ҚЫСҚАША

Тақтаға басылған автомобиль бөлшектері үшін коррозияға төзімділік пен беріктіктің салалық стандарты — «Дуплекс жүйе» болып табылады, ол Е-жағашты бастау одан кейін Ұнтақтық қаптама (Powder Coat) . Бұл комбинация терең ойықтарда (батыру арқылы) қорғаныс қамтамасыз етеді және тастардың соққысына мен УК-сәулеленуге (шашу арқылы) шыдайды. Кофрастигі жоғары бекіткіштер мен қаптама қалыңдығы минималды болуы керек мотор бөлігіндегі бөлшектер үшін Цинк-никельдо болатын алтывалентті хромсыз (CrVI-free) пассивтеуі бар цинкпен гальваникалық қаптама тиімді таңдау болып табылады, ол әдеттегі цинктің 120–200 сағатына қарсы тұрған кезде тұзды бұрынша сынақтарда жиі 1000 сағаттан асады. Барлық автомобильдік қаптамалар қазір қатаң ELV нұсқаулықтарына сай келуі керек, бұл үшвалентті хром химиялық қосылыстарына көшу қажеттілігін туғызады.

«Дуплекс» стандарты: Электроқаптама мен Ұнтақтық қаптама

Автомобиль өндірісінде қатаң жол ортасына ұшырайтын сыртқы немесе шасси бөлшектері үшін жалғыз қаптаманы көрсету жиі жеткіліксіз болады. «Дуплекс жүйе» Электроқаптаманың (E-Coat) және Ұнтақ жабыны бөлшектерінің жиынтығынан жақсырақ болатын қаптама жасау үшін.

1-қабат: E-бояу (Батырып негіздеу)

E-бояу немесе электролиттік бөліну «бояумен плакталу» сияқты жұмыс істейді. Соғылған бөлшек электр тогы біркелкі қорғаныштық қабатты түсіретін сулы ерітіндіге батырылады, әдетте 15–25 микрон қалыңдығы. Оның негізгі артықшылығы тарату қабілеті — көзге көрінетін бояу бүркілетін процестер жетпейтін ішкі геометриялар, жасырын тесіктер және U-тәрізді тіректің ішкі беттерін бояу қабілеті. E-бояу болмаса, күрделі соғылған бақылау иегі іштен шіриді.

2-қабат: Ұнтақ бояу (Бақылау үстіңгі қабаты)

E-бояу толық жабынды қамтамасыз етеді, бірақ әдетте УК-тұрақты емес және күннің көзінде ақшыл болуы немесе солуы мүмкін. Ұнтақ бояу құрғақ ұнтақ ретінде электрстатикалық түрде жабылады және қалың, берік «теріні» (әдетте 50–100+ микрон ) Бұл қабат тас соғу (соққыға төзімділік), ультракүлгін сәулелену және жол қалдықтарына қарсы негізгі қорғанысты қамтамасыз етеді. E-coat-тың үстіне ұнтақ бояу жағу арқылы инженерлер екі деңгейлі қорғанысқа қол жеткізеді: E-coat жасырын аймақтардағы болат негізді коррозиядан қорғайды, ал ұнтақ бояу сыртқы тартымдылық пен физикалық қорғанысты қамтамасыз етеді.

Коррозиядан қорғау: Гальваникалық қаптау және Хромсыздану бағыты

Бұрандалар мен құрастырудағы дәлдікті бұзуы мүмкін қалың бояу қабаттарын қолдануға болмайтын бекітпе элементтері, клипстер және кіші штамповкалық тіреулер үшін электролиттік қаптау негізгі таңдау болып табылады. Алайда, экологиялық нормативтерге байланысты автомобильдердегі гальваникалық қаптау саласында радикалды өзгерістер болды.

Цинк пен Цинк-Никельдің өнімділігі

Қалыпты цинк қаптау қолжетімді құны бар, бірақ оның өнімділігі шектеулі және бейтарап тұзды ерітіндіде сынақта (ASTM B117) әдетте 120–200 сағаттан кейін кейін (қызыл тат пайда болады). Маңызды автомобиль қолданбалары үшін Цинк-Никель (Zn-Ni) пайдалану алу күйі — алтын стандартқа айналды. 12–16% никельдің болуымен Zn-Ni қаптамасы таза цинктен гөрі едәуір қаттырақ және жылулық тұрақтылығы жоғары болатын бөгет болып табылады. 10 мкм Zn-Ni қабаты жиі 1000 сағаттан астам тұзды су булануына ұшырағаннан кейін қызыл ржавчина пайда болмай төтеп береді, сондықтан ОЕМ-нің көптеген қозғалтқыш және шасси талаптарында міндетті түрде қолданылуы керек.

ELV Директивасы және CrVI-сіз пассивтеушілер

Бұрынғы уақытта коррозияға қарсы цинк қаптамасы гексавалентті сары хроматқа (CrVI) сүйенді. Еуропалық Одақтың Қызметін Аяқтаған Көлік Құралдары (ELV) Директивасы токсикалық қасиеттеріне байланысты CrVI-ді тыйым салғаннан кейін, өнеркәсіп үшвалентті хромға (CrIII) өтті. Қазіргі заманның қалың қабатты үшвалентті пассивтеушілері, жиі үстінгі қабатпен герметиктелген, бұрынғы гексавалентті қаптамалардың өнімділігін сәйкес келтіреді немесе асып түседі. Инженерлер глобалды экологиялық стандарттарға сай болу үшін міндетті түрде «CrVI-сіз» немесе «үшвалентті пассивтеуші» деп көрсетуі керек (жиі ISO 19598 дегенге сілтеме жасайды).

Сутегінің әлсіретуін азайту

Жоғары беріктік болаттан (салыстырмалы беріктігі >1000 МПа) тұтасып жасалған бөлшектер тазалау және көмкеру процесі кезінде сутегінің әлсіретуіне ұшырайды. Сутегі атомдары болат торына диффузиялық түрде енеді, соның салдары болып жүктеме астында кенеттен, сәтсіз ақаулар пайда болады. Оның алдын алу үшін техникалық талаптарға көмкеруден кейін тұтасып жүргізілетін құрғау циклы (әдетте 190°C–220°C температтта 4–24 сағат) салынып қосылуы тиіс, осылайша қақалған сутегін шығарып тастауға болады.

Бетінің сапасы мен ақауларды шешу

Қораптағы соңғы бетінің сапасы таза тұтасып жасалған бөлшектің сапасына тікелей байланысты. Көмкеру процестері жиі ақауларды жасырып қоймай, керісінше, бетіндегі ақауларды айқындайды.

• Шырылдар мен сүйір қырлар: Көмкеру кезінде («қырдың жылжу» әсері) қабық сүйір қырлардан алыстайды, олардың коррозияға ұшырауына мүмкіндік береді. Тұтасып жасалған бөлшектерді механикалық тегістеу немесе дөңгелектеп өңдеу — біркелкі көмкерудің жабысуын қамтамасыз ету үшін міндетті алдын ала өңдеу.
• Апельсин терісі: Ұн тәрізді қаптамада жиі кездесетін ақау, мұнда беті апельсин терісінің мәнеріне ұқсайды. Бұл әдетте ұнды өте қалың жағу немесе оны тым тез қатыру салдарынан болады. Үлкен жазық беттері бар матрицалық бөлшектер үшін бұл визуалды ақау тастау себебі болуы мүмкін.
• Май мен сұйықтық қалдықтары: Матрицалау престері пайдаланылатын қатты майлау заттары пайдаланылады, олар дәнекерлеу немесе жылумен өңдеу кезінде көміртегіге айналады. Егер соңғы қаптаманы жағу алдында қатты сілтілі тазарту немесе будың дестилляциясы арқылы олардың қалдықтарын тазалап тастамаса, бұл қабыршақтануға және соңғы қабаттың нашар жабысуына (шелекетуіне) әкеледі.

Функцияға сәйкес келетін қаптаманы таңдау: Қолдану матрицасы

Дұрыс қаптаманы таңдау компоненттің орналасқан орны мен оған әсер ететін экологиялық жағдайларды сәйкестендіруді талап етеді. Спецификацияны анықтау үшін осы шешім матрицасын пайдаланыңыз:

Негізгі автомобиль стандарттары мен техникалық шарттар

Сенімді тапсырыс беру халықаралық деңгейде мойындалған стандарттарға сай келуге байланысты. Сатып алу топтары жеткізушінің мүмкіндіктерін тексеру үшін осы бағалау критерийлеріне сәйкестікті талап етуі тиіс.

• ASTM B117 / ISO 9227: Әмбебап стандарт Бейтарап тұзды бұрқылдау (NSS) тестілеу. Нақты жағдайлардағы қызмет ету мерзімін дәл болжау үшін мүлдем сәйкес келмесе де, бұл салыстыру метрикасының негізгі түрі болып табылады (мысалы: «ақ татқа дейін 480 сағаттан өтуі тиіс»).
• ISO 19598: Темір немесе болаттан жасалған цинк және цинк қоспаларының электролиттік қаптамаларына арналған, Cr(VI) қоспаған өңдеулермен қоса берілетін негізгі стандарт.
• ASTM B841: Электролиттік тұнбаға түсірілген мырыш-никель қоспасының қаптамаларына арналған нақты стандарт, коррозияға төзімділіктің оптималды деңгейі үшін қажетті никель мөлшерін (12–16%) анықтайды.
• IATF 16949: Нақты қаптама нормаларынан тыс, жалпы сапа басқару жүйесі ең маңызды. Мысалы, Shaoyi Metal Technology дәлме-дәл шаблондалған бөлшектердің — прототиптерден массалық өндіріске дейін — бетінің сапасы мен өлшемдерінің қатаң глобалды OEM стандарттарына сай болуын қамтамасыз ету үшін IATF 16949 сертификатталған процестерді пайдаланады.

Қорытынды

Машина бөлшектерін шаблондаудағы бетін өңдеу тек қана эстетикалық мәселеге айналмай, кеңейтілген кепілдік талаптары мен қатаң экологиялық талаптар негізінде туындайтын күрделі инженерлік шешімге айналды. Цинк-никель және Cr(VI) қоспаған пассивтеуіштерге функционалды құрылғылар үшін жаңа базистік деңгей ретінде қабылданады, ал Дуплекс E-Coat/Ұнтақ жүйе құрылымдық беріктік бойынша чемпион болып қала береді.

Инженерлер мен сатып алу мамандары үшін табыс нақты спецификацияда жатыр. Гальваникалық қаптаманың дәл қалыңдығын, тұздың булану уақытын және сутегілі сынғыштық циклдерін анықтау өндістегі қымбатқа түсетін істен шығуларды болдырмақа мүмкіндік береді. Дизайн шешімдерін осы заманауи стандарттармен сәйкестендіру арқылы өндірушілер штампталған бөлшектердің автомобиль өмірлік циклының қатаң шындығында тірі қалуын қамтамасыз етеді.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Е-қаптама мен Ұнтақтық қаптама арасындағы айырмашылық неде?

Е-қаптама (электроқаптама) — электр тогын қолданып жұқа, біркелкі пленканы (15–25 микрон) түсіретін салыну процесі, ол ішкі ойықтарды қорғауға және негіз ретінде қызмет етуге идеалды. Ұнтақтық қаптама — қалың қабатты (50+ микрон) түсіретін құрғақ бүркіп қаптау процесі, ол соққыға төзімділік, УК тұрақтылығы және сыртқы көрініс бойынша жоғарырақ, бірақ Е-қаптама сияқты терең ішкі беттерді тиімді қаптай алмайды.

2. Автомобиль бөлшектері үшін қалайша Цинк-Никель гальваникалық қаптама қалыпты Цинкке қарағанда ұтымды?

Цинк-никель жабыны коррозияға төзімділігі мен жылуға төзімділігі жағынан анағұрлым жоғары. Стандартты цинк тұзды ерітіндіде сынақта 120 сағаттан кейін бүлінуі мүмкін, ал цинк-никель (12–16% никельмен) әдетте 1000 сағаттан аса шыдайды. Сонымен қатар ол қаттырақ және алюминий элементтерімен контакттескен кезде гальваникалық коррозияға ұшырау мүмкіндігі төмен, осыған байланысты заманауи көліктерге берілетін кепілдемелер үшін маңызды.

3. Автомобиль бөлшектері үшін стандартты тұзды ерітіндіде сынақ ұзақтығы қандай?

Талаптар компоненттің орналасқан жеріне байланысты өзгереді. Ішкі бөлшектерге ақ ржавчине дейін тек 96–120 сағат қажет болуы мүмкін. Астыңғы жағы мен сыртқы бөлшектерге тыйым салынбаған тұзды ерітіндіде (ASTM B117) қызыл ржавчине пайда болмайтындай 480-нан 1000+ сағатқа дейін төзімділік қажет. OEM-спецификациялық стандарттар (мысалы GM, Ford немесе VW-ның стандарттары) жиі дәл ұзақтықты анықтайды.

4. Жабындалған штампталған бөлшектердегі сутек хрупкостігін қалай болдырмауға болады?

Жоғары беріктікке ие болат бөлшектер (әдетте, қаттылығы >31 HRC немесе созылу беріктігі >1000 МПа) күмістетуден кейін дереу — әдетте 1–4 сағат ішінде — құрғату процесіне түсуі тиіс. Бөлшектерді 190°C–220°C температурада кемінде 4 сағат бойы қыздыру болаттағы тартылған сутектің шығуына ықпал етеді және жүктеме кезінде сынғыштықтың алдын алады.

5. Қапталдауға әсер ететін сығылған бөлшектердегі жиі кездесетін бетіндегі ақаулар қандай?

Осындай ақауларға жиектердегі шеттері жыланты болатын бөлшектер (шири), олар сүйір жиектерде қаптаманың бұзылуына әкеледі; жалғызтартқыш қалдықтары, олар жабысуға кедергі жасайды; әрі қарай E-қаптау сияқты жұқа қаптамалар арқылы көрінетін сызаттар немесе матрица белгілері жатады. Осы мәселелердің алдын алу үшін қаптаудан бұрын шеттерін жою және күшті тазалау/майсыздандыру маңызды кезеңдер болып табылады.