全部 高分子 智能汽车 陶瓷 消费电子 弹性体 生物降解 5G材料 光伏 医用材料 锂电 汽车材料 新消费电子 会议列表 展会 半导体
车灯金属件的常用镀层工艺


伴随着汽车行业的飞速发展,汽车零部件的可靠性、耐蚀性、稳定性备受主机厂和消费者所关注。汽车零件的损坏有事故、磨损、腐蚀等三种损坏形式,其中腐蚀损坏最为严重。而汽车上的金属材料是腐蚀问题的重点对象。



汽车零部件金属表面腐蚀不仅破坏汽车的外观,还直接影响汽车的使用寿命,同时带来了环境的污染,事故的发生以及材料和能源的浪费。为此,汽车零配件中的金属件都需经过金属表面处理以增加耐锈蚀能力。汽车零部件电镀按功能分为三类:


(1)防护性镀层:又称耐蚀性电镀,要求零件本身具有良好的耐蚀性。占汽车电镀总面积的70%~80%,如镀锌、镀锌合金、镀铅等。
(2)防护装饰性镀层:汽车行业对防护装饰性镀层要求非常苛刻,要求电镀后外观亮泽,色调均匀协调,耐蚀性好,镀层要求5~10年不变色和不锈蚀,如镀铜、仿金、铜+镍+铬等。
(3)功能性电镀:功能性电镀与前两种电镀有所不同,主要是赋予基体材料以特殊的物理和化学性能,着重于镀层本身的特性。如铅锡合金、镀硬铬、镀锡等。


车灯中的金属件包括各种紧固件、螺丝、隔热片、屏蔽罩、光学调整机构等。其主要是采用防护性镀层工艺,行业中常用的镀层有四种:冷镀锌、热浸锌、达克罗和镀锌镍。



一、冷镀锌


图1:冷镀锌工艺外观


镀锌本质上是一种电化学反应和离子沉积过程,反应机理与工艺过程如下:



图2:冷镀锌的工艺过程


镀锌的颜色为蓝白色,Zn表面会在空气中形成氧化层,这种氧化层耐蚀性非常有限,经常发生白色腐蚀(白绣)。所以在镀锌后一般要进行钝化处理,钝化处理就是将镀锌件在特定的溶液中进行化学处理,使镀层表面形成一层致密且稳定的化合物转化膜。经钝化处理后,镀锌层耐蚀性可提高5-8倍,甚至十多倍,钝化的类型有以下几种:


(1)银白钝化:外观,装饰作用,耐腐蚀性不高;
(2)蓝白钝化:防锈、中等腐蚀条件下防高湿;
(3)彩色钝化:耐蚀性很好,最常用的钝化方式;
(4)深色钝化:耐蚀性很好,特殊用途(哑光、吸光等);

(5)黑色钝化:不同程度的腐蚀防护性;


零件在酸洗、阴极电解除油及电镀过程中,可能在镀层和钢铁的晶格中渗氢,造成晶格扭歪,内应力增大,产生脆性。因而在钝化前需要在200~250℃烘箱中烘2h除氢,然后再钝化。


镀锌工艺中不同的镀锌液也具有不同的优缺点,下面是常用的镀锌液特点:


碱性氰化物镀锌:
结晶细,光泽好,均镀及深镀能力好,温度范围宽。电流效率低,易渗氢。适合复杂件电镀及镀厚锌(>20μm)。
碱性锌酸盐镀锌:
结晶细,光泽好,均镀及深镀能力差。电流效率低,易渗氢。镀层厚时有脆性。钝化膜不易变色。
氯化钾镀锌:
色泽光亮鲜艳,深镀能力好,均镀能力差,镀层易产生脆性。
铵盐镀锌:
结晶细,光泽好,均镀及深镀能力好,电流效率高,沉积速度快,温度范围小,易腐蚀设备。
硫酸盐镀锌:

结晶粗,电流效率高,沉积速度快,均镀能力差,适用于简单件。


二、热浸锌

图3:热浸锌工艺外观


热浸锌是将预热后的工件放入熔融的锌浴中,浸镀一段时间,取出冷却后在表面获得一层美观且具有良好耐蚀层的工艺。热浸锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程,铁-锌合金具有良好的结合力。


图4:热浸锌工艺流程


通常电镀锌层厚度5~25μm,而热镀锌层一般在65μm以上,甚至高达100μm。热浸锌镀层独有耐蚀性优异,加工工艺较简单,成本低。缺点是尺寸精度难以控制,不适合结构复杂和体积较小的零件。


三、达克罗


达克罗是DACROMET的译音,又称达克锈、锌铬膜等,即片状锌基铬盐防护涂层,是国际上金属表面处理的一种高新技术。其工艺不用电沉积方法而将工件直接浸入达克罗处理液中,或用刷涂、静电喷涂法使处理液粘附于工件表面,然后经烧结而成的含锌、铝及铬元素的无机转化膜。

       

图5:达克罗涂层外观通常为银白色


达克罗被普遍用在灯具金属零件中,特别是一些螺栓与螺丝,其具有很多卓越的优点如:无氢脆现象、耐高温腐蚀、有较强的抗盐水腐蚀能力、对油漆的附着力强、有一定导电性、可焊性,可进行电泳涂装、生产工艺全程闭路循环,几乎无污染问题 。


达克罗处理液主要由锌片、铝片、铬酐及部分有机添加剂组成,成膜过程中六价铬大部分转化为三价铬,形成Cr2O3+CrO3,作为粘接剂将基体与铝片、锌片等相互连结,构成立体网状结构,其防腐机理是屏蔽、钝化及电化学保护三者的综合作用:


图6:达克罗防护膜


1.屏蔽作用:
处于金属颗粒之间及暴露在金属外部的是一种包括铬的氧化物和锌及铝的氧化物的复杂混合物/化合物,此种物质在中性腐蚀介质中稳定性好,起屏蔽作用;
2.钝化作用:
在达克罗液中,铬酸与锌、铝及基体金属发生反应,生成致密钝化膜,这种钝化膜耐蚀性很好。如钝化膜破坏,膜中的六价铬会使金属重新生成钝化膜,起到自修复作用;整个涂层及基体金属表面全部钝化(立体钝化);
3.阴极保护:

涂层中铝、锌的电极电位低于基体金属铁的单位,故涂层受到局部损坏或腐蚀介质浸入, Zn 、Al 作为腐蚀微电池阳极而被腐蚀,基体金属作为阴极得到保护。


四、镀锌镍


镀锌镍是指在含有锌镍盐溶液的镀液中电镀在工件表面形成一层致密镀层的方法。镀层中镍的含量为8%-15%。


图7:镀锌镍工艺外观


该镀层的优点是耐腐蚀性能极强,一般能达到1000h的耐盐雾试验。可以电镀形状尺寸复杂的工件,且氢脆性低,可焊接。缺点是成本高,镍的成本是锌的10倍还高。在镀锌镍之后也需要进行钝化,其钝化之后的颜色比镀锌略暗淡。


为促进智能车灯行业的发展,艾邦智能汽车俱乐部搭建有智能车灯微信群,欢迎主机厂,配套供应商,光源,半导体,材料,设备等企业加入微信群。


相关推荐
2021年度车灯造型趋势小结
一文了解2021年度车灯造型趋势
0
0
6
距离产生美,法规对于汽车不同信号灯距离的要求总结
汽车灯具中,信号灯包含位置灯、日行灯、转向灯、制动灯、倒车灯、前/后雾灯等功能,能使位于一定距离上的其他道路使用者清楚地辨认光信号,表明车辆的行驶状态或驾驶员的操作意图,对道路交通安全尤其是夜间交通安全起着至关重要的作用。
0
0
9
Lumotive与ZKW展示集成激光雷达的汽车大灯
近日,固态激光雷达系统开发商Lumotive与高级照明系统和电子产品供应商ZKW Group联合进行了功能性演示,将Lumotive的激光雷达技术集成到ZKW汽车前大灯。
0
0
17
防雾车灯用低雾化值有机硅密封胶的研制
有机硅密封胶在耐候性、柔韧性和耐高低温冲击性等方面具有明显的优势,能够长时间承受180℃左右的高温,已经在车灯密封上得到广泛应用。而传统有机硅密封胶应用在有防雾涂层的灯具上时容易造成车灯起雾,究其原因是聚合物挥发出的D3~D8等环状硅氧烷和小分子交联剂,造成防雾涂层亲水性能下降。
0
0
18
新的微透镜阵列技术如何促进汽车投影照明应用
本文将概述MLA技术的工作原理及投影照明系统的构成。该技术对大灯的影响最大,因为微透镜投影带来的波束质量和波束控制改进幅度明显。
0
0
21
贯穿式尾灯以及厚壁光导产品的模具解决方案
在2021年12月2日艾邦智能汽车俱乐部举办的智能车灯创新技术及供应链高峰论坛上,武汉博越总经理白福生先生就贯穿式尾灯以及厚壁光导产品的模具解决方案给大家做了详细的讲解
0
0
22
华中马瑞利与长安汽车设立联合创新中心
湖北华中马瑞利照明有限公司与长安汽车签署协议,设立联合创新中心,旨在开发先进技术并加强长安汽车与马瑞利的合作关系。
0
0
21
技术文章 |高分辨率前照灯:下一代的创新概念(下)
下半部分主要介绍激光LCoS前照灯的概念、设计方法、仿真结果和实现
0
0
55
技术文章 |高分辨率前照灯:下一代的创新概念(上)
上半部分主要介绍前照灯相关技术的发展与应用、高分辨率前照灯的概念、技术现状和存在的问题
0
0
47
技术文章 |新的微透镜阵列技术如何促进汽车投影照明应用
汽车行业重要趋势其中之一是生产对车内外人员更安全的车辆,之二是采用更智能的技术可提高舒适度和易用性,之三是实现更环保或更有利于环境的汽车。
0
0
46
【技术文章】汽车阅读灯的光学设计
本文将从介绍汽车阅读灯的分类和特点出发,重点分析汽车阅读灯的设计思想和光学模拟思路,便于读者更好地了解汽车阅读灯
0
0
45
【技术文章】防雾车灯用低雾化值有机硅密封胶的研制
有机硅密封胶在耐候性、柔韧性和耐高低温冲击性等方面具有明显的优势,能够长时间承受180℃左右的高温,已经在车灯密封上得到广泛应用。而传统有机硅密封胶应用在有防雾涂层的灯具上时容易造成车灯起雾,究其原因是聚合物挥发出的D3~D8等环状硅氧烷和小分子交联剂,造成防雾涂层亲水性能下降。
0
0
33
【行业动态】汽车车灯双色技术介绍
本文主要探讨目前行业比较流行的双色注塑的发展现状及趋势。得益于双色注塑机产品具有多样化的设计优势,目前已被广泛运用在手机业、制笔业、汽车业、家电业、手工具业及日用品业等众多领域,本文以汽车业为代表,详细介绍双色注塑技术在汽车车灯领域的应用,尤其是各种注塑问题的应对。
0
0
50
【技术文章】汽车标志灯的设计与应用
汽车标志是汽车品牌基因的核心组成部分,它可以高度吸引人们的注意力。具有漂亮标志灯的汽车前段可以迅速提高汽车的整体外观品质,吸引更多的消费者,从而迅速走向市场。
0
0
39
技术文章 |乘用车辆灯具开发的成本优化策略研究
近年来,随着汽车生产效率和产量的逐步提高,汽车的供应量已经大大超过了市场的需求量,各汽车厂商之间的竞争日趋激烈。为了销售更多的汽车,所有汽车制造商之间史无前例的价格战正在展开
0
0
37
车灯行业发展趋势—功能篇
本篇主要介绍车灯7大新功能介绍,AFS自适应前照灯,ADB自适应远光灯,高像素LED大灯,激光大灯,面光源,动态图像交互-MiniLED,功能与交互动态显示。
0
0
42
车灯行业发展趋势—车灯造型篇(附PPT下载方法)
车灯作为汽车的“眼睛”,已经由最初单纯的照明发展到了集灯光效果、造型展示甚至是品牌个性表达于一体的独特设计,而设计师们也开始设计出各种炫酷的造型,满足了汽车多元化的发展趋势,甚至成为了品牌的专属特征。
0
0
63
罗姆宝克力®全线产品助力长城汽车打造“爆款”车灯
罗姆集团携手长城汽车,为其坦克300智能豪华越野SUV、哈弗H6、WEY旗舰摩卡等多款汽车提供了定制化、高品质车灯。以罗姆宝克力®全线产品助推长城汽车实现功能与审美层面的多元化创新,将富有品牌内涵与价值的产品呈现给目标消费者。
0
0
23
8种汽车表面装饰工艺优缺点对比
常见的8种加工工艺优缺点对比。
0
0
58