Μέθοδοι Επεξεργασίας Επιφανειών και Σχέδια Δοκιμών για Μεταλλικά Κομμάτια Αυτοκινήτων

Ευχαριστούμε που διαβάζετε το ιστολόγιο του Shaoyi. Ειδικευόμαστε στην παροχή βιβλίων γνώσης και των τελευταίων τάσεων παραγωγής για τον τομέα παραγωγής μεταλλικών μερών. Το Shaoyi επικεντρώνεται στην παραγωγή αυτοκινητοβιομηχανικών μεταλλικών συστατικών μέσω διαφόρων διαδικασιών παραγωγής. Σήμερα, θα εξετάσουμε μια κοινή πρακτική στην αυτοκινητοβιομηχανία: την επεξεργασία επιφανειών.

Περίληψη Άρθρου

Η τεχνολογία επεξεργασίας επιφανειών διατηρεί τις αρχικές ιδιότητες του βασικού υλικού ενώ βελτιώνει τις επιφανειακές ιδιότητες—βελτιώνοντας τις φυσικές και μηχανικές παραμέτρους. Αυτό το άρθρο παρουσιάζει κατάλληλες μέθοδους επεξεργασίας επιφανειών για μεταλλικά μέρη που παράγονται μέσω μηχανοποίησης, χτυπισμού, καστινής, κυρμαίνων, κλπ. Αναλύει σχέδια δοκιμών επεξεργασίας (π.χ., ηλεκτροχρωματισμός, βλάστηση με κουράσια, βλάστηση με Soras, βλάστηση με καλάβες, ράβδιση), προσφέροντας αναφορές για την ανάπτυξη και επαλήθευση μεταλλικών μερών με επεξεργασμένες επιφανείς στην αυτοκινητοβιομηχανία για να εξασφαλιστεί η ποιότητα και αποτελεσματικότητα.

Επεξεργασία Επιφανειών Μέρη από μέταλλο αυτοκινήτων

Στην παραγωγή αυτοκινήτων, τα μεταλλικά μέρη αποτελούν το 60%-70% των συνολικών συστατικών, ενώ οι περισσότερες από αυτά που απαιτούν επεξεργασία επιφάνειας.  κατασκευαστές των μερών αυτοκινήτου μέσω το προσδιορισμένο πρότυπο διατηρεί την ακεραιότητα του βασικού υλικού ενώ προσθέτει νέα ιδιότητα επιφάνειας, αλλάζοντας τις συνθήκες επιφάνειας για να ενισχύσει την απόδοση. Οι ευρέως χρησιμοποιούμενες επεξεργασίες επιφάνειας περιλαμβάνουν δύο κατηγορίες:

• Χημικές επεξεργασίες (ηλεκτροπλατυσμός, ηλεκτροφόρηση, πασιβοποίηση).
• Μηχανικές επεξεργασίες (βελτιστοποίηση με καταπόντευση, βελτιστοποίηση με οξυβλητικό, ραντσαρισμός) [1].

Διαφορετικές τεχνικές έχουν διαφορετικούς σκοπούς και διαδικασίες, απαιτώντας διαφορετικά σχέδια δοκιμών στην επαλήθευση μερών. Ανεπαρκή σχέδια επηρεάζουν άμεσα την ποιότητα και τους χρονοδιαγράμματες ανάπτυξης νέων μερών.

Επιμετάλλωση Κρεμαστό Επιμετάλλωση

1.  Συναρτήσεις Επιφανειακής Αναχλωρωτικής

Η επιφανειακή αναχλωρωτική δημιουργεί ένα επιφανειακό στρώμα με ιδιότητες διαφορετικές από το βασικό υλικό μέσω φυσικών/χημικών μεθόδων. Κύριοι στόχοι περιλαμβάνουν:

• Κοσμητική Βελτίωση
  Λακτίζει επιφάνειες για αισθητική επιθυμητότητα (π.χ., λογότυπο αυτοκινήτου, προβλεπτικά, κινητήρια κόλλα). Η κρομική/ζινκ πλάκα βελτιώνει την οπτική εμφάνιση, αυξάνοντας την προτίμηση των καταναλωτών.

• Αναβαθμίσεις Απόδοσης

• Αντοχή σε διάβρωση/ξεφύλλωση : Η καρβουρισμός/νιτριδοποίηση σκληρύνει τις επιφάνειες υψηλής φορτίασης μερών μηχανής (πιστόνια, συνδετικά) ενώ διατηρεί την αντοχή του πυρήνα.
• Αντίσταση στη διάβρωση : Η χρωματισμένη με ζινκ/νικέλι ή οξείδωση προστατεύει τα συρριζόμενα (βολτς, ντομπάκια).

• Βελτίωση Επιφάνειας
  Η βελτιστοποίηση με σφαιρίδια/απολασπαρισμός αφαιρεί τις κούρες και την καθάρα από κατεστωμένα/κατεδαφισμένα κεντήματα, βελτιώνοντας την ισορροπία.

• Τροποποίηση Θερμικών Ιδιοτήτων
  Επιβλύστρωση με υψηλότερη διαφορά για τμήματα μεταφοράς θερμότητας· απομονωτικά υλικά για θερμική απομόνωση.

• Συντονισμός Ηλεκτρικών Ιδιοτήτων
  Ηλεκτρογάλvanοση με κασσίτερο/άργυρο για διαχύτηση· απομονωτικές ποντίκιες/ταινίες για μη διαχυτικές επιφάνειες.

• Βελτίωση Επιχείρησης
  Η ψημένη ή φωσφούρευση προετοιμάζει επιφάνειες για βερνίκι, ενισχύοντας τη δύναμη συνδέσεως της κάλυψης.

Ηλεκτρογαλβανισμένα μέρη

2.  Μέθοδοι Επεξεργασίας Επιφανειών και Σχέδια Δοκιμών

Κατασκευή μετάλλων αυτοκινήτων αφορά κυρίως το μηχανικό, χαλκωματικό, αποχαλκωματικό, καταχαλκωματικό και πυροχαλκωματικό. Τα μετάλλινα κομμάτια που παράγονται με διαφορετικές διαδικασίες παρουσιάζουν διαφορετικές φυσικές και μηχανικές ιδιότητες, που οδηγούν σε διαφορετικούς στόχους για την επεξεργασία επιφανειών. Για αυτόν τον λόγο, οι εφαρμόσιμες μέθοδοι επεξεργασίας επιφανειών και τα αντίστοιχα σχέδια δοκιμών επαλήθευσης των κομματιών διαφέρουν ανάλογα. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μέθοδοι επεξεργασίας επιφανειών για μεταλλικά αυτοκινητών  εξαρτήματα περιλαμβάνουν ηλεκτρογαλβανισμό, βλάστηση με σφαιρίδια, ψημμοβλάστηση, κορυφοβλάστηση με σφαιρίδια και επιβολή με αέριο, όπως αναλύονται λεπτομερώς παρακάτω.

2. 1 Ηλεκτρογαλβανισμός

Ο ηλεκτρογαλβανισμός αποθηκεύει μεταλλικά ιόντα σε διαξοδικά υποστρώματα από μια ηλεκτρολυτική λύση [3], ευρέως χρησιμοποιημένος για τα πάνελ σώματος και τα δεσμώσεις για να ενισχύσει την αντοχή στη διάβρωση και την αέσθηση. Οι καλύψεις (ζινκ, κρούμιο, κοππέριο, κλπ.) διαφέρουν με βάση το σκοπό (Πίνακας 1).

2. 2 Επικάλυψη από ψευδάργυρο (40-50% των εφαρμογών): Η αντοχή στη διάβρωση συσχετίζεται με το πάχος (Πίνακας 2). Τα κινδύνοι διαβρώσεως υδρογόνου σε δεσμώσεις υψηλής ισχύος (>10. 9 βαθμός) απαιτούν αποδιάβρωση μετά τον γαλβανισμό και συμμόρφωση με την GB/T 3098. 17.

Πίνακας 1 Συγκριτικές Αξιολογήσεις Ηλεκτρογαλβανισμού

Τυποποιημένες Προδιαγραφές Δοκιμής Ατμού Αλάτιου Γραμμικών Συσχετιστικών με Διάχυση Ζινκ

2.3Εκρηκτικά

Χρησιμοποιώντας κεντριφυγή δύναμη, σφαιρίδια 0.2-3.0mm (ανθρακωτό χάλκαλι/αδράνειο χάλκαλι) αφαιρούν ρύπους, κοπές και τάσεις ενώ ασπραίνουν τις επιφάνειες για καλύτερη κολλητικότητα καλύψεων [5]. Τεστ προϋπολογισμού περιλαμβάνουν:

 Έλεγχος εμφάνισης : Χωρίς ρζα/σκάλα.

 Επίπεδο καθαρισμού : Βαθμολογείται με βάση τον λόγο διαφοράς σκιάς/χρώματος.

 Ασθενής επιφάνεια/κάλυψη : Μετρήθηκε μέσω καθορισμένων προτύπων (Ταμπλό 3).

Ταμπλό3  Δοκιμή Βλάστησης  Κριτήρια

2. 3 Ψηφιδοβλάστηση

Η συμπιεστή αέρας ώθησε το ημύωμα (σίδερο ψωμί/εμερί) για να καθαρίσει επιφάνειες, να βελτιώσει την καθαρότητα και να ρυθμίσει την ασπρότητα. Ideal για εφαρμογές με υψηλή ζήτηση. Οι δοκιμαστικές εξετάσεις περιλαμβάνουν:

λ Οπτική επιθεώρηση : Να εξασφαλίσετε ότι δεν υπάρχουν αγνοημένα γωνιά.

λ Καθαρότητα/ασπρότητα : Μετρήθηκε υπό αρκετή επιφάνεια φωτισμού.

2. 4 Shot Peening

Παρόμοια με την κατασκύβαλση αλλά χρησιμοποιώντας σφαιρίδια μετάλλου 0,2-2,5mm, κυρίως για πελματοειδή πολύπλοκων καστινών/χαλκογραφημένων κεντρικών για να αφαιρεθεί η φθορά/ρζα. Οι δοκιμές αντικαθοπτρίζουν την κατασκύβαλση λόγω παρόμοιων επιφανειακών επιδράσεων.

2,5 Ράβδισμα

Το αεριού/ηλεκτροστατικό ράβδισμα εφαρμόζει ατομικές καλύψεις. Το ηλεκτροστατικό ράβδισμα προσφέρει υψηλότερη αποτελεσματικότητα αλλά απαιτεί οδηγούς υποστρώματα [6].

Για τα κομμάτια με ράβδισμα, οι έλεγχοι συνήθως περιλαμβάνουν έλεγχους εμφάνισης, μέτρηση επιβάθειας καλύψης/σκληρότητας επιφάνειας και δοκιμές για κολλητικότητα, ανθεκτικότητα στην διάβρωση και ανθεκτικότητα στο περιβάλλον. Κοινές επιφανειακές ελλείψεις—όπως η δημιουργία σωματιδίων, η καταρροφή, η «πελτρώση», η λευκότητα και η συμπαγής—ανιχνεύονται μέσω οπτικού έλεγχου ή σύγκρισης με τυπικά δείγματα.

Η δοκιμασία σκληρότητας επιφάνειας χρησιμοποιεί τη μέθοδο HB μολύβιου: ένας μη ξεκομμένος μολυβιάς HB σύρεται σε γωνία 45° στην επιφάνεια με την πίεση γραφής. Μετά την τριβή με βρεγμένο τοξοκαθαρό χάρτη, αποδεκτές είναι μόνο μικρές σχούρες (χωρίς εμφάνιση υποκείμενου).

Η δοκιμή κολλητικότητας ακολουθεί τις προδιαγραφές ISO 2409 για σταυρωτά κοπά: ένα πλέγμα 10×10 (χώριση 1mm) κοπτεί μέσω της κάλυψης με ένα μαχαίρι. Στικτή εστωτική ταινία 3M τοποθετείται, αφήνεται για 1 λεπτό, και στη συνέχεια αποσπάται γρήγορα σε γωνία 45°. Οι βαθμοί κολλητικότητας καθορίζονται με βάση το εμβαδό αποσπασμού της κάλυψης (δείτε Πίνακα 4). Επιπλέον δοκιμές—συμπεριλαμβανομένων των δοκιμών θερμοκύκλωσης, αντοχής σε λύτρα και αντοχής σε αφρά—εκτελούνται βάσει των απαιτήσεων εφαρμογής για να επιβεβαιωθεί η αντοχή σε καιροσκιά, λύτρα και τριβή.

Διαφορετικό διεργασίες μεταλλικών συστατικών για την αυτοκινητοβιομηχανία και οι προδιαγραφές καθορίζουν τις επιλογές μεταχείρισης επιφανειών, απαιτώντας στοχευμένα πρωτόκολλα επαλήθευσης για κάθε μέθοδο. Ροδάνια δοκιμές εξασφαλίζουν ότι η ποιότητα μεταχείρισης επιφανειών ανταποκρίνεται στις ανάγκες των πελατών. Καθώς τα συστατικά αντιπροσωπεύουν το 60%-70% των συνολικών κόστων ενός οχήματος, οι κατασκευαστές συνεχίζουν να αναπτύσσουν ενεργειακά αποδοτικές, φιλικές προς το περιβάλλον και υψηλής απόδοσης μεθόδους μεταχείρισης επιφανειών για να μειώσουν τα κόστη και να βελτιώσουν την τεχνολογία.

Αναφορές
[1] Βιομηχανικές προδιαγραφές για την ταξινόμηση μεταχείρισης επιφανειών.
[3] Θεμελιώδεις αρχές της διαδικασίας ηλεκτροπλατυσμού.
[4] Σχέση μεταξύ της επαρκείας καλύψεως με ζινκ και την αντοχή στη διάβρωση.
[5] Μηχανισμός και εφαρμογές βελτιστοποίησης με σφαίρες.
[6] Οδηγίες τεχνολογίας ραντσιάρισης για αυτοκινητοβιβλικά κομπόνεντ.