Oberflächenbehandlungsverfahren und Testpläne für Automobilmetallteile

Vielen Dank, dass Sie Shaoyis Blog lesen. Wir spezialisieren uns darauf, Branchenkenntnisse und die neuesten Trends im Bereich der Metallteilefertigung bereitzustellen. Shaoyi konzentriert sich auf die Herstellung von Automobil-Metallkomponenten durch verschiedene Fertigungsprozesse. Heute werden wir eine gängige Praxis in der Automobilindustrie untersuchen: die Oberflächenbehandlung.

Artikelzusammenfassung

Die Oberflächenbehandlungstechnologie bewahrt das Grundmaterial in seinen ursprünglichen Eigenschaften, während sie die Oberflächenleistung verbessert - physikalische und mechanische Merkmale werden optimiert. Dieser Artikel beschreibt geeignete Oberflächenbehandlungen für Metallteile, die durch Fräsen, Stanzung, Gießen, Schmieden usw. hergestellt wurden. Er analysiert Behandlungstestpläne (z. B. Elektroplattierung, Schussstrahlen, Sandstrahlen, Kugelstrahlen, Sprühen) und bietet Referenzen für die Entwicklung und Überprüfung von Oberflächenbehandlungen für Automobil-Metallteile, um Qualität und Effektivität sicherzustellen.

Oberflächenbehandlung von Teile aus Metall für Fahrzeuge

In der Automobilherstellung machen Metallteile 60%-70% aller Komponenten aus, während die meisten von ihnen erfordert Oberflächenbehandlung.  hersteller von Autoteilen durch sein Prozess bewahrt die Integrität des Grundmaterials, während er neue Oberflächeneigenschaften hinzufügt und Oberflächenbedingungen ändert, um die Leistung zu verbessern. Breit verwendete Oberflächenbehandlungen fallen in zwei Kategorien:

• Chemische Behandlungen (Elektroplattieren, Elektrophorese, Passivierung).
• Maschinelle Behandlungen (Schussguss, Sandstrahlen, Sprühen) [1].

Verschiedene Techniken haben unterschiedliche Zwecke und Prozesse, was unterschiedliche Testpläne für die Teilverifizierung erfordert. Unzureichende Pläne beeinflussen direkt die Qualität und Fristen der Entwicklung neuer Teile.

Verkleidung Hängen Verkleidung

1.  Funktionen der Oberflächenbehandlung

Die Oberflächenbehandlung erstellt mittels physikalischer/chemischer Methoden eine Schicht mit Eigenschaften, die sich von denen des Basismaterials unterscheiden. Wesentliche Ziele umfassen:

• Dekoratives Enhancement
  Veredelt Oberflächen zur optischen Verbesserung (z. B. Autologos, Kotflügel, Felgen). Chrom/Zink-Verchromung steigert das visuelle Erscheinungsbild und fördert die Konsumentenpräferenz.

• Leistungssteigerungen

• Korrosions-/Verschleißwiderstand : Carburizing/Nitriding verhärtet Oberflächen von hochbelasteten Motorbauteilen (Kolben, Kurbelwellen) während der Kernzug widerstanden bleibt.
• Korrosionsschutz : Zink/Nickel-Verplattung oder Oxidationsbehandlungen schützen Befestigungselemente (Schrauben, Muttern).

• Oberflächenverfeinerung
  Schrotschleudern/Polieren entfernt Faserrisse und Schuppen von Gusseinsätzen/Gebläsen, was die Flachheit verbessert.

• Thermoeigenschaftsänderung
  Kohleitfähige Beschichtungen für Wärmeübertragungsteile; Isoliermaterialien für thermische Isolation.

• Anpassung der elektrischen Eigenschaften
  Elektroplattierung mit Kupfer/Silber für Leitfähigkeit; isolierende Lacke/Filme für nicht leitende Oberflächen.

• Verbesserung der Haftfähigkeit
  Strahlrosten/Phosphatisieren bereitet Oberflächen für das Lackieren vor und erhöht die Haftkraft der Beschichtung.

Elektroplattierte Teile

2.  Oberflächenbehandlungsmethoden und Testpläne

Automobil-Metallverarbeitung umfasst hauptsächlich Fräsen, Stanzten, Druckguss, Schmieden und Pulvermetallurgie. Metallkomponenten, die durch verschiedene Prozesse hergestellt werden, zeigen unterschiedliche physikalische und mechanische Eigenschaften, was zu verschiedenen Zielsetzungen für die Oberflächenbehandlung führt. Daher unterscheiden sich die anwendbaren Oberflächenbehandlungsmethoden und die entsprechenden Komponentenprüfungspläne. Die am häufigsten verwendeten Oberflächenbehandlungsmethoden für metallauto  ersatzteile umfassen Elektroplattierung, Schussstrahlen, Sandstrahlen, Schusspeenung und Sprühbeschichtung, wie im Folgenden detailliert analysiert.

2. 1 Elektroplattierung

Elektroplattierung deponiert Metallionen auf leitfähige Substrate aus einer elektrolytischen Lösung [3], weit verbreitet für Karosserieelemente und Verschlingungen, um Korrosionsbeständigkeit und Ästhetik zu verbessern. Beschichtungen (Zink, Chrom, Kupfer usw.) variieren je nach Zweck (Tabelle 1).

2. Die 2 - Zinkplattierung (40-50 % der Anwendungen): Die Korrosionsbeständigkeit korreliert mit der Dicke (Tabelle 2). Ein Risiko von Wasserstoffbrüchigkeit in hochfesten Verschlingungen (> Stufe 10.9) erfordert eine nachfolgende Entwasserstoffung und die Konformität mit GB/T 3098. 17.

Tabelle 1 Vergleich der Elektroplattierungsbeschichtungen

Tabelle 2 Zinkschicht-Schnellverschluss-Korrosionstest-Normen

2.3Schussstrahl

Durch die Verwendung von Zentrifugalkraft, 0,2-3,0 mm Kugeln (Edelstahl/Gusseisen) entfernen Kontaminanten, Faserrisse und Spannungen, während sie Oberflächen rau machen für eine bessere Beschichtungshaftung [5]. Nachbehandlungstests umfassen:

 Aussehungsprüfung : Kein Rost/Schuppe.

 Reinigungsniveau : Gradiert nach Schatten/Farbuントterschiedsflächenverhältnis.

 Oberflächenrauheit/-bedeckung : Gemessen nach vorgegebenen Normen (Tabelle 3).

Tabelle3  Schrotschleudern-Test  Kriterien

2. 3 Sandstrahlverfahren

Druckluft treibt Schleifmittel (Eisensand/Emery) an, um Oberflächen zu reinigen, die Sauberkeit zu verbessern und die Rauigkeit anzupassen. Ideal für anspruchsvolle Anwendungen. Tests umfassen:

l Sichtprüfung : Stellen Sie sicher, dass keine Ecken übersehen werden.

l Sauberkeit/Rauigkeit : Unter ausreichender Beleuchtung gemessen.

2. 4 Shot Peening

Ähnlich wie Schussstrahlen, aber mit 0,2-2,5 mm Metallkugeln, hauptsächlich für komplexe Gusseinsätze zur Entfernung von Schuppen/Rost. Tests spiegeln Schussstrahlen wider aufgrund vergleichbarer Oberflächeneffekte.

2,5 Sprühen

Luft-/elektrostatisches Sprühen wendet vernebelte Beschichtungen an. Elektrostatisches Sprühen bietet höhere Effizienz, erfordert jedoch leitfähige Substrate [6].

Bei sprühbeschichteten Teilen umfassen Inspektionen typischerweise optische Prüfungen, Messungen der Beschichtungsdicke/Oberflächenhärte und Tests auf Haftvermögen, Korrosionsbeständigkeit und Umweltdauerhaftigkeit. Gemeine Oberflächenfehler – wie Partikelbildung, Tropfenbildung, Orangenschaleffekt, Verweißung und Wellenbildung – werden durch visuelle Inspektion oder Vergleich mit Standardsamples erkannt.

Die Oberflächenhärteprüfung erfolgt mit der HB-Bleistiftmethode: Ein nicht gespitzter HB-Bleistift wird unter 45° über die Oberfläche mit normaler Schreibdruckstärke gezogen. Nach Wischen mit einem feuchten staubfreien Tuch sind nur leichte Kratzer (keine Substratausprägung) zulässig.

Haftprüfung gemäß ISO 2409 Kreuzschlitz-Standard: Ein 10×10-Gitter (1 mm Abstand) wird mit einem Messer durch den Beschichtungsfilm geschnitten. 3M Klebeband wird aufgebracht, eine Minute warten lassen und dann in 45° Winkel schnell abgerissen. Haftnoten werden anhand der abgelösten Beschichtungsfläche bestimmt (siehe Tabelle 4). Zusätzliche Tests – darunter thermisches Zyklen, Lösungsmittelbeständigkeit und Schleifbeständigkeit – werden je nach Anwendungsanforderungen durchgeführt, um das Wetter-, Lösungsmittel- und Reibungsverhalten zu überprüfen.

Unterschiedlich prozesse für metallene Automobilkomponenten und Spezifikationen bestimmen die Wahl der Oberflächenbehandlung, was angepasste Verifizierungsprotokolle für jede Methode erfordert. Sorgfältige Prüfungen stellen sicher, dass die Qualität der Oberflächenbehandlung den Kundenanforderungen entspricht. Da Komponenten 60%-70% der Gesamtkosten eines Fahrzeugs ausmachen, entwickeln Hersteller kontinuierlich energieeffiziente, umweltfreundliche und leistungsstarke Oberflächenbehandlungen, um Kosten zu senken und Technologien zu verbessern.

Referenzen
[1] Branchenstandards für die Klassifizierung von Oberflächenbehandlungen.
[3] Grundlagen des Elektroplattierungsprozesses.
[4] Korrelation zwischen Zinkschichtdicken und Korrosionsbeständigkeit.
[5] Schussstrahlmechanismus und Anwendungen.
[6] Sprühtechnologie-Leitfaden für Automobilkomponenten.