- · 《汽车与驾驶维修(汽车版[05/29]
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汽车内腔精准定量注蜡的开发、调试及验证
作者:网站采编关键词:
摘要：近年来我国汽车行业飞速发展，提高车身、底盘等部件的防锈性能已经成为提升整车质量以及品牌价值的重要措施。随着越来越多的自主品牌汽车走出国门，它们的使用环境越来越复杂
近年来我国汽车行业飞速发展，提高车身、底盘等部件的防锈性能已经成为提升整车质量以及品牌价值的重要措施。随着越来越多的自主品牌汽车走出国门，它们的使用环境越来越复杂，整车的耐腐蚀性能受到了各主机厂越来越多的重视。
目前行业内新车型的耐蚀性均能满足QC/T 484-1999《汽车油漆涂层》的要求，且正逐步向5 ～ 6 年无可见腐蚀，12 年无穿孔腐蚀的高要求靠拢[1]，这对整车结构和涂装工艺设计的要求越来越高。
现有提升车身耐腐蚀性能的主要从钣金表面处理工艺、车身结构设计、电泳层膜厚、车身内腔注蜡等方面着手。多数主机厂对前3 个手段的研究已比较深入，但注蜡工艺的开发及验证还未得到足够多的关注，相关工艺及标准亟待完善。本文分享了某主机厂深入研讨空腔注蜡工艺，攻克技术难题，掌握精准定量注蜡技术的相关经验。
1 相关机理
1.1 腐蚀机理
注蜡工艺主要解决的是车身的钣金缝隙腐蚀问题。Fontana 和Greene 提出的缝隙腐蚀一元化机理为人们所普遍接受[2]，此机理把腐蚀过程分为2 个阶段。在初期阶段，缝隙内发生金属(M)的溶解和阴极的氧还原，反应如下：
此时金属和电解质之间是电荷守恒的，金属溶解产生的电子立即被氧还原消耗掉，持续至缝隙内的氧气被消耗完毕，随后进入后期阶段。在后期，缝隙内外会形成氧浓差电池，金属M 在缝隙内继续溶解，缝内电解液中金属离子过剩，为保持电荷平衡，大量的阴离子(如Cl-)会从缝隙外迁移到缝隙内，缝隙内已形成的金属盐发生水解反应(MCln+ nH2O → M(OH)n+ nH++ nCl-)，令缝隙内的pH 下降(可低至2 ～ 3)，从而导致缝隙内金属腐蚀速率加快。整个过程如图1 所示。
1.2 内腔注蜡的防护机理
从腐蚀机理可知，产生缝隙腐蚀的必要因素为钣金缝隙、空气、水或其他腐蚀介质。内腔注蜡的防护机理如图2 所示，即通过注蜡工艺在钣金缝隙形成一层蜡膜，隔绝外界腐蚀介质，避免其与钣金缝隙产生直接接触。
图1 缝隙腐蚀机理[2]Figure 1 Corrosion mechanism for crevice
图2 采用蜡对汽车内腔进行防护的原理Figure 2 Protection principle of wax for automotive inner cavity
2 注蜡工艺的开发及验证
新车型开发过程中，注蜡工艺开发及验证的主要流程如图3 所示。
图3 注蜡工艺开发及验证流程示意图Figure 3 Flowchart for development and validation of wax injection process
2.1 车身注蜡区域的定义
每一款车型在开发初期都会根据市场定位及销售区域制定相应的防腐指标，属性部门再对防腐指标进行二次分解，车身防腐主要指标承接部门为涂装SE(同步工程)及涂装工艺。
为确保达成指标，主机厂通常会组织各部门分析在售车型售后反馈的锈蚀情况以及拆解回购车，并结合电泳车身拆解与白车身盐雾、整车强化腐蚀、老化等试验的结果，识别出车身防腐的薄弱部位，进而制定详尽且有效的质量目标达成方案，最终标注出车身注蜡区域。
当前市场上，乘用车车身容易发生腐蚀的区域主要有钣金锐边、钣金搭接缝隙、车身内部腔体、底盘等易受石击的部位，以及长期处于恶劣腐蚀环境的流水槽、排水孔等部位[3]，常规的需要注蜡的部位如图4 所示。
图4 乘用车传统注蜡区域Figure 4 Traditional waxing areas for passenger vehicles
2.2 注蜡工艺的对比
目前行业内应用的注蜡工艺主要包括大众汽车(中国)的空腔灌蜡工艺、传统的无气喷蜡工艺、传统的混气注蜡工艺和精准定量注蜡工艺。它们的具体情况列于表1。
表1 不同注蜡工艺的对比Table 1 Comparison between different wax injection processes?
选用何种注蜡工艺，需要根据生产基地的实际情况(如生产线是否新建，改造工作量及成本和周期，共线生产车型，工位长度，高低工位设计情况，注蜡后是否设计有烘烤沥蜡工位等)和注蜡区域的情况进行全面分析。例如：某车型的四门采用无气注蜡工艺就能满足要求，即可在规划生产线时考虑使用无气注蜡与精准定量注蜡混合工艺，这样有利于减少设备投资。
2.3 精准定量注蜡的技术原理
精准定量注蜡工艺的核心技术是设计注蜡枪嘴(见图5)，其合理性决定了最终的注蜡效果。多个注蜡点共用一个枪嘴或多车型共用一套枪嘴的方案，需要从注蜡孔的位置、尺寸、空腔内部结构设计及注蜡量标定等多方面进行详细分析，此方案目前主要用于车型平台架构区域。
文章来源：《汽车与驾驶维修(汽车版)》 网址: http://www.qcyjswx.cn/qikandaodu/2021/0128/551.html
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