國(guó)內(nèi)載貨汽車(chē)底盤(pán)零件涂層存在問(wèn)題及改善策略,機(jī)械工程論文

國(guó)內(nèi)載貨汽車(chē)底盤(pán)零件涂層存在問(wèn)題及改善策略,機(jī)械工程論文本篇論文目錄導(dǎo)航：【】【】【】【】【】國(guó)內(nèi)載貨汽車(chē)底盤(pán)零件涂層存在問(wèn)題及改善策略汽車(chē)底盤(pán)論文范文：國(guó)內(nèi)載貨汽車(chē)底盤(pán)零件涂層存在問(wèn)題及改善策略?xún)?nèi)容內(nèi)容摘要：針對(duì)國(guó)內(nèi)載貨汽車(chē)底盤(pán)零件涂層存在的防腐性與耐候性不良等問(wèn)題，介紹并分析了車(chē)架、車(chē)輪、車(chē)橋與鋼板彈簧等零件的涂層質(zhì)量要求、典型涂裝工藝特點(diǎn)，提出了涂層質(zhì)量改善的思路與建議。車(chē)架總成電泳涂裝應(yīng)選用兼顧防腐性與耐候性的底面合一型陰極電泳涂料，車(chē)架縱梁噴粉、零件單獨(dú)涂裝后再進(jìn)行總成裝配可改善縫隙、夾層等部位的銹蝕問(wèn)題；車(chē)輪涂裝應(yīng)保證零件的拋丸質(zhì)量與電泳漆膜厚度；車(chē)橋涂裝應(yīng)關(guān)注零件的底漆質(zhì)量與總成的噴涂質(zhì)量；鋼板彈簧涂裝應(yīng)去除氧化皮，板簧單片進(jìn)行涂裝，裝配后再總成噴漆。本文本文關(guān)鍵詞語(yǔ)語(yǔ)：載貨汽車(chē)；底盤(pán)零件；涂裝工藝；防腐性；耐候性；作者簡(jiǎn)介：周全〔1973-〕，男，研究員級(jí)高級(jí)工程師，主要從事汽車(chē)涂裝材料及工藝研究工作。；Abstract:Inviewoftheproblemsofpooranti-corrosionandweather-resistanceofthecoatingsonchassispartsfordomesticcargotrucks,thispaperdescribedandanalyzedthecoatingsqualityrequirementsandtypicalpaintingprocesscharacteristicsofframe,wheel,axleandleafspringandtheideasandsuggestionsforimprovingthecoatingsqualitywereproposed.Thecathodicelectrophoreticpaintfortopcoatandprimerasonewithbothanti-corrosionandweather-resistanceperformanceshouldbeselectedfortheelectrophoreticpaintingofframeassembly.Theproblemofrustinginthegap,interlayersandotherpartscouldbeimprovedbysprayingpowderontheframestringerandpaintingthepartsseparatelybeforeassembly.Shotblastingqualityandelectrophoreticfilmthicknessofthepartsshouldbeensuredinwheelpaintingprocess.Attentionshouldbepaidtotheprimerqualityofpartsandthesprayingqualityofaxleassembly.Theoxidescaleofleafspringshouldberemovedbeforepainting,andthesingleleafspringshouldbepaintedbeforeassemblypainting.Keyword:cargotruck;chassisparts;paintingprocess;anti-corrosion;weather-resistance;最近，受益于排放法規(guī)升級(jí)、超載治理從嚴(yán)以及基建投資拉動(dòng)等多重利好因素，國(guó)內(nèi)載貨汽車(chē)市場(chǎng)產(chǎn)銷(xiāo)兩旺。載貨汽車(chē)作為典型的生產(chǎn)資料，客戶(hù)在關(guān)注車(chē)輛的可靠性與經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，也對(duì)車(chē)輛的涂裝質(zhì)量提出了更高層次層次要求。華而不實(shí)，載貨汽車(chē)底盤(pán)零件涂層的防腐性與耐候性的提升就是涂裝質(zhì)量改善的重點(diǎn)工作之一，主要是解決牽引車(chē)與二類(lèi)底盤(pán)車(chē)底盤(pán)零件的早期銹蝕以及涂層失光、變色、粉化等問(wèn)題，減少客戶(hù)抱怨。隨著涂裝技術(shù)不斷進(jìn)步以及環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格，應(yīng)根據(jù)各類(lèi)底盤(pán)零件的產(chǎn)品特點(diǎn)與技術(shù)要求，選取適宜的涂裝材料與工藝，在重點(diǎn)關(guān)注涂層防腐性能的同時(shí)，兼顧涂層的外觀(guān)質(zhì)量、機(jī)械性能、耐候性能以及涂料的施工性能等。本文針對(duì)車(chē)架、車(chē)輪、車(chē)橋與鋼板彈簧等載貨汽車(chē)主要底盤(pán)零件，從產(chǎn)品特點(diǎn)、涂層質(zhì)量要求、涂裝工藝、涂裝材料等方面進(jìn)行扼要解析，提出改善底盤(pán)零件涂層質(zhì)量的若干思路與建議。1車(chē)架車(chē)架是載貨汽車(chē)的整車(chē)骨架，起到支撐連接汽車(chē)各零部件的作用，承受多種載荷，是載貨汽車(chē)關(guān)鍵的部件總成之一[1].車(chē)架涂層除了要求具有優(yōu)良的防腐性，同時(shí)也要求具有良好的耐候性[2],例如，有的廠(chǎng)家要求車(chē)架涂層耐中性鹽霧504h、耐氙燈老化400h,有的廠(chǎng)家要求車(chē)架涂層耐中性鹽霧性480h、耐紫外〔QUV〕老化300h等。根據(jù)車(chē)架生產(chǎn)及涂裝類(lèi)型，大體分為兩類(lèi)：車(chē)架裝配后總成整體涂裝與車(chē)架散件單獨(dú)涂裝后再裝配為總成。國(guó)內(nèi)載貨汽車(chē)普遍采用車(chē)架裝配后總成整體涂裝工藝，基本以陰極電泳單涂層體系為主。有的涂裝線(xiàn)選用中厚膜環(huán)氧樹(shù)脂型陰極電泳涂料，要求電泳涂層具有優(yōu)異的耐鹽霧性和良好的銳邊涂覆效果[3],但耐候性普遍較差，極易出現(xiàn)涂層的早期失光、變色，甚至粉化。有的涂裝線(xiàn)選用底面合一型陰極電泳涂料，一般要求電泳涂層具有良好的耐鹽霧性的同時(shí)也要具備較好的耐候性。這一體系的主體樹(shù)脂為2種樹(shù)脂或多種樹(shù)脂組分的混合物，華而不實(shí)一種樹(shù)脂是環(huán)氧樹(shù)脂，其他是耐候型樹(shù)脂，如，丙烯酸樹(shù)脂或聚氨酯樹(shù)脂等，通過(guò)化學(xué)接枝改性或冷拼技術(shù)到達(dá)特定性能要求。電泳涂層固化經(jīng)過(guò)中，試圖通過(guò)不同樹(shù)脂界面張力梯度的作用，使得兩相流動(dòng)構(gòu)成一定程度的涂層分層構(gòu)造，耐候樹(shù)脂在上層具有高耐候性，環(huán)氧樹(shù)脂在下層具有高防腐性。怎樣選擇具有適當(dāng)外表張力差的樹(shù)脂組分，并穩(wěn)定控制電泳涂層的雙層構(gòu)造與性能是涂料開(kāi)發(fā)的技術(shù)難點(diǎn)[4].當(dāng)下來(lái)看，常規(guī)環(huán)氧樹(shù)脂型陰極電泳涂料無(wú)法知足涂層的耐候性要求，而底面合一型陰極電泳涂料在兼顧耐候性的同時(shí)，涂層的防腐性均有不同程度的調(diào)整。為了提升涂層質(zhì)量，有的車(chē)架涂裝線(xiàn)針對(duì)高端產(chǎn)品采用陰極電泳+噴漆或噴粉工藝，噴漆采用雙組分丙烯酸聚氨酯面漆或高固體分聚脲面漆，噴粉采用聚酯粉末涂料，較好地保證了車(chē)架涂層的綜合性能。近年來(lái)，借鑒國(guó)外車(chē)企成熟技術(shù)，國(guó)內(nèi)有的車(chē)架生產(chǎn)線(xiàn)采用散件單獨(dú)涂裝后再進(jìn)行車(chē)架總成裝配的工藝，能夠在保證涂層性能的同時(shí)，有效解決車(chē)架縫隙、夾層以及零件裝配貼合面等部位的銹蝕問(wèn)題。車(chē)架縱梁經(jīng)拋丸、漆前磷化處理后噴涂聚酯粉末涂料，涂層的外觀(guān)質(zhì)量、機(jī)械性能、防腐性能與耐候性能俱佳；車(chē)架橫梁等散件推薦陰極電泳+噴漆或噴粉涂裝工藝。采用這種生產(chǎn)工藝方式，車(chē)架的涂裝成本較高，車(chē)架總成裝配作業(yè)較多，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注粉末涂層的摩擦系數(shù)、縱梁粉末涂層的膜厚控制、緊固件〔螺栓、螺帽與鉚釘〕的外表處理質(zhì)量以及裝配零件的連接可靠性等問(wèn)題。2車(chē)輪載貨汽車(chē)車(chē)輪是重要的保安零部件，在整車(chē)中處于特殊位置，工作環(huán)境比擬惡劣，與車(chē)架涂層類(lèi)似，不僅要求具有優(yōu)良的防腐性，同時(shí)也要求具有良好的耐候性，如，有的廠(chǎng)家要求車(chē)輪涂層耐中性鹽霧400h、耐氙燈老化400h,有的廠(chǎng)家要求車(chē)輪涂層耐中性鹽霧504h、耐氙燈老化200h.國(guó)內(nèi)載貨汽車(chē)鋼質(zhì)車(chē)輪涂裝普遍采用陰極電泳+面漆工藝。電泳采用中厚膜常規(guī)環(huán)氧樹(shù)脂型陰極電泳涂料，涂層的防腐性能優(yōu)良，但耐候性能較差。為了提升車(chē)輪的裝飾性以及知足涂層的性能要求，再進(jìn)行單涂層面漆涂覆，一般為銀色金屬面漆〔無(wú)罩光清漆〕。同時(shí)，為了保證后續(xù)車(chē)輪螺栓連接的可靠性，重點(diǎn)部位應(yīng)做好面漆涂層的厚度控制或者進(jìn)行必要的涂裝遮蔽處理。為了降低涂裝成本，不少鋼質(zhì)車(chē)輪涂裝線(xiàn)已采用底面合一型陰極電泳涂料，部分取消了面漆工藝[5].由于車(chē)輪焊接部位高溫氧化皮電阻過(guò)大，極易導(dǎo)致焊接部位無(wú)法電泳上涂層，車(chē)輪上電泳線(xiàn)前必須進(jìn)行細(xì)致的拋丸處理去除氧化皮。底面合一型陰極電泳涂料生產(chǎn)應(yīng)用中暴露出的主要問(wèn)題是涂層的耐腐蝕性下降，車(chē)輪外表易出現(xiàn)點(diǎn)狀銹蝕，零件的邊緣、夾縫與焊縫等部位也易生銹流黃水.需要嚴(yán)格控制車(chē)輪工件經(jīng)拋丸處理后的外表粗糙度，同時(shí)保證底面合一型陰極電泳涂料的涂層厚度知足性能要求。3車(chē)橋載貨汽車(chē)車(chē)橋是非常重要的底盤(pán)零件，承當(dāng)著傳動(dòng)、承載等功能，主要有沖焊橋與鑄造橋兩種類(lèi)型。涂層要求具有良好的防腐性，如，有的廠(chǎng)家要求車(chē)橋總成〔外外表〕涂層厚度50m、耐中性鹽霧168h,有的廠(chǎng)家要求車(chē)橋總成〔外外表〕涂層厚度60m、耐中性鹽霧240h[6].國(guó)內(nèi)載貨汽車(chē)車(chē)橋總成涂裝普遍采用總成噴漆工藝。由于車(chē)橋總成的熱容量大，部分配件〔油封、墊圈等〕不能耐高溫，一般選用低溫烘烤型防腐涂料，溶劑型涂料有氯化橡膠、氯醚、氯磺化等品種，水性涂料有丙烯酸改性環(huán)氧酯、丙烯酸改性醇酸等。當(dāng)下，低溫烘烤型單組分水性防腐涂料應(yīng)重點(diǎn)解決涂層的枯燥速度慢，涂層初始硬度低的問(wèn)題[7].車(chē)橋做為載貨汽車(chē)底盤(pán)的典型零件，要求涂層具有良好的防腐性的同時(shí)，有的產(chǎn)品也考核耐候性，單涂層體系需要防腐涂料在配方設(shè)計(jì)上綜合考慮。高端車(chē)橋產(chǎn)品采用環(huán)氧防腐底漆+丙烯酸聚氨酯面漆的雙涂層體系，涂層綜合性能優(yōu)異。為了提高噴涂效率、保證噴涂質(zhì)量，產(chǎn)量較大的車(chē)橋總成涂裝線(xiàn)采用地樁式噴涂機(jī)器人，高壓無(wú)氣或混氣噴涂工藝。由于車(chē)橋外觀(guān)形狀與構(gòu)造比擬復(fù)雜，通常采用機(jī)器人+人工的噴涂方式，人工噴涂的目的是彌補(bǔ)機(jī)器人噴涂無(wú)法到達(dá)或噴涂不到位的區(qū)域，以提高整體噴涂質(zhì)量。對(duì)于外觀(guān)質(zhì)量要求不高的非重要部位，能夠使用漆刷進(jìn)行點(diǎn)補(bǔ)或刷涂。由于車(chē)橋總成零部件品種較多，需要加強(qiáng)對(duì)毛坯與零部件的底漆質(zhì)量管控，選用防腐性能優(yōu)良的底漆；車(chē)橋總成裝配后難涂裝或涂不到涂料的部位，需要結(jié)合零部件特點(diǎn)進(jìn)行涂裝工藝改善或防銹處理；車(chē)橋總成噴漆前應(yīng)進(jìn)行脫脂、磷化處理，水洗工序應(yīng)考慮防銹，避免工件工序間生銹；根據(jù)車(chē)橋產(chǎn)品及后續(xù)裝配要求，應(yīng)對(duì)突緣、車(chē)輪螺栓、安裝孔等部位進(jìn)行遮蔽處理。4鋼板彈簧鋼板彈簧是典型、特殊的汽車(chē)底盤(pán)零件，在車(chē)輛行駛中承受高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)，起著緩沖減震作用，對(duì)車(chē)輛平穩(wěn)性與安全性起著重要作用，是載貨汽車(chē)廣泛應(yīng)用的懸架彈性元件，分為多片簧和少片簧。有資料[8]顯示，由涂層缺陷引起的鋼板彈簧的早期銹蝕，銹蝕點(diǎn)將成為鋼板彈簧新的疲憊源，進(jìn)而影響鋼板彈簧的疲憊壽命。鋼板彈簧涂層要求具有良好的防腐性能，如，有的廠(chǎng)家要求涂層耐中性鹽霧120h,有的廠(chǎng)家要求涂層耐中性鹽霧240h.為了提高強(qiáng)度與疲憊壽命，鋼板彈簧均要求進(jìn)行應(yīng)力噴丸，但國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家有的僅單面〔凹面〕進(jìn)行應(yīng)力噴丸，板簧片另一面〔凸面〕外表不同程度存有氧化皮，嚴(yán)重影響涂層的附著力與防腐性[9].建議采用一般噴丸+應(yīng)力噴丸工藝，既去除氧化皮，又可達(dá)成產(chǎn)品特性要求。由于鋼板彈簧為疊接構(gòu)造，夾縫部位容易出現(xiàn)早期銹蝕，應(yīng)采用板簧單片涂裝〔陰極電泳或噴漆〕，裝配后鋼板彈簧總成再?lài)娖峄蜓a(bǔ)漆。鋼板彈簧熱容量大，建議使用低溫固化型陰極電泳涂料，固化溫度低至150℃的陰極電泳涂料已有生產(chǎn)應(yīng)用案例，可低溫解封的封閉異氰酸酯交聯(lián)劑的選用以及復(fù)合催化體系的引用是新型電泳涂料開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。板簧單片電泳后再裝配的鋼板彈簧總成進(jìn)行面漆噴涂，建議選用兼具防腐性與耐候性的涂料。板簧單片噴漆應(yīng)選用防腐底漆，裝配后的鋼板彈簧總成進(jìn)行面漆噴涂，也應(yīng)選用兼具防腐性與耐候性的涂料，建議采用低溫快干型水性防腐涂料與底面合一型水性防腐涂料。5結(jié)束語(yǔ)底盤(pán)零件的涂裝是國(guó)內(nèi)載貨汽車(chē)涂裝中較為薄弱的環(huán)節(jié)，底盤(pán)零件的涂層質(zhì)量提升一直是涂裝質(zhì)量改善的主要內(nèi)容之一。隨著涂裝材料與工藝的不斷進(jìn)步，以水性涂料、高固體分涂料與粉末涂料為代表的綠色涂裝技術(shù)正在越來(lái)越多地應(yīng)用于各類(lèi)底盤(pán)零件的涂裝生產(chǎn)。需要愈加重視底盤(pán)零件各類(lèi)基材的外表質(zhì)量以及前處理質(zhì)量。底盤(pán)零件涂層在知足防腐性與耐候性要求的同時(shí)，還需要考慮車(chē)輛底盤(pán)整體的防護(hù)性與裝飾性的提升。針對(duì)底盤(pán)零件某些涂覆防護(hù)難度較大的部位，如，腔型構(gòu)造部位、裝配貼合面、運(yùn)動(dòng)連接面等，怎樣進(jìn)行有效的外表防護(hù)仍需要深切進(jìn)入研究。以下為以下為參考文獻(xiàn)[1]關(guān)文達(dá)。汽車(chē)構(gòu)造[M].4版。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021.[2]張殿平，王子健，李玉寧，等高光底面合--陰極電泳涂料在車(chē)架上的應(yīng)用[J].汽車(chē)工藝與材料，2018〔11〕：12-14.[3]李春平，姜婷娟。FrameCoat陰極電泳漆在載貨車(chē)底盤(pán)件。上的應(yīng)用[J].汽車(chē)工藝與材料，2008〔4〕：24-26.[4]周全汽車(chē)涂料發(fā)展趨勢(shì)淺析[J].中國(guó)涂料，2020〔5〕：24-