Oppervlaktebehandelingsmethoden en testplannen voor automobiele metalen onderdelen

Bedankt voor het lezen van Shaoyi's blog. Wij specialiseren ons in het bieden van branchekennis en de nieuwste trends in de metalen onderdelen productie. Shaoyi richt zich op het produceren van automobiele metalen onderdelen via diverse productieprocessen. Vandaag zullen we een algemene praktijk in de automobielsector bekijken: oppervlaktebehandeling.

Artikel Samenvatting

Oppervlaktebehandelings technologie behoudt de oorspronkelijke eigenschappen van het basismateriaal, terwijl het de oppervlakseigenschappen verbetert - fysieke en mechanische kenmerken verbeteren. Dit artikel beschrijft geschikte oppervlaktebehandelingen voor metalen onderdelen die worden vervaardigd door machineren, stoten, gieten, smeden, etc. Het analyseert behandelingstestplannen (bijv., elektroplating, schotblasten, zandstralen, shot peening, spuiten), waarmee referenties worden geboden voor het ontwikkelen en valideren van oppervlaktebehandelde automobiele metalen onderdelen om kwaliteit en effectiviteit te waarborgen.

Oppervlaktebehandeling van Automobiel Metaalonderdelen

In de automobielproductie vormen metalen onderdelen 60%-70% van alle onderdelen, terwijl de meeste van hen vereist oppervlaktebehandeling.  auto-onderdelenfabrikanten door zijn proces behoudt de integriteit van het basismateriaal terwijl het nieuwe oppervlakteeigenschappen toevoegt, oppervlakken wijzigt om de prestaties te verbeteren. Breed toegepaste oppervlaktebehandelingen vallen in twee categorieën:

• Chemische behandelingen (elektroplating, elektrofose, passivering).
• Mechanische behandelingen (schotblasten, zandstralen, spuiten) [1].

Verschillende technieken hebben verschillende doelen en processen, wat diverse testplannen vereist voor onderdeelverificatie. Onvoldoende plannen hebben rechtstreekse invloed op de kwaliteit en tijdschema's van nieuwe onderdelenontwikkeling.

Plating Hangend Plating

1.  Functies van oppervlaktebehandeling

Oppervlaktebehandeling creëert een oppervlaklaag met eigenschappen die afwijken van het basismateriaal via fysische/chemische methoden. Belangrijke doelen zijn:

• Versierende verbetering
  Polijst oppervlakken voor esthetische aantrekkelijkheid (bijv., autologo's, bumpers, velgen). Chrome/zink beplating verbetert de visuele aantrekkelijkheid, wat de voorkeur van consumenten verhoogt.

• Prestatieverbeteringen

• Corrosie/slijtage weerstand : Carburiseren/nitriden verhardt oppervlakken van zwaar belaste motoronderdelen (pistons, koppelingen) terwijl de kern ductiliteit behouden blijft.
• Anti-corrosie : Zink/nikkel galvaniseren of oxidatiemethodes beschermen bevestigingsmaterialen (schroeven, moeren).

• Oppervlakteverbetering
  Schotblasting/polijsten verwijdert scherpe randen en schilferingen van gegoten/gegieterde blanken, wat de vlakheid verbetert.

• Wijziging van thermische eigenschappen
  Coating met hoge geleiding voor warmteoverdrachtsonderdelen; isolerende materialen voor thermische isolatie.

• Aanpassing van elektrische eigenschappen
  Elektroplating met koper/zilver voor geleiding; isolerende verf/films voor niet-leidende oppervlakken.

• Verbetering van hechting
  Stralen/phosphateren bereidt oppervlakken voor op verf, waardoor de binding van de coating wordt verbeterd.

Elektroplaatde onderdelen

2.  Oppervlaktebehandelingsmethoden en testplannen

Automobiel metaalbewerking omvat voornamelijk machineren, stansen, drukgieten, smeden en poedermetaal. Metalen onderdelen die zijn vervaardigd door verschillende processen, vertonen verschillende fysieke en mechanische eigenschappen, wat leidt tot verschillende doelen voor oppervlaktebehandeling. Daarom verschillen de toepasbare methoden voor oppervlaktebehandeling en de bijbehorende componentenverificatietestplannen. De meest gebruikte methoden voor oppervlaktebehandeling voor metaal auto  onderdelen omvatten elektroplating, shot blasting, sandblasting, shot peening en spray coating, zoals hieronder gedetailleerd wordt beschreven.

2. 1 Elektroplating

Elektroplating depositeert metaal-ionen op geleidende substraten uit een elektrolytische oplossing [3], breedtoepasselijk voor carrosseriepanelen en bevestigingsmaterialen om corrosiebestendigheid en esthetiek te verbeteren. Coatings (zink, chroom, koper, etc.) variëren per doel (Tabel 1).

2. 2 Zinkplaten (40-50% van toepassingen): Corrosiebestendigheid staat in verhouding tot de dikte (Tabel 2). Risico's van waterstofembritteling in hoogsterkte bevestigingsmaterialen (>10. 9 klasse) vereisen naverwerking door dehydrogenering en naleving van GB/T 3098. 17.

Tabel 1 Vergelijking van elektroplating coatings

Tabel 2 Zinc-Gegalvaniseerde Vastmakers Standaarden voor Zoutspuittest

2.3Schotblazen

Met behulp van centrifugale kracht, 0.2-3.0mm korrels (roestvrij staal/gegoten staal) verwijderen verontreinigingen, scherpe randen en spanningen terwijl ze oppervlakken ruw maken voor betere coatinghechting [5]. Naloop-tests omvatten:

 Uiterlijkcontrole : Geen roest/schaal.

 Schoonmaakniveau : Gegradeerd door verhouding van schaduw/kleurverschiloppervlakte.

 Oppervlaktegrofheid/bedekking : Gemeten volgens gespecificeerde normen (Tabel 3).

Tabel3  Schroefstralenproef  Criteria

2. 3 Zandstralen

Gedrukte lucht voortstuwt abrasief (ijzerzand/smaak) om oppervlakken te reinigen, schoonheid te verbeteren en ruwheid aan te passen. Ideaal voor toepassingen met hoge eisen. Testen omvatten:

l Visuele controle : Zorg ervoor dat er geen hoeken overgeslagen worden.

l Schoonheid/ruwheid : Gemeten onder voldoende verlichting.

2. 4 Shot Peening

Vergelijkbaar met schotblazen, maar met gebruik van 0,2-2,5 mm metaalkogeltjes, voornamelijk voor complexe gegoten/geperste blanken om roest/schaal te verwijderen. Testen spiegelen schotblazen na door vergelijkbare oppervlakte-effecten.

2,5 Spuiten

Lucht-/elektrostatisch spuiten brengt atomiserde coatings aan. Elektrostatisch spuiten biedt een hogere efficiëntie, maar vereist geleidende materialen [6].

Voor gespoten onderdelen omvatten inspecties meestal visuele controles, meetingen van de coatingdikte/oppervlaktehardheid en tests op hechting, corrosiebestendigheid en milieuweerstand. Gewone oppervlaktegebreken zoals deelvorming, uitlopen, oranje schil, verbleken en rimpeling worden ontdekt via visuele inspectie of vergelijking met standaardmonsters.

Oppervlaktehardheidstesten gebruiken de HB potloodmethode: een niet geslepen HB potlood wordt onder een hoek van 45° over de oppervlakte getrokken met normale handschriftdruk. Na afvegen met een vochtige stofvrije doek zijn alleen lichte krassen (geen blootlegging van het substraat) toelaatbaar.

Hafttesten volgen de ISO 2409 kruissnede-standaard: een 10×10 rooster (1mm afstand) wordt gesneden door de coating met een mes. 3M plakband wordt aangebracht, 1 minuut laten zitten, en vervolgens snel op 45° afgetrokken. Haftcijfers worden bepaald door het oppervlak van coating dat loskomt (zie Tabel 4). Aanvullende testen — inclusief thermische cycli, solventweerstand, en slijtage-weerstand — worden uitgevoerd op basis van toepassingsvereisten om weerstand tegen weer, solventen en wrijving te valideren.

Verschillend processen voor automotieve metalen onderdelen en specificaties bepalen de keuzes voor oppervlaktebehandeling, wat aangepaste verificatieprotocollen vereist voor elke methode. Gedegen testen zorgt ervoor dat de kwaliteit van de oppervlaktebehandeling aan klanteneisen voldoet. Omdat onderdelen 60%-70% van de totale voertuigkosten uitmaken, ontwikkelen fabrikanten continu energie-efficiënte, milieuvriendelijke en hoogwaardige oppervlaktebehandelingen om kosten te verminderen en technologie te verbeteren.

Referenties
[1] Branchenstandaarden voor classificatie van oppervlaktebehandeling.
[3] Fundamenten van het elektroplating-proces.
[4] Correlatie tussen de dikte van de zinklaag en corrosiebestendigheid.
[5] Mechanisme en toepassingen van schroefstralen.
[6] Spuittechnologie richtlijnen voor automobiele onderdelen.