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车身防腐蚀

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汽车腐蚀(锈蚀)是一项非常重要的研究课题,有研究表明,如果车身锈蚀1%,它的强度就降低5%—10%。而新三包法规定于2013.10.1开始实施,车身要保三年6万公里。

我们说的腐蚀一般指的都是金属腐蚀。造成金属腐蚀的原因有很多种。湿度会造成腐蚀,固体尘粒也会导致腐蚀,例如雾霾里面有硫化物,就会导致腐蚀。溶雪盐和防尘盐都是氯化物的一种,它们也会导致加快腐蚀,还有温度,沙石和道路环境也会造成腐蚀,因为车在正常行使的过程中,会磕碰地导致金属表面会被破坏掉,保护层坏掉,从而加快腐蚀速度。

从全球由于锈蚀导致召回的案例统计来看:

从中国26家整车收到锈蚀方面的投诉来看:

在汽车车身设计中考虑防腐蚀的内容很多,但主要是从汽车用板材和涂装工艺性方面着手,相互结合考虑。从工艺顺序上来看,大致可以分为使用镀锌板,进行电泳涂装,接着是使用点焊密封胶,使用缝外胶,空腔注蜡,使用防石击胶。板材方面主要是从汽车品质设定的需要来看是否使用镀锌钢板, 一些特殊的结构部位由于工艺上难以保证,为了防腐蚀需要也必须采用镀层板。从涂装工艺性的角度考虑而言,车身防腐蚀考虑的重点是能否电泳上电泳膜,车身空腔结构是否形成气袋,是否需要空腔涂蜡,是否能让零件夹层和结合部位有足够的排出溶液的孔,避免各工序间不同介质(酸、碱性溶液)污染,还要尽量避免尖角的出现,因为尖角容易出现电泳涂装不上的现象等等。

一,镀锌板

各种热镀锌,电镀锌钢板被应用到汽车行业。

钢材表面有一层镀锌层覆盖以后,耐腐蚀性能大幅度提高。这是因为,镀层中的锌与铁在潮湿的环境中组成了原电池,由于锌的标准电极电位只有-1.05v,低于铁的-0.036v,所以锌作为阳极被氧化,而铁作为阴极被保护。而且由于锌腐蚀以后的生成物很致密,反应速度慢,总体的耐腐蚀性大大提高了。镀锌板材的寿命是未镀锌的15到30倍。

二,涂装耐腐蚀

车身通过涂装进行耐腐蚀的关键是电泳工艺。

而要想电泳工艺完成的好,前处理工艺必须做到尽善尽美,这是一环扣一环的。涂装前处理工艺中,目前国内外基本采用磷化工艺,普遍采用喷淋与浸渍相结合,保证各种夹层结构的处理。可以说,磷化工艺是车身耐腐蚀的基础。最新研究成功的低温少渣磷化技术应用,使制造能源消化与材料消化得到较大降低。

前处理完毕后,就是电泳。阴极电泳技术的进步大大提高了车身耐腐蚀能力。要知道,车身外板的电泳厚度是比较容易达到的,在这样的情况下,重点是让车身空腔内的电泳膜厚度达到要求。传统的电泳涂料,为保证内腔的电泳厚度,外板的电泳厚度提高较多,成本相应提高,如何在内板厚度保证的前提下,外板厚度也在合适范围内,均匀内外板的涂膜厚度,这是电泳工艺的关键。这样一来,在保证质量的前提下控制了制造成本。

车身腐蚀问题发生最多的不是各个平面,而是各零件的边角,由于表面张力的原因,在尖角处涂料容易发生收缩,易出现边角无涂料或涂膜厚度极低的现象,近年来高边角防腐蚀电泳涂料是保证车身综合耐腐蚀性的关键。

另外,随着全球环境的不断恶化,酸雨的危害越来越为人们所重视,工业气体急增,酸雨也日益增加。1980年汽车涂料涂装调查,酸雨造成的损伤排在第9位(发生率占1%),十年之后它飞快地跃居榜首(发生率占40%)。涂料耐酸雨性已被国外汽车公司列为面漆的主要防护性能之一。酸雨和酸雾的腐蚀以及随后的太阳辐射对涂料来说的确是严峻的考验。自然气候中形成的硫酸、硝酸、盐酸根离子和氨水混合物是汽车面漆的天敌。“酸性腐蚀”会导致油漆产生像雨迹一样的斑点,无论水洗还是抛光都无法除去。这也是现在与未来涂装材料研究的重点之一。

三,密封胶

最基本也是最重要的就是点焊密封胶。我们将汽车钢板连接起来的工艺大部分采用的都是点焊,而点焊无可避免的就会造成大量的空隙。采用点焊密封胶,可以大大提高整车的密封性,增强耐腐蚀性。

另外,我们在汽车的开发设计过程中,也要注意世界各区域的环境。下图是世界腐蚀环境的分布示意图,可以看出,欧洲,东南亚,南美与北美少部分地区腐蚀等级是非常严重的。

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