汽车车身的防腐性能是汽车使用耐久度的重要指标之一,也关系到驾驶安全。在汽车设计同步工程中通过汽车车身材料和汽车结构分析、腔体开孔、钣金搭接间隙以及排液、排气孔、涂胶等方面的分析,改进影响电泳漆膜防腐性的结构设计,提供其他辅助手段提升电泳漆膜的防腐性能。运用Ecoatmaster 等仿真分析软件,分析车型各处的电泳漆膜厚度。
汽车车身腐蚀是我国除去交通事故、零件磨损外致使汽车损坏报废的重要原因之一。另外,全世界每年每辆汽车因金属腐蚀而导致的平均损失在150~250 美元。
造成腐蚀的主要原因是酸性雨淋、工业性大气、沿海含氯化钠等环境引起的车身钣金的电化学腐蚀。针对车身防腐性能的提升,多数汽车企业有专门的防腐方法和评价标准,并将涂装同步工程应用到新车型的开发中。
在汽车设计同步工程中,从车身结构设计、材料、工艺等多方面进行分析,改善车身结构设计,提升内腔电泳漆膜的防腐性。
车身材料防腐性分析
目前汽车制造所使用的材料主要以金属为主,通用的金属材料主要包括黑色金属和有色金属。
黑色金属也就是通常所说的钢铁材料,在汽车总质量中占比约为72%~88%,主要用于汽车的车身、底盘、动力和传动系统等。
在车身用材中,钢铁材料占比90%以上,由轻质合金材料构成的有色金属占比不足10%。车身常用的钢铁材料按表面结构特征可以分为普冷碳钢(冷轧钢板)和涂镀层材料(一般为镀锌钢板)。
车身腔体结构设计的防腐性分析
汽车涂装是汽车制造过程中最重要的工艺过程之一,主要提供防腐与装饰功能。电泳漆膜是车身板材防腐性能的主要保护漆膜,其状态直接影响车身的防腐能力。
电泳漆膜的防腐质量主要受材料、工艺、生产管理等因素的影响,车身结构的设计也会影响电泳漆膜的质量。受电泳过程的限制,无法实现白车身表面100%的漆膜覆盖或者各处漆膜厚度不均一。
在腔体结构处电泳漆成膜性较差,主要原因是电泳液不易进入腔体结构中,还会形成电场屏蔽,难以电泳。这种结构在车身上多分布在A 柱、B 柱、C 柱、D 柱以及加强梁、纵梁、横梁等部位。
受整车性能的影响,此类结构不可避免,可以通过开孔、增大间隙等方法减少腔体面积,增加电泳液流通性,消除电场屏蔽。
排液、排气结构设计的防腐性分析
汽车前处理电泳涂装通常设计为大型槽体,根据输送链的不同,基本上分为C 形钩、摆杆链等连续式,rodip 翻转式等形式。
除去rodip 翻转式的沥水、排气效果较好外,其余形式均需要车体有良好的沥水、排气设计,否则会导致前处理电泳各槽体串槽,内腔气包影响磷化膜、电泳漆膜的质量。
涂胶密封设计的防腐性分析
钣金的切边由于锐边效应与毛刺的存在,导致电泳漆膜较薄,防护效果差,需要在门盖切边、底盘、裙边涂覆密封胶、PVC 胶等,起到密封等作用。涂胶设计既要考虑防腐性能,又要考虑操作的便利性。
汽车车身防腐能力的提升既要在设计阶段综合考虑汽车白车身材料、结构设计对电泳漆上膜的影响,又需要在后续对冲压工艺、焊装工艺、涂装工艺等过程的稳定控制。结合使用适宜有效的试验评价系统,提升车身整体的防腐性能。
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