汽车紧固件表面处理新技术之阴极电泳涂装工艺

我国机械产业的飞速发展对车辆产品质量提出了越来越高的要求,车辆的高安全性、高环保性及多元化的个性在紧固件的表面防护技术上也得到了体现。目前汽车紧固件的表面处理技术工艺主要有氧化(发黑)、磷化、电镀(锌、锌镍合金,装饰铬)、达克罗涂覆等。众所周知,氧化处理存在能耗大,工艺不稳定、膜层不牢固等缺陷;磷化膜的耐腐蚀性差;电镀的钝化处理液和达克罗涂料中都含有Cr6+,不环保。普通电镀层的耐腐蚀性能可以达到500-1000h。但本钱较高,膜层耐湿润性差(耐湿热性120h),不耐磨。

为了进步紧固件表面处理质量并符合环保法规的要求,除了上述表面处理工艺外,国外如美国的通用和福特汽车公司采用阴极电泳涂装工艺对螺栓等进行表面处理。根据紧固件不同的质量要求,采用不同的工艺方案,其耐盐雾试验可以达到240-1000h以上,且漆膜磨擦系数适宜,不影响产品装配,可以代替电镀的钝化工艺,有利于环保。

阴极电泳涂装机械化程度高,环保、漆膜具有优异的耐腐蚀性能,在车辆涂装上的应用已有多年,在紧固件上的应用在国内还是空缺,确实是一项新技术,是紧固件产品创新的一个新领域。根据汽车用紧固件的种类及性能要求,对汽车底盘、发动机、变速器用高强度8.8级、10.9级螺栓进行试验。方案如下:

①玄色阴极电泳涂料,紧固件涂装用电泳涂料;

②玄色阴极电泳涂料,配方经过调整,适用于紧固件涂装;

③玄色阴极电泳涂料,普通零部件涂装用电泳涂料。

重点测试紧固件涂(镀)层的几个主要性能。a.耐腐蚀(盐雾试验)性能。b.耐潮热性能。c.装配性能。

目前,国内汽车用高强度紧固件基本依靠进口,紧固件国产化的一个重要瓶颈就是摩擦系数的控制。在保证满足装配性能的条件下,耐盐雾试验和耐潮热性的时间越长越好。另外,用气动扳手装配时漆膜不产生脱落,这些都是紧固件采用电泳涂料工艺的关键技术。

采用电泳涂料①、②、③三种方案,500h漆膜表面无变化,总摩擦系数以及摩擦系数的散差(均匀值)优于电镀锌件。电泳涂料①方案极优,涂层厚度15-18μm,耐盐雾试验240-1000h,综合本钱较低,为15-20元/mm2。

为此,对电泳涂料在汽车紧固件上的应用试验得出以下结论。

1、紧固件采用电泳涂料进行表面处理的工艺方案可行;

2、必须采用紧固件专用电泳涂料,才能达到紧固件表面处理质量要求;

3、与电镀锌工艺比较电泳涂料工艺各项指标进步,本钱较低。