汽車底盤零件陰極電泳涂裝工藝實例

對于汽車底盤零件, 一般采用陰極電泳涂裝來提高其耐腐蝕性。國外汽車制造商對其要求很嚴(yán)格, 陰極電泳涂裝的設(shè)備已比較成熟, 要達(dá)到, 關(guān)鍵在于工藝管理。筆者通過實踐, 總結(jié)了一套切實可行的涂裝工藝方案, 供大家參考 。

工藝流程及參數(shù)

工藝流程

工藝流程如下:

預(yù)備水洗、一次脫脂、二次脫脂、水洗1、水洗2、表面調(diào)整、磷化處理、水洗3、水洗4、酸洗、純水洗、第二純水洗、第三純水洗、第四純水洗、干燥、冷卻、電泳涂裝、回收 4聯(lián)水洗、烘烤干燥

工藝參數(shù)管理：

預(yù)備水洗 :污染度 10 pt  以下 ;噴淋壓力 0.3 ～0.6 kg/ cm2 ;

一次脫脂 :游離堿度 18 ～ 20 pt ;噴淋壓力 0.8 ～1.4 kg/ cm2 ;溫度 40 ～ 45 ℃;

二次脫脂 :游離堿度 18 ～ 20 pt ;噴淋壓力 0.8 ～1.4 kg/ cm2 ;溫度 40 ～ 45 ℃;

水洗 1 :噴淋壓力 0.8 ～ 1.4 kg/ cm2 ;

水洗 2 :污染度 4 pt 以下 ;噴淋壓力0.8 ～ 1.5 kg/cm2 ;

表面調(diào)整 :pH 值 8.5 ～ 9.5 ;噴淋壓力 0.4 ～ 0.8kg/ cm2 ;

磷化處理:全酸度 22 ～ 24 pt ; 游離酸度 0.7～ 1.1 pt ;促進(jìn)劑 2.5 ～3.5 pt ;溫度 40 ～ 45 ℃;

水洗 3 :噴淋壓力 0.8 ～ 1.2 kg/ cm2 ;

水洗 4 :污染度 0.2  pt  以下 ;電導(dǎo)率 150 ～ 300μS/ cm ;噴淋壓力 0.8 ～ 1.4 kg/ cm2 ;

酸洗 :Cr6 濃度 1.5 ～ 3.5 pt ;pH 值 3.5 ～5.0 ;噴淋壓力 0.2 ～ 0.5 kg/ cm2 ;

純水洗 :噴淋壓力 0.4 ～ 0.8 kg/ cm2 ;

第二純水洗 :噴淋壓力 0.8 ～ 1.5 kg/ cm2 ;

第三純水洗 :噴淋壓力 0.4 ～ 0.8 kg/ cm2 ;電導(dǎo)率 30 μS/ cm 以下;

第四純水洗 :電導(dǎo)率 2 μS/ cm 以下;

干燥溫度 60 ～ 120 ℃;

冷卻溫度 30 ℃以下;

汽車輕量化鋼材及零部件表面處理技術(shù)的發(fā)展趨勢（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、保險杠等零部件的制造。

一些汽車廠商通過優(yōu)化汽車各個部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計，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)。

在過去的20年，使用高強(qiáng)度鋼的汽車車身設(shè)計得到了快速的增長，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)計的主要驅(qū)動力。未來的發(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，因為它依賴于汽車制造過程中應(yīng)用的特定成形過程，需要不同的特性要求，如局部和全部成形性的加工設(shè)計。這將已知的材料概念擴(kuò)展到新的維度，如均勻伸長、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，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整車結(jié)構(gòu)耐撞性的影響。在車輛碰撞實驗中發(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?

汽車輕量化用高強(qiáng)度鋼零部件的表面性能要求

汽車應(yīng)用的所有鋼鐵零件，在多種環(huán)境中都需要進(jìn)行表面防護(hù)處理，包括電鍍層、化學(xué)鍍層、有機(jī)涂層（油漆）等，目的主要是為了表面防護(hù)（防腐蝕）的需要，當(dāng)然也有表面裝飾、耐磨等要求。相對于汽車用普通鋼板材料的表面處理來說，高強(qiáng)度鋼板盡管強(qiáng)度高，但是材料本身的厚度薄，為了使用過程中的安全可靠，對其表面涂鍍層的耐腐蝕性能的要求比普通碳鋼零件要高。

隨著汽車輕量化的發(fā)展和高強(qiáng)度鋼鐵零件的大量應(yīng)用，世界一些的汽車廠商對于高強(qiáng)度鋼鐵電鍍鋅零件的中性鹽霧試驗出白銹時間由原來的72～120 h，提高到了 168～240 h。出紅銹時間由312 h提高到720h以上。當(dāng)然，電鍍鋅鎳合金的汽車零件和電鍍鋅、鋅鎳再陰極電泳的零件耐腐蝕性能的要求會更高。

除了汽車零部件電鍍層耐腐蝕性能高之外，由于高強(qiáng)度鋼零件在電鍍過程中會析氫，容易引起高強(qiáng)度鋼零件的氫脆敏感性增加，因此，在高強(qiáng)度鋼鐵汽車零件電鍍后要進(jìn)行嚴(yán)格的除氫工藝進(jìn)行處理，以消除汽車高強(qiáng)度鋼電鍍零件的氫脆敏感性。

另外，有些汽車高強(qiáng)度鋼鐵零件的表面鍍層有滑動磨損性能的要求，希望零件表面有更穩(wěn)定的低摩擦系數(shù)和低的磨損率。一般鍍鋅層的表面摩擦系數(shù)在0.02～0.16。這也需要在鍍鋅鈍化之后的封閉溶液里，加入一些減摩物質(zhì)（如二硫化鉬、聚四氟乙烯等），才能滿足這種低摩擦系數(shù)的性能要求。

一些汽車廠商要求經(jīng)過鍍鋅、鍍鋅鎳合金鍍層既要進(jìn)行三價鉻鈍化，提高鍍層的耐腐蝕性能，同時還希望保留鍍鋅、鍍鋅鎳的本色，目前國內(nèi)外通常是通過鍍鋅鎳鈍化后的封閉，即可以消除零件鍍層鈍化膜的色澤，說明封閉實現(xiàn)了很好的遮色效果，同時提高了電鍍零件的耐腐蝕性能。另外，這種封閉有時還可以滿足汽車高強(qiáng)度鋼鐵零件的表面鍍層滑動磨損性能的要求，通過鈍化后的封閉實現(xiàn)了穩(wěn)定的低摩擦系數(shù)和磨損率，零件表面摩擦系數(shù)在0.10～0.16之間。