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铝阳极氧化如何知足制动钳当前与将来的要求

标签:阳极,氧化,如何,知足,制动,当前,将来,来的,要求 发布时间:2020年08月08日 点击108

  随着铝质汽车制动器部件的市场份额赓续增长,市场对相干零部件的质量要求也在赓续进步。像防腐蚀珍爱和物理表面改良等因素对于产品短期及长期的使用性能及体系的可靠性极为紧张,阳极氧化工艺在实现这些性能方面发挥着至关紧张的作用。

  鉴于铝合金制动部件构成上的特点,阳极氧化工艺对镀层有一些高要求,同时这也对工艺供给商提出了一些特别要求。因此,阳极氧化铝卡钳不仅必要知足各项要求,更必要吻合将来引领汽车行业工艺和性能提拔趋势的要求。

  阳极氧化的制动钳如何进步性能

  当前在汽车制动部件的制造材料中,铝合金占有很大比例。市场对这种制动部件(见图1)的质量要求赓续进步。汽车制造商既必要确保体系的可靠性,同时还要知足耐腐蚀性和装饰性能的要求。

  鉴于制动件的铝合金成分和严酷的质量要求,阳极氧化应用商和工艺供给商正面临着前所未有的特别要求。

铝阳极氧化如何知足制动钳当前与将来的要求

  图1:以盘式制动体系示例,制动钳为红色

  八成车辆配置盘式制动器 市场前景广阔

  2016年,中国生产了9,200多万辆乘用车,其中80%配备了盘式制动器。其中约20 %(1,500万辆)装有铝质制动部件。

  其中一个示例是制动钳壳体。当代的汽车制动体系通常使用铸铁产品或铸铁支架与铝质制动钳壳体的组合产品。为了获得与同类卡钳雷同的强度,铝质卡钳的尺寸通常比铸铁卡钳更大,即便如此,铝质卡钳的重量仍然要比铸铁卡钳小一些。

  因为空间限定和所施的力较小,铝质制动壳体多用于中小型车辆,通常仅用于后轴。在较大型的车辆中,因为可用空间较大,可采用体积更大的部件,这意味着铝质制动卡钳可以安装在前轴上。

  制造商通常会使用电镀镀层(例如锌或锌镍和/或漆)进行外观处理,这不仅可以珍爱铸铁制动器免受腐蚀,同时也为了美化其表面, 图2和3就展示了此类镀层表面。VDA 237 – 300为制动钳外观防护指南,是大部分产品规范的基础。不过,此类镀层的质量和供给情况因车辆类型和规格而异。2通常情况下,批量生产的汽车没有任何分外的腐蚀要求。因此,铝质制动壳体无需进行外观处理,或者仅需钝化处理。

  对于质量要求较高的车辆,铝质制动钳可采取阳极氧化处理,以进步产品的防腐性和耐磨性,并改善其表面。此外,因为铝制制动壳体外观可在阳极氧化过程中着色或在处理完成后喷漆,制动钳的装饰性能可得到进一步进步。

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  图2:铸铁制动钳

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  图3:镀锌铸铁制动钳

  根据汽车应用需求量身定制34

  汽车应用对于所需的珍爱类型和响应的处理体例有肯定的要求。例如,无处理、涂漆、通俗阳极氧化和硬质阳极氧化是有区别的。 此类应用使用特定的铝合金,合金总含量最大为10 %,铜含量最大为2 %。当铜含量为5%最大时,
需采用硬质阳极氧化。AlSi7Mg和AlSi5Cu4等合金已被证实分外适用于制动部件。因为外观各不雷同,因此必须考虑每种外观的不同要求。

  大部分低价值汽车装置的是铝质卡钳,对于腐蚀防护或美观度要求较低。因此多功能瓷砖切割机,这类卡钳在铸造和机加工之后不会进行外观处理。虽然这会影响到汽车的表面,但腐蚀并不会对部件功能产生不利影响。

  兼具美观与防腐的涂漆外观

  从美观度和长期防腐性能来说,制动钳壳体的涂漆处理很紧张。可视区域是指车轮中直接可见的组装部件,其美学方面的考虑最为紧张,该区域要求拥有完善的外观。在直接视野区域,业界对制动器外观的喷涂设计及功能、性能赓续提出更高的要求(见图4)。制动钳壳体的外观需具有均匀的颜色和结构,类似于对应的零件(例如制动钳支架)外观。从功能的角度来看,涂漆部件的要求与未涂漆的卡钳雷同。

  喷漆前,首先对零件进行无六价铬钝化预处理。此流程完成后,对部件进行涂漆、机加工,然后进行阳极氧化处理。

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  图4:制动器的可视区域

  阳极氧化外观的要求及相干标准

  对于阳极氧化外观,氧化层厚度通常为5-25μm (0.6-1mil)。因为公差要求严酷,设计师在设计部件时会考虑到阳极氧化工艺会影响到原材料这一点。阳极氧化的要求并不总是适用于整个部件,通常会限于重要的外观区域。阳极氧化完成后,部件外观至少须达到光滑且无污渍的要求。

  阳极氧化外观的要求和相干标准包括:

  ? 表面和颜色(同等)

  ? 氧化层厚度(UNI EN ISO 2360或UNI EN ISO 1463)

  ? 尺寸/公差(依图纸而定)

  ? 粗糙度(依图纸而定)

  ? 耐腐蚀性(UNI EN ISO 9227或ASTM B117)

  功能(依公司而定)

  耐光性(ISO 2135)

  耐液体性(汽油、清洁剂,如UNI EN ISO 2812- 1)最常用于涂漆外观

  耐高压清洗(依公司而定)最常用于涂漆外观。56

  根据详细应用情况,通俗的阳极氧化镀层通常被用于制动钳壳体,其中硬质阳极氧化通常应用于必要拥有高度耐磨性和中等耐腐蚀性的部件,例如活塞。阳极氧化可以是无色的,或者阳极氧化膜可以通过有机染料给氧化层染色。

  按照高腐蚀防护要求,汽车制动钳或部件的氧化层的建议厚度一样平常为15 - 25μm ( 0.6 - 1ml ),硬质阳极氧化为30μm (1.2ml )。应在机加工外观上进行层厚测量,以确保获得的效果充足正确,保举使用UNI EN ISO 2360认证的涡流法或UNI EN ISO 1463微观方法。

  依据UNI EN ISO 9227或ASTM B117标准耐蚀性是阳极氧化处理的另一个紧张要求,通过中性盐雾(NSS)试验来确定。中性盐雾试验的要求取决于阳极氧化层的厚度和封闭类型,但通常在120小时至480小时之间以产生小于1
%的白锈。

  对于最高等级的要求,可要求720小时的中性耐腐蚀性实验产生的白色腐蚀小于5 %。7必须在阳极氧化至少48小时之后再对封闭质量进行评估,并根据ISO2143进行颜色丢失试验分析:2017年(最高:评级1)。8

  阳极氧化处理的工艺参数

  汽车制动钳的阳极氧化过程通常遵循一组标准规则。根据要求,部件可首先辈行喷砂、机械研磨或抛光等处理。电解抛光可用于小部件,以增长氧化物层的均匀性并改善其表面。作为阳极氧化前的预处理,制动卡钳必须进行除油、去黑膜处理,偶然还会进行增亮处理。

  具有防腐蚀性能的阳极生成的氧化物层必要进行封闭。最常见的方法是,首先使用含镍封闭,随后实施热水封闭,采用二者组合的情势。在使用热水封闭流程中,必要在至少96℃ 的温度下的去离子水中持续浸泡以3分钟/微米层厚计算。或者先在至少60℃ 的热水里预封闭,随后进行冷封闭。根据标准要求,也可以采用化学三价铬处理(随后的热水封闭的使用与否视情况而定)。

  下表展示了对制动器壳体进行20μm(0.8 mil)厚的正常阳极氧化处理,随后冷封,以达到在AlSi7Mg上实现480 h NSS的高腐蚀珍爱的工艺。

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  表1:正常阳极氧化的工艺实例。9

  这个示例中,首先对制动器壳体进行25μm(1mil)厚的硬质阳极氧化,随后进行钝化淄博网络公司,以提供高腐蚀珍爱,制动器型号为AlSi7Mg在中性盐雾试验实现了120 h < 1 %白锈和720 h < 5 %白锈。

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  表2:硬质阳极氧化工艺实例。10

  行业市场将来趋势

  随着人们对化学产品,对环境的影响越来越关注,安全题目也越来越备受正视。 市场对能在低温环境下工作且知足立法要求的不含镍封闭工艺的需求量正渐渐增加。此外,主机厂期望他们供给商提供的制程,能同时知足高防腐蚀要求。领先的体系供给商已开始对相干研发项目进行投资以开发相干解决方案;然而,目前可使用的工艺尚无法知足悉数市场需求。

  另一个关键趋势是制动体系部件的表面必要同等。酸性锌镍涂层铸铁支架和阳极氧化铝质制动钳的表面是不同的,目前市场仍然没有普遍可接受的解决方案,如下图5所示。

  麦德美乐思工业解决方案公司(MEIS)对其处于领先水平的研发项目做了大量投资,以制订出能够应对此类行业挑衅的长期计划,为制造商及其客户提供高质量产品。例如,麦德美乐思公司开发了一系列无硼脱脂剂、无硝酸去黑膜和耐高PH封闭剂,以知足当前和将来市场的需求。

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  图5:镀锌铸铁(上部)与阳极氧化铝(下部)

  目前,铝质部件的质量已成为关注点,而阳极氧化已成为最终流程的首选工艺。因此镀层应用商和工艺供给商必要更加密切地合作,确保开发出最佳工艺四川人事考试中心,并使其在全球范围内遵守相干环保法规,以知足主机厂的更复杂的要求。

  麦德美乐思公司团队积极相应主机厂和立法者的要求,开发出了不含硼和不含镍等更加环保的工艺和产品。除阳极氧化工艺外,麦德美乐思公司还可提供电镀工艺,当应用商应用麦德美乐思产品时,其独一无二的特征将赋予应用商强有力的竞争上风。麦德美乐思OEM团队与主机厂,一级供给商以及客户直接合作,提供一流的技术和专业知识助力合作伙伴实现杰出运营和流程创新。

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  关于我们

  麦德美乐思工业解决方案是麦德美乐思性能解决方案的一个分支。本公司为客户提供外观处理的化学工艺解决方案,以进步产品在日常使用中的性能。麦德美乐思的化学工艺、材料和镀层能够珍爱和提拔应用于汽车、航空、建筑、石油和电子工业中的零部件性能。凭借精湛的工艺和和独特的刹车钳和紧固件质量保证系统百度优化,麦德美乐思为全球范围内的汽车工业提供杰出、全球同一标准的外观处理工艺。