Методы поверхностной обработки и планы испытаний для автомобильных металлических деталей

Спасибо, что читаете блог Shaoyi. Мы специализируемся на предоставлении аналитики отрасли и последних тенденций в производстве металлических деталей. Shaoyi сосредотачивается на производстве автомобильных металлических компонентов с использованием различных технологических процессов. Сегодня мы рассмотрим распространенную практику в автомобильной промышленности: обработку поверхности.

Краткое содержание статьи

Технология обработки поверхности сохраняет исходные свойства материала, одновременно улучшая характеристики поверхности — физические и механические свойства. В данной статье описываются подходящие методы обработки поверхности для металлических деталей, изготовленных методами обработки резанием, штамповки, литья, ковки и т.д. Она анализирует планы испытаний обработки (например, электропосадка, дробеструйная очистка, пескоструйная обработка, упрочнение выстрелами, напыление), предлагая рекомендации для разработки и проверки автомобильных металлических деталей с обработанной поверхностью, чтобы обеспечить качество и эффективность.

Обработка поверхности Металлические детали автомобилей

В производстве автомобилей металлические детали составляют 60%-70% всех компонентов, пока большинство из них требующий поверхностной обработки.  производители автозапчастей через его процесс сохраняет целостность базового материала, при этом добавляя новые поверхностные свойства, изменяя поверхностные условия для повышения производительности. Широко используемые методы поверхностной обработки делятся на две категории:

• Химические методы (электро galvanization, электрофорез, пассивация).
• Механические методы (шот-пирование, пескоструйная обработка, напыление) [1].

Различные техники имеют различные цели и процессы, что требует различных планов тестирования для частичной верификации. Недостаточные планы непосредственно влияют на качество и сроки разработки новых деталей.

Покрытие Повешение Покрытие

1.  Функции поверхностной обработки

Поверхностная обработка создает поверхностный слой с характеристиками, отличными от базового материала, с помощью физических/химических методов. Основные задачи включают:

• Декоративное улучшение
  Отполировывает поверхности для эстетической привлекательности (например, логотипы автомобилей, бамперы, колесные ступицы). Хромирование/цинкование улучшает внешний вид, повышая предпочтение потребителей.

• Улучшения производительности

• Сопротивление коррозии/износу : Углеродистое/азотирование упрочняет поверхности деталей двигателя с высокой нагрузкой (поршни, шатуны), сохраняя пластичность ядра.
• Противокоррозионный : Гальваническое цинкование/никелирование или окислительные покрытия защищают крепеж (болты, гайки).

• Шлифовка поверхности
  Дробеструйная обработка/полировка удаляет заусенцы и налет с отливных/форжированных заготовок, повышая ровность.

• Модификация тепловых свойств
  Покрытия с высокой теплопроводностью для деталей теплообмена; изоляционные материалы для термоизоляции.

• Корректировка электрических свойств
  Электроосаждение меди/серебра для повышения проводимости; изоляционные краски/пленки для непроводящих поверхностей.

• Улучшение адгезии
  Обработка пескоструйной очисткой/фосфатированием готовит поверхности для покраски, увеличивая прочность сцепления покрытия.

Электрохимически покрытые детали

2.  Методы обработки поверхности и планы испытаний

Изготовление автомобильных металлов в основном включают обработку резанием, штамповку, литейное литье, ковку и порошковую метрологию. Металлические компоненты, изготовленные различными процессами, демонстрируют различные физические и механические свойства, что приводит к разным целям обработки поверхности. Следовательно, применимые методы обработки поверхности и соответствующие планы испытаний деталей различаются соответственно. Наиболее часто используемые методы обработки поверхности для металлических автомобильных  запчасти включают электропоследование, дробеструйную очистку, пескоструйную обработку, упрочнение дробью и напыление, как подробно анализируется ниже.

2.1 Электропоследование

Электропоследование наносит металлические ионы на проводящие основания из электролитического раствора [3], широко используется для кузовных панелей и крепежей для повышения коррозионной стойкости и эстетики. Покрытия (цинк, хром, медь и т.д.) различаются в зависимости от назначения (Таблица 1).

2. Посмотрите. 2. Цинковое покрытие (40-50% применений): Коррозионная стойкость связана с толщиной (Таблица 2). Риски водородного хрупкого разрушения в высокопрочных крепежах (>10.9 класса) требуют последующей дегидрировки и соответствия ГОСТ/Т 3098.17.

Таблица 1 Сравнение покрытий электропоследования

Таблица 2 Стандарты тестирования на солевой туман оцинкованных крепежных элементов

2.3Стрельба

Используя центробежную силу, гранules размером 0.2-3.0 мм (нержавеющая сталь/литая сталь) удаляют загрязнения, заусенцы и напряжения, а также шероховатую поверхность для лучшего сцепления покрытия [5]. Послепроцессные испытания включают:

 Проверка внешнего вида : Нет ржавчины/налета.

 Уровень очистки : Оценивается по соотношению площади разницы тени/цвета.

 Шероховатость поверхности/покрытие : Измеряется по указанным стандартам (Таблица 3).

Таблица3  Тест пескоструйной обработки  Критерии

2. 3 Пескоструйная обработка

Сжатый воздух приводит в движение абразив (железный песок/наждачный порошок) для очистки поверхностей, повышения чистоты и регулировки шероховатости. Идеально подходит для приложений с высокими требованиями. Тесты включают:

л Визуальная проверка : Убедитесь, что нет пропущенных углов.

л Чистота/шероховатость : Измеряется при достаточном освещении.

2. 4 Shot Peening

Похоже на дробеструйную обработку, но используется металлическая дробь размером 0.2-2.5 мм,主要用于复杂铸件/кованых заготовок для удаления окиси/ржавчины. Тесты аналогичны дробеструйной обработке из-за сопоставимых эффектов на поверхности.

2.5 Нанесение покрытия

Воздушное/электростатическое нанесение применяет атомизированные покрытия. Электростатическое нанесение обеспечивает более высокую эффективность, но требует проводящих оснований [6].

Для деталей с напыленным покрытием осмотры обычно включают проверку внешнего вида, измерение толщины покрытия/твердости поверхности и тесты на адгезию, коррозионную стойкость и долговечность в условиях окружающей среды. Общие дефекты поверхности — такие как образование частиц, потеки, «апельсиновая корка», побеление и морщинистость — обнаруживаются при визуальном контроле или сравнении со стандартными образцами.

Тестирование твердости поверхности выполняется методом HB карандаша: не заточенный карандаш HB проводится под углом 45° по поверхности с обычным давлением ручного письма. После протирки влажной пылевой тряпкой допускаются только легкие царапины (без обнажения основания).

Тестирование адгезии проводится в соответствии с нормами ISO 2409 методом крестообразного надреза: через покрытие делается надрез в виде сетки 10×10 (расстояние между линиями 1 мм) с помощью лезвия. Затем применяется клейкая лента 3M, оставляется на 1 минуту, после чего быстро снимается под углом 45°. Классы адгезии определяются по площади отслоения покрытия (см. Таблицу 4). Дополнительные тесты — включая циклическое термическое испытание, устойчивость к растворителям и износостойкость — выполняются в зависимости от требований применения для проверки устойчивости к погоде, растворителям и трению.

Разные процессы обработки металлических деталей автомобилей а спецификации определяют выбор методов поверхностной обработки, требуя индивидуальных протоколов проверки для каждого метода. Надежное тестирование гарантирует, что качество поверхностной обработки соответствует потребностям клиентов. Поскольку компоненты составляют 60%-70% стоимости автомобиля, производители постоянно разрабатывают энергоэффективные, экологически чистые и высокоэффективные методы поверхностной обработки для снижения затрат и улучшения технологий.

References
[1] Отраслевые стандарты классификации поверхностной обработки.
[3] Основы процесса электропосадки.
[4] Корреляция между толщиной цинкового покрытия и коррозионной стойкостью.
[5] Механизм и применения пескоструйной обработки.
[6] Руководство по технологии нанесения краски для автомобильных компонентов.