汽车轻量化钢材及零部件表面处理技术的发展趋势(二)
一些低碳钢或低碳微合金钢作为汽车用的***高强度钢,是经两相区热处理或控轧、控冷而得到的新型高强度钢材料,在基体铁素体的晶界或晶内弥散分布着硬质相马氏体,从而得到了好的钢铁材料综合性能,而用于汽车的前、后内纵梁等结构安全零部件。
多相合金钢主要是由细小的铁素体和大量的马氏体、贝氏体硬质相构成,含铌、钛等元素,通常是由于马氏体、贝氏体和析出强化的复合作用,使得合金钢材料强度高达800~1000 MPa,还具有较高的成形性和能量吸收能力,特别适合用于汽车的防撞杆、***杠等零部件的制造。
一些汽车厂商通过优化汽车各个部分的结构设计,使汽车部件用高强度钢材的各处承载截面及钢材厚度更加合理;并且改进汽车发动机、底盘、内饰等零部件的结构,更进一步减轻汽车零部件及整车重量。可以说钢板的高强度化在汽车轻量化中做出了重要的贡献。
在过去的20年,使用高强度钢的汽车车身设计得到了快速的增长,目前仍然是集中在提高钢铁材料的强度和延展性,作为汽车轻量化设计的主要驱动力。未来的发展则不仅于强度和延展性,还可推广到更多范畴,特别是钢板的成形性,因为它依赖于汽车制造过程中应用的特定成形过程,需要不同的特性要求,如局部和全部成形性的加工设计。这将已知的材料概念扩展到新的维度,如均匀伸长、n值、拉伸翻边能力、弯曲角、氢脆等。
当然,在满足汽车轻量化的同时,高耐磨阴极电泳涂料,还要保证汽车的安全性,可以采取调节汽车用高强度钢板的厚度,来提高汽车零件的抗变形性能,减缓碰撞冲击性,扩大钢材的弹性应变区等措施。汽车高强度钢板进行评估车辆碰撞安全性能,从结果中提取汽车结构变形、内部能量、接触力、***力和加速度等对整车结构耐撞性的影响。在车辆碰撞实验中发现***的高强度钢材料凭借其优异的性能,在车辆碰撞安全性能方面具有相当大的发展潜力。
商用车底盘零部件锈蚀的影响因素(一)
1 商用车底盘零部件的涂装技术要求
商用车底盘零部件对耐盐雾性、耐油性、耐水性、耐酸碱性和机械性能等有较高的要求,消声器和排气管等零部件同时还有耐高温的要求。另外,从商用车整车装配完成到交付给客户使用前有一定的周转周期,因此产品对耐候性也有一定的要求,一般来说,阴极电泳涂料膜厚度,耐紫外线能力介于普通轿车底盘零部件与工程机械之间,车架及其上部直接的油箱、储气筒和空滤器等零部件的耐紫外性能要求更高。
2 商用车底盘零部件常见的涂膜缺陷
商用车底盘主要零部件根据涂装工艺特点大致可以分为车架、冲焊件、排气系统、铸锻件、传动系统和标准件等类别。基于零部件的品种杂、规格多、体积/质量大、结构多样等特点,必须按照相应的涂层 质量标准要求采用适当的涂装工艺,在保证各零部件防锈质量和便于施工的同时控制生产成本。
3 商用车底盘零部件涂膜质量的影响因素
3.1 涂装材料
(1)双组分聚氨酯涂料
由于以前经常采用的铁红(黑)环氧底漆和改性醇酸漆等可低温烘干或自干型的油漆在防锈和耐候等方面的作用有限,因此目前普遍采用双组分聚氨酯涂层体系+低温烘干的工艺,主要是为了提高涂膜的附着力、硬度和耐候性能。
(2)耐高温涂料
大量验证试验表明有机硅耐高温涂料能够满足排气系统耐高温和耐盐雾等性能要求,但市场调查发现满足商用车底盘涂层标准的耐高温涂料还是比较少,因此必须进行严格筛选;同时,有机硅耐高温涂料大多为银粉漆,涂料本身遮盖力较强(10 μm左右即可实现完全遮盖),很难保证整体膜厚≥40 μm的要求;另外,有机硅耐高温涂料对排气系统中的铸件和法兰等表面粗糙度较大零件的性能保证效果并不是非常理想。所以对客户要求较高的产品以及出口的整车产品,推荐采用镀铝排气管或达克罗等新工艺。
国内涂装行业常用的四种车身涂装工艺
1、汽车涂装的四大要素
涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理,它们相互之间相辅相成,促进了涂装工艺和技术的进步与发展。汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程能耗且产生三废的环节之一。因此,减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。
2、汽车涂装所产生的废水对大自然造成污染
近十多年来,涂装工艺及设备的进步体现在环保型涂装材料的应用,减少废水、废渣的排放,降低成本,优化汽车生产过程等方面。由于涂装材料的进步,车身涂层体系的设计也有了革命性的进展,几种典型的新涂装体系及新技术已经或即将用于工业生产。
3、汽车涂装工艺:逆过程工艺,阴极电泳涂料主要成分,二次电泳工艺,一体化涂装工艺,膜技术
逆过程工艺:在车身外表面先喷涂粉末涂料,待热熔融后再进行电泳涂装,随后粉末/电泳涂膜一起烘干。使用这种工艺约可减少60%的电泳涂料用量,用厚度为70μm的粉末涂层替代车身外表面的电泳底漆和中涂层,取消中涂及烘干工序,阴极电泳涂料脱漆方法,从而节省材料和能源费用,降低VOC排放量。
二次电泳工艺:采用两涂层电泳材料,用第二层电泳(35~40μm)替代中涂。电泳工艺自动化施工性高,一次合格率高,材料利用率高,设备***少(不需空调系统),因此可节省费用的48%,减少了维修频次及传统中涂的漆渣和VOC排放。
一体化涂装工艺:采用与面漆同色的功能层(15μm)替代中涂,功能层与面漆底色间不需烘干,取消中涂线,在提高生产效率的同时,大幅降低了VOC排放量。
膜技术是预制一种适应于热成形的面漆涂膜,其经热成形后的产品的面漆性能和外观与传统的烘烤喷涂涂膜非常相近。该技术主要应用于塑料件生产,采用“夹物模压”或“内模”工艺将预制好的复合涂膜在塑料件浇注成形的同时完成成形并与塑料件熔为一体,得到无缺陷的涂装覆盖件。车身骨架采用传统冲压焊装工艺制造,涂装车间只对车身骨架进行涂装,面漆采用粉末喷涂技术。
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