据瑞典腐蚀研究所的调查,在获得良好防锈方面最突出的因素是使用7~10μm厚镀锌层,较薄的2~5μm锌镍镀层在大多数情况下防腐能力不足7年。目前我国绝大部分车身仍全部采用冷轧钢板,只有个别合资企业生产的轿车采用镀锌钢板制造车身。因此,建议如下:
发动机罩、行李箱盖、车门面板、左右翼子板和顶棚等材料采用7~10μm的厚镀锌层钢板。发动机进回油管、暖风管和制动油管最好采用工程塑料,如采用金属材料必须在管路外表面涂覆保护层。
汽车的排气消声系应选用耐腐蚀性强的不锈钢、镍基合金以及陶瓷材料。加油口盖、后视镜座及支架、左右翼子板等零部件在保证功能的前提下尽量选用非金属材料、铝合金和复合材料,一方面可以大大提高防腐能力,另一方面也使汽车的重量减轻,降低成本。
非金属材料本身并不会发生腐蚀,但是由于它的变形和开裂而失去密封功能,引起许多零部件腐蚀、失效,因此必须选用耐侯性好的材料。
螺栓、螺钉和卡箍都等紧固件应选用耐腐蚀性好的合金材料制作。
采用先进完善的防腐工艺
阴极电泳底漆防腐蚀能力最强,这一点在瑞典腐蚀研究所所做的调查中也已得到证明,目前PPG第六代无铅电泳漆膜,耐盐雾试验可达1200小时,它不仅在提高复杂结构零件的防腐方面具有不可替代的优越性,而且生产可实现全自动化,涂装质量稳定,应大力推广应用。
中涂选用抗石击涂料,车身底板采用低密度PVC涂料。
车身和汽车金属零部件采用磷化前处理工艺,可以显著提高涂层的附着力。
左右翼子板、前后轮罩、前后立柱内外板焊缝等各种焊接处应用密封胶能有效防止缝隙腐蚀;在车门内板、发动机罩和行李箱盖的锐边使用折边胶,既增加翻边的强度,又能防止水分和道路泥土渗入引起缝隙腐蚀。
在底围缝隙表面、无法封闭的空腔、发动机舱和车门铰链处采用防锈腊进行处理,能大大提高这些部位的防腐能力。
采用电泳仿真分析软件进行设计验证
车身设计从源头上决定了电泳效果,如果车身设计不合理,后期就难以获得理想的电泳效果。车身设计牵涉到诸多专业,且要求都不一样,例如碰撞分析要求车身刚度和碰撞安全性,声学部门(NVH)希望封闭孔洞或少开孔来提高声学性能,然而,防腐则需通过开设一些合适的工艺孔以消除气泡和防电磁屏蔽,大多数企业都靠工程师个人经验来进行分析,无法精确判定其电泳效果。目前,国外推出了ECoatMaster仿真软件,跟CAE分析软件差不多的一款分析软件,通过对涂料特性、生产线电泳槽尺寸、阳极数量及位置,以及车身尺寸和在槽液中的运行轨迹、电泳工艺相关参数输入等,通过仿真分析,可清楚掌握车身在各阶段的电流密度分布和涂层厚度分布,经计算可获得各区域误差值在1μm的电泳膜厚值,从而指导车身设计和工艺设计工作。
传统分析全靠个人经验,出现问题,仅靠个人判断,对增设一个工艺孔还是两个工艺孔?不得而知。然利用ECoatMaster仿真软件,可以改变电泳参数或修改数模等方案,便可找到最佳的解决方案。
电泳车拆解验证
电泳车拆解验证是在实物样车上进行,主要是针对前期防腐设计的验证,拆解位置主要分析布在A、B、C柱,纵梁、空气室内腔以及四门两盖内腔等部位。对电泳实现情况和电泳膜厚进行测量,找出薄弱点,对其进行攻关解决。一般情况下,从试制阶段开始,要想获得满意的防腐效果都会进行三轮的拆解验证。
第一轮拆解。用首轮OTS车进行拆解,主要目的是对前期设计和SE分析验证,并收集存在的问题,给予立项处理;
第二轮拆解。针对首轮拆解的问题,通过制定的整改方案,以手工改制样件组焊,电泳后进行拆解进行确认
第三轮拆解。在设计变更件体现后,经正式生产线制造的车辆进行拆解,主要确认正式生产线电泳参数、电泳设备能力。
难点:电泳不良问题,车身设计师会认为是工艺能力不足,工艺人员会认为是车身结构不合理,因此在解决此类问题时,要将二者有机结合起来。
根据上述防腐对策,目前还存在严重的不足,特别在材料应用方面、工艺方面与合资品牌差距较大,防腐是一项复杂的工程,罗列的这此对策,不是执行某一项就可以达到要求,而应该是所有对策的有机结合。
目前急需实现的对策为:
1、镀锌钢板的应用。均采用的是冷轧钢板,个人以为,可以分步实施,首先我们要保证外覆盖件是镀锌钢板,其次再上全车镀锌钢板;
2、空腔防腐蜡的应用。空腔受结构影响,本身不易形成良好的电泳漆膜,且钣金零贴零部位根本就无法电泳,特别是门槛部位,环境恶劣,在市场上已出现锈穿孔问题。空腔防腐蜡可以采取喷和灌注的方式进行涂敷,以灌注方式效果最佳。
3、建立零部件防腐检验手段。尽管有作为目前零部件开发的指导性标准,但对零部件防腐的检验手段缺乏,仅靠供应商保证,无法真实体现其防腐性能。