8月 8, 2022

タイヤ性能の主要な予測因子のテストを高速化

著者

アルファテクノロジ

だから、良いニュースがあり、悪いニュースがあり、でもまた良いニュースもある。

良いニュースは、タイヤの性能予測のために、硬化したゴム試料の張力を測定するDMA（Dynamic Mechanical Analyzer）を入手しようと考えていることです。そうすれば、素材の価値や品質を向上させる能力が大幅に向上します。しかし、その試料を準備し、実行するためには、熟練した技術者を雇う必要があることも、悪い点です。もう一つの悪い点は、品質管理部門や生産部門で働く場合、DMAのテスト時間が法外に長くなってしまうことです。そのため、DMAではミキサーから出てきたバッチを品質検査することはできません。

しかし、幸いなことに、私たちの良き友人であるシメオン・ドニ・ポワソンとアルファテクノロジーズの技術者たちのおかげで、ねじり測定が可能になりました – 11の主要なタイヤ性能予測値を約23分で提供します。そのため、DMAに多額の費用をかける代わりに、アルファ社のプレミアRPAで同じ試験を行うことができます。この装置は、品質管理および研究開発ラボにすでにある、あるいはあるべき装置です。確かに朗報だ。

例えば、トラクションやハンドリング。

まずは優れたトラクションとハンドリングが実証されているタイヤのトレッドコンパウンドを選び、そのタイヤのゴムをテストしてみましょう。お客様の試験結果は、他の化合物のリファレンスデータとなります。トラクションとハンドリングの特性は、基準コンパウンドに基づき、弾性モジュール（G’）とタンジェントデルタ（G”/G’、粘弾性比ともいう）の値を様々な温度で基準に対して比較することができます。例えば、冬用トラクションの場合、低い弾性率が望ましい。つまり、トレッドが完全に接地できるように、低温でも十分に柔らかい製品であることが望ましい。

Figure 1. Winter Traction of 5 formulations with increasing (1-5) loading levels of silica.

では、RPAはどのようにして、より高価で時間のかかるDMAと同じモジュラスの測定値を得ることができるのだろうか。そこで、ポアソンとその比の話に戻る。弾性率はひずみに対する応力で定義され、引張りやせん断に関係なく、ポアソン比から、同様の条件で測定した場合、プレミアRPAの弾性率はDMAの約1/3になるはずである。ここで「類似の条件」というのがキーワードです。 RPAで氷点下の環境を作り出し、「類似条件」の基準を満たし、ウェット、アイス、冬のトラクション測定を可能にするには、どうすればよいのでしょうか。その答えが、アルファテクノロジのプレミアRPAラインアップの最新イノベーションです。さらに、この試験条件は、未硬化処理、硬化/スコーチ、および物理的特性を測定する標準的なRPAリリース試験の最後に含めることができます。アルファのSub-Zero™テクノロジーを活用し、これまでDMAにしかできなかった転がり抵抗やウェット/アイストラクション予測などのテストを追加することができます。

タイヤ予報士パラダイスまで23分

1つのサンプルに対して、1つの実にクールな（シャレた）機器を使った1回のテストにより、約23分で11個以上のリリース基準が得られます。さらに、自動化を進めることで、訓練を受けた技術者やオペレーターを必要とせず、24時間365日、さらに厳格なリリーステストを実施することが可能です。

Table 1. Sample Tire Performance Predictor Test Method

低温品質管理への障壁を取り除く。

多くのタイヤメーカーやゴムコンパウンドメーカーは、より厳密で一貫した低温品質試験を行うために、コストや人員の面で障壁があることが多い。それなのに、この計測ができることは、雨天や凍結した冬のコンディションで運転する人々の安全を確保するために不可欠なのです。 Sub-Zeroテクノロジーを搭載したPremier RPAは、品質管理研究所が低温で実施できる試験の種類を増やし、材料の冬場の耐候性を保証することができます。

私たちのテストには、多くのことがかかっているのです。

詳しくは、アルファテクノロジにお問い合わせください。

Who is Siméon Denis Poisson?

The Baron Siméon Denis Poisson was a French mathematician, engineer and physicist who is credited with many scientific advances in a wide range of disciplines including electricity and magnetism, optics, mechanics and thermodynamics. He began publishing scientific papers at the age of 19, while still a student at the École Polytechnique in Paris. Poisson’s ratio is used to calculate the correlation between testing with a Dynamic Mechanical Analyzer and testing under similar conditions with Alpha’s Premier RPA. The rheology scientists and engineers at Alpha Technologies are always raising the bar for testing that makes a difference in the rubber and polymer world. And they know stuff.