胎圈用钢丝的使用寿命受多种因素影响,其中钢丝隔离胶的性能是关键。隔离胶需要具备硬度高和粘合强度大的特点,以保证钢丝与橡胶之间的紧密连接。传统上,隔离胶可使用天然橡胶或丁苯橡胶并用胶,或单独使用丁苯橡胶,再适量加入再生橡胶以降低成本和改善工艺性能。例如,可采用丁苯橡胶 100 份、再生橡胶 15 份的配方。橡胶原料的选择也很重要,如 3#烟片胶、SBR-1500 丁苯胶和轮胎再生胶,它们各自具有独特的优势。同时,硫磺硫化、高耐磨炭黑等橡胶辅料的使用也是必要的。
其次是胎圈钢丝自身的性能,如断裂总伸长率。如果钢丝的断裂总伸长率足够,受力时可以均匀分布,否则易导致由内向外的断裂,从而缩短轮胎使用寿命甚至导致爆破。目前,胎圈钢丝正从较细规格、单一品种向粗规格、多品种发展,冷拉胎圈钢丝逐渐被淘汰,取而代之的是回火胎圈钢丝,后者更受青睐。屈服强度和屈强比也是影响钢丝寿命的关键因素。通常,屈强比越大,钢丝的蠕变现象越小,轮胎使用寿命越长。目前,钢丝的屈强比一般不低于 80%,高强度的屈强比则不低于 85%。
胎圈钢丝的工艺性能同样至关重要,包括平直性和残存扭转。平直性要求在 3 米长的钢丝试样上,不得呈“S”形,而残存扭转则要求在 9 米长度上,钢丝围绕自身轴线旋转的角度不得超过 360°。内应力未清除和平直性不良会导致问题,影响轮胎的生产质量。
钢丝与橡胶的粘合性能取决于钢丝镀层的成分、厚度及表面状况。青铜镀层的胎圈钢丝具有良好的粘合性能和耐腐蚀性,而镀紫铜的胎圈钢丝粘合力较低,冷拉胎圈钢丝的粘合性能更低。
此外,自然因素如气候季节、道路状况、工作行程种类,以及人为因素如安装、保养维修、驾驶方式、充气等都会影响胎圈钢丝的使用寿命。安装轮胎时要按照规范操作,选择合适的轮辋并涂专用润滑剂。在保养维修时,要进行四轮定位和动平衡等检查。驾驶时,避免高速、急加速和急刹车。充气时,气压应恰当,过高或过低都会影响轮胎寿命。