[发明专利]一种三维压印石墨烯PU轮胎制造方法及装备

权利要求书

1.一种三维压印石墨烯PU轮胎制造方法，其特征在于：将聚氨酯材料中混入一定量的石墨烯，利用两台挤出机塑化石墨烯PU复合材料，伺服电机带动轮辋转动，挤出后的胎体包裹在轮辋上，胎体分为四次包覆完成，接触轮辋第一层为石墨烯PU混合材料，挤出第一层后在汇流器中通入一定量的超临界氮气，利用层叠器混合挤出制成内部带有微气泡的发泡石墨烯PU，在第一层的基础上贴合第二层和第三层，第二层和第三层均采用发泡石墨烯PU材料，停止向汇流器通入超临界氮气，第四层采用石墨烯PU材料；挤出机停止工作；四层材料贴合过程中上压辊和下压辊将各层压实，最后带有轮胎花纹的热压板在油缸的带动下在胎体上压印出轮胎花纹。

2.根据权利要求1所述的一种三维压印石墨烯PU轮胎制造方法，其特征在于：轮辋采用合金材料或者碳纤维增强复合材料。

3.根据权利要求1所述的一种三维压印石墨烯PU轮胎制造方法，其特征在于：轮胎花纹由雕刻有花纹的热压板压印制作完成，热压板的温度由电磁加热控制器调节，压力由油缸提供，根据不同改性的聚氨酯材料，热压板可提供不同的压印温度、压力和时间。

4.根据权利要求1所述的一种三维压印石墨烯PU轮胎制造方法，其特征在于：有两个挤出工位，每个工位有两台挤出机及汇流器、层叠器、机头，其中有一个在汇流器有超临界氮气注入系统。

5.采用权利要求1所述的轮胎制造方法的一种三维压印石墨烯PU轮胎制造装备，其特征在于：由聚氨酯轮胎挤出部分和胎体压印部分组成，挤出部分主要由两台挤出机、氮气压缩机、汇流器、层叠器和机头组成；胎体压印部分主要由油缸、机架、热压板、压辊、轮辋和传动装置组成；挤出部分中的汇流器两侧分别与挤出机相连，挤出材料选择聚氨酯与石墨烯的共混材料；汇流器中间入口与氮气压缩机联接，可在不同阶段通入预定量的超临界氮气；汇流器出口与层叠器相连，层叠器有n个单元，m次分割、扭转，可得到mⁿ层复合材料膜层；层叠器出口联接挤出机头，机头靠近胎体压印部分的轮辋；胎体压印部分的油缸固定在机架上，油缸推杆与胎面热压板联接，机架上下分别联接上压辊和下压辊，上压辊和下压辊都与导出杆连接；轮辋通过夹持装置固定在转动轴上，转动轴一端联接伺服电机。

6.根据权利要求5所述的一种三维压印石墨烯PU轮胎制造装备，其特征在于：整个轮胎挤出部分可向轮辋方向发生整体前后左右二维移动，同时机头可拆卸，根据轮辋尺寸进行调换。

7.根据权利要求5所述的一种三维压印石墨烯PU轮胎制造装备，其特征在于：胎体压印部分的热压板可在油缸的推动下做上下运动，热压板下侧刻有轮胎花纹；热压板可根据轮胎尺寸大小进行拆卸调换；热压板上侧均匀分布加热块，采用电磁加热方式；热压板花纹形状前端和末端吻合，无形状及尺寸差异。