钢丝帘线国家标准 钢丝帘线的发展趋势

一、钢丝帘线国家标准

子午线轮胎用钢帘线的国家标准是GB/T11181-2016，该标准规定了钢帘线的结构类型，即普通型，开放型（OC）、密集型（CC）、高延伸型（HE）、高抗冲击型（HI），钢帘线按照抗拉强度分类，即普通强度（NT）、高强度（HT）、超高强度（ST）和特高强（UT）。

钢帘线的镀层分类，即普通镀层和低铜镀层。钢帘线的标记方法和规则：包括钢帘线结构，钢帘线类型；钢帘线强度，钢帘线捻距和捻向，钢帘线镀层类型。

该国家标准对钢帘线的尺寸及性能灯检验项目均提出了明确要求，主要涉及外观质量、力学性能、化学性能和粘合性能四大部分。

二、钢丝帘线的发展趋势

子午线轮胎制造技术的进步和发展影响着钢丝帘线的物理性能、结构及制造技术的发展。

1、强度

钢丝帘线正在由普通强度（NT）向高强（HT）、超高强（ST）和特高强（UT）方向发展。在发达国家，HT钢丝帘线的使用量已占钢丝帘线总用量的60%左右，ST钢丝帘线的用量也已超过20%。以Φ0.20mm钢丝为例，NT级、HT级、ST级和UT级钢丝帘线的强度分别为2850，3300，3600和3800MPa，HT钢丝帘线的强度比NT产品高约15%，ST级高约25%，UT级高约34%。由此可以看出高强度钢丝帘线在减小轮胎质量和提高轮胎承载能力方面的潜力。

2、结构

（1）载重轮胎胎体

胎体要承受较多的交变负荷，因此胎体钢丝帘线除要具有较高的强度外，更应具有柔韧性、均匀一致的低负荷伸长、良好的耐疲劳性能（钢丝帘线中钢丝之间的磨损小）和较高的抗冲击性能等。

载重轮胎胎体钢丝帘线结构的发展趋势主要包括：

①强度从NT向HT，ST甚至UT方向过渡。

②结构从较为复杂的股状结构向层状以至紧密型结构发展。

③生产工艺由复杂的多步骤向简单的两步甚至一步成型方向发展。

④钢丝直径仍以小尺寸为主，其主要原因是钢丝直径对帘线的疲劳寿命影响大。

（2）带束层

带束层是子午线轮胎的主要受力部件，因此带束层钢丝帘线应具有良好的渗胶性能、较低的结构伸长、较小的直径、合适的刚度及较高的粘合力及粘合力保持率。传统的乘用汽车轮胎（包括轿车和旅行车轮胎）带束层钢丝帘线通常由4～12根钢丝组成，以规则形状为主。带束层钢丝帘线发展趋势如下:

①单丝直径变大。

②结构简单化，结构主要由2～11根钢丝组成。

③向开放型结构发展，主要目的是强化钢丝间的渗胶性能，防止钢丝间的潮气侵蚀。

④向不规则结构发展，如2 1，2 7，3 8等，其目的也是提高渗胶性能。

载重轮胎的带束层钢丝帘线用量较大，减小钢丝帘线用量即意味着减小轮胎质量，降低生产成本。因此，载重轮胎的带束层钢丝帘线向结构简化、高强度方向发展的趋势更为明显。例如，以3 8×0.33HT钢丝帘线替代3 9 15×0.22W钢丝帘线，每条轮胎钢丝帘线用量从4.66kg减小至4.10kg，用量减小12%，轮胎质量减小5%，节约生产成本2%以上。随着单丝直径的加大（最大达0.41mm，已超出BISFA标准中的0.38mm），钢丝帘线的弯曲刚度增大，提高了抗冲击和抗切割能力，降低了轮胎的滚动阻力，减轻了轮胎的磨损，但值得注意的是，钢丝帘线的弯曲刚度加大及外形的不规则，给帘布压延带来困难，易造成压延时跳线、压延后的帘布不平以及经密不均。

3、制造技术

（1）钢丝直接拉拔

钢丝直接拉拔技术是指盘条直接拉拔到电镀所需的规格，减少一次中间热处理。例如，70#钢可以从Φ5.5mm直接拉拔到Φ1.20mm，80#钢直接拉拔到Φ1.30mm。钢丝直接拉拔技术的应用提高了生产效率，减小了钢丝制造成本。

（2）节能环保

传统的铅浴热处理存在铅蒸汽挥发造成环境污染的缺点，随着国家对环境保护力度的加大，传统方法将逐渐被流动粒子淬火和水浴淬火等清洁生产工艺所取代，流动粒子淬火和水基有机介质水浴淬火工艺已在国内钢丝帘线生产中得到应用。

（3）高效节能新工艺

在钢丝帘线生产企业，由于技术的整体优势，高效节能新技术总是最快得到应用，主要体现在以下3个方面。

①变频直进式拉丝机和变频水箱拉丝机的拉拔速度分别达到12和15m·s-1以上，产品质量更加稳定可靠，与传统的滑差电机相比，至少省电20%，效率提高近1倍。

②电镀电源使用高效开关电源取代普通硅整流直流电镀电源，镀层致密且节能降耗，电源体积更小，可节约30%电能。

③黄铜合金的热扩散采用感应加热和流动粒子加热，能够在不损伤镀层的前提下实现铜/锌间原子的扩散，与传统采用焦耳效应的热扩散方式相比，节能且可避免钢丝与加热辊之间打火花。

（4）捻制及产品的控制

在钢丝帘线的生产中，越来越多的工厂采用大工字轮收放线。在湿拉之前应用1t容重的工字轮已较普遍，国外甚至有用4t的工字轮进行周转。在捻制工序，应用大尺寸工字轮也是一种趋势，国内已有单轮钢丝容重120kg的工字轮的应用实例（过去为60或80kg）。这样可以大大降低工人的劳动强度（换线次数）以及工字轮周转频率和钢丝消耗。电气控制方面正在向智能化和精密化方向发展，如采用残余扭转智能控制系统，保证钢丝帘线残余应力的均匀一致，改善帘布的压延效果。采用高精密长度计量装置，以保证钢丝帘线长度的均一性，减少用户的废料损失。