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，美國弗吉尼亞理工大學的團隊宣稱已獲選參與一項價值150萬美元（約為1086萬人民幣）的項目，該項目旨在探索3D打印技術(shù)在輪胎翻新中的應用。

△弗吉尼亞理工大學的科研人員，為汽車輪胎翻新開發(fā)了新的方法

為什么要翻新輪胎？

該項目的具體目標是解決商用車輛的磨損問題，并提高使用效率，例如用于運輸消費品和材料的牽引拖車。當商用輪胎磨損時，通常會使用輪胎翻新技術(shù)，對其表面進行拋光并添加新的胎面層。然而，據(jù)說這種過程會導致每個輪胎浪費近9磅的多余材料，并增加車輛的油耗。據(jù)估計，每年約有1450萬條輪胎需要進行翻新處理。

△該大學展示已經(jīng)磨平的汽車輪胎胎面

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

△采用3D打印技術(shù)和機械臂，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

弗吉尼亞理工大學的團隊由機械工程教授Chris Williams領導，致力于利用3D掃描、3D打印和工業(yè)機器人技術(shù)開發(fā)一種新的制造工藝，以滿足輪胎行業(yè)的性能要求。他們計劃采用選擇性沉積材料的方式，在輪胎表面上實現(xiàn)定向沉積。

Williams表示：“我們非常高興能夠承擔這個具有挑戰(zhàn)性的項目，該項目結(jié)合了聚合物科學和制造領域的進步，包括3D掃描、3D打印和工業(yè)機器人技術(shù)。如果一切順利，通過這項翻新技術(shù)，整個行業(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。”

△吉尼亞理工大學

該項目由REMADE研究所和弗吉尼亞理工大學共同資助，按1:1的比例分攤資金。該所大學將借鑒它在聚合物科學領域的專業(yè)知識，特別是其附屬機構(gòu)高分子創(chuàng)新研究所（MII）聚合物科學中心的經(jīng)驗，來開發(fā)和評估粘合材料，并研究在輪胎上應用和固化這些材料的方法。

MII主任Robert Moore補充說：“我們?yōu)镽EMADE研究所認可我們團隊在解決項目挑戰(zhàn)方面的獨特技能感到自豪。我們需要創(chuàng)造出與復雜輪胎表面無縫配合的新材料，并符合工程原理，以確保耐久的輪胎能夠滿足嚴格的安全要求。”