汽車腐蝕(銹蝕)是一項(xiàng)非常重要的研究課題,有研究表明,如果車身銹蝕1%,它的強(qiáng)度就降低5%—10%。而新三包法規(guī)定于2013.10.1開始實(shí)施,車身要保三年6萬公里。
我們說的腐蝕一般指的都是金屬腐蝕。造成金屬腐蝕的原因有很多種。濕度會造成腐蝕,固體塵粒也會導(dǎo)致腐蝕,例如霧霾里面有硫化物,就會導(dǎo)致腐蝕。溶雪鹽和防塵鹽都是氯化物的一種,它們也會導(dǎo)致加快腐蝕,還有溫度,沙石和道路環(huán)境也會造成腐蝕,因?yàn)檐囋谡P惺沟倪^程中,會磕碰地導(dǎo)致金屬表面會被破壞掉,保護(hù)層壞掉,從而加快腐蝕速度。
從全球由于銹蝕導(dǎo)致召回的案例統(tǒng)計(jì)來看:
從中國26家整車收到銹蝕方面的投訴來看:
在汽車車身設(shè)計(jì)中考慮防腐蝕的內(nèi)容很多,但主要是從汽車用板材和涂裝工藝性方面著手,相互結(jié)合考慮。從工藝順序上來看,大致可以分為使用鍍鋅板,進(jìn)行電泳涂裝,接著是使用點(diǎn)焊密封膠,使用縫外膠,空腔注蠟,使用防石擊膠。板材方面主要是從汽車品質(zhì)設(shè)定的需要來看是否使用鍍鋅鋼板, 一些特殊的結(jié)構(gòu)部位由于工藝上難以保證,為了防腐蝕需要也必須采用鍍層板。從涂裝工藝性的角度考慮而言,車身防腐蝕考慮的重點(diǎn)是能否電泳上電泳膜,車身空腔結(jié)構(gòu)是否形成氣袋,是否需要空腔涂蠟,是否能讓零件夾層和結(jié)合部位有足夠的排出溶液的孔,避免各工序間不同介質(zhì)(酸、堿性溶液)污染,還要盡量避免尖角的出現(xiàn),因?yàn)榧饨侨菀壮霈F(xiàn)電泳涂裝不上的現(xiàn)象等等。
一,鍍鋅板
各種熱鍍鋅,電鍍鋅鋼板被應(yīng)用到汽車行業(yè)。
鋼材表面有一層鍍鋅層覆蓋以后,耐腐蝕性能大幅度提高。這是因?yàn)椋儗又械匿\與鐵在潮濕的環(huán)境中組成了原電池,由于鋅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位只有-1.05v,低于鐵的-0.036v,所以鋅作為陽極被氧化,而鐵作為陰極被保護(hù)。而且由于鋅腐蝕以后的生成物很致密,反應(yīng)速度慢,總體的耐腐蝕性大大提高了。鍍鋅板材的壽命是未鍍鋅的15到30倍。
二,涂裝耐腐蝕
車身通過涂裝進(jìn)行耐腐蝕的關(guān)鍵是電泳工藝。
而要想電泳工藝完成的好,前處理工藝必須做到盡善盡美,這是一環(huán)扣一環(huán)的。涂裝前處理工藝中,目前國內(nèi)外基本采用磷化工藝,普遍采用噴淋與浸漬相結(jié)合,保證各種夾層結(jié)構(gòu)的處理。可以說,磷化工藝是車身耐腐蝕的基礎(chǔ)。最新研究成功的低溫少渣磷化技術(shù)應(yīng)用,使制造能源消化與材料消化得到較大降低。
前處理完畢后,就是電泳。陰極電泳技術(shù)的進(jìn)步大大提高了車身耐腐蝕能力。要知道,車身外板的電泳厚度是比較容易達(dá)到的,在這樣的情況下,重點(diǎn)是讓車身空腔內(nèi)的電泳膜厚度達(dá)到要求。傳統(tǒng)的電泳涂料,為保證內(nèi)腔的電泳厚度,外板的電泳厚度提高較多,成本相應(yīng)提高,如何在內(nèi)板厚度保證的前提下,外板厚度也在合適范圍內(nèi),均勻內(nèi)外板的涂膜厚度,這是電泳工藝的關(guān)鍵。這樣一來,在保證質(zhì)量的前提下控制了制造成本。
車身腐蝕問題發(fā)生最多的不是各個(gè)平面,而是各零件的邊角,由于表面張力的原因,在尖角處涂料容易發(fā)生收縮,易出現(xiàn)邊角無涂料或涂膜厚度極低的現(xiàn)象,近年來高邊角防腐蝕電泳涂料是保證車身綜合耐腐蝕性的關(guān)鍵。
另外,隨著全球環(huán)境的不斷惡化,酸雨的危害越來越為人們所重視,工業(yè)氣體急增,酸雨也日益增加。1980年汽車涂料涂裝調(diào)查,酸雨造成的損傷排在第9位(發(fā)生率占1%),十年之后它飛快地躍居榜首(發(fā)生率占40%)。涂料耐酸雨性已被國外汽車公司列為面漆的主要防護(hù)性能之一。酸雨和酸霧的腐蝕以及隨后的太陽輻射對涂料來說的確是嚴(yán)峻的考驗(yàn)。自然氣候中形成的硫酸、硝酸、鹽酸根離子和氨水混合物是汽車面漆的天敵。“酸性腐蝕”會導(dǎo)致油漆產(chǎn)生像雨跡一樣的斑點(diǎn),無論水洗還是拋光都無法除去。這也是現(xiàn)在與未來涂裝材料研究的重點(diǎn)之一。
三,密封膠
最基本也是最重要的就是點(diǎn)焊密封膠。我們將汽車鋼板連接起來的工藝大部分采用的都是點(diǎn)焊,而點(diǎn)焊無可避免的就會造成大量的空隙。采用點(diǎn)焊密封膠,可以大大提高整車的密封性,增強(qiáng)耐腐蝕性。
另外,我們在汽車的開發(fā)設(shè)計(jì)過程中,也要注意世界各區(qū)域的環(huán)境。下圖是世界腐蝕環(huán)境的分布示意圖,可以看出,歐洲,東南亞,南美與北美少部分地區(qū)腐蝕等級是非常嚴(yán)重的。
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