汽車卡鉗作為汽車制動系統(tǒng)中的關(guān)鍵零部件,在使用過程中工作環(huán)境非常惡劣,剎車時溫度高達200℃,且有泥石沖擊,對防腐要求極高。但制動卡鉗的材質(zhì)多由高碳材質(zhì)的壓鑄鐵構(gòu)成,表面粗糙、多氣孔、砂眼等鑄造缺陷,防腐難度大。
根據(jù)主機廠對產(chǎn)品壽命、品質(zhì)等的不同要求,目前較常見的卡鉗表面處理工藝有電鍍鋅(酸鋅、堿鋅),電鍍鋅鎳和油漆涂敷,其中使用最多的還屬酸性鍍鋅。由于卡鉗基材本身的特點,每當梅雨季節(jié)來臨,從事卡鉗電鍍的表面處理工作者都不同程度的需要面對卡鉗電鍍后的泛點問題。其中,尤以南方沿海城市更勝。
下文對造成卡鉗泛點的原因進行分析,并淺析在電鍍生產(chǎn)過程中如何有效避免泛點問題發(fā)生。
1. 泛點的原因
造成泛點問題的主要原因是由于電鍍時,電鍍?nèi)芤和ㄟ^基體表面的氣孔、砂眼等缺陷進入基體金屬的空腔中,當產(chǎn)品烘干后,空隙內(nèi)被烘干的溶質(zhì)吸收空氣中的水分而變成腐蝕介質(zhì),形成小的腐蝕點,即通常所說的泛點。
通過分析泛點的形成過程不難發(fā)現(xiàn),其根源是在基體表面的氣孔、砂眼等缺陷。這類缺陷越多,則泛點問題發(fā)生的機率越大。但徹底杜絕基體上的此類缺陷又不太現(xiàn)實,因此就需要我們在電鍍過程中對各個環(huán)節(jié)嚴格控制。
2. 酸鋅電鍍過程中的控制
2.1 前處理的控制
為了獲得優(yōu)質(zhì)鍍層,制動卡鉗在電鍍之前必須經(jīng)過化學除油、超聲波除油、酸洗、電解除油、超聲波除灰、活化等等前處理過程。使表面達到相對平滑、光亮和潔凈的狀態(tài)。
其中尤以酸洗參數(shù)對泛點問題影響最大。過高的鹽酸溫度、濃度或過長的酸洗時間會使基材原有的氣孔、砂眼進一步擴大、增多,以至于夾雜的腐蝕介質(zhì)更多。會大大增加泛點發(fā)生的機率。時間生產(chǎn)過程中建議將鹽酸濃度控制在30%左右,同時配以緩蝕劑在常溫下進行處理為佳。
2.2 鍍槽工藝選擇的影響
國內(nèi)現(xiàn)有的酸鋅電鍍卡鉗工藝主要有三種:氯化鉀鍍鋅、鉀氨混鹽鍍鋅、氯化銨鍍鋅。其中使用最多的還是氯化鉀鍍鋅,其主要優(yōu)勢是對設(shè)備腐蝕少和廢水處理相對簡單。與之相反,在東南亞國家氯化銨鍍鋅和鉀氨混鹽鍍鋅使用更多。
通過對不同電鍍廠商的了解、對比,我們發(fā)現(xiàn)同樣鑄造品質(zhì)的卡鉗毛坯,在前處理流程相對一致的情況下,使用不同電鍍工藝發(fā)生泛點問題的機率:氯化銨鍍鋅<鉀氨混鹽鍍鋅<氯化鉀鍍鋅。這是因為幾種不同工藝得到鍍鋅層結(jié)晶在微觀上的區(qū)別所致,氨的含量越高,鋅層結(jié)晶越細致。從而能在一定程度上彌補基材本身的缺陷。
這也就能解釋在環(huán)保要求較低的東南亞國家,針對鑄件人們選擇結(jié)晶更細致的氯化銨鍍鋅以應對高溫高濕的氣候;而在國內(nèi)對環(huán)保檢查越來越嚴格的背景下,氯化鉀鍍鋅占比更大的原因。
2.3 后處理工藝的影響
2.3.1 水洗的影響
隨著電鍍生產(chǎn)線設(shè)計不斷發(fā)展,越來越多的電鍍廠商開始意識到在鍍槽之后增加超聲波水洗的重要性,這對于卡鉗電鍍酸鋅尤為重要。為了防止泛點問題的發(fā)生,最好是在電鍍完成及后續(xù)3道水洗后,用超聲波清洗產(chǎn)品,然后再進行鈍化處理。這樣是為了最大限度地減少基體氣孔、砂眼中在前道處理中殘留的藥水,從而降低泛點問題的發(fā)生機率。
2.3.2 封閉劑的選擇
目前市售的封閉劑種類有很多,純無機封閉劑、納米封閉劑、有機無機混合型、純有機封閉等等。
針對卡鉗泛點的問題,我們建議使用PH相對較高的有機無機混合型封閉劑(類似于江蘇秀博的 Fin 33)。此類封閉劑工作液的PH可以達到11-12,能在一定程度上與基體空腔內(nèi)殘留的酸性物質(zhì)進行中和,降低泛點發(fā)生的機率。同時,也不會像那些PH較高的純無機封閉劑,在工件表面形成粉狀的殘留物對鍍層造成腐蝕。