科研人員利用3D打印技術(shù)改善輪胎翻新效率，每年減少90噸工業(yè)廢料

2023年7月7日，南極熊獲悉，美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)的團(tuán)隊(duì)宣稱(chēng)已獲選參與一項(xiàng)價(jià)值150萬(wàn)美元（約為1086萬(wàn)人民幣）的項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在探索3D打印技術(shù)在輪胎翻新中的應(yīng)用。

△弗吉尼亞理工大學(xué)的科研人員，為汽車(chē)輪胎翻新開(kāi)發(fā)了新的方法

為什么要翻新輪胎？

該項(xiàng)目的具體目標(biāo)是解決商用車(chē)輛的磨損問(wèn)題，并提高使用效率，例如用于運(yùn)輸消費(fèi)品和材料的牽引拖車(chē)。當(dāng)商用輪胎磨損時(shí)，通常會(huì)使用輪胎翻新技術(shù)，對(duì)其表面進(jìn)行拋光并添加新的胎面層。然而，據(jù)說(shuō)這種過(guò)程會(huì)導(dǎo)致每個(gè)輪胎浪費(fèi)近9磅的多余材料，并增加車(chē)輛的油耗。據(jù)估計(jì)，每年約有1450萬(wàn)條輪胎需要進(jìn)行翻新處理。

△該大學(xué)展示已經(jīng)磨平的汽車(chē)輪胎胎面

該項(xiàng)目由美國(guó)能源部設(shè)立的REMADE研究所發(fā)起，該研究所是一個(gè)公私合作伙伴關(guān)系，致力于推動(dòng)美國(guó)向循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，并得到了亞利桑那州立大學(xué)的研究人員和米其林工業(yè)合作伙伴的支持。亞利桑那州立大學(xué)可持續(xù)高分子材料與制造生物設(shè)計(jì)中心的教授兼主任Tim Long，將為該項(xiàng)目提供關(guān)于適用于3D打印的高性能彈性材料合成方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。

△采用3D打印技術(shù)和機(jī)械臂，將聚合物材料直接打印到磨損的輪胎上

3D打印技術(shù)為輪胎翻新提供了新的解決思路

弗吉尼亞理工大學(xué)的團(tuán)隊(duì)由機(jī)械工程教授Chris Williams領(lǐng)導(dǎo)，致力于利用3D掃描、3D打印和工業(yè)機(jī)器人技術(shù)開(kāi)發(fā)一種新的制造工藝，以滿足輪胎行業(yè)的性能要求。他們計(jì)劃采用選擇性沉積材料的方式，在輪胎表面上實(shí)現(xiàn)定向沉積。

Williams表示：“我們非常高興能夠承擔(dān)這個(gè)具有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目，該項(xiàng)目結(jié)合了聚合物科學(xué)和制造領(lǐng)域的進(jìn)步，包括3D掃描、3D打印和工業(yè)機(jī)器人技術(shù)。如果一切順利，通過(guò)這項(xiàng)翻新技術(shù)，整個(gè)行業(yè)每年可以減少約90噸的輪胎廢料和800噸的二氧化碳排放?！?br />

△吉尼亞理工大學(xué)

該項(xiàng)目由REMADE研究所和弗吉尼亞理工大學(xué)共同資助，按1:1的比例分?jǐn)傎Y金。該所大學(xué)將借鑒它在聚合物科學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，特別是其附屬機(jī)構(gòu)高分子創(chuàng)新研究所（MII）聚合物科學(xué)中心的經(jīng)驗(yàn)，來(lái)開(kāi)發(fā)和評(píng)估粘合材料，并研究在輪胎上應(yīng)用和固化這些材料的方法。

MII主任Robert Moore補(bǔ)充說(shuō)：“我們?yōu)镽EMADE研究所認(rèn)可我們團(tuán)隊(duì)在解決項(xiàng)目挑戰(zhàn)方面的獨(dú)特技能感到自豪。我們需要?jiǎng)?chuàng)造出與復(fù)雜輪胎表面無(wú)縫配合的新材料，并符合工程原理，以確保耐久的輪胎能夠滿足嚴(yán)格的安全要求?！?br />