Mètodes de Tractament de Superfície i Plans de Proves per a Parts Metàl·liques Automotives

Gràcies per llegir el blog de Shaoyi. Ens especialitzem en oferir insights del sector i les darreres tendències en fabricació per al sector de la fabricació de parts metàl·liques. Shaoyi es centra en produir components metàl·lics per a l'automoció mitjançant processos de fabricació diversificats. Avui, explorarem una pràctica comuna en l'indústria automotiva: el tractament de superfícies.

Resum de l'article

La tecnologia de tractament de superfícies preserva les propietats originals del material base mentre millora el rendiment de la superfície — millorant les característiques físiques i mecàniques. Aquest article detalla els tractaments de superfície adequats per a parts metàl·liques produïdes per tala, estampació, fundició, forja, etc. Analitza plans de proves de tractament (p. ex., electroplacat, llançament de grans, sablatge, trepitjat, pulverització), oferint referències per al desenvolupament i verificació de parts metàl·liques automotives tractades superficialment per assegurar-ne la qualitat i eficàcia.

Tractament de superfície de Parts metàl·liques per a l'automoció

En la fabricació automotiva, les parts metàl·liques constitueixen entre un 60%-70% del total de components, mentre la majoria d'ells que requereixen tractament de superfície.  fabricants de peces d'automòbil a través de el seu procés manté l'integritat del material base mentre afegeix noves propietats de superfície, alterant les condicions de la superfície per millorar el rendiment. Els tractaments de superfície amplàriament utilitzats es divideixen en dues categories:

• Tractaments químics (electroplacat, electroforesi, passivació).
• Tractaments mecànics (llançament de grans, sablatge, pulverització) [1].

Les diferents tècniques tenen objectius i processos diferents, el que requereix plans de prova variats en la verificació de les parts. Plans inadequats impacten directament la qualitat i els plams de desenvolupament de noves parts.

Electroplatge Pendent Electroplatge

1.  Funcions del Tractament de Superfície

El tractament de superfície crea una capa superficial amb propietats distinctes del material base mitjançant mètodes físics/químics. Objectius principals inclouen:

• Millora Decorativa
  Polit superfícies per a un atrac desestètic (p. ex., logotips d'automòbils, paragolpes, rodaments). La cromatura/zincat millora l'aparença visual, augmentant la preferència del consumidor.

• Melhores del rendiment

• Resistència a la corrosió/usura : La carburització/nitruració endur les superfícies de les parts del motor sota alta càrrega (pistons, bielas) mentre manté la ductilitat al nucli.
• Anti-corrosió : El zincat/nickelat o tractaments d'oxidació protegeixen els elements d'unió (xarxes, nusos).

• Refinament de la superfície
  L'escombratge a presa/poliment elimina els borreguts i l'escama dels brutos fundits/forgats, millorant la planessa.

• Modificació de la propietat tèrmica
  Revessaments d'alta conductivitat per a parts de transferència de calor; materials isolants per a l'isolació tèrmica.

• Ajust de la propietat elèctrica
  Electroplating amb cobret/plata per a conductivitat; pintures/films isolants per a superfícies no conductores.

• Millora de l'adesió
  L'esbarjadura/fosfatització prepara superfícies per a pintar, millorant la resistència d'unió de la revestiment.

Peça electroplacades

2.  Mètodes de tractament de superfície i plans de prova

Fabricació metàl·lica automotiva principalment abarca maquinari, estampació, fundició per pressió, forja i metallurgia en pols. Les components metàl·liques produïdes per diferents processos mostren propietats físiques i mecàniques distinctes, el que duu a objectius variats per al tractament de superfície. En conseqüència, els mètodes de tractament de superfície aplicables i els plans de proves de verificació del component corresponents difereixen en conseqüència. Els mètodes de tractament de superfície més utilitzats per a metall auto  peces inclouen electroplacat, llançament de grans, sablatge, llançament de grans per endurir i recobriment per aspersió, com s'analitza detalladament a continuació.

2.1 Electroplacat

El revestiment electroquímic depósito ions metàl·lics sobre substrats conductors a partir d'una solució electrolítica [3], ampliament utilitzat per a panells del cos i elements d'unió per millorar la resistència a la corrosió i l'estètica. Els recobriments (zin, crom, cobre, etc.) varien segons l'objectiu (Taula 1).

2. 2 Revestiment de zinc (40-50% de les aplicacions): La resistència a la corrosió està correlacionada amb l'espessor (Taula 2). Els riscos d'embritlleig per hidrogen en elements d'unió de força alta (> grau 10.9) requereixen un tractament post-revestiment per eliminar l'hidrogen i complir amb GB/T 3098.17.

Taula 1 Comparativa de Revestiments Electroquímics

Taula 2 Estàndards de Prova de Nebulització Salina per a Elements d'Unió Revestits de Zin

2.3Blasteig de grans

Utilitzant la força centrífuga, esferes de 0.2-3.0 mm (acer inoxidable/acer fundit) eliminen contaminants, borregues i tensions mentre aspergen les superfícies per millorar l'adesió del recobriment [5]. Les proves post-tractament inclouen:

 Inspecció d'aparença : Sense ferralla/escama.

 Nivell de neteja : Classificat per la relació d'àrea de diferències d'ombra/color.

 Rugositat de la superfície/revestiment : Mesurat seguint els estàndards especificats (Taula 3).

Taula3  Prova de Llançament de Grans  Criteris

2. 3 Arenatge

L'aire comprimit impulsa l'abrasiu ( sorra de ferro / emeri) per netejar superfícies, millorar la netesa i ajustar la rugositat. Ideal per a aplicacions amb altes demandes. Les proves inclouen:

l Inspecció visual : Assegureu-vos que no quedi cap cantonada sense netejar.

l Netesa/asperitat : Mesurat sota il·luminació adequada.

2. 4 Pellotge

Semblant al pellotge però utilitzant grans metàl·liques de 0.2-2.5 mm, principalment per a peçes fundides/forgjades complexes per eliminar la escoria/rus. Les proves es reflecteixen com en el pellotge degut a efectes similars a la superfície.

2.5 Aspersion

L'aspersion aireu/electrostàtica aplica revestiments atomitzats. L'aspersion electrostàtica ofereix una major eficiència però requereix substrats conductors [6].

Per a les peces recobertes per aspersion, les inspeccions solen implicar comprovacions de l'aparença, mesures de l'espessor del recobriment/duretat de la superfície i proves d'adesió, resistència a la corrosió i durabilitat ambiental. Les defects normals de la superfície —com ara la formació de partícules, el lliscament, l'efecte 'pell d'àngel', el blanquejament i el rugositat— es detecten mitjançant inspeccions visuals o comparacions amb mostres estàndard.

La prova de duretat de la superfície utilitza el mètode del llapis HB: un llapis HB no aguditjat es traça a 45° sobre la superfície amb la pressió normal d'escriure. Després d'empassar amb un full sense pols humit, només són acceptables rascades lleugeres (sense exposició del substrat).

La prova d'adhesió segueix els estàndards de tall creuats ISO 2409: es talla una graella de 10×10 (espaiament de 1mm) a través de la cobertura utilitzant una llama. S'aplica una cinta adhesiva 3M, es deixa durant 1 minut i després s'arreu ràpidament a 45°. Les notes d'adhesió es determinen en funció de l'àrea de desplaçament de la cobertura (veure Taula 4). Es realitzen proves addicionals —incloent cicles tèrmics, resistència als solvents i resistència a l'abrasió— segons els requisits d'aplicació per validar la resistència al temps, als solvents i a la fricció.

Diferent processos de components metàl·lics automotius i les especificacions dictaminen les opcions de tractament superficial, requereixent protocolls de verificació personals per a cada mètode. Unes proves robustes asseguren que la qualitat del tractament superficial compleix les necessitats del client. Com que els components representen entre el 60% i el 70% del cost total del vehicle, els fabricants desenvolupen contínuament tractaments superficials eficients energèticament, amigables amb l'ambient i de rendiment alt per reduir costos i millorar la tecnologia.

Referències
[1] Estàndards industrials per a la classificació del tractament superficial.
[3] Fundamentals del procés d'eletroplacatge.
[4] Correlació entre l'espessor de la capa de zinx i la resistència a la corrosió.
[5] Mecanisme i aplicacions del llançament de grans.
[6] Llínies directrius de la tecnologia d'esprai per components automotius.