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汽車緊固件的表面防護及技術發(fā)展


汽車上的緊固件,尤其是緊固螺栓、管箍、彈性夾等在使用過程中處于及其惡劣的環(huán)境下,通常腐蝕比較嚴重,甚至由于銹蝕導致拆卸困難。因此,要求緊固件必須具有良好的防腐性能。目前采用的比較普遍的方法是對其表面進行電鍍鋅、鋅鎳合金、磷化、發(fā)黑及達克羅等處理。由于對汽車緊固件表面涂鍍層中的六價鉻含量的限制,不符合環(huán)保指令標準,含有害物質的產品均不允許進入市場,這對汽車緊固件表面處理的創(chuàng)新能力提出了空前高標準的環(huán)保要求。

    1.水性鋅鋁涂層久美特

    環(huán)保型新涂層技術—片狀鋅鋁涂層久美特,恩歐富集團公司在30多年達克羅(DACROMET)表面防銹技術經驗的基礎上,經過多年的研究開發(fā),研制出了完全無鉻的表面處理新技術---久美特(GEOMET)。

    防銹機理,久美特處理的皮膜結構也與達克羅處理的皮膜相同,金屬片呈層狀重疊,形成了利用硅系粘合劑結合起來的皮膜,從而將基材被覆蓋起來。

    久美特的優(yōu)點:導電性,高強度的金屬薄片使得久美特的螺栓具有導電性。油漆適應性,久美特可作為包括電鍍在內的大多數(shù)油漆的底涂。環(huán)保,水性溶液,不含有鉻,且無廢水產生,無有害物質排放至空氣。優(yōu)良的耐腐蝕性,只需6~8μm膜厚,就可以達到鹽霧試驗1000h以上。耐熱性,無機皮膜,并且皮膜不含有水分。無氫脆工藝,無酸和電解的涂覆工藝過程,避免同普通電鍍工藝一樣產生氫脆。

    摩擦系數(shù)的穩(wěn)定對汽車緊固件裝配至關重要。水性片狀鋅鋁涂層針對摩擦系數(shù)的解決方案,在鋅鋁涂層的基礎上,涂覆具有潤滑功能的水性無機面涂層---PLUS,PLUS種類及摩擦系數(shù)范圍見表1。

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表1PLUS種類及摩擦系數(shù)范圍

    2.電泳涂裝技術

    近年來,一些汽車公司的部分緊固件采用電泳涂裝替代電鍍后的鈍化處理。電泳涂裝的原理簡單的來說,就是“異性相吸”,也就像磁鐵一樣。陽極電泳被涂螺栓在陽極,涂料帶負電;而陰極電泳涂螺栓在陰極,涂料帶正電。眾所周知,電泳涂裝機械化程度高、環(huán)保、漆膜具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。水資源回收再利用,減少排放量;加強重金屬回收減少排放;減少VOC(揮發(fā)性有機物)的排放;減少能源消耗(水、電、燃料等),符合環(huán)保要求前提下,降低成本并提高品質。

    在汽車零部件及緊固件上已應用數(shù)年,電泳涂裝工藝比較成熟,是取代電鍍的產品,PPGElectropolyseal緊固件專用電泳涂裝料,EPll/SST120~200h陽極電泳、EPlll/SST200~300h陰極電泳、EPlV/SST500~1000h陰極電泳、EPV/SST1000~1500h陰極電泳;還有ZiNCRichcoating富鋅有機涂層(可導電)。

    隨著技術的發(fā)展,除具有優(yōu)異的耐腐蝕性能的陰極電泳涂裝外,具有一定耐候性的陽極電泳涂裝、邊緣耐腐蝕性陰極電泳涂裝等也在生產線上得到了實際應用。目前PPG的電泳涂料系列已得到多家汽車制造公司認可,將一系列規(guī)范采用統(tǒng)一標準,S424改為S451,如福特公司WSS-M21P41-A2,S451;通用公司GM6047codeG;克萊斯勒公司PS-7902McthodC。

    采用電泳涂裝的好處,有利于環(huán)保。電泳涂裝采用水性涂料,鈍化采用三價鉻;提高產品的耐腐蝕性,卓越的附著力;無塞孔、不塞螺牙、膜厚均一、一致的扭矩值;傳統(tǒng)的電鍍+鈍化工藝,鹽霧試驗達到144h左右。采用鋅系磷化+富鋅底漆+陰極電泳涂裝工藝后,鹽霧試驗可達到1000h以上,若采用電鍍+陰極電泳涂裝工藝,鹽霧試驗可達到500h以上(見表2)

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表2幾種膜層鹽霧試驗結果比較

    結語

    未來汽車緊固件發(fā)展將更加個性化,熱處理工藝更加凸顯服務特色,智能化、綠色化、輕量化技術都將扮演著重要角色。技術和裝備的發(fā)展是先進制造業(yè)賴以發(fā)展的基礎,發(fā)展空間還很大,要縮小與國外先進水平的差距,任務還很艱巨,任重道遠。