Métodos de Tratamento de Superficie e Planos de Proba para Pezas Metálicas Automóbiles

Grazas por ler o blog de Shaoyi. Especializámous na proporcionade de inses industrias e nas tendencias máis recentes no sector da fabricación de pezas metálicas. Shaoyi centra a súa actividade na produción de compoñentes metálicos para o automóvil a través de procesos de fabricación diversos. Hoxe, exploraremos unha práctica común na industria automobilística: o tratamento de superficies.

Resumo do artigo

A tecnoloxía de tratamento de superficie conserva as propiedades orixinais do material base ao mesmo tempo que mellora o rendemento da superficie, mellorando as características físicas e mecánicas. Este artigo detalla os tratamentos de superficie adecuados para pezas metálicas producidas mediante maquinado, estampación, fundición, forja, etc. Analiza planos de proba de tratamento (por exemplo, electrochapado, chorreadura de granallado, lixado, chorreadura de balas, pulverización), ofrecendo referencias para o desenvolvemento e a verificación de pezas metálicas para o automóvil con tratamento de superficie para asegurar a calidade e eficacia.

Tratamento de superficie de Pezas metálicas automóbiles

No fabrico automotivo, as pezas metálicas constitúen o 60%-70% dos componentes totais, enquanto a maioría deles requiren tratamento de superficie.  fabricantes de pezas para vehículos mediante este proceso mantiñe a integridade do material base mentres engade novas propiedades de superficie, alterando as condicións da mesma para mellorar o rendemento. Os tratamentos de superficie máis utilizados caen en dúas categorías:

• Tratamentos químicos (electrolitica, electroforesis, pasivación).
• Tratamentos mecánicos (chorreo de bala, chorreo de arena, pulverización) [1].

As diferentes técnicas teñen obxectivos e procesos distintos, o que require planos de prueba variados na verificación da peça. Os planos inadequados afectan directamente á calidade e aos prazos do desenvolvemento de novas pezas.

Revestimento Pendente Revestimento

1.  Funcións do tratamento de superficie

O tratamento de superficie crea unha capa superficial coñ propiedades distintas ao material base mediante métodos físicos/químicos. Os obxectivos principais inclúen:

• Melhora Decorativa
  Pulimenta superficies para un apelo estético (p. ex., logotipos de coches, parachoques, rótulas das rodas). O chapado cromado/zinco mellora o apelo visual, aumentando a preferencia do consumidor.

• Meloras de Rendemento

• Resistencia á corrosión/gaste : A carbonización/nitruración endurece as superficies de pezas do motor con alta carga (pistóns, bielas) mentres mantén a ductilidade do núcleo.
• Anti-corrosión : O chapado de zinco/níquel ou tratamentos de oxidación protexen os fixadores (porcus, porcas).

• Refinamento de Superficie
  O esfolado/polimento elimina rebabas e escamas de pezas fundidas/forjadas, mellorando a planidade.

• Modificación da Propiedade Térmica
  Recubrimientos de alta condutividade para compoñentes de transferencia de calor; materiais isolantes para insonización térmica.

• Axeitamento da Propiedade Eléctrica
  Electrochapado con cobre/prata para conductividade; pinturas/filmes isolantes para superficies non conductoras.

• Melhora da adherencia
  A abrasión ao xogo/fosfatado prepara as superficies para a pintura, incrementando a resistencia do enlace co revestimento.

Pezas electrochapadas

2.  Métodos de tratamento de superficie e planos de ensaio

Fabricación metálica automotriz principalmente abarca maquinado, estampación, fundición por inyección, forja e metalurgia en polvo. Os compoñentes metálicos producidos por diferentes procesos mostran propiedades físicas e mecánicas distintas, o que leva a obxectivos variados para o tratamento de superficie. Como resultado, os métodos de tratamento de superficie aplicables e os planos de proba de verificación de compoñentes correspondentes diferén en consecuencia. Os métodos de tratamento de superficie máis comúnmente utilizados para metal auto  pezas inclúen electrochapado, chorreadura de bala, arenado, martillado por proyectil e aplicación de spray, como se analiza en detalle abaixo.

2. 1 Electrochapado

O electrodepósito deposita ions metálicos sobre substratos conductores a partir dunha solución electrolítica [3], amplamente utilizado para os paneis do corpo e os fixadores para mellorar a resistencia á corrosión e a estética. As coberturas (zinco, cromo, cobre, etc.) varían segundo o propósito (Táboa 1).

2. 2 Revestimento con zinc (40-50% das aplicacións): A resistencia á corrosión correlaciona coa espesor (Táboa 2). Os riscos de embritamento por hidróxeno nos fixadores de alta forza (>grado 10.9) requiren un proceso de deshidrogenación pos-depósito e cumplir con GB/T 3098.17.

Táboa 1 Comparacións de Cobertura de Electrodepósito

Táboa 2 Normas de Probas de Niebla Salina para Fixadores Recubertos de Zinco

2.3Chorro abrasivo

Empregando a forza centrífuga, as pelotas de 0.2-3.0 mm (acero inoxidable/acero fundido) eliminan contaminantes, rebabas e estrés mentres asperjan as superficies para mellorar a adherencia da cobertura [5]. As pruebas pos-tratamento inclúen:

 Inspección de aparencia : Sen ferralla/escama.

 Nivel de limpeza : Clasificado pola razón da diferencia de sombra/cor na área.

 Aspereza da superficie/cobertura : Medido segundo os estándares especificados (Táboa 3).

Table3  Ensayo de Lixado por Proxección  Criterios

2. 3 Lixado con Arena

O aire comprimido impulsiona o abrasivo (arena de ferro/emery) para limpar superficies, mellorar a limpeza e ajustar a aspereza. Ideal para aplicaciones con altas demandas. Ensaios inclúen:

eu... Inspección visual : Assegurar que non se deixan esquinas sen tratar.

eu... Limpieza/aspeidade : Medido baixo iluminación adecuada.

2. 4 Chorro de esferas

Semellante ao chorro de granallado pero usando esferas metálicas de 0. 2-2. 5 mm, principalmente para pezas fundidas/forjadas complexas para eliminar a escama/oxido. As probas reflecten o granallado debido aos efectos de superficie comparables.

2. 5 Spraying

A aplicación mediante aire/electrostático de xogos atomizados. O xogo electrostático ofrece unha maior eficiencia, pero require substratos conductores [6].

Para as pezas revestidas por xogo, as inspeccións suelen implicar comprobacións de aparencia, medidas de espesor do recubrimento/dureza da superficie e probas de adherencia, resistencia á corrosión e durabilidade ambiental. Os defectos superficiais máis comúns—como a formación de partículas, caídas, efecto naranxa, enxoadura e arrugas—detectánse mediante inspección visual ou comparación con mostras estándar.

A proba de dureza da superficie emprega o método do lápiz HB: un lápiz HB non afilado trácese nun ángulo de 45° sobre a superficie coa presión normal dunha escritura manual. Despois de limpar co un paño polvo-livre humedecido, só son aceptables aranhazos leves (sen expoisición do substrato).

O ensaio de adherencia segue os estándares ISO 2409 de corte cruzado: fíxase unha grella de 10×10 (espazamento de 1mm) a través do revestemento usando unha lama. Aplicaese unha fita adesiva 3M, déixase durante 1 minuto, e despois é arrancada rapidamente a 45°. Os graos de adherencia determinanse pola área de desprendemento do revestemento (ver Táboa 4). Realízanse ensaios adicionais —incluíndo ciclos térmicos, resistencia ao solvente e resistencia á abrasión— en función das necesidades da aplicación para validar a resistencia ao clima, solventes e fricción.

Diferente procesos de compoñentes metálicos automotivos e as especificacións determinan as opcións de tratamento de superficie, requirendo protocolos de verificación personalizados para cada método. Unas probas sólidas aseguran que a calidade do tratamento de superficie cumpra coas necesidades dos clientes. Como os compoñentes representan o 60%-70% dos custos totais do vehículo, os fabricantes desenvolven continuamente tratamentos de superficie eficientes enerxéticamente, ecoloxábeis e de alto rendemento para reducir custos e mellorar a tecnoloxía.

Referencias
[1] Estándares industriais para a clasificación do tratamento de superficie.
[3] Fundamentos do proceso de electrodepósito.
[4] Correlación entre a espesoridade da capa de zinco e a resistencia á corrosión.
[5] Mecanismo e aplicacións do chorreo de granallado.
[6] Liñes directrices da tecnoloxía de aspersión para compoñentes automotivos.