CN101848804A - 单线钢丝帘线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于增强充气轮胎的橡胶的单线钢丝帘线，该帘线具有提高的强度和与橡胶的粘合力。更具体地，本发明涉及一种单线钢丝帘线，该帘线包括波形区和非波形区，该波形区具有至少一个波形。该单线钢丝帘线具有高强度特性。因此，在轮胎的制造过程中，钢丝帘线的数量显著减少。因此，轮胎的重量减轻，并且由于简化了制造过程而使得制造成本降低。

Description

单线钢丝帘线
技术领域
本发明涉及一种用于增强充气轮胎的橡胶的单线钢丝帘线，其中该帘线具有提高的强度和与橡胶的粘合力。更具体地，本发明涉及一种单线钢丝帘线，该帘线包括波形区和非波形区，该波形区具有至少一个波形。
背景技术
近年来，因为例如全球环境保护等各种因素，已经进行许多提高车辆燃油效率的研究，并且为了实现此目的，开发轻质轮胎的研究也在进行中。因此，迫切需要开发细长的且轻质的单线钢丝帘线。
通常，具有1×n结构的钢丝帘线用于乘用车子午线轮胎的带束层。具有上述结构的钢丝帘线具有高刚度。然而，在未铺砌的道路上，它对轮胎产生太大的推斥力，这会让乘客不舒服。另外，该钢丝帘线使得能够在胎面表面形成裂纹，并且雨通过该裂纹流入轮胎从而导致帘线钢丝过早腐蚀。此外，如果轮胎变形或振动，扭曲并相互结合的钢丝相互摩擦以致磨损，这称为微振磨损。由于该原因，存在由于疲劳而导致钢丝容易破断的问题。
为了避免上述问题，已提出使用通过加工一股单丝产生的单线钢丝帘线来代替通过捻合多股钢丝产生的钢丝帘线来形成轮胎的带束层。原因是，单线钢丝帘线的塑性优于具有绞线结构的钢丝帘线的塑性。
然而，就已知的具有绞线结构(1×n)的帘线或包括具有圆形截面的单丝的单线钢丝帘线来说，存在的问题是帘线的扭转(rotation)或弧高很大程度上取决于钢丝的材料或例如拉丝机或伸长机等机器。尤其是，扭转很大程度上取决于它们。因此，需要对每个产品就质量保证典型等级测试产品的扭转。
因此，已提出一种具有非圆形横截面的单线钢丝帘线。日本专利No.11/143234公开了一种扁平的单线钢丝帘线，为了改善钢丝帘线的弧高和扭转，该帘线被处理成具有波形形状。韩国专利No.10-0318896公开了一种扁平的单线钢丝帘线，该帘线通过捻合以提高粘合力。此外，韩国专利No.10-0567812公开了对扁平的单线钢丝帘线施加扭应力从而以有规律的间隔形成螺旋部分，因此提高了例如粘合力和伸长率等性能。
如上所述，目前主要使用扁平的单线钢丝帘线来代替圆形的单线钢丝帘线。
发明内容
技术问题
针对上述缺点，提出了本发明。本发明的一个目的是，提供一种单线钢丝帘线和一种用于制造该钢丝帘线的方法，该帘线具有改进的例如扭转和破断伸长率等性能，提高的抵抗轮胎剧烈运动的冲击阻力，良好的扭转(残余扭转应力)、弧高(AH)和粘合力，以及改进的工作性能。
技术方案
为了避免上述缺点，本发明提供了一种单线钢丝帘线，该帘线包括波形区和非波形区，该波形区具有至少一个波形。
有益效果
根据本发明的单线钢丝帘线具有以下效果：改善了扭转并增加了破断伸长率，从而提高了抵抗轮胎剧烈运动的冲击阻力并改善了扭转(残余扭转应力)、弧高(AH)和粘合力，并且因为简化了产品制造工艺而提高了生产率。
附图说明
图1至图3是示出根据本发明的单线钢丝帘线的制造的视图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的优选实施例。为了方便，在附图中放大了长度、钢丝直径、波形的数量等。在说明书中相似的附图标记表示相似的元件。
图1至图3是示出根据本发明的单线钢丝帘线的制造的视图。
参考图1，提供单丝10a，该单丝的碳含量在0.7％至2％的范围内，抗拉强度在270kg/mm2至480kg/mm2的范围内，钢丝直径d在0.2mm至1mm的范围内。
当单丝10a的抗拉强度在270kg/mm2至480kg/mm2的范围内且钢丝直径d在0.2mm至1mm的范围内时，可以在不增加制造周期和制造成本的情况下制造能够用作钢丝帘线的单丝。
单丝10a可通过下述工艺制造，该工艺包括：
首先拉拔盘条以形成预单丝(pre-filament)；
淬火处理所述预单丝；
镀黄铜；和
拉拔已镀黄铜的预单丝以形成单丝10a。
关于此方面，盘条优选是碳含量在0.7％至2％范围内且直径为普通标准的5.5mm的碳钢。
参考图2，将单丝10a放置在螺旋装置20之间，该螺旋装置包括波形形成部分21和波形非形成部分22，以在单丝10a上形成波形110a。
关于此方面，波形110a的波长t优选在1mm至10mm的范围内，且波形110a的高度h优选在0.24mm至3.0mm的范围内。如果波形110a的波长t和高度h满足上述范围，则优点在于：能够制造具有期望的伸长率的产品。
关于这一方面，在单丝上，对应于波形形成部分21的区域称为波形区110，对应于波形非形成部分22的区域称为非波形区120。
每个螺旋装置20都优选由烧结合金(WC)制成，且每个波形形成部分21都优选可根据波形的形状进行修改。
参考图3，重复进行参考图2所描述的步骤，以制造单线钢丝帘线10，该帘线包括波形区110和非波形区120，且该帘线的伸长率在0.5％至3％的范围内，该波形区110的形状是具有至少一个波形110a的波。
波形区110和非波形区120优选以1∶9至9∶1的长度比例交替。如果波形区110和非波形区120以上述长度比例交替，则优点在于：易于控制弧高和伸长率。
更具体地，波形区110和非波形区120的长度优选在1mm至100mm的范围内，如果长度满足上述范围，则优点在于：易于控制弧高和扭转。
另外，每个波形区110优选具有1个至100个波形110a。更优选地，每个波形区110具有1个至10个波形110a。如果满足上述范围，则优点在于：易于控制弧高和扭转。
在单线钢丝帘线10中，形成比优选在120％至300％的范围内。如果满足上述范围，则优点在于：可改善弧高，且伸长率可控制在期望值。
※形成比＝(h(波形的高度))/d(钢丝直径))×100
根据本发明的单线钢丝帘线具有以下效果：改善了扭转并增加了破断伸长率，从而提高了抵抗轮胎剧烈运动的冲击阻力并改善了扭转(残余扭转应力)、弧高(AH)和粘合力，并且因为简化了产品制造工艺而提高了生产率。
通过下面的示例可以更好地理解本发明，这些示例是示例性，并不限制本发明的范围。
1)示例1
对碳含量为0.82％且直径为5.5mm的盘条进行第一次拉拔处理以使其具有1.90mm的钢丝直径，然后对其进行淬火处理并镀黄铜。然后，对其进行第二次拉拔处理以使其具有0.40mm的直径，以制备单丝。接着，使用螺旋装置在单丝的部分区域上形成波形，使得每个波形区包括四个波形且具有10mm的长度，并且每个非波形区具有10mm的长度。使用矫直辊(straightening R/O)制造钢丝帘线，并对其物理性能进行评价。结果如下面的表1所示。
2)对比示例1
对碳含量为0.82％且直径为5.5mm的盘条进行第一次拉拔处理以使其具有1.90mm的钢丝直径，然后对其进行淬火处理并镀黄铜。然后，对其进行第二次拉拔处理以使其具有0.40mm的直径，以制备单丝。使用单丝和矫直辊制造钢丝帘线，并对其物理性能进行评价。结果如下面的表1所示。
3)对比示例2
对碳含量为0.82％且直径为5.5mm的盘条进行第一次拉拔处理以使其具有1.90mm的钢丝直径，然后对其进行淬火处理并镀黄铜。然后，对其进行第二次拉拔处理以使其具有0.40mm的直径，以制备单丝。接着，使用压辊处理帘线，使得短直径/长直径的纵横比为0.8，使用矫直辊制造钢丝帘线，并对其物理性能进行评价，结果如下面的表1所示。
4)对比示例3
对碳含量为0.82％且直径为5.5mm的盘条进行第一次拉拔处理以使其具有1.90mm的钢丝直径，然后对其进行淬火处理并镀黄铜。然后，对其进行第二次拉拔处理以使其具有0.40mm的直径，以制备单丝。接着，使用螺旋装置在单丝的整个区域上形成波形。使用矫直辊制造钢丝帘线，并对其物理性能进行评价。结果如下面的表1所示。
表1
Figure GPA00001131313800051
参考表1，当与对比示例1比较时，示例1显示扭转(残余扭转应力)改善了且破断伸长率增加了。因此，轮胎抵抗剧烈运动的冲击阻力提高了。
当示例1与对比示例2相比较时，因为在对比示例2中使用了压辊，因此弧高不好，并且在轮胎制造的橡胶上覆过程以及上覆板裁切过程中工作性能降低。
这些示例显示，当使用螺旋装置在单丝上形成波形时，伸长率增加，从而提高了轮胎抵抗其剧烈运动的冲击阻力，扭转(残余扭转应力)和AH(弧高)也改善了，并且粘合力变好了。
当示例1与对比示例3相比较时，因为在对比示例3中在单丝的整个区域上形成波形，所以伸长率超过了钢丝帘线所需要的伸长率，并且弧高不好。因此，在轮胎制造的橡胶上覆过程以及上覆板裁切过程中工作性能降低。

Claims (9)

1.一种单线钢丝帘线，包括：
具有至少一个波形的波形区；和
非波形区。
2.根据权利要求1所述的单线钢丝帘线，其特征在于，所述波形区和非波形区以1∶9到9∶1的长度比例交替。
3.根据权利要求1所述的单线钢丝帘线，其特征在于，所述单线钢丝帘线具有在0.5％至3％范围内的伸长率。
4.根据权利要求1所述的单线钢丝帘线，其特征在于，每个所述波形具有在0.24mm至3.0mm范围内的高度和在1mm至10mm范围内的波长。
5.根据权利要求1所述的单线钢丝帘线，其特征在于，每个所述波形的形成比在120％至300％范围内。
6.根据权利要求2所述的单线钢丝帘线，其特征在于，每个所述波形区的长度在1mm至100mm范围内。
7.根据权利要求2所述的单线钢丝帘线，其特征在于，每个所述非波形区的长度在1mm至100mm范围内。
8.根据权利要求1所述的单线钢丝帘线，其特征在于，所述单线钢丝帘线的直径在0.20mm至1.0mm范围内。
9.根据权利要求1所述的单线钢丝帘线，其特征在于，所述单线钢丝帘线的碳含量在0.7％至2％范围内，以及所述单线钢丝帘线的抗拉强度在270kg/mm2至480kg/mm2范围内。
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