电化学腐蚀是当不同电位金属相接触,由于电位差的不同而出现电流,这时失去正电荷离子的金属被锈蚀,在锈蚀中伴有电流的产生。
4汽车耐蚀性及防腐技术的应用状况
国内汽车的防护设计、防腐技术的应用和工艺水平相对偏低。一些国产汽车油漆层的丰满度、平整度和光泽度及附着力偏低;镀层、转化膜的质量欠佳,尤其是重腐蚀环境(酸雾、高温等)中零件的耐蚀能力差。直接表现在使用一段时间后出现锈渍,油漆层起泡、剥落、变色、失光,油箱清洁度降低,非金属件变形等。与国外或国内合资企业制造的品牌汽车相比,国产汽车的造型、使用的材料及工艺直接影响了产品的档次。目前占据国内汽车市场较大份额、且技术上国内领先的是东风、解放等品牌汽车,其外观质量近几年有明显提高,所采取的防腐技术和应用现状具有一定的代表性。由此可见,提高汽车的防腐性能需从结构设计、制造工艺的各个环节采取综合措施才能取得最好的效果。
4.1从汽车结构设计上避免腐蚀
在汽车整体布置上考虑要防止腐蚀介质的积聚,尽量避免封闭区域,或保持封闭系统通风和排水良好,如考虑整车的通风、散热;发动机产生的尾气排放或通过净化、降温等;在外形设计上注意防护、避免积存水汽和尘土。国外先进汽车非常注重造型设计,如一些品牌汽车,造型流畅,既体现美感和功能设计,又不易积水和积垢,十分值得借鉴。注意外露件的保护,电器件与接头布置在内侧,或加防护罩壳。整车外露易腐蚀和易进水的部位设防尘罩。零部件设计时考虑其均匀腐蚀,选择一种或几种组合防腐方式。汽车常用的防护方式有涂层、电镀、转化膜和涂防锈油脂等。不同的工艺,具有不同的耐腐蚀性能。通过完善表面处理要求,提高零件设计的合理性,以及有效规范表面处理工艺,促进了产品外观质量和耐蚀性的提高。
4.2明确油漆涂层的特性和质量指标
如车身结构件涂层强调装饰性和耐蚀性;前后桥等的涂层强调保护性;蓄电池箱的涂层强调耐酸性;排气管等的涂层强调耐热性等。注意避免缝隙腐蚀、电化学腐蚀、应力腐蚀开裂。对不可避免的缝隙结构如发动机罩拼焊缝隙用密封胶封闭。不同金属连接时应尽量选取电位接近的金属,或采取绝缘措施避免电化学腐蚀。零件的结构要便于防护工艺的实施,必要时开设工艺孔。例如,油箱上开孑L的位置要有利于喷枪嘴覆盖全部表面进行喷丸处理。对化学前处理的工件要开设工艺孔,防止积液。考虑选用性能优良的耐腐蚀材料,如镀锌板、彩卷板、复合材料和工程塑料等。玻璃钢具有工艺性好、强度高、成本低的特点,配合隔热垫可以起到一定的隔热和降低噪声的效果,已广泛应用于汽车发动机罩、蓄电池箱盖和普通护罩等。目前应用的玻璃钢零件普遍是以不饱和聚酯树脂和无碱玻璃纤维为主要原材料,配合钢板加强筋叠压制作而成,可获得良好的外观质量,无焊接造成的焊棱和油漆难以掩饰的点焊疤痕,但耐久性差,易老化,适合试制小批量产品。对批量大的罩壳类定型零件,选用工程塑料(如ABs工程塑料)取代玻璃钢,可获得更好的装饰性和耐久性。发动机罩受环境影响较大,采用薄钢板或镀锌板配合涂层防护更为合理,汽车将更多地应用新型材料。
4.3应用投入少、见效快的防腐新工艺和新材料
改进涂装生产工艺,提高汽车外观质量和耐蚀性。
常见国产汽车的涂装采用可低温烘干的自干型油漆,目前所用面漆正由低固体分溶剂型向高固体分溶剂型及粉末涂料过渡,由丙烯酸工程磁漆过渡到装饰性强、耐蚀性好的聚氨酯或丙烯酸聚氨酯磁漆;底漆和中间层良莠不齐,有些仍在使用醇酸底漆和过氯乙烯铁红底漆及过氯乙烯腻子、二道漆等,而有些已在使用耐蚀性较好的磷化底漆及铁红环氧酯底漆、不饱和聚酯腻子(原子灰)。因大批量生产的需要,汽车涂装已由地摊式改为流水线生产,将装配、调试后再整车涂面漆的生产工序改为分部涂装,即零部件完成涂装后再装配、调试、精整入库;用进口的空气辅助式喷枪或高压无气喷枪取代普通的空气喷枪进行喷涂,提高油漆材料的利用率和涂装效率;将漆膜自然干燥改为烘干提高涂膜的附着力和硬度,加快了生产速度。既满足大批量生产的需要,又避免了整机涂装所造成的车身内污染、漆膜不全、附着力和硬度低等弊病。