解决汽车铰链生锈的关键要素

来源:圣戈班

发布时间:2019年5月7日下午 04:05:18

“购买新车时,我不用担心生锈,只有旧车才需要考虑!”虽然许多消费者可能会同意此说法,但是如果汽车制造商没有采取适当步骤来防止新车腐蚀,那么他们可能会遭遇当头一棒。没有汽车制造商希望这样的事发生,在社交媒体时代,仅仅只是少数生锈的零件和不满的客户就足以导致一波失望浪潮,这甚至会损害原本坚实的品牌声誉。

许多汽车零部件都可能会受到环境因素的影响,其中侧门铰链是最易受腐蚀风险影响的零部件。在铰链中(如图 1中的红色所示),位于铰链两半之间的滑动轴承是影响生锈的重要因素。

问题的根源可追溯到装配过程。轴承在此过程中起着重要作用,在通过 e-painting(“电泳涂装”的简称)对车身涂漆时,铰链必须让车门保持在打开状态。电泳涂装是许多汽车制造商的首选方法,因为它能够对喷射枪难以接近的盲区进行处理。

如果在电泳涂装中使用轴承,那么它必须导电来让电流通过铰链,以此确保一致的涂装表面。但是,如果整个轴承滑动面完全导电会导致另一个问题 —— 漆面会跨越配合部件,形成“漆桥”。在这些部件首次移动时,漆桥会断裂,使得油漆剥落,继而导致腐蚀。要消除漆桥,汽车制造商可以选择非导电滑动面上有导电开口凸起的轴承。它使配合部件导电,同时又能避免轴承滑动面上漆。

另一个问题由青铜导致。多数铰链轴承都含有青铜,此材料会加快红锈的出现。此效应称为接触腐蚀或电化学腐蚀。要解决此问题,可以通过更新材料成分。例如通过去除青铜并将轴承的钢背层替换为铝包钢,轴承可以实现卓越的抗腐蚀性能。这种材料组合利用了钢的高负载能力,又具有铝优良的抗腐蚀性。此解决方案在盐雾试验箱中可以超过 1000 小时而不产生红锈,超过了大多数汽车在其使用寿命中盐雾要求时间。

此解决方案背后的原理是化学作用。红锈是由铁与空气中的氧和环境中的水分反应而导致的 —— 简而言之,就是氧化。不太活泼金属与活泼的元素相比,更不易于氧化。由于阴极保护作用,较不活泼的钢层受到活泼的铝层的保护。简单地说,铝层要比钢更易于腐蚀,因此充当了牺牲层。这个过程会在铝表面形成一层三氧化二铝的钝化膜,它可以提供进一步的保护。

由于铝与锌镍合金之间的电极电位具有高亲和性,这种特殊技术非常适合使用锌镍涂层座孔的应用。诸如圣戈班等一些汽车行业供应商就利用此这一原理来防止腐蚀,即便在最小的零件中也可以消除电位腐蚀,从而对整个系统产生重大影响。

以车门铰链中使用的轴承为例:原本易于产生红锈的钢背层可以包裹一层铝作为防腐蚀方法,如下面的解决方案所示。在特定应用需要提高尺寸精度的情况下,还可以增加延展拉伸的铝合金网,通过整形达到更高的尺寸精度并确保能实现极大的耐腐蚀性。

对于不涂漆的应用,铰链轴承应根据需要选择耐腐蚀处理的轴承,以避免轴承故障并保护汽车制造商免受红锈不良后果的影响。

今后,只要汽车制造商从一开始就采取必要步骤来保护他们的产品以及品牌声誉,汽车购买者应该不需要再担心汽车铰链发生腐蚀。对于将来的汽车购买者,红锈可能很快会真正成为历史。

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