电泳涂装在紧固件上的应用研究
随着我国汽车工业的飞速发展,对汽车产品的质量也提出了越来越高的要求。汽车的高安全性、高环保性及多元化的个性在紧固件的表面防护技术上也得到了体现。目前汽车上紧固件的表面处理工艺主要有氧化.(发黑)、磷化、电镜(锁锌、锌铢合金、装饰铭)、达克罗涂覆等。众所周知,氧化(发黑)处理存在能耗大、工艺不稳定、膜层不牢固等缺点;磷化处理的耐腐蚀性能差;电镜的钝化处理液和达克罗涂料中都含有 C产,不环保,普通电锁层的耐腐蚀性能在 144 小时左右,达克罗涂覆耐腐蚀性能 可以达到 500- 1000 小时,但成本比较高,膜层耐潮湿性差(耐湿热240 小时),不耐磨。
为了提高紧固件表面处理质量及符合环保***的需求,除了上述表面处理工艺外,国外汽车公司有采用阴极电泳涂装工艺对螺栓等紧固件进行表面处理。根据紧固件不同的质量要求,采用不同的工艺方案,其耐盐雾性能可达到 240-1000 小时以上,而且漆膜磨擦系数适宜 ,不影响产品 装配,可以代替电锁的钝化工艺,有利于环保。
阴极电泳涂装由于机械化程度高、环保、漆膜具有优异的耐腐蚀性能,在汽车车身及零部件涂装上已应用数年,是成熟的工艺。但在螺栓等紧固件上应用在国内尚属空白,确实是一项新技术,是电泳涂装的 一个新领域。在原有成熟的电泳涂装工艺的基础上,进行了大量试验研究,验证了电泳涂装工艺在紧固件上应用的可行性,并与现应用的电锁及达克罗涂覆等工艺进行了性能和成本比较。
通过电泳涂装在紧固件上的应用工艺试验研究得出以下结论:
(1 ) 紧固件采用电泳涂装进行表面处理的工艺方案可行。
(2 )必须采用紧固件电泳涂料才能达到紧固件表面处理质量要求。
(3 )紧固件采用电泳涂装工艺:从质量和成本上以及从环保要求方面都具有较好的社会效益。
汽车轻量化用高强度钢零部件的表面性能要求
汽车应用的所有钢铁零件,在多种环境中都需要进行表面防护处理,包括电镀层、化学镀层、有机涂层(油漆)等,目的主要是为了表面防护(防腐蚀)的需要,当然也有表面装饰、耐磨等要求。相对于汽车用普通钢板材料的表面处理来说,高强度钢板尽管强度高,但是材料本身的厚度薄,为了使用过程中的,对其表面涂镀层的耐腐蚀性能的要求比普通碳钢零件要高。
随着汽车轻量化的发展和高强度钢铁零件的大量应用,世界一些的汽车厂商对于高强度钢铁电镀锌零件的中性盐雾试验出白锈时间由原来的72~120 h,阳极电泳漆用量,提高到了 168~240 h。出红锈时间由312 h提高到720h以上。当然,电镀锌镍合金的汽车零件和电镀锌、锌镍再阴极电泳的零件耐腐蚀性能的要求会更高。
除了汽车零部件电镀层耐腐蚀性能高之外,由于高强度钢零件在电镀过程中会析氢,容易引起高强度钢零件的氢脆敏***增加,因此,在高强度钢铁汽车零件电镀后要进行严格的除氢工艺进行处理,以消除汽车高强度钢电镀零件的氢脆敏***。
另外,阳极电泳漆固化温度,有些汽车高强度钢铁零件的表面镀层有滑动磨损性能的要求,阳极电泳漆不上膜,希望零件表面有更稳定的低摩擦系数和低的磨损率。一般镀锌层的表面摩擦系数在0.02~0.16。这也需要在镀锌钝化之后的封闭溶液里,加入一些减摩物质(如二硫化钼、聚四氟乙烯等),才能满足这种低摩擦系数的性能要求。
一些汽车厂商要求经过镀锌、镀锌镍合金镀层既要进行三价铬钝化,提高镀层的耐腐蚀性能,同时还希望保留镀锌、镀锌镍的本色,目前国内外通常是通过镀锌镍钝化后的封闭,即可以消除零件镀层钝化膜的色泽,说明封闭实现了很好的遮色效果,同时提高了电镀零件的耐腐蚀性能。另外,这种封闭有时还可以满足汽车高强度钢铁零件的表面镀层滑动磨损性能的要求,通过钝化后的封闭实现了稳定的低摩擦系数和磨损率,零件表面摩擦系数在0.10~0.16之间。
车架阴极电泳技术浅析(一)
电泳包括四个过程:
电解(分解)在阴极为电解反应,双组分水性阳极电泳漆,通电作用下水被分解生成氢气及氢氧根离子,当阳离子与氢氧根作用变为不溶于水的物质,形成涂膜沉积。
电泳动(泳动)树脂阳离子及氢离子在电场的作用下向阴极移动过程。
电沉积(析出)在被涂工件表面,由于阴极呈碱性,树脂阳离子与氢氧根作用析出不沉积物。
电渗(脱水)涂料固体与工件表面上的涂膜具有多数毛细孔,在电场作用下引起涂膜脱水,水从阴极涂膜中排渗出来,而涂膜则吸附于工件表面。电解、 电泳动、电沉积、电渗就是整个电泳过程。
电泳涂漆是一种利用高分子电解质的电泳运动与析离现象的涂漆方法。经电泳的涂层漆膜较为丰满、均匀、平整、光滑等优点,涂层漆膜的硬度、附着力、耐腐蚀性明显优于其它涂装工艺;采用水溶性涂料,以水为溶解介质,节省了大量,无火灾***;电泳涂装,涂料的利用率高,节省涂料用量,减少的电泳成本;
连续化生产,。
电泳涂装设备复杂,***费用高,耗电量大。设备维护和维修要求较高;采用水溶性涂料,在涂装过程中不能改变颜色,涂料稳定性不易控制。实验室人员和操作人员需要严格培训,性强。
车架电泳线为轻型货车提供车架,车架电泳线生产节拍为2.***in , 车架要求长度不超过9m, 高度不超过 0.6m , 宽度不超过1.2m, 全部涵盖了轻卡部腹高170 - 250mm 之间的车架。由于车架所用钢材一般都是厚热轧板经冲压成,其左右纵梁和若干横梁及部分铸件再通过柳接或螺栓连接成车架。表面存在大量的氧化皮及铁锈及油污,在进入涂装前应对氧化皮、锈蚀、油污进行处理。电泳工艺过程比较复杂,其中任何一个环节出现问题,都会影响到车架表面的漆膜质量。
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