加速鹽霧試驗的方法在汽車電泳涂膜上的應用
發布時間:2021-12-13
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汽車作為一種重要的交通和運輸工具,除了造型之外,表面涂層質量的優劣是人們對汽車質量最直觀的評價。然而在寒冷的冬季,汽車使用于各種腐蝕環境,如北美、西歐等地區,防止下雪后路面結冰打滑,在路面上撒鹽或沙,這對以金屬材料為主要結構的汽車車身是一重大考驗,涂層不完善的部位,幾個月就會出現腐蝕穿孔。
隨著地球環境的日益惡化,對汽車涂層要具有良好的抗腐蝕性提出了更高的要求。如何提高汽車的防腐蝕能力,是眾多汽車生產企業一定要面對的重點問題之一。
涂裝作為整車制造的四大工藝之一,其主要作用是防腐和裝飾,是汽車整車防銹最主要的工程。涂裝通過應用高防腐性涂料、提高電泳泳透力、提高各涂層膜厚、將焊縫處涂上密封膠、噴注防腐蠟等工藝對車身進行整體防護,但車身結構及設計、制造等方面的缺陷或不足仍會導致車體某些部位比其它部位更加容易發生腐蝕。
所以,要在涂裝過程中對這些容易發生腐蝕的部位進行鑒別、分析并采取相應的措施進行防護。最重要的是把這些易腐蝕的部位應用于開發新車型中,即SE分析,從根本上提高整車的防腐能力,即在設計階段發現并解決或者有存在的涂裝問題,
本文通過使用一種加速鹽霧試驗的方法來模擬電泳漆膜所處的惡劣大氣環境,從而得出不同膜厚、不同部位、不同結構的電泳漆膜耐加速鹽霧試驗能力,并通過分析對薄弱部位進行改進。
2、加速鹽霧試驗
2.1試驗用板材
試驗用板材為冷軋板。對以下代表性部位分別進行模擬:A電泳漆膜破損部位;B焊點、焊瘤部位;C折邊膠部位;D螺母、螺栓部位;E劃“×”部位。
2.2試驗方法
試驗前將試板豎立放置,保證兩面的日照效果。用規定的刀片在電泳涂層上劃“×”,要求用力均勻,觸及底材。試板全部外露時,用3%的NaCl溶液噴灑,每次4h,每天4次。
2.3試驗結果檢測依據
目視對比各部位的銹蝕情況和測量劃“×”部位單邊擴蝕程度。
2.4試驗結果評價
在噴灑鹽水的過程中,分別在24h、80h和504h進行圖像記錄,從圖像記錄可得出以下試驗結果。
(1)加速鹽霧試驗24h后,A、B部位發生銹蝕,E部位有泛黃,其余部位無銹蝕。
(2)加速鹽霧試驗48h后磷化膜和螺栓部位開始生銹。
(3)加速鹽霧試驗80h后,A、B部位銹蝕加重;C部位開始生銹;E部位開始生銹;其余無銹蝕。
(4)加速鹽霧試驗504h后,A、B部位銹蝕加重,幾乎銹穿;C部位生銹加重;D部位從里到外銹蝕,并逐步加重;E部位生銹加重,但單邊擴蝕不大于1mm;其它部位未出現銹蝕。
2.5試驗結論
(1)通過這次模擬大氣加速鹽霧試驗可以看出,一旦電泳漆膜被破壞至底材,防腐能力幾乎沒有,在大氣中很快就會生銹。
(2)焊點、焊瘤以及斷面尖銳部分防腐能力低,在大氣中也會很快生銹。
(3)在折邊膠滿涂的情況下,可以起到顯著的防腐作用,但若未涂到位,防腐蝕能力將會降低。
(4)電泳漆膜膜厚在10~20μm時,只要不被破壞,經過504h后無明顯差別,說明電泳漆膜的完整性對耐腐蝕性有著很大的意義。

3、分析及對策
(1)通過加速鹽霧試驗可輕易地看出,電泳漆膜一旦受損,防腐能力就會消失,所以在汽車的裝配過程(尤其是總裝)中防止漆膜的損傷是至關重要的,而從根本上延長汽車的服役壽命,采用鍍鐸鋼板是解決金屬防腐的一種很有效的方法。鍍鋅鋼板比冷軋板具有較好的防腐性能,其防腐機理如下:鋼鐵在各種環境中的腐蝕可以分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩類。鍍鋅后的鋼材,由于鋅的覆蓋,隔斷了鋼材表面和環境的接觸,減少了鋼材與環境之間的化學腐蝕。
另外,鋅的電極電位比鐵的電極電位低(鋅為-0.762V、鐵為-0.44v,在個別部位鍍鋅層受到破壞而露出基體時,詳將作為鐵-鋅原電池的陽極通過電化學作用保護基體,這就是鋅的陽極保護作用。雖然鋅的腐蝕速率隨腐蝕環境的不同而異,但在相同的條件下,鋅的腐蝕速率相對于鋼鐵來說要慢得多,在暴露條件相同時,鋅的抗腐蝕能力比鋼鐵強25倍。
(2)焊點﹑焊瘤以及斷面尖銳部分防腐能力低,所以要求轉入涂裝工序的白皮車身盡量減少焊點﹑焊瘤、沖壓裁剪產生的毛刺、毛邊等缺陷,從根本上避免尖端效應的產生。
(3)折邊膠是涂覆在車門、發動機引擎蓋和行李箱蓋包邊處,提高車門等包邊部位連接強度的一種黏結劑,涂膠量、部位要正確,一般用量膠條直徑為lmm,但如果包邊縫隙過大,或按1mm直徑無法達到理想效果時,則要根據實際情況對用量進行調整。
用量過多會在折邊時溢出,固化后形成膠瘤,影響后續接縫膠施工;用量過少會導致黏結強度下降,同時出現空腔,在烘烤過程中氣體膨脹將折邊膠擠出,使后續涂布焊縫膠時不宜涂布,焊縫膠表面出現氣泡。轉角部位不要打膠,拐彎部分包邊有缺口,易擠壓,可在涂裝車間涂布焊縫密封膠。
(4)對于螺栓、螺母部位以及板金搭接部位,因為電泳漆具有一定的黏度,鋼板縫隙狹小,夾縫內的電泳漆膜不完全,而黏度小、具有腐蝕性的前處理藥液或客戶在使用過程中的雨水類液體可以進入夾縫,在外界氧氣作用下導致銹蝕。
針對以上情況可采取如下補救措施:①部分螺栓安裝件在涂裝之前進行預擰緊,使兩件搭接部位留有間隙,保證夾縫處的電泳效果,在電泳涂裝后再將其擰緊。板金搭接夾縫不小于1.0mm的電泳漆膜效果較好。對于搭接縫較小的部分增加凸臺電泳,或增加變形設計。
4、結語
想要在整車中達到良好的防銹效果,涂裝這工序至關重要,但涂裝前后工序的配合和車身良好的防銹結構設計也是必不可少的。只有全方位地識別易發生腐蝕的部位并采取對策,才能保證良好的整車質量和使用壽命,從根本上減少材料﹑能源的浪費,既保證了顧客的生命財產又能提升公司的形象。
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