[发明专利]一种仿丝瓜络内壁微结构的免充气轮胎及加工工艺

权利要求书

1.一种仿丝瓜络内壁微结构的免充气轮胎，包括胎冠（1）、仿丝瓜络内壁支撑层（2）和轮毂（3），其特征在于；所述免充气轮胎从外到内依次包括：胎冠（1）、仿丝瓜络内壁支撑层（2）和轮毂（3），所述胎冠（1）与地面接触；

所述仿丝瓜络内壁支撑层（2）由外至内包括胎外圈（2-1）、仿丝瓜络内壁的空间支撑体（2-2）和胎内圈（2-3），所述仿丝瓜络内壁支撑层（2）支撑所述胎冠（1）并通过胎外圈（2-1）与所述胎冠（1）连接，通过胎内圈（2-3）与所述轮毂（3）连接，所述仿丝瓜络内壁的空间支撑体（2-2）按环形整列绕下圆环结构排布，所述仿丝瓜络内壁的空间支撑体（2-2）轴向长度应与所述轮毂长度相等，每个所述仿丝瓜络内壁的空间支撑体（2-2）所占角度为45°，所述仿丝瓜络内壁的空间支撑体（2-2）的主结构采用树状结构，主干纤维不断分裂出分支且多个纤维之间不断交叉，

所述轮毂（3）包括轮辋（3-1）、轮辐（3-2）和轮盘（3-3），所述轮辋（3-1）上开有凹槽和所述仿丝瓜络内壁支撑层（2）的胎内圈（2-3）过盈配合并用粘合剂进一步粘合。

2.根据权利要求1所述的一种仿丝瓜络内壁微结构的免充气轮胎，其特征在于：所述仿丝瓜络内壁的空间支撑体（2-2）由对称的三级枝干结构组成，第一级结构为“V”字形分支，在第一级机构分支的末端再分裂出第二级的“V”字结构同理再分裂出第三级结构，在三级结构的外侧再加一组倒立的三级枝干使得环形阵列后可形成闭环。

3.根据权利要求2所述的一种仿丝瓜络内壁微结构的免充气轮胎，其特征在于：所述仿丝瓜络内壁的空间支撑体（2-2）的三级枝干结构的基础上，每一分枝为壁厚1mm的薄壁结构。

4.根据权利要求1所述的一种仿丝瓜络内壁微结构的免充气轮胎，其特征在于：所述仿丝瓜络内壁支撑层（2）的大小在整个轮胎中的占比大于1/3小于1/2。

5.根据权利要求1所述的一种仿丝瓜络内壁微结构的免充气轮胎，其特征在于：所述仿丝瓜络内壁支撑层（2）根据轮胎的用途以及所需的性能采用聚氨酯、高性能树脂材料、TPE/TPR热塑性弹性体材料或者是合金。

6.根据权利要求1所述的一种仿丝瓜络内壁微结构的免充气轮胎，其特征在于：所述胎冠（1）的胎面上开有花纹以及凹槽，所开凹槽根据不同车辆的需求深8-10mm。

7.根据权利要求1所述的一种仿丝瓜络内壁微结构的免充气轮胎，其特征在于：所述胎冠（1）用橡胶材料或者聚氨酯材料，通过浇注成型工作制成。

8.根据权利要求1所述的一种仿丝瓜络内壁微结构的免充气轮胎，其特征在于：所述轮毂（3）采用铝合金材料，由低压精密铸造法制成。

9.一种仿丝瓜络内壁微结构的免充气轮胎的加工工艺，具体步骤如下，其特征在于；

将原材料溶液输入到注射成型机的机头内腔，混合后注入到模具中开始注射成型，此时，翻转架将整个模具翻转成竖直位置，由排气孔将注射时内部产生的气体和多余液体物料排出，之后对模腔内的物料施加压力，使材料相互渗透结合，注射完毕，动力油缸恢复到水平位置，进行硫化，即可完成加工；

所述仿丝瓜络内壁微结构的空间支撑体（2-2）根据车轮用途和性能要求选择聚氨酯、高性能树脂材料、TPE/TPR热塑性弹性体材料或者合金的其中一种，使用3D打印技术中的选择性激光烧结技术SLS制造；

所述仿丝瓜络内壁支撑层（2）制作过程如下：

首先在计算机中建立所要制备的仿丝瓜络内壁支撑层（2）的CAD模形，然后用分层软件处理从而得到加工层面的数据信息，接着设定好预热温度、激光功率、扫描速度、扫描路径、单层厚度相关条件；

开始成型时，先在工作台上铺一层所用粉末的材料，用计算机控制CO₂激光器发出激光束，根据所述仿丝瓜络内壁支撑层（2）的CAD数据，对粉末层进行扫描，在激光照射的位置上，粉末材料被烧结在一起;一层烧结完成后，工作台下降一截面层的高度，再进行下一层铺粉、烧结，新的一层和前一层自然地烧结在一起，如此反复操作直至所述仿丝瓜络内壁支撑层（2）成型；

再对所述仿丝瓜络内壁支撑层2表面进行喷涂处理；

轮毂（3）由铝合金制成，轮毂（3）采用低压精密铸造方法制造；

利用干燥的空气将密闭溶液池中的铝溶液压入磨具中，接着保持气体压力直至铸件完成；

最后将胎冠（1）、仿丝瓜络内壁支撑层（2）和轮毂（3）进行装配。