下一个战场,用3D打印重新定义轮胎,米其林VS固特异 

3D打印应用 /[汽车]
发布时间: 2022-08-17 14:36
被称为世界轮胎行业“三大巨头”之一的美国固特异和法国米其林都拥有百年轮胎史,如今它们都把目光放在了下一代轮胎 - 无充气轮胎。

一辆汽车的平均使用年限是12年,但轮胎却是一个消耗品,在使用一段时间就需要更换。常见的充气轮胎,由于爆胎,磨损或其他原因,每年都要丢弃大约2亿个。从长远考虑,尤其是可持续绿色发展,我们需要一款新型免充气轮胎 - 3D打印轮胎。
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大家不要简单的认为3D打印只能用来制作轮胎的原型,用于设计验证;或者用它代替传统的加工方式来制造轮胎模具。事实上,通过3D打印还能制作最终的轮胎产品,直接安装在汽车上使用。

3D打印无气轮胎不借助空气压力,而实现减震缓冲性能,将拥有免充气、免维护,使用寿命长,节省材料、减少浪费和促进更可持续等优势。
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换上了这款轮胎,我们不仅不必经常监控轮胎的气压,而且也不用再担心爆胎。另外,轮胎达到一定里程后,还可以使用3D打印机对其进行翻新,使得轮胎能够被重复使用。

介绍了这么多,这样的3D打印无充气轮胎可以去哪里买呢?据资源库了解,最早有望在2024年从米其林购买,在2030年左右,也可以买到固特异款。

接下来,我们就一起看看这2家轮胎巨头是如何一步步推进其3D打印轮胎开发的。

米其林
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2017年,米其林推出首款概念3D打印轮胎 - Vision Concept,由可回收的生物降解材料制成。该轮胎是无气的,具有仿生结构基于衍生设计的蜂窝状图案,并且可以根据天气条件重新打印其胎面。
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2019年,米其林与通用汽车合作在Vision概念轮胎的基础上推出了首个原型3D打印轮胎 - Uptis Prototype,这是为当今的乘用车重新设计的,适用于自动驾驶、全电动、共享汽车等。可以满足其对轮胎进行近乎零的维护,以最大限度地提高其运营能力。
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这款“独特的防穿刺轮胎系统”Uptis采用3D打印技术结合高强度树脂材料,里面添加了玻璃纤维和复合橡胶制作胎面,围绕铝制车轮形成了一种网状结构。可以显着减少爆胎次数,并且完成了在雪佛兰Bolt EV等汽车的初步测试。
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2021年,无气Uptis轮胎的开发达到了一个新的里程碑,并成功在更大范围的公共道路上进行实际测试。在2021年慕尼黑IAA商用车展上,米其林首次将3D打印轮胎(Uptis)用在了家用汽车上。他们在一辆Mini电动车上装配了这种轮胎,并提供给人们试乘。

米其林的目标是到2024年将这种轮胎用于乘用车,驾驶员将能够3D打印胎面并根据驾驶、季节性天气条件调整轮胎,并可以自我维护轮胎。

固特异
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2018年,固特异推出首款3D打印环保概念轮胎 - Oxygene,采用SLS选择性激光烧结技术,原材料为从废弃轮胎里提取的橡胶粉。其最大亮点是生长在轮胎壁内的活苔藓,通过生光合作用,将氧气释放到空气中。
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2019年,固特异与Local Motors合作,为后者的Olli 3D打印电动小巴士安装测试固特异的3D打印无充气轮胎 - NPT。据固特异称,这也将是电动巴士安装的首个无气轮胎,已完成了公路测试。
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2021年,固特异已将其非充气、无气轮胎的测试扩展到高性能电动汽车,特斯拉Model 3配备了这款无气轮胎并成功完成测试。这辆车能够以高达88公里/小时的速度行驶。

固特异计划将在2030年之前将免维护和无气轮胎推向市场,而3D打印是其完成目标的重要一部分。据资源库了解,目前固特异约2%的生产是通过3D打印实现的,并且有望进一步加大应用。
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同时,固特异卢森堡轮胎新工厂今年已正式投入运营,作为一座数字工业4.0轮胎工厂,它的生产工艺实现了高度自动化,也将进一步加速3D打印无气轮胎的生产。

前面介绍了下一代无气轮胎的优势和制造厂家,那么为什么这样一款性能优越的轮胎还有等好几年才能上市?

传统充气轮胎的特性是有缓冲性能和低滚动阻力,无论是轮胎的抓地力、安全舒适、乘坐安静性都非常的不错。而在使用无气轮胎的过程中,将放弃很多驾驶舒适性:悬架、左右刚度和滚动阻力。事实证明,让无气轮胎像充气轮胎一样工作是很困难的,这就是为什么3D打印轮胎需要很长时间才能问世。

不只是能用,还需要让无气轮胎做到和充气轮胎一样的舒适性,安全性才能真正进入市场。当这一难题得到解决,那么3D打印无气轮胎的市场前景将是巨大的,将是未来轮胎市场的主力军。

注:本文图片皆来着网络。

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