KR102463818B1 - 무 공기압 타이어의 제조방법 - Google Patents

무 공기압 타이어의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102463818B1
KR102463818B1 KR1020220021536A KR20220021536A KR102463818B1 KR 102463818 B1 KR102463818 B1 KR 102463818B1 KR 1020220021536 A KR1020220021536 A KR 1020220021536A KR 20220021536 A KR20220021536 A KR 20220021536A KR 102463818 B1 KR102463818 B1 KR 102463818B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal
wheel
rim
manufacturing
composite material
Prior art date
Application number
KR1020220021536A
Other languages
English (en)
Inventor
최영근
곽태훈
Original Assignee
최영근
곽태훈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 최영근, 곽태훈 filed Critical 최영근
Priority to KR1020220021536A priority Critical patent/KR102463818B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102463818B1 publication Critical patent/KR102463818B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/02—Solid tyres ; Moulds therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B21/00—Rims
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C7/00—Non-inflatable or solid tyres
    • B60C7/24—Non-inflatable or solid tyres characterised by means for securing tyres on rim or wheel body
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

무 공기압 타이어의 제조방법은 타이어의 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)을 제조하는 단계, 제조된 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 외측 결합면에 에칭(Etching)으로 미세결합홈을 포함하는 결합부를 형성하는 단계, 수지원료를 가열하여 용융하는 단계, 용융수지를 결합부에 결합되도록 인서트성형하여 완충부를 형성하는 단계를 포함한다.

Description

무 공기압 타이어의 제조방법{Manufacturing method of Airless tire}
본 발명은 무 공기압 타이어의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기압 튜브가 존재하지 않는 무공기압 타이어의 제조방법에 관한 것이다.
특수한 목적을 갖는 탱크나 중장비 등에는 캐터필러를 사용하여 이동하도록 되어 있으나 일반적으로 승용차나 트럭 및 특수운송수단과 같은 차량은 래디얼 타이어 즉, 타이어 내부 또는 내부튜브에 공기를 넣어 완충을 하는 공기압 타이어가 사용되고 있다.
이러한, 공기압 타이어는 차량 운행 중에 불량한 도로면, 핀홀, 도로에 낙하된 물체나 뾰족한 못과 같은 물체에 의해 타이어의 손상으로 공기압의 누출이나 펑크로 인하여 안전 사고가 발생할 수 있는 문제가 있다.
이를 개선하기 위하여 무 공기압 타이어를 개발하였으나 전동축에 연결된 림(Rim)과 완충 역할을 하는 연성(Elastomer) 재질 림(Rim)과의 견고한 일체화 해야 함으로써 차량 운행시 타이어 걸리는 전방위 부하를 견뎌내야 하는 방법을 찾는 숙제가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 제조공정이 간단하며 림(Rim)과 완충부와의 결합력이 견고한 무 공기압 타이어의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무 공기압 타이어의 제조방법은, 타이어의 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)을 제조하는 단계; 제조된 상기 금속 휠 또는 림(Rim)의 외측 결합면에 에칭(Etching)으로 미세결합홈을 포함하는 결합부를 형성하는 단계; 수지원료를 가열하여 용융하는 단계; 및 용융수지를 상기 결합부에 결합되도록 인서트성형하여 완충부를 형성하는 단계; 를 포함한다. 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)에 에칭(Etching)으로 미세결합홈을 형성한 후 용융수지를 결합시켜 완충부를 휠 또는 림(Rim)의 회전 외측에 형성함으로써 제조공정이 간단해지며 휠 또는 림(Rim)과 완충부의 결합력이 현저하게 향상되어 경제성과 안전성이 향상될 수 있다.
여기서, 상기 결합부를 형성하는 단계는, 상기 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 외측 결합면을 화학처리하여 미세하게 함몰된 다수의 미세결합홈 및 미세돌출돌기 중 적어도 하나를 포함하는 화학결합부를 형성하는 단계를 포함하면 휠 또는 림(Rim)표면에 에칭(Etching)으로 미세결합홈을 다수 형성시킨 후 용융수지를 결합시킬 수 있어 바람직하다.
그리고 상기 결합부를 형성하는 단계는, 상기 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 외측 결합면에 레이져를 포함하는 물리적인 방법으로 리브를 포함하는 물리결합부를 형성하는 단계를 포함하면 화학결합홈과 더불어 큰 결합부와 완충부가 결합되게 하여 결합력이 향상되게 할 수 있어 바람직하다.
여기서, 상기 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 재료는, 알루미늄, 구리, 철, 마그네슘, 스테인레스스틸(SUS), 티타늄 기타합금 및 복합제(Composite: 카본화이버 등등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 상기 수지원료는, 폴리페닐설파이드(PPS, Polyphenylene Sulfide), 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT, Polybutylene terephthalate), 폴리프로필렌(PP, Polypropylene), 폴리아마이드(PA, Polyamide), 올레핀(Olefin), 실리콘(Silicone), 고무(Rubber), 폴리우레탄(PU, Polyurethane), 열가소성 엘라스토머 (Thermo Plastic Elastomer) 및 기타 탄성중합체(Elastomer: TPS, TPV, TPO, TPU, TPEE등) 계열의 소재 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 금속 또는 복합제(composite) 소재의 재질의 휠 또는 림(Rim)에 에칭(Etching)으로 미세결합홈을 형성한 후 용융수지를 결합시켜 완충부를 휠 또는 림(Rim)의 회전 외측에 형성함으로써 제조공정이 간단해지며 휠 또는 림(Rim)과 완충부의 결합력이 현저하게 향상되어 경제성과 안전성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무 공기압 타이어의 제조방법의 흐름도이다.
도 2 내지 도 5는 무 공기압 타이어의 변형 가능한 제조방법의 흐름도이다.
먼저, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어지는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기에서, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 범주를 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것이므로, 본 발명의 기술적 범위는 청구항들에 의해 정의되어야 할 것이다.
아울러, 아래의 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들인 것으로, 이는 사용자, 운용자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 그 정의는 본 발명의 설명 전반에 걸쳐 기술되는 기술사상을 토대로 이루어져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무 공기압 타이어의 제조방법(1)을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 무 공기압 타이어의 제조방법의 흐름도이다.
무 공기압 타이어의 제조방법의 제1단계는 타이어의 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 외측 결합면에 에칭(Etching)으로 미세결합홈을 포함하는 결합부를 형성하는 단계이다(S2).
무 공기압 타이어의 제조방법의 제2단계는 수지원료를 가열하여 용융하는 단계이다(S3).
무 공기압 타이어의 제조방법의 제3단계는 용융수지를 결합부에 결합되도록 인서트성형하여 완충부를 형성하는 단계이다(S4).
도 2는 무 공기압 타이어의 변형 가능한 제조방법의 흐름도이다.
타이어의 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)을 제조하는 단계이다(S11).
금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠또는 림(Rim)의 외측 결합면을 에칭(Etching)으로 화학처리하여 미세하게 함몰된 다수의 미세결합홈 및 미세돌출돌기 중 적어도 하나를 포함하는 화학결합부를 형성한다(S12). 여기서, 화학처리라함은 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 표면을 에칭(Etching)으로 부식시키는 과정으로 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 표면에 균일하게 미세결합홈 및 미세돌출돌기가 형성될 수 있다.
수지원료를 가열하여 용융하는 단계이다(S13).
용융수지를 결합부에 결합되도록 인서트성형하여 완충부를 형성하는 단계이다(S14).
도 3은 무 공기압 타이어의 변형 가능한 제조방법의 흐름도이다.
알루미늄, 구리, 철, 마그네슘, 스테인레스스틸(SUS), 티타늄 기타합금 및 복합제(Composite: 카본화이버 등등) 중 적어도 하나를 포함하는 재료로 타이어의 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)을 제조하는 단계이다(S21).
금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 외측 결합면을 에칭(Etching)으로 화학처리하여 미세하게 함몰된 다수의 미세결합홈 및 미세돌출돌기 중 적어도 하나를 포함하는 화학결합부를 형성한다(S22). 여기서, 화학처리라함은 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 표면을 부식시키는 과정으로 금속 휠 표면에 비드를 충돌분사하여 표면의 피로 강도를 향상시킨 상태이므로 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 표면에 균일하게 에칭(Etching)으로 미세결합홈 및 미세돌출돌기가 형성될 수 있다.
또한, 산화금속 피막 등의 보호막을 제거하고 표면을 활성화시키는 단계 즉, 알칼리 수용액 100 중량부에 대하여 0.01 ~ 0.1 중량부로 첨가된 킬레이트제를 첨가한 1 ~ 10 중량% 농도의 수산화나트륨, 수산화칼륨 또는 수산화마그네슘을 포함하는 알칼리 수용액, 30 ~ 70℃의 액온, 30초 ~ 2분의 처리 시간에 금속 합금을 침지하거나 또는 알칼리 수용액을 금속 합금에 흘려주어 산화막 등을 제거하는 단계가 있을 수 있다.
또한, 0.1 ~ 10 ㎛의 평균 내경 및 50 ~ 200 ㎛의 평균 표면 거칠기를 갖도록 금속 표면에 에칭면을 형성하는 단계를 가질 수 있다. 에칭면을 형성하는 단계는 예비 산 처리 단계, 에칭 단계 및 스케일 제거 단계의 세 단계로 이루어질 수 있다.
예비 산 처리 단계는 금속 표면의 에칭이 더욱 미세하게 형성될 수 있도록 하는 단계로, 10 ~ 30 중량% 농 도의 산 수용액에 킬레이트제와 아믹산을 첨가한 후 이를 이용하여 금속 합금을 처리하며, 산 수용액의 온도는 40 ~ 80℃이고 처리 시간은 30초 ~ 2분일 수 있다.
에칭 단계는 금속 표면에 홈부와 돌출부를 갖는 에칭면을 형성하는 단계로, 5 ~ 15 중량% 농도의 산 수용 액에 킬레이트제와 아믹산을 첨가한 후 이를 이용하여 금속 합금을 처리하며, 산 수용액의 온도는 50 ~ 80℃이 고 에칭 시간은 3 ~ 10분으로 이루어질 수 있다.
스케일 제거 단계는 에칭면을 형성한 후 발생한 이물질을 제거하는 단계로, 10 ~ 30 중량% 농도의 산 수용 액에 킬레이트제와 아믹산을 첨가한 후 이를 이용하여 금속 합금을 처리하며, 산 수용액의 온도는 40 ~ 80℃이 고 처리 시간은 30초 ~ 2분으로 이루어질 수 있다.
킬레이트제는 통상 사용되는 것이라면 특별히 제한되진 않으나, 예를 들어 에틸렌디아민4초산(EDTA, ethylenediaminetetraacetic acid), 디에틸렌트리아민5초산(DTPA, diethylenetriaminepentaacetic acid), 니트 릴로3초산(NTA, nitrilotriacetic acid), 히드록시에틸에틸렌디아민3초산(HEDTA, (2-hydroxyethyl)- ethylenediaminetriacetic acid) 또는 에틸렌비스(옥시에틸렌니트릴로)4초산(EGTA, ethylenebis (oxyethylenenitrilo) tetraacetic acid) 등도 사용할 수 있다.
금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 외측 결합면에 레이져를 포함하는 물리적인 방법으로 리브를 포함하는 물리결합부를 형성한다(S23). 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 표면으로부터 외향 걸림이 이루어질 수 있도록 하는 리브형상을 형성시키는 것이 바람직하다. 여기서, 물리결합부의 표면도 화학처리하여 미세하게 함몰된 다수의 미세결합홈 및 미세돌출돌기 중 적어도 하나를 포함하는 화학결합부를 형성되도록 할 수 있다.
폴리페닐설파이드(PPS, Polyphenylene Sulfide), 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT, Polybutylene terephthalate), 폴리프로필렌(PP, Polypropylene), 폴리아마이드(PA, Polyamide), 올레핀(Olefin), 실리콘(Silicone), 고무(Rubber), 폴리우레탄(PU, Polyurethane), 열가소성 엘라스토머 (Thermo Plastic Elastomer) 및 기타 탄성중합체(Elastomer: TPS, TPV, TPO, TPU, TPEE등) 계열의 소재 중 적어도 하나를 포함하는 수지원료를 가열하여 용융하는 단계이다(S24).
용융수지를 결합부에 결합되도록 인서트성형하여 완충부를 형성하는 단계이다(S25).
도 4는 무 공기압 타이어의 변형 가능한 제조방법의 흐름도이다.
알루미늄, 구리, 철, 마그네슘, 스테인레스스틸(SUS), 티타늄 기타합금 및 복합제(Composite: 카본화이버 등등) 중 적어도 하나를 포함하는 재료로 타이어의 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)을 제조하는 단계이다(S31).
금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 외측 결합면을 에칭(Etching)으로 화학처리하여 미세하게 함몰된 다수의 미세결합홈 및 미세돌출돌기 중 적어도 하나를 포함하는 화학결합부를 형성한다(S32). 여기서, 에칭(Etching)으로 화학처리라함은 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 표면을 부식시키는 과정으로 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 표면에 균일하게 에칭(Etching)으로 미세결합홈 및 미세돌출돌기가 형성될 수 있다.
또한, 산화금속 피막 등의 보호막을 제거하고 표면을 활성화시키는 단계 즉, 알칼리 수용액 100 중량부에 대하여 0.01 ~ 0.1 중량부로 첨가된 킬레이트제를 첨가한 1 ~ 10 중량% 농도의 수산화나트륨, 수산화칼륨 또는 수산화마그네슘을 포함하는 알칼리 수용액, 30 ~ 70℃의 액온, 30초 ~ 2분의 처리 시간에 금속 합금을 침지하거나 또는 알칼리 수용액을 금속 합금에 흘려주어 산화막 등을 제거하는 단계가 있을 수 있다.
또한, 0.1 ~ 10 ㎛의 평균 내경 및 50 ~ 200 ㎛의 평균 표면 거칠기를 갖도록 금속 표면에 에칭면을 형성하는 단계를 가질 수 있다. 에칭면을 형성하는 단계는 예비 산 처리 단계, 에칭 단계 및 스케일 제거 단계의 세 단계로 이루어질 수 있다.
예비 산 처리 단계는 금속 표면의 에칭이 더욱 미세하게 형성될 수 있도록 하는 단계로, 10 ~ 30 중량% 농 도의 산 수용액에 킬레이트제와 아믹산을 첨가한 후 이를 이용하여 금속 합금을 처리하며, 산 수용액의 온도는 40 ~ 80℃이고 처리 시간은 30초 ~ 2분일 수 있다.
에칭 단계는 금속 표면에 홈부와 돌출부를 갖는 에칭면을 형성하는 단계로, 5 ~ 15 중량% 농도의 산 수용 액에 킬레이트제와 아믹산을 첨가한 후 이를 이용하여 금속 합금을 처리하며, 산 수용액의 온도는 50 ~ 80℃이 고 에칭 시간은 3 ~ 10분으로 이루어질 수 있다.
스케일 제거 단계는 에칭면을 형성한 후 발생한 이물질을 제거하는 단계로, 10 ~ 30 중량% 농도의 산 수용 액에 킬레이트제와 아믹산을 첨가한 후 이를 이용하여 금속 합금을 처리하며, 산 수용액의 온도는 40 ~ 80℃이 고 처리 시간은 30초 ~ 2분으로 이루어질 수 있다.
킬레이트제는 통상 사용되는 것이라면 특별히 제한되진 않으나, 예를 들어 에틸렌디아민4초산(EDTA, ethylenediaminetetraacetic acid), 디에틸렌트리아민5초산(DTPA, diethylenetriaminepentaacetic acid), 니트 릴로3초산(NTA, nitrilotriacetic acid), 히드록시에틸에틸렌디아민3초산(HEDTA, (2-hydroxyethyl)- ethylenediaminetriacetic acid) 또는 에틸렌비스(옥시에틸렌니트릴로)4초산(EGTA, ethylenebis (oxyethylenenitrilo) tetraacetic acid) 등도 사용할 수 있다.
금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 외측 결합면에 레이져를 포함하는 물리적인 방법으로 리브를 포함하는 물리결합부를 형성한다(S33). 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠의 표면으로부터 외향 걸림이 이루어질 수 있도록 하는 리브형상을 형성시키는 것이 바람직하다. 여기서, 물리결합부의 표면도 화학처리하여 미세하게 함몰된 다수의 미세결합홈 및 미세돌출돌기 중 적어도 하나를 포함하는 화학결합부를 형성되도록 할 수 있다.
금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 표면을 소정 압력의 세척수로 세척 및 건조시킨다(S34). 금속 휠 표면에 형성된 에칭(Etching)으로 미세결합홈, 미세돌출돌기 및 리브에 묻어 있을 수 있는 이물질들을 세척하여야 이 후 용융수지의 결합력이 향상될 수 있다. 이를 위하여 계면활성제를 포함하는 세척액을 고압으로 분사하여 세척이 이루어지도록 할 수도 있다.
폴리페닐설파이드(PPS, Polyphenylene Sulfide), 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT, Polybutylene terephthalate), 폴리프로필렌(PP, Polypropylene), 폴리아마이드(PA, Polyamide), 올레핀(Olefin), 실리콘(Silicone), 고무(Rubber), 폴리우레탄(PU, Polyurethane), 열가소성 엘라스토머 (Thermo Plastic Elastomer) 및 기타 탄성중합체(Elastomer: TPS, TPV, TPO, TPU, TPEE등) 계열의 소재 중 적어도 하나를 포함하는 수지원료를 가열하여 용융하는 단계이다(S35).
금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)을 금형에 안착시키고 150 ~ 300℃ 온도에서 일정시간 완충제를 인서트사출한다(S36). 이는 용융수지의 유동성이 가장 활발할 수 있도록 하여 에칭(Etching)으로 미세결합홈, 미세돌출돌기 및 리브에 용융수지의 유입 및 코팅이 원활하게 이루어지도록 하는 것이다.
10bar 이상의 사출압 조건에서 일정시간 동안 용융수지를 결합부에 결합되도록 인서트성형하며, 실온으로 감온시켜 완충부를 형성하는 단계이다(S37). 용융수지의 유동성이 가장 활발할 수 있도록 하였으나 10bar 이상의 조건을 만들어 줌으로써 에칭(Etching)으로 미세결합홈, 미세돌출돌기 및 리브에 용융수지의 유입 및 밀착이 탁월하게 이루어질 수 있다.
도 5는 무 공기압 타이어의 변형 가능한 또 다른 제조방법의 흐름도이다.
알루미늄, 구리, 철, 마그네슘, 스테인레스스틸(SUS), 티타늄 기타합금 및 복합제(Composite: 카본화이버 등등) 중 적어도 하나를 포함하는 재료로 타이어의 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)을 제조하는 단계이다(S41).
금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 외측 결합면을 에칭(Etching)으로 화학처리하여 미세하게 함몰된 다수의 미세결합홈 및 미세돌출돌기 중 적어도 하나를 포함하는 화학결합부를 형성한다(S42). 여기서, 에칭(Etching)으로 화학처리라함은 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 표면을 부식시키는 과정으로 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 표면에 균일하게 미세결합홈 및 미세돌출돌기가 형성될 수 있다.
또한, 산화금속 피막 등의 보호막을 제거하고 표면을 활성화시키는 단계 즉, 알칼리 수용액 100 중량부에 대하여 0.01 ~ 0.1 중량부로 첨가된 킬레이트제를 첨가한 1 ~ 10 중량% 농도의 수산화나트륨, 수산화칼륨 또는 수산화마그네슘을 포함하는 알칼리 수용액, 30 ~ 70℃의 액온, 30초 ~ 2분의 처리 시간에 금속 합금을 침지하거나 또는 알칼리 수용액을 금속 합금에 흘려주어 산화막 등을 제거하는 단계가 있을 수 있다.
또한, 0.1 ~ 10 ㎛의 평균 내경 및 50 ~ 200 ㎛의 평균 표면 거칠기를 갖도록 금속 표면에 에칭면을 형성하는 단계를 가질 수 있다. 에칭면을 형성하는 단계는 예비 산 처리 단계, 에칭 단계 및 스케일 제거 단계의 세 단계로 이루어질 수 있다.
예비 산 처리 단계는 금속 표면의 에칭이 더욱 미세하게 형성될 수 있도록 하는 단계로, 10 ~ 30 중량% 농 도의 산 수용액에 킬레이트제와 아믹산을 첨가한 후 이를 이용하여 금속 합금을 처리하며, 산 수용액의 온도는 40 ~ 80℃이고 처리 시간은 30초 ~ 2분일 수 있다.
에칭 단계는 금속 표면에 홈부와 돌출부를 갖는 에칭면을 형성하는 단계로, 5 ~ 15 중량% 농도의 산 수용 액에 킬레이트제와 아믹산을 첨가한 후 이를 이용하여 금속 합금을 처리하며, 산 수용액의 온도는 50 ~ 80℃이 고 에칭 시간은 3 ~ 10분으로 이루어질 수 있다.
스케일 제거 단계는 에칭면을 형성한 후 발생한 이물질을 제거하는 단계로, 10 ~ 30 중량% 농도의 산 수용 액에 킬레이트제와 아믹산을 첨가한 후 이를 이용하여 금속 합금을 처리하며, 산 수용액의 온도는 40 ~ 80℃이 고 처리 시간은 30초 ~ 2분으로 이루어질 수 있다.
킬레이트제는 통상 사용되는 것이라면 특별히 제한되진 않으나, 예를 들어 에틸렌디아민4초산(EDTA, ethylenediaminetetraacetic acid), 디에틸렌트리아민5초산(DTPA, diethylenetriaminepentaacetic acid), 니트 릴로3초산(NTA, nitrilotriacetic acid), 히드록시에틸에틸렌디아민3초산(HEDTA, (2-hydroxyethyl)- ethylenediaminetriacetic acid) 또는 에틸렌비스(옥시에틸렌니트릴로)4초산(EGTA, ethylenebis (oxyethylenenitrilo) tetraacetic acid) 등도 사용할 수 있다.
금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 외측 결합면에 레이져를 포함하는 물리적인 방법으로 리브를 포함하는 물리결합부를 형성한다(S43). 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 표면으로부터 외향 걸림이 이루어질 수 있도록 하는 리브형상을 형성시키는 것이 바람직하다. 여기서, 물리결합부의 표면도 화학처리하여 미세하게 함몰된 다수의 미세결합홈 및 미세돌출돌기 중 적어도 하나를 포함하는 화학결합부를 형성되도록 할 수 있다.
금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 표면을 소정 압력의 세척수로 세척 및 건조시킨다(S44). 금속 휠 표면에 형성된 에칭(Etching)으로 미세결합홈, 미세돌출돌기 및 리브에 묻어 있을 수 있는 이물질들을 세척하여야 이 후 용융수지의 결합력이 향상될 수 있다. 이를 위하여 계면활성제를 포함하는 세척액을 고압으로 분사하여 세척이 이루어지도록 할 수도 있다.
폴리페닐설파이드(PPS, Polyphenylene Sulfide), 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT, Polybutylene terephthalate), 폴리프로필렌(PP, Polypropylene), 폴리아마이드(PA, Polyamide), 올레핀(Olefin), 실리콘(Silicone), 고무(Rubber), 폴리우레탄(PU, Polyurethane), 열가소성 엘라스토머 (Thermo Plastic Elastomer) 및 기타 탄성중합체(Elastomer: TPS, TPV, TPO, TPU, TPEE등) 계열의 소재 중 적어도 하나를 포함하는 수지원료를 가열하여 용융하는 단계이다(S45).
금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)을 금형에 안착시키고 150 ~ 300℃ 온도에서 일정시간 완충제를 인서트사출한다(S46). 이는 용융수지의 유동성이 가장 활발할 수 있도록 하여 에칭(Etching)으로 미세결합홈, 미세돌출돌기 및 리브에 용융수지의 유입 및 코팅이 원활하게 이루어지도록 하는 것이다.
10bar 이상의 사출압 조건에서 일정시간 동안 용융수지를 결합부에 결합되도록 인서트성형하며, 실온으로 감온시켜 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠과 완충부 사이에 배치되는 완충베이스부를 형성하는 단계이다(S47). 용융수지의 유동성이 가장 활발할 수 있도록 하였으나 10bar 이상의 조건을 만들어 줌으로써 에칭(Etching)으로 미세결합홈, 미세돌출돌기 및 리브에 용융수지의 유입 및 밀착이 탁월하게 이루어질 수 있다.
폴리페닐설파이드(PPS, Polyphenylene Sulfide), 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT, Polybutylene terephthalate), 폴리프로필렌(PP, Polypropylene), 폴리아마이드(PA, Polyamide), 올레핀(Olefin), 실리콘(Silicone), 고무(Rubber), 폴리우레탄(PU, Polyurethane), 열가소성 엘라스토머 (Thermo Plastic Elastomer) 및 기타 탄성중합체(Elastomer: TPS, TPV, TPO, TPU, TPEE등) 계열의 소재 중 적어도 하나를 포함하는 수지원료를 이용하여 완충부를 제조한다(S48).
완충베이스부와 완충부의 접촉면을 가열하여 상호 결합시킨다(S49). 여기서, 완충베이스부와 완충부는 서로 다른 강도를 갖는 재질로 마련될 수 있으며, 상호 가열 후 일체성을 가지며 상호 결합될 수 있는 재지로 이루어지는 것이 바람직하다. 완충베이스부는 완충부보다 실온에서 경직되며 강도가 높은 재질일 수 있으며, 완충부는 실온에서 완충베이스부보다 부드럽고 탄성을 갖는 재질일 수 있다. 완충부는 탄성적 변형이 가능한 천연 및 합성고무를 포함한 다양한 소재가 적용될 수 있다.
상기의 실시 예 이 외의 변형 가능한 실시 예를 설명한다.
상기 금속결합부의 리브는 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 표면에 소정 간격을 두고 소정 영역에 균일하게 형성되어 완충부의 쏠림현상을 감소시킬 수 있다. 또는, 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)을 제조하는 단계에서 리브가 균일하게 형성되도록 할 수도 있다.
상기의 완충부를 형성시키는 압력이 10bar 이상에서 이루어지는 것이 바람직하다.
상기의 무 공기압 타이어의 제조방법으로 인하여, 금속 또는 복합제(composite) 소재의 재질의 휠 또는 림(Rim)에 미세결합홈을 형성한 후 용융수지를 결합시켜 완충부를 휠 또는 림(Rim)의 회전 외측에 형성함으로써 제조공정이 간단해지며 휠 또는 림(Rim)과 완충부의 결합력이 현저하게 향상되어 경제성과 안전성이 향상될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 등이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술되는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 무 공기압 타이어의 제조방법에 있어서,
    타이어의 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)을 제조하는 단계;
    제조된 상기 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 외측 결합면에 에칭(Etching)으로 미세결합홈을 포함하는 결합부를 형성하는 단계;
    수지원료를 가열하여 용융하는 단계;
    150 ~ 300℃ 온도에서 일정시간 완충제를 인서트사출하는 단계; 및
    용융수지를 상기 결합부에 결합되도록 인서트성형하여 완충부를 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 결합부를 형성하는 단계는, 상기 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 외측 결합면을 에칭(Etching)으로 화학처리하여 미세하게 함몰된 다수의 미세결합홈 및 미세돌출돌기 중 적어도 하나를 포함하는 화학결합부를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 결합부를 형성하는 단계는, 상기 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 외측 결합면에 레이져를 포함하는 물리적인 방법으로 리브를 포함하는 물리결합부를 형성하는 단계를 포함하는 무 공기압 타이어의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 금속 또는 복합제(composite) 소재의 휠 또는 림(Rim)의 재료는,
    알루미늄, 구리, 철, 마그네슘, 스테인레스스틸(SUS), 티타늄 기타합금 및 복합제(Composite: 카본화이버 등등) 중 적어도 하나를 포함하는 무 공기압 타이어의 제조방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 수지원료는,
    폴리페닐설파이드(PPS, Polyphenylene Sulfide), 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT, Polybutylene terephthalate), 폴리프로필렌(PP, Polypropylene), 폴리아마이드(PA, Polyamide), 올레핀(Olefin), 실리콘(Silicone), 고무(Rubber), 폴리우레탄(PU, Polyurethane), 열가소성 엘라스토머 (Thermo Plastic Elastomer) 및 기타 탄성중합체(Elastomer: TPS, TPV, TPO, TPU, TPEE등) 계열의 소재 중 적어도 하나를 포함하는 무 공기압 타이어의 제조방법.
KR1020220021536A 2022-02-18 2022-02-18 무 공기압 타이어의 제조방법 KR102463818B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220021536A KR102463818B1 (ko) 2022-02-18 2022-02-18 무 공기압 타이어의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220021536A KR102463818B1 (ko) 2022-02-18 2022-02-18 무 공기압 타이어의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102463818B1 true KR102463818B1 (ko) 2022-11-04

Family

ID=84045345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220021536A KR102463818B1 (ko) 2022-02-18 2022-02-18 무 공기압 타이어의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102463818B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140038511A (ko) * 2011-06-15 2014-03-28 꽁빠니 제네날 드 에따블리세망 미쉘린 고-콘트라스트 패턴 및 패턴을 보호하기 위한 리브를 포함하는 타이어
KR101469899B1 (ko) * 2014-11-04 2014-12-08 (주)일광폴리머 금속-수지 복합체의 제조 방법
KR20170111886A (ko) * 2016-03-30 2017-10-12 케이씨케미칼 주식회사 마그네슘 합금과 수지의 이종소재 접합방법
KR20170114113A (ko) * 2016-04-04 2017-10-13 주식회사 세원하이텍 알루미늄과 플라스틱의 일체화 성형 방법
JP6473443B2 (ja) * 2014-04-11 2019-02-20 株式会社ブリヂストン 樹脂−金属複合材料およびそれを用いたタイヤ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140038511A (ko) * 2011-06-15 2014-03-28 꽁빠니 제네날 드 에따블리세망 미쉘린 고-콘트라스트 패턴 및 패턴을 보호하기 위한 리브를 포함하는 타이어
JP6473443B2 (ja) * 2014-04-11 2019-02-20 株式会社ブリヂストン 樹脂−金属複合材料およびそれを用いたタイヤ
KR101469899B1 (ko) * 2014-11-04 2014-12-08 (주)일광폴리머 금속-수지 복합체의 제조 방법
KR20170111886A (ko) * 2016-03-30 2017-10-12 케이씨케미칼 주식회사 마그네슘 합금과 수지의 이종소재 접합방법
KR20170114113A (ko) * 2016-04-04 2017-10-13 주식회사 세원하이텍 알루미늄과 플라스틱의 일체화 성형 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10814572B2 (en) Airless tire manufacturing method
JP5394304B2 (ja) 非空気圧タイヤ及びその製造方法
CN106715148B (zh) 充气轮胎
KR102463818B1 (ko) 무 공기압 타이어의 제조방법
JP2018058541A (ja) 非空気圧タイヤ及びその製造方法
KR101714401B1 (ko) 에어리스 타이어
KR102091931B1 (ko) 나사 방식으로 고정되는 타이어용 센서 및 이를 적용한 타이어
JP5308906B2 (ja) タイヤ内面への部材の貼付け方法
WO2016039121A1 (ja) 空気入りタイヤ
US20230173846A1 (en) Non-pneumatic tire
JP5084637B2 (ja) 非空気圧タイヤの成形型、および非空気圧タイヤの製造方法
US20130069421A1 (en) Rim liner
WO2021124965A1 (ja) タイヤの補修方法および補修タイヤ
KR101667408B1 (ko) 안전장치를 구비한 타이어
KR20160098943A (ko) 다중경도 자전거 타이어 및 그 제조방법
US850747A (en) Manufacture and application of rubber tires to wheel-rims.
US20200230904A1 (en) Method for manufacturing a pneumatic tire with an improved tread
KR200202898Y1 (ko) 소형 타이어의 밀폐구조
JP2010014127A (ja) 防振ゴムブッシュの製造方法及び防振ゴムブッシュ
JPH06297606A (ja) 合成樹脂製車輪の製造方法
TWI533046B (zh) 從模具部件使眼科鏡片脫模之方法、裝置以及由該方法製造的眼科鏡片
JP2023087597A (ja) タイヤ
JP2016109174A (ja) ダストカバー
JP4411789B2 (ja) 重荷重用ラジアルタイヤ
US121032A (en) Improvement in elastic car-wheels

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant