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Tecnologias de Fabricação Automotiva

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Métodos de Tratamento de Superfície e Planos de Teste para Peças Metálicas Automotivas

Time : 2025-06-02

Obrigado por ler o blog da Shaoyi. Especializamo-nos em fornecer insights do setor e as últimas tendências de fabricação para o setor de fabricação de peças metálicas. A Shaoyi se concentra na produção de componentes metálicos automotivos através de diversos processos de fabricação. Hoje, exploraremos uma prática comum na indústria automotiva: tratamento de superfície.

Resumo do Artigo

A tecnologia de tratamento de superfície preserva as propriedades originais do material base enquanto melhora o desempenho superficial — melhorando as características físicas e mecânicas. Este artigo destaca os tratamentos de superfície adequados para peças metálicas produzidas por usinagem, estampagem, fundição, forjamento, etc. Ele analisa planos de teste de tratamento (por exemplo, eletrodoção, jateamento, areiação, alveolagem, pulverização), oferecendo referências para desenvolver e verificar peças metálicas automotivas tratadas na superfície, garantindo qualidade e eficácia.

Tratamento de Superfície de Peças de metal automotivas

Na fabricação automotiva, peças metálicas constituem 60%-70% dos componentes totais, enquanto a maioria deles que exigem tratamento de superfície.  fabricantes de peças automotivas através seu processo mantém a integridade do material base enquanto adiciona novas propriedades de superfície, alterando as condições da superfície para melhorar o desempenho. Tratamentos de superfície amplamente utilizados se dividem em duas categorias:

  • Tratamentos químicos (eletrodoação, eletroforese, passivação).
  • Tratamentos mecânicos (jateamento, areiação, pulverização) [1].

Técnicas diferentes têm propósitos e processos distintos, exigindo planos de teste variados na verificação de peças. Planos inadequados impactam diretamente a qualidade e os prazos do desenvolvimento de novas peças.

Plating Hanging Plating.jpg

Revestimento Pendurado Revestimento

 

1.  Funções do Tratamento de Superfície

O tratamento de superfície cria uma camada superficial com propriedades distintas do material base por meio de métodos físicos/químicos. Objetivos principais incluem:

 

  • Melhoria Decorativa
    Polimento das superfícies para apelo estético (ex.: logotipos de carros, para-choques, cubos de rodas). A revestimento cromado/zinco melhora o apelo visual, aumentando a preferência do consumidor.

 

  • Melhorias de Desempenho
  • Resistência à corrosão/desgaste : O carbureto/nitrurado endurece as superfícies de peças do motor de alta carga (pistões, bielas) enquanto mantém a ductilidade do núcleo.
  • Anti-corrosivo : Revestimentos de zinco/níquel ou tratamentos de oxidação protegem fixadores (porcas, parafusos).

 

  • Refinamento de Superfície
    Aremessamento de granalha/polimento remove rebarbas e escala de peças brutas fundidas/forjadas, melhorando a planicidade.

 

  • Modificação da Propriedade Térmica
    Revestimentos de alta condutividade para peças de transferência de calor; materiais isolantes para isolamento térmico.

 

  • Ajuste da Propriedade Elétrica
    Eletrodoação com cobre/prata para condutividade; tintas/filmes isolantes para superfícies não condutoras.

 

  • Melhoria da Adesão
    A abrasão a jato e o fosfatamento preparam superfícies para pintura, aumentando a resistência de adesão do revestimento.

 

Electroplated parts.jpg

Peças eletrodepositadas

2.  Métodos de Tratamento de Superfície e Planos de Teste

Fabricação de metais automotivos inclui principalmente usinagem, estampagem, fundição por injeção, forjamento e metalurgia do pó. Componentes metálicos produzidos por diferentes processos apresentam propriedades físicas e mecânicas distintas, o que leva a objetivos variados para o tratamento de superfície. Consequentemente, os métodos de tratamento de superfície aplicáveis e os planos de teste de verificação correspondentes diferem de acordo. Os métodos de tratamento de superfície mais comumente usados para metal auto  partes incluem revestimento eletroquímico, jateamento com abrasivos, jateamento de areia, alveolagem e revestimento por spray, conforme analisado em detalhes abaixo.

 

2.1 Revestimento Eletroquímico

O revestimento eletroquímico deposita íons metálicos em substratos condutores a partir de uma solução eletrolítica [3], amplamente utilizado para painéis do corpo e fixadores para melhorar a resistência à corrosão e a estética. Os revestimentos (zinc, cromo, cobre, etc.) variam de acordo com o propósito (Tabela 1).

 

2. A sua família. 2 - 2 Revestimento de zinco (40-50% das aplicações): A resistência à corrosão está correlacionada com a espessura (Tabela 2). Os riscos de embritamento por hidrogênio em fixadores de alta resistência (> grau 10.9) exigem desidrogenação pós-revestimento e conformidade com GB/T 3098.17.

 

Tabela 1 Comparação de Revestimentos de Revestimento Eletroquímico

Table 1.jpg

 

Padrões de Teste de Spray de Sal para Fixadores Galvanizados a Frio

Table 2.jpg

2.3Explosão de tiro

Usando força centrífuga, esferas de 0,2-3,0 mm (aço inoxidável/aço fundido) removem contaminantes, rebarbas e tensões enquanto asperezam as superfícies para melhor adesão do revestimento [5]. Testes pós-tratamento incluem:

 

 Inspecção de aparência : Sem ferrugem/escama.

 Nível de limpeza : Classificado pela razão da área de diferença de sombra/cor.

 Rugosidade da superfície/cobertura : Medido de acordo com normas especificadas (Tabela 3).

Table 3.jpg

Tabela3  Teste de Jateamento  Critérios

 

2. 3 Areiação

Ar comprimido impulsiona abrasivo (areia de ferro/emery) para limpar superfícies, melhorar a limpeza e ajustar a aspereza. Ideal para aplicações de alta demanda. Testes incluem:

l Inspecção visual : Garantir que não haja cantos esquecidos.

l Limpeza/aspereza : Medido sob iluminação adequada.

2. 4 Shot Peening

Semelhante ao jateamento, mas utilizando esferas metálicas de 0,2-2,5 mm, principalmente para peças fundidas/forgadas complexas para remover escala/ferrugem. Os testes espelham o jateamento devido a efeitos de superfície comparáveis.

2,5 pulverização

A pulverização a ar/eletrostática aplica revestimentos atomizados. A pulverização eletrostática oferece maior eficiência, mas requer substratos condutores [6].

 

Para peças revestidas por pulverização, as inspeções geralmente envolvem verificações visuais, medições de espessura do revestimento/dureza da superfície e testes de adesão, resistência à corrosão e durabilidade ambiental. Defeitos de superfície comuns - como formação de partículas, escorrimento, textura de casca de laranja, branqueamento e enrugamento - são detectados por inspeção visual ou comparação com amostras padrão.

 

O teste de dureza de superfície utiliza o método do lápis HB: um lápis HB não afiado é arrastado em um ângulo de 45° sobre a superfície com pressão normal de escrita. Após limpar com um pano sem poeira úmido, apenas pequenos arranhões (sem exposição do substrato) são aceitáveis.

O teste de adesão segue os padrões ISO 2409 de corte cruzado: uma grade de 10×10 (espaçamento de 1mm) é cortada através do revestimento usando uma lâmina. Uma fita adesiva 3M é aplicada, deixada por 1 minuto, e então rapidamente retirada a 45°. As classificações de adesão são determinadas pela área de descolamento do revestimento (ver Tabela 4). Testes adicionais — incluindo ciclagem térmica, resistência a solventes e abrasão — são realizados com base nos requisitos da aplicação para validar resistência ao clima, solventes e atrito.

 

Diferente processos de componentes metálicos automotivos e especificações ditam as escolhas de tratamento de superfície, exigindo protocolos de verificação personalizados para cada método. Testes robustos garantem que a qualidade do tratamento de superfície atenda às necessidades dos clientes. Como os componentes representam 60%-70% dos custos totais do veículo, os fabricantes continuamente desenvolvem tratamentos de superfície eficientes em termos energéticos, ecológicos e de alto desempenho para reduzir custos e melhorar a tecnologia.

 

Referências
[1] Normas industriais para classificação de tratamento de superfície.
[3] Fundamentos do processo de eletrodeposição.
[4] Correlação entre a espessura do revestimento de zinco e a resistência à corrosão.
[5] Mecanismo e aplicações de jateamento abrasivo.
[6] Diretrizes de tecnologia de pintura para componentes automotivos.

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