采用传统橡胶材料制备的充气式轮胎由于具有速度快、减震性能好、抗湿滑、自重轻等优势,目前得到了广泛的应用。但是充气式轮胎也存在着抗刺扎性能差,易爆胎等安全隐患,因此非充气式轮胎的开发和利用逐渐成为轮胎领域研究的热点之一。本论文中采用热塑性聚氨酯弹性体材料,尝试通过熔融沉积成型(FDM)的3D打印技术制备出非充气轮胎,并进行性能研究和工艺改进。该思路的优势在于不需要制造模具,即可实现各种结构非充气轮胎的快速试制。本论文中首先利用拉伸测试、TGA测试、DSC测试、TMA测试、变温拉伸测试、等双轴拉伸测试等方法研究了热塑性聚氨酯弹性体材料的性能。综合各方面性能对比,LANXESS-PC930的拉伸强度达到45.1MPa,软化温度达到180℃,玻璃化温度Tg达到-46.4℃,同时耐曲挠性最好、拉伸回复过程中滞后圈面积所代表的的能耗最小。此外随温度升高,LANXESS-PC930的储能模量E’和拉伸强度都相对最优。因此,LANXESS-PC930的综合性能更加优异。采用JGRW-线材基于FDM技术3D打印了标准拉伸样条,并通过对比3D打印成型样条的拉伸强度和断面形貌,研究了 FDM技术3D打印工艺与成型制品性能的关系。在一定条件下,保持其他3D打印工艺参数不变,随着3D打印温度降低,3D打印填充率提高,3D打印成型制品的性能变好。同时在此基础上,最终采用JGRW-线材通过FDM的打印技术成功制备了非充气轮胎,并对3D打印成型的非充气轮胎进行了结构优化和性能测试。测试结果表明3D打印成型非充气轮胎的实际三向刚度与采用JGRW-线材性能的50%仿真所得的三向刚度结果相吻合。