Tegen de achtergrond van de ontwikkeling van de auto-industrie naar hoge betrouwbaarheid en een lange levensduur, Spuitcoating (spuitcoatingproces) is een sleuteltechnologie om de oppervlakteprestaties van onderdelen te verbeteren, en de slijtvastheidseigenschappen ervan worden steeds vaker gebruikt op het gebied van auto-accessoires. Het slijtvaste spuitproces verbetert de slijtage-, corrosie- en slagvastheid van accessoires aanzienlijk door hoogwaardige coatings te vormen op het oppervlak van metalen of niet-metalen substraten, en is voor autofabrikanten een belangrijk middel geworden om de productkwaliteit te optimaliseren en de onderhoudskosten te verlagen. In dit artikel wordt de praktische waarde van slijtvaste spuitcoating op het gebied van auto-accessoires diepgaand geanalyseerd op basis van technische principes, toepassingsscenario's, prestatievoordelen en trends in de sector.
De kern van het slijtvaste spuitproces ligt in het gelijkmatig hechten van slijtvaste materialen (zoals metaallegeringen, keramische deeltjes, polymeercomposietmaterialen, enz.) aan het oppervlak van de accessoires door middel van spuiten op hoge snelheid of smelten bij hoge temperatuur om een coating te vormen met speciale fysische en chemische eigenschappen. Afhankelijk van het procestype kan het worden onderverdeeld in thermisch spuiten (zoals plasmaspuiten, supersonisch vlamspuiten), elektrostatisch spuiten, poederspuiten, enz. Verschillende processen zijn geschikt voor accessoires met verschillende materialen en prestatie-eisen.
Vergeleken met traditionele oppervlaktebehandelingstechnologieën (zoals galvaniseren, warmtebehandeling) heeft slijtvaste Spray Coating aanzienlijke voordelen:
Brede materiaalaanpasbaarheid: coatings kunnen worden gevormd op de oppervlakken van verschillende substraten zoals staal, aluminium, kunststof, enz., en de coatingmaterialen kunnen flexibel worden geselecteerd op basis van slijtvastheidseisen. De hardheid van een keramische coating van wolfraamcarbide kan bijvoorbeeld een HRC van meer dan 60 bereiken, wat veel hoger is dan die van gewone metalen substraten;
Aanzienlijke prestatieverbetering: de laagdikte kan nauwkeurig worden geregeld (van tientallen microns tot enkele millimeters), vult effectief de oppervlaktedefecten van het substraat, verbetert de oppervlaktehardheid, slijtvastheid en corrosieweerstand. Volgens de inspectiegegevens kan de levensduur van accessoires die zijn behandeld met slijtvast spuiten 3-5 keer worden verlengd;
Zeer milieuvriendelijk: Sommige nieuwe processen (zoals oplosmiddelvrij poederspuiten) kunnen de VOS-emissies verminderen, voldoen aan de wereldwijde milieubeschermingsvoorschriften en zijn duurzamer dan galvanische processen.
(I) Accessoires voor motorsystemen
De zuigerveer, klepleiding, krukas en andere accessoires in de motor zijn onderhevig aan ernstige slijtage onder hoge temperaturen, hoge druk en hoge bewegingssnelheden. Het supersonische vlamsproeiproces bedekt het oppervlak van de zuigerveer met een coating van een chroomcarbidelegering, die een beschermende laag kan vormen met een hoge hardheid en hoge temperatuurbestendigheid, waardoor de wrijvingscoëfficiënt wordt verminderd, de brandstoflekkage wordt verminderd en de motorefficiëntie wordt verbeterd. Nadat de klepleiding is gecoat met plasmasproei-keramische coating, wordt de slijtvastheid aanzienlijk verbeterd, wat de slijtage tussen de klep en de leiding effectief kan verminderen en de algehele levensduur van de motor kan verlengen.
(II) Accessoires voor chassis en transmissiesysteem
De draagarmen, stuurverbindingen, steekassen en andere accessoires in het chassis worden langdurig blootgesteld aan complexe wegomstandigheden en corrosieve omgevingen, en zijn gevoelig voor grotere gaten en verminderde handlingnauwkeurigheid als gevolg van slijtage. Het elektrostatische spuitproces wordt gebruikt om de slijtvaste polymeercoating op het oppervlak van de draagarm te coaten, waardoor tegelijkertijd corrosie- en wrijvingsverminderende effecten kunnen worden bereikt; De tandwielas van het transmissiesysteem is bestand tegen hogere koppelbelastingen door de metalen cermet-composietcoating thermisch te spuiten, waardoor de slijtage van de tandwielen wordt verminderd en het transmissiegeluid wordt verminderd.
(III) Carrosserie- en exterieuraccessoires
De dorpelbalken, wielkasten, chassisbepantsering en andere onderdelen zijn gevoelig voor zand- en grindinslagen en regen- en sneeuwcorrosie. Het zijn slijtvaste Spray Coating-sprays van polyurea-elastomeer of op rubber gebaseerde coating om een flexibele slijtvaste laag te vormen, die effectief bestand is tegen grindinslag en roest voorkomt. Buitenbekleding zoals bumperbeugels, bagagerekken enz. zijn door middel van poederspuiten voorzien van een slijtvaste polyestercoating, die de hardheid van het oppervlak en de krasbestendigheid kan verbeteren en tegelijkertijd rijke kleureffecten kan bereiken.
De prestaties van Spray Coating zijn afhankelijk van de kernindicatoren zoals hechting van de coating, hardheid, uniformiteit van de dikte en weerstand tegen veroudering door omgevingsfactoren:
Hechting: De hechtsterkte van de coating en het substraat wordt bepaald door de roostermethode (ISO 2409) of de pull-off-methode (ASTM D4541). De gekwalificeerde normen vereisen doorgaans een hechting van ≥5 MPa;
Hardheid: Gebruik een microhardheidsmeter (zoals Vickers hardheid HV) om de hardheid van de coating te meten. De hardheid van keramische coatings moet een HV van meer dan 1000 bereiken, en de hardheid van coatings van metaallegeringen moet ≥ HV 500 zijn;
Slijtvastheid: De slijtvastheid van de coating wordt geëvalueerd via schurende slijtagetests (zoals ASTM G65). De testomstandigheden omvatten het type schuurmiddel, belasting, glijafstand, enz. Het slijtagegewicht van de hoogwaardige coating moet ≤0,1 g/1000 cycli zijn;
Corrosiebestendigheid: Zoutsproeitest (ISO 9227) is een gebruikelijke methode om de corrosiebestendigheid van de coating te detecteren. Coatings voor auto-accessoires moeten doorgaans een zoutsproeitest van 1000 uur doorstaan en er is geen duidelijke roest op het oppervlak.
De International Organization for Standardization (ISO) en de Automobile Industry Association (zoals SAE en IATF) hebben duidelijke specificaties voor de procesparameters, coatingprestaties en detectiemethoden van slijtvaste Spray Coating. Autofabrikanten moeten overeenkomstige normen selecteren op basis van de gebruiksomgeving van de accessoires om ervoor te zorgen dat de coatingprestaties voldoen aan de ontwerpvereisten.
(I) Intelligente procesupgrade
Met de popularisering van Industrie 4.0-technologie ontwikkelt slijtvaste Spray Coating zich geleidelijk in de richting van intelligentie. Door bijvoorbeeld een laserafstandssensor op de robotarm te installeren, wordt dynamische aanpassing van het spuittraject en realtime monitoring van de coatingdikte bereikt; big data analyseert het correlatiemodel van procesparameters en coatingprestaties, en optimaliseert het spuitschema om de opbrengst te verbeteren; introduceert een AI-visueel inspectiesysteem om defecten aan het coatingoppervlak (zoals luchtbellen en lekken) op hoge snelheid te identificeren en te sorteren om de kosten voor handmatige inspectie te verlagen.
(II) Groene materialen en procesinnovatie
De strengere milieuregels bevorderen de transformatie van slijtvaste Spray Coating naar lage vervuiling en een laag energieverbruik. De toepassing van groene materialen zoals biobased slijtvaste coatings (zoals polyurethaan op basis van plantaardige olie) en recyclebare poedercoatings wordt steeds wijdverspreider; nieuwe processen zoals plasmaspuiten bij lage temperatuur en koud spuiten zijn in overeenstemming met de doelstelling van koolstofneutraliteit van de auto-industrie door het energieverbruik te verminderen en de uitstoot van schadelijke gassen te verminderen. Bovendien heeft de doorbraak op het gebied van recycling en hergebruik van afvalcoatings de milieuvriendelijkheid van slijtvaste spuitprocessen verder verbeterd.
(III) Doorbraak in composietcoatingtechnologie
Het prestatieknelpunt van coatings uit één materiaal wordt doorbroken door middel van composietcoatingtechnologie. Het dubbellaagse structuurontwerp van de "keramische slijtvaste laag van de metaalovergangslaag" kan bijvoorbeeld het probleem van de mismatch tussen de thermische uitzettingscoëfficiënt van de keramische coating en het metalen substraat oplossen en de bindingskracht van de coating verbeteren; De nanocomposietcoating kan de weerstand tegen vermoeidheid en het zelfsmerende vermogen van de coating aanzienlijk verbeteren door de introductie van vulstoffen op nanoschaal (zoals grafeen en koolstofnanobuisjes), wat een betere oplossing biedt voor auto-accessoires onder extreme bedrijfsomstandigheden.
Het slijtvaste Spray Coating-proces is een onmisbare sleuteltechnologie geworden in de auto-industrie met zijn aanzienlijke voordelen bij het verbeteren van de prestaties van auto-onderdelen, het verlengen van de levensduur en het verlagen van de onderhoudskosten. Met de voortdurende innovatie van intelligente, groene en samengestelde coatingtechnologieën zal Spray Coating in de toekomst een groter toepassingspotentieel laten zien in opkomende gebieden zoals nieuwe energievoertuigen en autonoom rijden, en de ontwikkeling van de auto-industrie naar een hogere kwaliteit en duurzamere richting bevorderen.