在刚刚结束的Endurica橡胶疲劳技术培训中,“橡胶氧化及其对疲劳寿命的影响” 作为核心议题之一,引发了与会工程师的深入探讨。其中,如何科学评估翻新轮胎胎体剩余寿命的案例,为大家理解疲劳分析的实际应用打开了新的视角。本文将在此基础上,深入探讨氧化机理如何成为疲劳分析的关键一环,以及仿真工具在此过程中的核心决策价值。
在构建更绿色未来的道路上,轮胎行业拥有一位强大的盟友:翻新。这种久经考验的做法可以延长轮胎寿命、减少浪费,并带来极大的环保效益和经济效益。Endurica 提供了新的工具来理解和管控橡胶氧化,从而通过翻新进一步释放轮胎的可持续潜力。
每年,估计有 1800 至 2000 万条轮胎通过翻新获得第二次(或第三次)生命:
卡车和客车: 1500-1700 万条
航空、非公路用车(OTR)、消费级: 100-300 万条
90% 的 RMT-OTR 轮胎至少翻新一次
飞机轮胎通常可翻新 3-5 次
每条翻新轮胎都意味着消耗更少的原材料、使用更少的制造能源,并显著降低二氧化碳排放。它是循环经济行动计划 (Circular Economy Action Plan) 的关键组成部分,帮助行业和消费者在节省资金的同时降低环境负荷。
随着时间的推移,氧气会缓慢扩散到橡胶中,破坏其分子结构。这会导致:
弹性丧失
脆性增加
柔韧性和抗疲劳性降低
如果不加以控制,氧化会缩短轮胎胎体的使用寿命,从而制约了翻新价值的最大化。
与生产新轮胎相比,翻新具有明显的可持续性优势:
1.减少原材料使用
减少对橡胶、钢材和帘布的需求。
2.降低能源消耗和 CO₂ 排放
重复利用胎体节省生产能源。
3.减少填埋废物
缓解废弃轮胎的堆积问题。
4.减少水和化学污染
对生态系统的影响更小。
实际操作中,翻新通常意味着移除磨损的胎面冠部,同时保留并检查胎面基部和胎体,从而维持了轮胎主体的完整性。
Endurica 凭借全新的氧化建模能力,正助力翻新工艺实现更高的可持续性。这些工具帮助轮胎制造商和翻新商:
提前预警氧化降解风险
制定数据驱动的胎体复用评估标准
在确保安全和性能的同时延长胎体寿命
通过将翻新专业知识与氧化科学相结合,我们能够延长轮胎的服役寿命、减轻环境负荷,并提升轮胎再利用的经济效益。
临界氧吸收水平 (critical oxygen absorption level) 是指橡胶失去其机械完整性的临界点,该点取决于橡胶配方、环境暴露条件和抗氧化剂含量。
当超过此阈值时,轮胎面临以下风险:
加速磨损
爆胎
胎面剥离
为了解决这个问题,Endurica 开发了一个数值氧扩散模型,用于:
精准绘制胎体表面氧浓度动态分布图。
精确计算达到临界氧浓度阈值的所需时长
在模型中集成抗氧化剂效应,用以抵御热、氧和臭氧引发的降解。
Endurica 建模能力:
可采用高精度的 3D 或 2D 有限元模型执行详细的胎体仿真。
提供基于 Python 或 Fortran 的 1D 解析/数值工具,用于实现快速评估。
翻新工艺已成为轮胎产业可持续发展的基石。依托 Endurica 的氧化阈值建模技术,行业得以安全地突破胎体再利用的极限,从而显著减少填埋的轮胎数量、减轻环境负荷,同时获取更优异的经济回报。毋庸置疑,翻新是一项对环境至关重要的绿色实践。
胎体能否翻新,不应再依赖于不确定的经验判断。Endurica先进的氧化仿真工具,已将这一过程转化为可量化、可预测的科学决策。这意味着您可以更安全地延长胎体寿命,显著提升翻新业务的经济效益。
作为Endurica在中国的重要合作伙伴,易瑞博科技具备将这一前沿技术应用于本土实践的能力。携手我们,您即可将这套经过全球验证的科学方法融入您的评估体系,为您的翻新决策提供坚实的数据支撑。
如果您希望深入了解如何将氧化仿真技术应用于您的业务,欢迎随时联系我们的技术团队。