Metody obróbki powierzchni i plany testów dla metalowych części samochodowych

Dziękujemy za przeczytanie bloga Shaoyi. Specjalizujemy się w dostarczaniu wglądu do branży oraz najnowszych trendów w produkcji części metalowych. Shaoyi koncentruje się na produkowaniu komponentów metalowych dla branży samochodowej przy użyciu różnych procesów produkcyjnych. Dzisiaj omówimy powszechną praktykę w przemyśle samochodowym: leczenie powierzchni.

Podsumowanie artykułu

Technologia leczenia powierzchni zachowuje pierwotne właściwości materiału podstawowego, jednocześnie poprawiając wydajność powierzchni - poprawiając fizyczne i mechaniczne cechy. Artykuł ten przedstawia odpowiednie metody leczenia powierzchni dla części metalowych produkowanych metodami takimi jak obróbka skrawaniem, wyciskanie, odlew, kuźnia itp. Analizuje plany testów leczenia (np. elektroplatynowanie, strzelnicze oczyszczanie, piaskowanie, nabrzeczne, malowanie), oferując odniesienia do opracowywania i weryfikacji części metalowych z leczonymi powierzchniami w celu zapewnienia jakości i efektywności.

Leczenie powierzchni Części metalowe samochodowe

W produkcji samochodowej, części metalowe stanowią 60%-70% wszystkich elementów, - W czasie najwięcej z nich wymagającego obróbki powierzchniowej.  producenci części samochodowych przez jego proces utrzymuje integralność materiału podstawowego, jednocześnie dodając nowe właściwości powierzchniowe, modyfikując stany powierzchniowe w celu poprawy wydajności. Powszechnie stosowane metody obróbki powierzchni dzielą się na dwie kategorie:

• Metody chemiczne (elektroodlewanie, elektroforeza, pasywacja).
• Metody mechaniczne (szlifowanie strzelnicze, piaskowanie, spryskiwanie) [1].

Różne techniki mają różne cele i procesy, co wymaga zróżnicowanych planów testowych w weryfikacji części. Niedostateczne plany bezpośrednio wpływają na jakość i harmonogramy rozwoju nowych części.

Obróbki Wieszenie Obróbki

1.  Funkcje obróbki powierzchni

Obróbka powierzchni tworzy warstwę powierzchniową o właściwościach odmiennych od materiału podstawowego za pomocą metod fizycznych/chemicznych. Kluczowe cele obejmują:

• Poprawa dekoracyjna
  Wypolerowywanie powierzchni dla atrakcyjnego wyglądu (np. logo samochodowe, bumpery, koła). Galwanizacja chromowa/zynkowa poprawia wygląd wizualny, zwiększając preferencję konsumentów.

• Ulepszenia wydajności

• Opór korozji/zwyrodnienia : Ukarbownianie/uniciowanie wytwarza twardą powierzchnię elementów silnikowych o wysokim obciążeniu (pistony, kołka łącze), zachowując plastyczność rdzenia.
• Włókna : Galwanizacja cynkowo-nicklowa lub procedury utleniania chronią elementy łączące (gwinty, śruby).

• Udoskonalanie powierzchni
  Przetapiażowanie/polerowanie usuwa brzytwy i łuski z półproduktów odlewniczych/kujnych, poprawiając płaskość.

• Modyfikacja Właściwości Termicznych
  Nanopowłoki o wysokiej przewodności cieplnej dla elementów wymiany ciepła; materiały izolujące do izolacji termicznej.

• Dostosowanie Właściwości Elektrycznych
  Elektrodepozycja miedzi/srebra do poprawy przewodnictwa; farby i folie izolujące dla powierzchni nierozprowadzających prąd.

• Poprawa Przyczepności
  Przetwarzanie piaskiem/pfosfating przygotowuje powierzchnie do malowania, zwiększając moc przylegania warstwy nawierzchniowej.

Części elektroplatowane

2.  Metody leczenia powierzchni i plany testów

Obróbka metalu w motoryzacji obejmuje przede wszystkim obróbkę skrawaniem, wyciskanie, ciśnienie w formie, kuźnictwo oraz metalurgię proszków. Komponenty metalowe produkowane różnymi procesami mają różne właściwości fizyczne i mechaniczne, co prowadzi do różnych celów leczenia powierzchni. W związku z tym stosowane metody leczenia powierzchni oraz odpowiadające im plany testów weryfikacyjnych komponentów różnią się odpowiednio. Najczęściej stosowane metody leczenia powierzchni dla metalowych samochodowych  strony w tym elektroplatynowanie, strzelanie kulkami, piaskowanie, wycinkowanie kulami i nanoszenie warstw sprayowych, jak szczegółowo analizowano poniżej.

2. 1 Elektroplatynowanie

Elektroplatynowanie depozytuje jon metalu na przewodzących podłożach z roztworu elektrolitycznego [3], szeroko stosowane dla paneli i elementów łączących w celu poprawy odporności na korozyję i estetyki. Warstwy (galwanizacja, chromowanie, miedzowanie itp.) różnią się w zależności od celu (Tabela 1).

2. 2 Pozostałe (40-50% zastosowań): Odporność na korozyję jest powiązana z grubością (Tabela 2). Ryzyko embrytlenia wodorowego w mocnych śrubach (>klasa 10.9) wymaga dehydrogenacji po platynowaniu i zgodności z normą GB/T 3098. 17.

Tabela 1 Porównanie warstw elektroplatynowych

Standardy testu oparowego dla szybków z galwanizowanego cynku prezentowane w Tabeli 2

2.3Wystrzał

Korzystając z siły odśrodkowej, kule o średnicy 0,2-3,0 mm (stal nierdzewna/wykańska) usuwają zabrudzenia, szorstkości i napięcia, jednocześnie roughując powierzchnie w celu lepszego przyczepienia się pokrywy [5]. Testy po obróbce włączają:

 Inspekcja wyglądu zewnętrznego : Brak rdzy/szronu.

 Poziom czyszczenia : Oceny wg stosunku różnicy cieniowania/koloru.

 Szorstkość powierzchni/zakres : Pomiar przeprowadzony zgodnie ze wskazanymi standardami (Tabela 3).

Tabela3  Test piaskowania  Kryteria

2. 3 Piaskowanie

Powietrze skompresowane napędza odtrąbiacz (żwir żelazny/emery) do czyszczenia powierzchni, poprawy czystości i dostosowywania szorstkości. Idealne dla zastosowań o wysokich wymaganiach. Testy obejmują:

l Inspekcja wizualna : Upewnij się, że nie ma pominiętych rogów.

l Czystość/szorstkość : Pomiar przeprowadzany przy wystarczającym oświetleniu.

2. 4 Shot Peening

Podobne do strzelania odrzutowego, ale wykorzystujące kule metalowe o rozmiarze 0,2-2,5 mm,主要用于复杂铸造/锻造毛坯以去除氧化皮/铁锈. Testy odzwierciedlają strzelanie odrzutowe z powodu porównywalnych efektów na powierzchni.

2,5 Nakładanie przez spryskiwanie

Nakładanie przez spryskiwanie powietrznym lub elektrostatycznym metoda stosuje atomizowane pokrycia. Spryskiwanie elektrostatyczne oferuje wyższą wydajność, ale wymaga podłoża przewodzącego [6].

Dla części nakładanych przez spryskiwanie, inspekcje obejmują zwykle sprawdzanie wyglądu, pomiary grubości pokrycia/twardości powierzchniowej oraz testy przylegania, odporności na korozyję i trwałości w warunkach środowiskowych. Powszechne defekty powierzchniowe - takie jak formowanie cząstek, spływ, efekt skórki pomarańczowej, białawienie i zmarszczanie - są wykrywane za pomocą inspekcji wizualnej lub porównania z próbkami standardowymi.

Test twardości powierzchni stosuje metodę ołówka HB: nieostry ołówek HB jest prowadzony pod kątem 45° po powierzchni z normalnym ciśnieniem pisania. Po wytarciu wilgotną, bezpyłową tkaniną dopuszczalne są tylko lekkie zadrapania (bez odkrywania podłoża).

Test przyczepności przeprowadza się zgodnie ze standardem ISO 2409 metoda krzyżowa: wytwarza się siatkę 10×10 (odstepy 1 mm) przez warstwę pokrycia za pomocą noża. Następnie stosuje się taśmę klejącą 3M, pozostawia na 1 minutę, a następnie szybko odrywa pod kątem 45°. Klasy przyczepności określone są na podstawie powierzchni odłączonej warstwy (zobacz Tabelę 4). Dodatkowe testy – w tym cykling termiczny, odporność na roztwory oraz tarcie – wykonywane są w zależności od wymagań aplikacji, aby zweryfikować odporność na warunki atmosferyczne, roztwory chemiczne i tarcie.

Różny procesy dla elementów metalowych w przemyśle samochodowym a specificacje determinują wybór metod obróbki powierzchniowej, wymagając dostosowanych protokołów weryfikacyjnych dla każdej metody. Wyczerpujące testy gwarantują, że jakość obróbki powierzchniowej spełnia potrzeby klientów. Ponieważ komponenty stanowią 60%-70% kosztów całkowitych pojazdu, producenci nieustannie rozwijają energooszczędne, przyjazne środowisku i wysokowydajne metody obróbki powierzchniowej, aby obniżyć koszty i poprawić technologie.

Źródła
[1] Przemysłowe standardy klasyfikacji obróbki powierzchniowej.
[3] Podstawy procesu elektrochemicznego.
[4] Korelacja między grubością warstwy cynku a odpornością na korozyję.
[5] Mechanizm i zastosowania strzelania kulami.
[6] Wskazówki dotyczące technologii spryskiwania dla elementów samochodowych.