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汽車防腐蠟

2016-7-27 07:23| 發布者: admin| 查看: 219| 評論: 0

汽車車身整車的防腐性能要求隨著市場要求的提高而越來越嚴格,如5 年不出現表面銹蝕,10 年不出現穿孔銹蝕等,因此,為提高車身的防腐性能,除常規涂裝流程外,汽車防腐蠟的使用更加廣泛。汽車用防腐蠟主要分為內腔防腐蠟、發動機防腐蠟、底盤防腐蠟和面漆保護蠟4 種。涂蠟防護的涂覆方式主要包括噴蠟和注蠟,其中噴蠟方式以其操作簡便、所需設備簡單等優點應用更為廣泛。
1 腐蝕機理
鋼鐵最基本的兩個腐蝕機理為吸氧腐蝕和析氫腐蝕,即在水溶液的存在下(不討論無水溶液時的干腐蝕),鐵原子發生可逆的溶解反應,然后繼續與水中的氫離子和氧氣反應就產生了金屬腐蝕:

反應1 :鐵溶解 Fe Fe2++2e 和Fe2+ Fe3++e
反應2 :析氫 2H++2e H2 ↑
反應3 :吸氧 2H2O+O2+4e 4OH-
反應4 :沉淀 Fe3++3OH- Fe(OH)3 ↓
反應5 :鐵銹 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O

在酸性或中性條件下,金屬腐蝕以反應1 和反應2 為主;在堿性(pH>12)條件下,以反應1 和反應3~5 為主,實際上則是兩種腐蝕反應同時存在:析氫和吸氧均消耗大量電子使鐵溶解加速,也均使金屬表面氫氧根離子富集而促使反應4~5 加速進行。

根據腐蝕的機理、部位、原因及環境條件等,可將其分為很多類型。歐美大汽車企業對汽車腐蝕類型主要分為電腐蝕、化學腐蝕和縫隙腐蝕/ 穿孔腐蝕等,其中縫隙腐蝕是指車身各種鈑金搭接縫隙部位的生銹現象,這種腐蝕危害嚴重且比較普遍。產生縫隙腐蝕的原因是由于縫隙部位,尤其是內腔的縫隙部位一旦有水分進入,或空氣中水汽冷凝就難以排出,加上縫隙的毛細作用和空氣中各種腐蝕介質的作用,使縫隙部位長期處于惡劣的腐蝕環境中。縫隙內溶解的氧與金屬接觸面積大,使腐蝕反應極易發生,最終在縫隙內外形成氧濃度差和鐵離子濃度差,此時縫隙內成為陽極,縫隙外成為陰極,陰陽極面積比越大,則陽極腐蝕速度越快,形成腐蝕特點明顯的縫隙腐蝕現象。因此,在對防腐蝕薄弱的內腔進行噴蠟防護的同時,更要注意內腔中不僅防腐薄弱且所處環境惡劣的縫隙部位的噴蠟防護。
2 噴蠟部位的選定原則
車身噴蠟以提高車身防腐性能為基本原則,因此噴蠟部位應選擇常規涂裝方式不能滿足防腐要求的部位。
車身防腐薄弱部位:通過車身拆解、整車鹽霧試驗與老化試驗及市場汽車生銹反饋情況可知,車身防腐性薄弱部位包括車身板材邊緣、板材搭接縫隙、車身各種內腔、底盤等易受石擊、以及長期處于惡劣腐蝕環境的流水槽、排水孔等部位。

防腐蝕措施:
(1) 邊緣部位需通過改變車身設計、采用邊緣防腐性好的電泳涂料等提高防腐效果,個別部位可涂覆防腐蠟進行防護。
(2) 板材搭接縫隙的防護分為車身內部縫隙和外部縫隙的防護。外部縫隙通過涂覆焊縫密封膠防護;內部縫隙則需在焊接前在板材搭接處涂覆點焊密封膠,點焊后即可填滿焊點間縫隙。外部被遮蔽或無法涂覆焊縫密封膠的部位也應涂覆點焊密封膠,以保證縫隙密封,防止銹蝕。
(3) 內腔部位則主要進行噴蠟防護,內腔蠟性能穩定,可起隔離、防護作用,配合原材料成分中緩蝕劑的作用,完全可以避免因內腔部位漆膜薄而造成的早期銹蝕現象。采用高泳透力電泳漆,也可在一定程度上提高內腔部位的防腐性能。
(4) 底盤等易受石擊部位則通過噴涂PVC(聚氯乙烯)防石擊中涂漆及“底盤裝甲”等進行防護。
(5) 流水槽、排水孔等部位需要通過結構設計保持排水暢通,減少處于惡劣環境中的時間,也可通過改變板材材質、噴蠟等進行防護。改用鍍鋅板等本身具有較高防腐性能的板材對以上各部位防腐性的提高均有明顯效果。
3 涂裝噴蠟設計
涂裝噴蠟應首先確定噴蠟部位,再確定噴蠟線體設計、噴蠟工藝及噴蠟效果的檢測方法等影響車身噴蠟防腐效果的各項因素。

3.1 內腔噴蠟部位
整車的內腔部位多達幾十個,這些空腔的存在對于增強車身強度和減輕車身重量有非常重要的作用,但內腔也同樣是防腐蝕薄弱的部位,需涂覆蠟層進行防腐的部位主要包括前縱梁、前橫梁、A 柱、B柱、C 柱、上下邊梁、后縱梁、后橫梁、發動機蓋、所有的車門內腔、所有車輪罩、行李箱蓋及其它所有出現空腔的部位等。針對具體車型應根據該車型的生產工藝、車身結構、防腐試驗結果等確定具體的噴蠟部位,四門兩蓋及車底縱梁等屬于各車型較通用的噴蠟部位。內腔部位不僅需設計成有利于空氣流通和排水的結構,以改善車身內腔所處環境,還應注意噴蠟工藝孔的預留,確保噴蠟工藝的可實施性。

3.2 內腔噴蠟操作要點
(1) 內腔蠟投罐前,應首先用清洗油將噴蠟設備系統清洗干凈,再使用隔膜泵把蠟桶中的防腐蠟打到噴蠟系統的罐體內。噴蠟罐體應具備攪拌和加熱功能,并確保噴蠟管路暢通、噴嘴無堵塞。蠟液應存放于室內,嚴禁煙火;使用場所應保持良好通風,貯蠟容器密閉,以防止雜質、水分或其他油品混入。蠟液的使用溫度、壓力及噴涂厚度需根據材料要求和實際使用效果最終確定。

(2) 噴蠟時,首先開啟噴蠟罐的攪拌循環系統,冬季溫度低時,還要進行加熱,使整個噴蠟系統內的蠟液黏度達到噴涂要求。溫度升高和攪拌速度加快都會使蠟液黏度降低,因此溫度高、蠟液黏度低時,應停止攪拌,以防噴涂后蠟液的流掛現象加重;溫度低、蠟液黏度較高時,則應適當提高攪拌速度,以保障蠟液的施工性能。噴涂時蠟液必須進行過濾,噴蠟管道和過濾裝置需定期清洗,以保持清潔。

(3) 短期內不噴蠟時,無需進行攪拌循環,但停產時間過長時,應根據內腔蠟的原材料性能要求,定期對管道中的蠟連續循環一定時間,保證蠟液在長時間停線后短暫攪拌和升溫即可進行施工,不能參與循環的噴槍處的蠟液需從噴槍中打到處理潔凈的桶中,再回收到噴蠟罐,以保持蠟液良好的流動狀態。無噴蠟操作時,應將槍嘴浸泡在清洗溶劑中,保證管路及槍嘴不堵塞。如需去除蠟膜,可使用匹配的專用清洗劑。

(4) 根據車身噴蠟部位及施工工藝特點,為達到最好的噴涂效果,槍嘴處管路可選用軟管或硬管,槍嘴可選用旋轉形、傘形或扇形等。當多車型噴蠟部位有區別時,應設置車型識別或通過設置作業順序并進行員工培訓,以防漏噴涂現象發生。噴蠟時,應防止車身及門、蓋等需噴蠟部位晃動,避免噴蠟不良。噴涂部位需保持干燥,不能有水分、油污等殘留物,否則將影響蠟膜附著效果。需噴蠟的內腔內全部角落均應噴到,尤其是內腔內最容易發生腐蝕的板材縫隙部位必須有蠟膜覆蓋。

(5) 內腔噴蠟工位一般位于涂裝線的最后,甚至是在轉總裝的通廊中,蠟液不會經過噴漆工序,但如果噴蠟后的車身出現漆膜弊病需返修時,應根據蠟液烘烤是否會對該漆膜產生不良影響的試驗結果,判斷是否允許該車身在涂裝車間隨線返工。若蠟質會對漆膜產生不良影響,應嚴禁噴蠟后的車身返回涂裝車間烘烤返工,以防蠟質揮發污染涂裝線造成批量質量事故。

(6) 噴蠟操作的應急措施:噴蠟操作時應佩戴防護性勞保裝備,如防護眼鏡、耐油性好的手套和長袖工作服等,但由于操作不當或其他意外事故導致蠟液對人體造成傷害時,應立即按以下措施進行處理:
a. 蠟霧濺入眼中時,立即用流動清水或生理鹽水沖洗,嚴重時送醫治療。
b. 蠟液長時間與皮膚接觸時,應用水和香皂充分清洗,臟衣物須清洗后使用。
c. 過度吸入高濃度蠟霧會產生頭痛、頭暈癥狀,應立即轉移到空氣新鮮的地方,確保呼吸暢通的同時對身體保溫并保持安靜,必要時找醫生治療。

(7) 發生蠟液泄漏事故時,應迅速挪開所有易燃物,堵住泄漏的地方,禁止人員入內并做好滅火準備。泄漏量少時,可用土、沙、棉紗等吸干;泄漏量大時用沙土圍住,阻止流散,然后用泡沫滅火劑覆蓋,回收到容器里。同時注意不要讓蠟液流入下水道或隨意拋棄蠟液,以免發生二次污染。

3.3 內腔噴蠟效果檢測
內腔噴蠟效果主要靠控制噴涂參數,如噴涂壓力、溫度及噴涂時間等加以保證,對實際效果的檢測可定期或不定期地采取以下措施進行確認。
(1) 車身解剖:多數整車廠都通過定期或不定期的車輛解剖,以了解車身內部涂層狀況及防腐蝕性能,在新車型調試和車輛防腐試驗時,車身拆解頻次更高。因此,內腔蠟的涂覆完整性及蠟層厚度分布可以借用車身拆解進行觀察和測量,僅為觀測噴蠟狀況而進行車身拆解,則因成本過高一般不建議進行。
(2) 內窺鏡檢測:使用可以觀察內腔噴涂效果的內窺鏡,能夠直觀地觀察到內腔不可見部位的蠟層涂覆完整性,但此種方法并不能檢測到實際的蠟層厚度分布情況,可作為沒有車身拆解或兩次車身拆解間隔期間的蠟層檢測手段。

3.4 噴蠟線體設計要求
(1) 從操作人員長期工作強度考慮,并結合車身噴蠟部位要求,設計符合人機操作時的高低工位。
(2) 由于施工時蠟液中的溶劑油會揮發,為保證施工安全和操作人員健康,噴蠟室體應有良好的防火設施和通風裝置,通風量應≥ 800 m3/(m•h)。
(3) 噴蠟室體內光照應分布均勻,以利于操作人員施工和觀察效果,光照度≥ 500 Lx,室體內燈管、玻璃等應考慮防爆要求。
(4) 每個工位配置用于蠟液回收的罐或桶,便于隨時根據需要將噴嘴及部分管路中的蠟液排放回收,防止隨意處理而污染噴蠟室工作環境。室體地面的格柵應在易滴蠟的部位鋪接蠟盤并定期清理,格柵上有蠟液污染時可使用專用清洗劑定期去除。
(5) 設置噴蠟槍的懸掛裝置,裝置設置應便于操作人員在正常站立情況下對噴槍的取用。
(6) 地面格柵應帶有防滑功能,如設計防滑鋸齒,防止由于蠟液污染格柵或操作人員鞋底打滑造成摔傷。
4 結語
防腐性為車身涂裝的基本功能之一,但常規的噴漆和涂膠已不能滿足車身防腐性要求,汽車車身各種防腐蠟的使用為全面提高其防腐性提供了有力的保障,其中內腔噴蠟是在涂裝線完成的一種防腐措施。噴蠟部位的選擇應符合車身腐蝕狀況,根據車型實際性能要求和防腐試驗的驗證結果進行最終確定,做到有的放矢,以最合理的工藝實現防腐性最大的提升。

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