求1所述的一種三維壓印石墨烯PU輪胎制造方法，其特征在于：輪輞采用合金材料或者碳纖維增強復合材料。

3.根據權利要求1所述的一種三維壓印石墨烯PU輪胎制造方法，其特征在于：輪胎花紋由雕刻有花紋的熱壓板壓印制作完成，熱壓板的溫度由電磁加熱控制器調節，壓力由油缸提供，根據不同改性的聚氨酯材料，熱壓板可提供不同的壓印溫度、壓力和時間。

4.根據權利要求1所述的一種三維壓印石墨烯PU輪胎制造方法，其特征在于：有兩個擠出工位，每個工位有兩臺擠出機及匯流器、層疊器、機頭，其中有一個在匯流器有超臨界氮氣注入系統。

5.采用權利要求1所述的輪胎制造方法的一種三維壓印石墨烯PU輪胎制造裝備，其特征在于：由聚氨酯輪胎擠出部分和胎體壓印部分組成，擠出部分主要由兩臺擠出機、氮氣壓縮機、匯流器、層疊器和機頭組成；胎體壓印部分主要由油缸、機架、熱壓板、壓輥、輪輞和傳動裝置組成；擠出部分中的匯流器兩側分別與擠出機相連，擠出材料選擇聚氨酯與石墨烯的共混材料；匯流器中間入口與氮氣壓縮機聯接，可在不同階段通入預定量的超臨界氮氣；匯流器出口與層疊器相連，層疊器有n個單元，m次分割、扭轉，可得到mⁿ層復合材料膜層；層疊器出口聯接擠出機頭，機頭靠近胎體壓印部分的輪輞；胎體壓印部分的油缸固定在機架上，油缸推桿與胎面熱壓板聯接，機架上下分別聯接上壓輥和下壓輥，上壓輥和下壓輥都與導出桿連接；輪輞通過夾持裝置固定在轉動軸上，轉動軸一端聯接伺服電機。

6.根據權利要求5所述的一種三維壓印石墨烯PU輪胎制造裝備，其特征在于：整個輪胎擠出部分可向輪輞方向發生整體前后左右二維移動，同時機頭可拆卸，根據輪輞尺寸進行調換。

7.根據權利要求5所述的一種三維壓印石墨烯PU輪胎制造裝備，其特征在于：胎體壓印部分的熱壓板可在油缸的推動下做上下運動，熱壓板下側刻有輪胎花紋；熱壓板可根據輪胎尺寸大小進行拆卸調換；熱壓板上側均勻分布加熱塊，采用電磁加熱方式；熱壓板花紋形狀前端和末端吻合，無形狀及尺寸差異。