一种3D打印钢片埋植结构的制作方法

本技术涉及钢片结构的，特别是一种3d打印钢片埋植结构。

背景技术：

1、在轮胎制造技术领域，随着对轮胎性能要求的不断提高，如何提升轮胎的结构强度、抗冲击能力以及耐久性，成为业内关注的重点。传统轮胎胎体结构通常依赖帘线、钢丝圈等增强构件以提升整体强度，但这类增强结构在耐久性和形变控制方面仍存在一定局限。尤其在重载或高速行驶工况下，轮胎胎体容易产生局部应力集中，从而影响轮胎寿命和安全性。

2、为了进一步提升胎体的结构稳定性，一些研究开始尝试在橡胶层中嵌入金属片材作为增强构件。然而，由于钢片材料与橡胶存在较大物理性质差异，传统的嵌入方式往往难以实现钢片的精确定位，且在硫化过程中易发生位移、翘曲或脱落，导致增强效果不稳定。此外，钢片与橡胶之间的界面结合力不足，易形成内部缺陷，影响轮胎的整体结构可靠性。

3、随着3d打印技术的发展，具备复杂结构的金属嵌件制造成为可能，为钢片嵌入式轮胎增强结构的应用提供了新思路。然而，目前尚缺乏一种能够与橡胶材料高效结合，且便于批量制造与稳定嵌入的钢片嵌植结构。因此，亟需一种新型结构设计，以解决钢片在橡胶层中定位困难、结合不牢和结构失效的问题，从而实现轮胎增强结构的高性能与高可靠性。

4、有鉴于此，本发明人专门设计了一种3d打印钢片埋植结构，本案由此产生。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、本申请的目的在于提供一种3d打印钢片埋植结构，至少解决了传统轮胎结构中钢片埋植工艺难以实现精确定位、结合力不足以及结构可靠性差的问题。

3、（二）技术方案

4、为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

5、本申请提供了一种3d打印钢片埋植结构，其特征在于，包括：

6、基底橡胶层；

7、设置于所述基底橡胶层中的定位槽；

8、嵌设于所述定位槽中的钢片单元，所述钢片单元为采用3d打印方式制造的金属片材，具有多个通孔；

9、设置于所述定位槽两侧的连接凸筋，用于在轮胎硫化过程中对钢片单元进行限位；

10、包覆于所述钢片单元外部的包覆胶层，所述包覆胶层与所述基底橡胶层一体成型。

11、在进一步方案中，所述钢片单元的厚度为0.3～0.6 mm。

12、在进一步方案中，所述钢片单元的通孔为直径为2～5 mm的圆孔，并呈六边形阵列结构排布。

13、在进一步方案中，所述定位槽沿轮胎周向连续设置，截面呈矩形或半圆形结构。

14、在进一步方案中，所述定位槽的深度为所述钢片单元厚度的1.1～1.3倍。

15、在进一步方案中，所述连接凸筋与基底橡胶层一体成型，且在轮胎硫化过程中与所述钢片单元两侧表面贴合。

16、在进一步方案中，所述连接凸筋的高度为0.5～1 mm，顶部设有与钢片单元侧壁相适配的弧形压合面。

17、在进一步方案中，所述包覆胶层的厚度为0.5～1.5 mm。

18、（三）有益效果

19、本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

20、通过设置定位槽和连接凸筋，实现了3d打印钢片在橡胶层中的嵌设与稳固定位，解决了传统钢片嵌植结构中易发生移位、结合不牢的问题；此外，钢片单元上设置的通孔配合包覆胶层形成机械嵌固连接，提升了橡胶与钢片之间的粘结强度，整体结构强度更高，稳定性更强，有助于提高轮胎在高载荷、高速行驶工况下的耐久性与安全性。

21、下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

1.一种3d打印钢片埋植结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种3d打印钢片埋植结构，其特征在于，所述钢片单元的厚度为0.3～0.6 mm。

3.根据权利要求2所述的一种3d打印钢片埋植结构，其特征在于，所述钢片单元的通孔为直径为2～5 mm的圆孔，并呈六边形阵列结构排布。

4.根据权利要求1所述的一种3d打印钢片埋植结构，其特征在于，所述定位槽沿轮胎周向连续设置，截面呈矩形或半圆形。

5.根据权利要求4所述的一种3d打印钢片埋植结构，其特征在于，所述定位槽的深度为所述钢片单元厚度的1.1～1.3倍。

6.根据权利要求1所述的一种3d打印钢片埋植结构，其特征在于，所述连接凸筋与所述基底橡胶层一体成型，且在轮胎硫化过程中与所述钢片单元两侧表面贴合。

7.根据权利要求6所述的一种3d打印钢片埋植结构，其特征在于，所述连接凸筋的高度为0.5～1 mm，顶部设有与所述钢片单元侧壁相适配的弧形压合面。

8.根据权利要求1所述的一种3d打印钢片埋植结构，其特征在于，所述包覆胶层的厚度为0.5～1.5 mm。