Page 35 - 《橡塑智造与节能环保》2021年1期

综述与专论 ■

最大程度地避免形变及曲挠影响。因此，植入工艺要 匀性检测、耐久试验检测等，验证电子标签抗折压、
解决标签如何植入到轮胎里面、什么时候植入以及植 抗干扰及耐高温性以及是否会影响到轮胎性能显示其
入位置的问题，保证RFID电子标签的性能及可在轮胎 可靠性能。同时经第三方验证，刚柔并济的产品结
全生命周期中正常使用。电子标签产品比较特殊，在 构，使电子标签能够承受轮胎使用过程中的各种曲挠
产业化过程中需要解决各项工艺问题，保证产品的一 形变及压力，可在轮胎的全生命周期中使用。轮胎标
致性及性能，实现产业化生产。 签识别技术是智能轮胎技术的一种。它利用射频识别
技术实现了轮胎从生产、检测、销售到报废整个生命
5 电子标签封装的可靠性检测 周期的管理,在轮胎生产、产品追溯、轮胎翻新等领域
轮胎结构比较复杂，整个胎体材料包含橡胶、金 形成了独特的优势。
属及各种小料。而射频芯片对轮胎材料尤其是金属和 将RFID电子标签植入轮胎内部，从安全角度考
炭黑非常敏感，因此，植入轮胎内的RFID电子标签 虑，主要包括电子标签与轮胎橡胶的结合问题，即电
要解决炭黑、金属等导体材料对超高频信号的屏蔽问 子标签植入轮胎后必须与轮胎形成一个整体，不产生
题，保证电子标签的读写性能不受影响。 气泡及脱层而影响轮胎质量；电子标签的重量不能影
在研发RFID智能轮胎的过程中，要从标签制造 响轮胎动平衡质量问题，也就是要使电子标签封装后
工艺、封装工艺、植入工艺等方面解决RFID技术与轮 的体积及重量满足轮胎的动平衡及均匀性要求；从标
胎技术相结合的各项难题。如植入轮胎内的RFID标签 签的可靠性方面考虑，电子标签植入到轮胎要承受轮
不能影响轮胎的各项质量及安全参数；RFID电子标签 胎生产及使用过程中的拉伸、高温、高压、曲挠形
应能承受轮胎制造及使用过程中的各种高温、高压、 变，在轮胎全生命周期使用；从读写距离方面考虑，
曲挠形变，即轮胎使用环境不影响电子标签的可靠 植入轮胎内的电子标签读取距离要满足后期轮胎使用
性。标签整体结构、标签天线、承载天线及芯片的基 管理需求。
板等需要特殊设计，以克服轮胎生产及使用过程中的 一般情况下轮胎中如果存入异物并经过长时间的
高温、高压、不规则曲挠形变等问题，保证电子标签 使用后，可能会出现异物与轮胎橡胶脱离的现象，进
在轮胎全生命周期的使用中能可靠地工作。电子标签 而空隙逐渐增大，最终会导致轮胎报废。对此我们分
产品比较特殊，在产业化过程中需要解决各项工艺问 别对批量生产的以及经过路试后的RFID轮胎做了气泡
题，保证产品的一致性及性能，实现产业化生产。 检测。结果表明，在植入RFID电子标签的位置未发现
植入轮胎内的RFID电子标签如果不经过任何处理 气泡产生。因此，RFID电子标签可以与轮胎良好的结
直接放入，会跟轮胎橡胶产生脱层，严重影响轮胎质 合，不会导致轮胎内部产生气泡。
量。因此要考虑电子标签与轮胎橡胶的黏合问题，保 保持车轮空气压力在一个适宜的程度不仅能保证
证植入轮胎内的RFID标签不被视为杂质，而是与轮胎 车辆的正常行驶，还可以节省燃料，因为当车轮充气
完全结合在一起，在轮胎使用过程中不产生脱层等问 不足时，车辆会消耗更多的燃料。最早的eTire系统是
题，以免影响轮胎的安全性及质量。轮胎各个位置的 由TI提供的，系统包括采用TI专有空中接口协议的无
金属布局不同，而且轮胎在制造及使用过程中，各个 源、低频RFID标签。标签本身被集成进电容式的微机
位置的形变、曲挠也是完全不一样的，标签的植入位 电系统（MEMS），以此来感应温度和压力。这种标
置在保证信号可靠的同时，还要最大程度地避免形变 签比较笨重。由于标签是粘贴在轮胎内壁上，因此车
及曲挠影响。因此，植入工艺要解决标签如何植入到 辆的行驶速度不超过50km/h。当行驶速度超过这个限
轮胎里面、什么时候植入以及植入位置的问题，保证 制时，传感器模块有可能不能正常运作，其重量也可
RFID电子标签的性能及可在轮胎全生命周期中正常使 能导致轮胎旋转的不平衡。
用。 X射线检测是常见的电子检测方式之一，通过x
在轮胎成型过程中，电子标签植入到轮胎内部， 射线检测可以查看一些肉眼无法鉴别的损伤。借助轮
可以经受轮胎成型及硫化过程中的形变、高温、高 胎X光检测设备，可以对已植入的RFID电子标签的结
压。成品轮胎经过X光检测、气泡检查、动平衡和均 构进行检查。由于轮胎制造过程中要经受高温高压等

2021年 总第49期 第5卷 第1期 9