Ytbehandlingsmetoder och testplaner för fordonsmetallkomponenter

Tack för att du läser Shaoyis blogg. Vi specialiserar oss på att tillhandahålla branschinsikter och de senaste tillverkningstrenderna för sektorn inom metallkomponentstillverkning. Shaoyi fokuserar på produktion av fordonsmetallkomponenter genom en mängd olika tillverkningsprocesser. Idag ska vi utforska en vanlig praxis i fordonsindustrin: ytantering.

Artikel Sammanfattning

Ytanterings teknologi bevarar den ursprungliga materialets egenskaper samtidigt som ytan prestanda förbättras – vilket förbättrar fysiska och mekaniska egenskaper. Denna artikel redogör för lämpliga ytanteringsmetoder för metallkomponenter producerade via maskinbearbetning, stämpning, gjutning, smedning etc. Den analyserar behandlingstestplaner (t.ex., elektroplatering, kulantering, sandantering, kulsprutning, sprayning), och erbjuder referenser för utveckling och verifiering av ytanterade metallkomponenter för fordonsindustrin för att säkerställa kvalitet och effektivitet.

Ytantering av Bilindustriella metalldelar

I fordonsproduktionen utgör metallkomponenter 60-70% av alla komponenter, medan de flesta av dem kräver yttreatment.  tillverkare av bilkomponenter genom hans process bevarar integriteten hos basmaterialet samtidigt som nya yttegenskaper läggs till, och ändrar ytvillkor för att förbättra prestanda. Yttreatmenter som vanligen används delas in i två kategorier:

• Kemiska behandlingar (elektroplåtering, elektrofosning, passivering).
• Mekaniska behandlingar (skottsprutning, sandstrålning, sprayning) [1].

Skilda tekniker har olika syften och processer, vilket kräver varierande testplaner för delkontroll. Otillräckliga planer påverkar direkt kvaliteten och tidsramen för utveckling av nya delar.

Platering Hängd Platering

1.  Funktioner av ytanbehandling

Ytanbehandling skapar en ytlager med egenskaper som skiljer sig från basmaterialet via fysiska/kemiska metoder. Huvudsakliga mål inkluderar:

• Dekorativ förbättring
  Slipar ytor för estetisk attraktion (t.ex., billogon, bumpers, hjulhubbars). Krom/zinkplåtering förbättrar visuellt utseende, vilket höjer konsumentpreferens.

• Prestandauppgraderingar

• Korrosions-/småttmotstånd : Kolning/nitriding hårdar ytor på högbelastade motorkomponenter (pistoner, kolbenstänger) samtidigt som kärns ductilitet bevaras.
• Antikorrosionsskydd : Zink/nickelplåtering eller oxidtreatment skyddar fästenheter (skruvar, mutter).

• Ytforfining
  Skottblastning/polering tar bort kanter och skala från gjutna/formade halvfabrikat, vilket förbättrar jämnheten.

• Modifiering av termiska egenskaper
  Högledande överdrag för värmeöverföringsdelar; isolerande material för värmeeffekt.

• Justering av elektriska egenskaper
  Elektroplåtering med koppar/silver för ledningseffekt; isolerande färger/ filmer för icke-ledande ytor.

• Förbättring av adhesion
  Strömkikning/fosfatering förbereder ytor inför måleri, vilket förstärker fästningen av beläggning.

Elektropläterade delar

2.  Ytbehandlingsmetoder och testplaner

Metalltillverkning för fordon främst omfattar maskinbearbetning, stänkning, formgjutning, smedning och pulvermetallurgi. Metaldelar som tillverkas med olika processer visar olika fysiska och mekaniska egenskaper, vilket leder till varierande syften med ytbehandling. Därför skiljer sig de tillämpbara ytbehandlingsmetoderna och motsvarande komponentverifikationstestplaner åt enligt. De mest vanliga ytbehandlingsmetoderna för metallfordon  delar inkludera elektroplåtering, skottblastning, sandblastning, skottpeening och spraybeläggning, som analyseras i detalj nedan.

2. 1 Elektroplåtering

Elektroplåtering deponerar metallioner på ledande underlag från en elektrolytlösning [3], vilket används i stort omfattning för karossdelar och fästmaterial för att förbättra korrosionsmotstånd och estetik. Beläggningar (zink, krom, koppar etc.) varierar beroende på syfte (Tabell 1).

2. 2 Zinkbeläggning (40-50% av tillämpningarna): Korrosionsmotståndet korrelerar med tjockleken (Tabell 2). Risk för hydrogenembrittling i högkraftiga fästmaterial (>10. 9 klass) kräver efterplåtering av hydrogenavlägsning och GB/T 3098. 17-kompatibilitet.

Tabell 1 Jämförelse av elektroplåteringsbeläggningar

Tabell 2 Zinkpläterade Fästen Salt Spray Test Standarder

2.3Skjutning

Genom användning av centrifugalkraft, 0.2-3.0mm klot (rostfritt stål/blygstål) tar bort förontningar, burrar och spänning samtidigt som de grovharar ytor för bättre beläggningsförening [5]. Efterbehandlingstester inkluderar:

 Yteskontroll : Inga rugg/skala.

 Rensningsnivå : Betygsatt efter skugg-/färj skillnad i areal förhållande.

 Ytoroughness/täckning : Mäts enligt specificerade normer (Tabell 3).

Tabell3  Kornblastningsprov  Kriterier

2. 3 Sandblastning

Komprimerad luft drar med sig abrasivt material (järnsand/emery) för att rengöra ytor, förbättra renligheten och justera rugheten. Idealiskt för krävande tillämpningar. Tester inkluderar:

l Visuell inspektion : Se till att inga hörn överges.

l Renlighet/rughet : Mät under tillräckligt lys.

2. 4 Shot Peening

Likt skottblastning, men med användning av 0.2-2.5mm metallklot, främst för komplexa gjutna/formade blanketter för att ta bort rost/skal. Testerna liknar skottblastning på grund av liknande yteffekter.

2.5 Sprutning

Luft-/elektrostatisk sprutning tillämpar atomiserade överdrag. Elektrostatisk sprutning erbjuder högre effektivitet men kräver lederbara underlag [6].

För sprutöverdragna delar omfattar inspektioner vanligtvis kontroller av utseende, mätningar av överdragstäckning/ythårdhet och tester för adhesion, korrosionsmotstånd och miljömotsvarighet. Vanliga ytbrister – som partikelbildning, sjunkning, apelsinskal-effekt, vitring och rynkling – upptäcks via visuell inspektion eller jämförelse med standardprov.

Ythårdhetstest utförs med HB-blyertsmetoden: en obeslagen HB-blyerts dras på ytan i 45°-vinkel med normal handskriftstryck. Efter rengöring med en fuktad stoftfri duk är endast svaga skrader (utan exponering av underlag) acceptabla.

Klistrande test följer ISO 2409 korsningsstandarder: ett 10×10-rutnät (1 mm mellanrum) skärs genom belägningen med en kniv. 3M klistret band appliceras, lämnas i 1 minut, och sedan snabbt avdragen på 45°. Klistrandegrader bestäms av det område där belägningen lossnar (se Tabell 4). Ytterligare tester – inklusive termisk cykling, lösningsmedelsresistens och smörgångsresistens – utförs baserat på tillämpningskrav för att verifiera väder, lösningsmedels- och friktionstålighet.

Olika processer för fordonsmetallkomponenter och specifikationer styr val av ytbearbetning, vilket kräver anpassade verifieringsprotokoll för varje metod. Tuffa tester säkerställer att ytbearbetningens kvalitet uppfyller kundens behov. Eftersom komponenterna utgör 60%-70% av bilens totala kostnad, utvecklar tillverkare kontinuerligt energieffektiva, miljövänliga och högpresterande ytbearbetningar för att minska kostnader och förbättra tekniken.

Referenser
[1] Branschstandarder för klassificering av ytbearbetning.
[3] Grundläggande principer för elektroplåtering.
[4] Korrelation mellan zinklagnings tjocklek och korrosionsmotstånd.
[5] Skottblastningsmekanism och tillämpningar.
[6] Sprutteknikriktlinjer för bilkomponenter.