表面工程在汽車行業(yè)的應(yīng)用

表面工程中防銹、電鍍、表面強(qiáng)化及改性技術(shù)、涂裝是汽車工業(yè)中應(yīng)用*廣泛的技術(shù)，特別是涂裝技術(shù)，

綜合了表面轉(zhuǎn)化和高分子涂層等技術(shù)，已成為汽車制造中*主要的工藝技術(shù)之一。同時，本世紀(jì)汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，又極大地推動了包括涂裝在內(nèi)的表面工程技術(shù)同步發(fā)展。

1 汽車涂裝技術(shù)與汽車車身制造

涂裝技術(shù)是表面工程技術(shù)在汽車工業(yè)中應(yīng)有*廣泛的工程技術(shù)，車身、貨廂、底盤、發(fā)動機(jī)、電氣設(shè)備及

塑料件等都需進(jìn)行涂裝，其中車身涂裝尤其是轎車車身涂裝，以工藝復(fù)雜、工序多、涂層質(zhì)量要求高等特

點(diǎn)而*具代表性。
2.涂裝前表面處理

為提高車身的耐腐蝕性，整車公司目前流行采用鍍鋅鋼板。而鍍鋅鋼板則多是經(jīng)過三元磷化液（鋅、錳、鎳），采用浸、噴結(jié)合的方式進(jìn)行處理。由于大量使用鍍鋅板，所以磷化后采用鉻酸鹽鈍化工藝，以提高磷化膜的耐蝕性。
3 陰極電泳涂裝

目前，國際上陰極電泳涂料有兩大體系：1）美國PPG體系（雙組分、水乳液型）；2）德國HOECHST體系（單組分、高固體分、水溶性型）。我國汽車涂裝使用的陰極電泳涂料均源自這兩大體系。現(xiàn)在陰極電泳涂料已發(fā)展到第五代（ED5），其泳透力進(jìn)一步提高，有機(jī)溶劑、顏料含量降低，且不含有害重金屬鉛，代表了陰極電泳涂料的發(fā)展趨勢。

超濾器（UF）是電泳涂裝中的關(guān)鍵設(shè)備，將超濾液逆工藝流程方向?qū)敫髑逑床壑星逑垂ぜ厥?0％以上的電泳涂料，降低電泳排放污染，并向電泳泵、超濾泵提供密封用水。八十年代后，反滲透技術(shù)（RO）得到迅速發(fā)展。

4 車身涂膠

車身在電泳完畢后，需要對車身上防腐蝕的薄弱環(huán)節(jié)，如車身底板，焊接的縫隙、孔隙等處，都要涂上抗石擊涂料或焊縫密封涂料（俗稱密封膠）進(jìn)行保護(hù)。施工方式以高壓擠涂或噴涂為主。

5 中涂和面漆涂裝

中涂和面漆的涂裝是車身涂裝中*為重要的環(huán)節(jié)，它將直接影響汽車的裝飾性、耐候性和外觀， 其涂料品種和涂裝技術(shù)也是汽車涂裝工藝中發(fā)展*快的，歷來受汽車廠家的重視。
噴漆室是車身中涂和面漆涂裝的主要設(shè)備，國內(nèi)各大汽車公司的噴漆室均為大型的上送風(fēng)下抽風(fēng)濕式噴漆室，噴漆室配備有空調(diào)供風(fēng)系統(tǒng)、自動除渣系統(tǒng)和集中輸調(diào)漆系統(tǒng)，車身運(yùn)輸設(shè)備采用滑撬運(yùn)輸系統(tǒng)或倒置式推桿運(yùn)輸系統(tǒng)，由PLC控制，全自動運(yùn)行，并能進(jìn)行手動與自動的切換。

由于水性中涂、面漆的涂裝工藝難度大，設(shè)備投資高，所以近階段我國汽車涂裝中還無法普及水性中涂和面漆。

隨后，為了滿足高強(qiáng)度螺栓的特殊要求，特別涂層處理液對螺栓進(jìn)行鍍鋅鈍化后的處理，摩擦系數(shù)降低，散度小；在汽車的零部件生產(chǎn)過程中，磷化工藝越來越受到重視，應(yīng)用范圍也越來越廣，數(shù)種磷化工藝逐步被開發(fā)出來以滿足不同的產(chǎn)品要求。

6 厚膜鋅系磷化工藝
該工藝特點(diǎn)是磷化膜較厚（10 -20μm），摩擦系數(shù)低，該磷化膜經(jīng)皂化后形成鋅皂膜，具有較強(qiáng)的附著性能和潤滑性能，在變形量大的冷擠壓或拉伸過程中成為模具和工件的隔離潤滑層，避免工件的拉傷或模具的粘連。鋅鹽磷化工藝的開發(fā)極大地促進(jìn)了冷加工技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

7 錳系細(xì)晶磷化工藝
由于錳系磷化膜比鋅系磷化膜硬度高、熱穩(wěn)定性好，因此錳系磷化膜更適合于磨配磷化處理。
該工藝廣泛用于活塞環(huán)、挺桿、齒輪等工件的磨配處理和防蝕處理。九十年代，隨著中國汽車工業(yè)的發(fā)展，越來越多的零件需要進(jìn)行磷化處理，如轎車零件和載重車的活塞環(huán)、挺桿、齒輪、銷鈾等工件的磷化處理。

8 等離子體熱處理和激光熱處理

等離子體熱處理是金屬表面改性工程中重要的技術(shù)，如離子滲氮、離子滲碳、離子滲金屬、離子滲硼、離子多元共滲等，其中離子滲氮由于具有工藝周期短，成本低，強(qiáng)化效果顯著，強(qiáng)化質(zhì)量穩(wěn)定，清潔，無公害，零件變形小等一系列優(yōu)點(diǎn)。
中國激光熱處理技術(shù)的研究起步于八十年代初，九十年代初進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用。研究較多、應(yīng)用較成功的是對汽車發(fā)動機(jī)缸體、缸套以及其它內(nèi)燃機(jī)缸套的激光表面淬火處理。此外汽車鋼板制造中使用的軋輥采用激光毛化技術(shù)，對提高軋輥使用壽命，改善薄板沖壓性能，提高車身漆后表面光亮度等方面均有很好效果。

9 表面強(qiáng)化技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用
表面強(qiáng)化工藝在不改變零件幾何尺寸的前提下，大幅度提高汽車零件的承載能力，而成本卻十分低廉。常用的機(jī)械表面化處理有噴丸強(qiáng)化和滾壓強(qiáng)化兩類。

在汽車零部件的加工過程中，需要數(shù)以萬記得模具，每年模具的加工制造成本就在千萬元以上，因此工程人員竭力提高模具的使用壽命。在鑄模和鋁模上采用化學(xué)鍍鎳、刷鍍和電鍍合金的工藝做了大量修復(fù)強(qiáng)化處理，并取得顯著效果。根據(jù)不同模具的使用特點(diǎn)和要求，還采用復(fù)合鍍的方法來提高模具表面的硬度和耐磨性能，如電鍍鎳鎢磷合金、鎳鐵磷合金、鈷鎢磷合金、電鍍硬鎢等工藝。

等離子表面改性技術(shù)是金屬表面改性工程中的重要技術(shù)。如在刀具上做相關(guān)涂層處理，將會極大增加刀具的使用壽命。
10 零排放/微排放

中國汽車工業(yè)中的表面工程，無論是涂裝、電鍍、熱處理，還是其他形式的處理，均有廢水、廢氣、廢渣的排放問題。歐洲1996年環(huán)保法規(guī)要求，汽車涂裝中有機(jī)溶劑（VOC）排放量不得超過35g/m2，而目前我國的標(biāo)準(zhǔn)是180g/m2，差距很大。陰極電泳后的清洗，國際上先進(jìn)的做法是采用超濾系統(tǒng)（UF）與反滲透系統(tǒng)（RO）聯(lián)合的全封閉清洗，為零排放奠定基礎(chǔ)，而我們僅有少數(shù)采用了反滲透技術(shù)，離零排放差距甚遠(yuǎn)。