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汽車車身陰極電泳涂裝工藝控制要點(diǎn)(一)
電泳涂裝前必須對(duì)工件進(jìn)行表面前處理 , 以除去其表面的油污、銹蝕 , 并形成結(jié)晶致密的磷化膜 ,然后再進(jìn)行電泳涂裝 , 在工件表面沉積一層均勻的無(wú)缺陷的涂層 , 經(jīng)烘烤完成電泳涂裝工藝。汽車車身陰極電泳涂裝工藝一般由電泳涂裝前處理、電泳涂裝、電泳后清洗、電泳涂膜的烘干等四道主要工藝 ( 或工序 ) 組成 , 在生產(chǎn)時(shí)對(duì)電泳涂裝生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和電泳槽液的控制至關(guān)重要。
1 電泳涂裝工藝
1. 1 前處理
汽車車身金屬零件涂裝前處理主要包括脫脂、除銹、除氧化皮及化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理 ( 磷化、氧化、鈍
化 ) 。首先應(yīng)清洗掉各種污物 ( 如油污、銹、氧化皮、焊渣、金屬屑等)隨后進(jìn)行化學(xué)處理(磷化、鈍化),并進(jìn)行充分水洗 , 以洗掉前處理藥品、磷化沉渣等 , 后用去離子水洗。所用去離子水水質(zhì)要好 , 電導(dǎo)率應(yīng)不大于 25 μ
S/cm, 并確保車身的滴水電導(dǎo)率不大于 50 μ S/cm 。
車身經(jīng)前處理后油污未洗凈而帶入電泳槽內(nèi)會(huì)影響電泳質(zhì)量 , 產(chǎn)生縮孔、 ; 銹不除掉 , 磷化不上 , 還易產(chǎn)生電泳涂膜的異常附著 , 且在涂膜下能繼續(xù)擴(kuò)蝕 ; 氧化皮不除凈 , 則不導(dǎo)電 , 泳涂不上 ;焊渣、金屬屑、前處理藥品、磷化沉渣不除凈而帶入電泳槽 , 則會(huì)影響槽液穩(wěn)定性和涂裝質(zhì)量。
實(shí)踐證明 , 車身陰極電泳涂裝前的磷化膜應(yīng)具備以下質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) : 外觀為結(jié)晶細(xì)小、致密、均勻、無(wú)銹蝕、無(wú)沉渣沉積的淺灰色膜層 ; 磷化膜質(zhì)量應(yīng)在 2 ~ 3
g/m2 范圍內(nèi) ; 結(jié)晶細(xì)度應(yīng)小于 10 μ m; P 比在85% 以上 [ 即膜中 Zn 2 Fe(PO 4 ) 2 · 4H 2 O 含量高 , 耐堿性好 ] 。在車身進(jìn)行電泳涂裝前 , 磷化膜表面可全干或全濕 ( 無(wú)水珠) 進(jìn)入電泳槽 , 為了節(jié)能 , 取消了涂裝前處理后電泳涂裝前的烘干工序。
汽車電泳漆膜外觀不良的產(chǎn)生原因及其解決方法
汽車電泳漆是目前進(jìn)行汽車涂裝中,必須要使用到的一種水性電泳漆產(chǎn)品,用于各種各樣的汽車零件涂裝。但是由于在涂裝過(guò)程中,存在著很多的不確定性,因此有時(shí)候會(huì)導(dǎo)致汽車電泳漆膜出現(xiàn)外觀不良的現(xiàn)象。
汽車電泳漆膜的外觀不良,主要是指電泳漆膜出現(xiàn)有砂粒,陰陽(yáng)面,光澤、光滑度等不勻,失光,外觀不豐滿,漆面粗糙,手感不好等現(xiàn)象。因?yàn)?,的汽車電泳漆膜外觀應(yīng)是光滑、平整、豐滿的。
本文介紹了汽車電泳漆膜外觀不良的常見(jiàn)原因及其解決方法?! ?
常見(jiàn)原因:
1、槽液過(guò)濾不良;
2、槽液溫度過(guò)低;
3、槽液固體分過(guò)低;
4、槽液顏料含量過(guò)高;
5、槽液含量過(guò)低 ;
6、槽液中雜質(zhì)離子含量過(guò)高;
7、被涂物周圍的槽液流速過(guò)低或不流動(dòng);
8、磷化膜不均勻
解決方法:
1、及時(shí)更換過(guò)濾袋,并確保循環(huán)狀況的正常。
2、嚴(yán)格控控槽液溫度在28~32℃范圍內(nèi)。
3、及時(shí)補(bǔ)加新漆。
4、加液的補(bǔ)加量,將灰份控制在指標(biāo)要求范圍內(nèi)。
5、適量添加相應(yīng)的。
6、適當(dāng)?shù)嘏欧懦瑸V液,補(bǔ)回合格純水。
7、適時(shí)倒槽檢查循環(huán)管路與噴嘴狀況,確保正常。
8、加強(qiáng)脫脂與磷化管理,確保磷化膜均一、完整、致密。
汽車輕量化鋼材及零部件表面處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)(二)
一些低碳鋼或低碳微合金鋼作為汽車用的先進(jìn)高強(qiáng)度鋼,是經(jīng)兩相區(qū)熱處理或控軋、控冷而得到的新型高強(qiáng)度鋼材料,在基體鐵素體的晶界或晶內(nèi)彌散分布著硬質(zhì)相馬氏體,從而得到了好的鋼鐵材料綜合性能,而用于汽車的前、后內(nèi)縱梁等結(jié)構(gòu)安全零部件。
多相合金鋼主要是由細(xì)小的鐵素體和大量的馬氏體、貝氏體硬質(zhì)相構(gòu)成,含鈮、鈦等元素,通常是由于馬氏體、貝氏體和析出強(qiáng)化的復(fù)合作用,使得合金鋼材料強(qiáng)度高達(dá)800~1000 MPa,還具有較高的成形性和能量吸收能力,特別適合用于汽車的防撞桿、保險(xiǎn)杠等零部件的制造。
一些汽車廠商通過(guò)優(yōu)化汽車各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使汽車部件用高強(qiáng)度鋼材的各處承載截面及鋼材厚度更加合理;并且改進(jìn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、內(nèi)飾等零部件的結(jié)構(gòu),更進(jìn)一步減輕汽車零部件及整車重量。可以說(shuō)鋼板的高強(qiáng)度化在汽車輕量化中做出了重要的貢獻(xiàn)。
在過(guò)去的20年,使用高強(qiáng)度鋼的汽車車身設(shè)計(jì)得到了快速的增長(zhǎng),目前仍然是集中在提高鋼鐵材料的強(qiáng)度和延展性,作為汽車輕量化設(shè)計(jì)的主要驅(qū)動(dòng)力。未來(lái)的發(fā)展則不僅于強(qiáng)度和延展性,還可推廣到更多范疇,特別是鋼板的成形性,因?yàn)樗蕾囉谄囍圃爝^(guò)程中應(yīng)用的特定成形過(guò)程,需要不同的特性要求,如局部和全部成形性的加工設(shè)計(jì)。這將已知的材料概念擴(kuò)展到新的維度,如均勻伸長(zhǎng)、n值、拉伸翻邊能力、彎曲角、氫脆等。
當(dāng)然,在滿足汽車輕量化的同時(shí),還要保證汽車的安全性,可以采取調(diào)節(jié)汽車用高強(qiáng)度鋼板的厚度,來(lái)提高汽車零件的抗變形性能,減緩碰撞沖擊性,擴(kuò)大鋼材的彈性應(yīng)變區(qū)等措施。汽車高強(qiáng)度鋼板進(jìn)行評(píng)估車輛碰撞安全性能,從結(jié)果中提取汽車結(jié)構(gòu)變形、內(nèi)部能量、接觸力、侵入力和加速度等對(duì)整車結(jié)構(gòu)耐撞性的影響。在車輛碰撞實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼材料憑借其優(yōu)異的性能,在車輛碰撞安全性能方面具有相當(dāng)大的發(fā)展?jié)摿Α?
汽車輕量化鋼材及零部件表面處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)(三)
研究表明,防撞性設(shè)計(jì)制造薄壁結(jié)構(gòu)在汽車行業(yè)仍然是一個(gè)主要挑戰(zhàn)。車身吸能構(gòu)件多用沖壓工藝制造,其厚度不均勻,殘余應(yīng)變/應(yīng)力較大,特別是高強(qiáng)鋼或高強(qiáng)鋼等材料。此外,材料性能、沖壓工藝和幾何形狀的不確定性一般從制造階段傳播到操作階段,可能導(dǎo)致沖擊響應(yīng)的不可控波動(dòng)。針對(duì)這些關(guān)鍵問(wèn)題,提出了一種基于多目標(biāo)可靠性的設(shè)計(jì)優(yōu)化方法,將沖壓不確定性與薄壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行耦合優(yōu)化。首先將沖壓過(guò)程的有限元分析結(jié)果轉(zhuǎn)化為耐撞性。其次,采用替代建模技術(shù),從均值和標(biāo)準(zhǔn)差兩方面對(duì)成形和沖擊響應(yīng)進(jìn)行近似化處理。第三用多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法,結(jié)合蒙特卡羅,尋找可靠的設(shè)計(jì)解。該方法不僅顯著提高了汽車零件結(jié)構(gòu)的成形性和耐撞性,而且能提高其安全可靠性。
由于車輛的能量耗散能力顯著下降,抗撞性能的提高成為輕型車輛發(fā)展的關(guān)鍵。因此,他們進(jìn)行了材料增強(qiáng)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,如汽車結(jié)構(gòu)涉及到的薄壁框架,表面機(jī)械磨損處理,在不犧牲延性的前提下誘導(dǎo)金屬納米結(jié)構(gòu)增強(qiáng)強(qiáng)度等措施,充分利用了先進(jìn)高強(qiáng)度鋼材的優(yōu)異性能,進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬,測(cè)試結(jié)果表明,與目前市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品相比,產(chǎn)品重量輕、強(qiáng)度高、安全影響程度高,可以滿足輕量化汽車的要求。
通過(guò)使用有限元分析法,對(duì)于兩種不同鋼鐵材料的座椅框架在不同的加載條件下進(jìn)行優(yōu)化厚度和改進(jìn)設(shè)計(jì)的文章,研究發(fā)現(xiàn)軟鋼材料制造的車座框架與用先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼材代替,使用先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼材可以顯著減輕座椅框架的重量,同時(shí)可以在車輛的使用壽命內(nèi)提高燃油效率,并減少CO2排放。
在先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板的加工方面研究,通過(guò)設(shè)計(jì)一種新型的凹口沖頭實(shí)現(xiàn)汽車高強(qiáng)度鋼板的一次沖程多步翻邊,采用增量成形的概念,改進(jìn)拉伸翻邊沖頭形狀,提高汽車用先進(jìn)高強(qiáng)鋼的拉伸翻邊性能,結(jié)果表明,與單步翻邊法相比,這種新方法的拉伸應(yīng)變從0.406降至0.280,拉伸角邊大應(yīng)變轉(zhuǎn)移到直翻邊區(qū)域。