Kas ir E{0}}pārklājums?

Pirmo reizi, kad mūsu inženieru komanda atvēra korozijas izraisītu akumulatora paliktni, kas tika atgriezts no piekrastes izplatīšanas centra Dienvidaustrumāzijā, atteices modelis mums atklāja visu, kas mums bija jāzina. Sāls aerosols bija iekļuvis cauri cauruma defektam netālu no metināšanas šuves, un astoņu mēnešu laikā tērauda substrāts uzrādīja aktīvu rūsas asiņošanu caur to, kam vajadzēja būt desmit gadus ilgam pārklājuma sistēmai. Šis incidents mainīja veidu, kā mēs norādām virsmas aizsardzību katram tērauda korpusam, kas tiek atstāts no mūsu objekta.

Elektropārklājums-e-īsais pārklājums-darbojas pēc principa, kas joprojām šķiet gandrīz pārāk elegants, kad to saprotat. Iegremdējiet vadošu daļu vannā, kurā ir uzlādētas krāsas daļiņas, pieslēdziet līdzstrāvas spriegumu, un šīs daļiņas migrē caur šķidrumu un nogulsnējas uz katras virsmas, ko var sasniegt strāva. Fizika ir vienkārša: pretēji lādiņi piesaista. Taču inženierija, kas nepieciešama, lai šo darbu veiktu ražošanas mērogā, ietver ķīmiju, šķidruma dinamiku un procesa kontroli, kuru uzlabošanai automobiļu rūpniecībai bija vajadzīgas desmitgades.

Elektroķīmija aiz plēves veidošanās

Kad līdzstrāva iet caur pārklājuma vannu, vienlaikus notiek četras atšķirīgas parādības. Elektroforēze pārvieto uzlādētās sveķu un pigmenta daļiņas uz apstrādājamo priekšmetu. Elektrodepozīcija liek šīm daļiņām zaudēt lādiņu un izgulsnēties kā koherenta plēve. Elektrolīze rada ūdeņradi pie katoda un skābekli pie anoda. Elektroosmoze izspiež ūdens molekulas no tikko uzklātā pārklājuma, padarot plēvi blīvāku, pirms tā pat atstāj tvertni.

Rezultātā tiek iegūts pārklājums, kas apvelk malas, iekļūst padziļinājumos un izveidojas līdz paš-ierobežojošam biezumam, ko nosaka uzklātās plēves elektriskā pretestība. Kad pārklājums sasniedz noteiktu biezumu, tas pietiekami izolē virsmu, lai strāvas plūsma samazinās un nogulsnēšanās apstājas. Šī paš-ierobežojošā darbība izskaidro, kāpēc e-pārklājums rada ļoti viendabīgas plēves sarežģītās ģeometrijās-, ko, izsmidzinot, vienkārši nevar pielīdzināt daļām ar iekšējiem dobumiem un šauriem stūriem.

Tērauda akumulatoru korpusiem, kuru kalpošanas laiks būs pakļauts ceļa sāls un mitruma ietekmei, šī atšķirība ir svarīga. Anodiskajam e-pārklājumam joprojām ir pielietojums-zemāka sacietēšanas temperatūra ir labāk piemērota karstumjutīgiem-komplektiem-, bet litija akumulatora korpuss, kas darbojas ar standarta auksti-velmētu tēraudu, gandrīz universāli nosaka katoda epoksīda gruntējumus.

Kas patiesībā notiek tvertnē

Pārklājuma vanna izskatās maldinoši vienkārša: 80–90 procenti dejonizēta ūdens, kas satur 10–20 procentus krāsas cietvielu, pastāvīgi maisot. Bet, lai saglabātu šo vannu ražošanā, katru dienu ir jāpievērš uzmanība duci savstarpēji saistītu parametru. Cietvielu saturs dreifē kā materiāla nogulsnes uz detaļām. pH mainās, uzkrājoties skābiem blakusproduktiem. Vadītspēja mainās līdz ar piesārņojumu no aizdegšanās un sadalīšanās produktiem. Temperatūra ietekmē viskozitāti un nogulsnēšanās ātrumu.

Procesa mērķi

• 18-20 procenti cietvielu
• pH no 5,9 līdz 6,3
• Vadītspēja: 1100-1500 µS/cm
• Temperatūra: 28-32 grādi

Mūsu procesu inženieru mērķis ir 18–20 procenti cietvielu, pH no 5,9 līdz 6,3, vadītspēja no 1100 līdz 1500 mikrosimensiem uz centimetru un vannas temperatūra 28–32 grādi pēc Celsija. Šie diapazoni nāk no pārklājumu piegādātāja specifikācijām, kas pilnveidotas, izmantojot gadu desmitiem ilgo automašīnu ražošanas pieredzi. Atkāpšanās no tiem ne vienmēr izraisa tūlītēju kļūmi, taču tā maina procesa logu un palielina plēves uzbūves, izskata un veiktspējas pret koroziju mainīgumu.

Sprieguma pielietošanai nepieciešama kontrolēta rampa. Sitot pret apstrādājamo priekšmetu ar pilnu spriegumu, strāva nekavējoties koncentrējas asās malās un plānās vietās, iespējams, pārraujot nogulsnēšanas plēvi un veidojot caurumus, kas Dienvidaustrumāzijā nogalināja akumulatora paliktni. Desmit līdz piecpadsmit sekunžu rampa uz darba spriegumu no 150 līdz 350 voltiem ļauj izlīdzināt strāvas sadalījumu pa virsmu. Iegremdēšanas laiks 120-180 sekundes nodrošina atbilstošu plēves uzbūvi, netērējot ilgus ciklus.

Kuloniskā attiecība -aptuveni 1,2–1,4 kuloni uz kvadrātcentimetru uzliek vienu mikrometru plēves-nodrošina ražošanas komandām prognozēšanas rīku procesa kontrolei. Ja daļas ir plānas, pārbaudiet taisngrieža izvadi. Ja biezums mainās atkarībā no slodzes, pārbaudiet elektrodu novietojumu un vannas cirkulāciju.

Iepriekšēja apstrāde nosaka visu

Šī ir nepatīkamā patiesība par elektropārklājumu: e-pārklājums pats par sevi reti izraisa lauka kļūmes. Veic pirmapstrādi. Katra korozijas problēma, ko esam izsekojuši mūsu piegādes ķēdē, ir radusies nepietiekamas tīrīšanas, nepareizas fosfatēšanas vai piesārņojuma dēļ starp procesa posmiem.

Tērauda pamatnēm nepieciešama attaukošana, lai noņemtu štancēšanas eļļas un netīrumus, kas novērš ķīmisko saiti. Trīs minūtes ilga ultraskaņas tīrīšana 60 grādos pēc Celsija, kam seko skalošana ar augstspiediena -0,3 megapaskāliem, noņem lielāko daļu piesārņojuma. Bet "lielākā daļa" nav pietiekami labs detaļām, kurām jāiztur 1000 stundu sāls aerosola testēšana.

Fosfāta konversijas pārklājums rada mikroskopisku kristālisku struktūru, kas noenkuro organisko plēvi pie metāla. Cinka fosfāta sistēmas, kuru mērķis ir 2-4 grami uz kvadrātmetru un kristālu izmērs ir mazāks par 5 mikrometriem, ir kļuvušas par automobiļu standartu. Kristāli nodrošina mehānisku bloķēšanu, savukārt fosfāta slānis papildina savu korozijas inhibīciju. Izlaidiet šo darbību vai izpildiet to slikti, un pat ideāla e-coat plēve atslāņosies, kad saskarnē sāksies korozija.

Pēdējā skalošanā pirms elektropārklāšanas virsmas vadītspējai jābūt zem 10 mikrosimensiem uz centimetru. Lielāka vadītspēja izraisa nevienmērīgu strāvas sadalījumu e-pārklājuma tvertnē un rada ūdens plankumus un plūsmas zīmes, kuras kvalitātes inspektori noraida, to pamanot.

Iekārtu realitāte

Tvertnes dizains atbilst pārklājamajām daļām. Taisnstūra tvertnes ir piemērotas indeksēšanas sistēmām, kurās kravas atrodas fiksētās pozīcijās. Laivas -formas cisternas ar slīpām ieejas un izejas sekcijām ir piemērotas nepārtrauktiem monorail konveijeriem. Iekšējai virsmai ir nepieciešama stikla -šķiedru- pastiprināta plastmasas izolācija ar nominālo spriegumu līdz 20 000 voltiem, lai novērstu strāvas noplūdi un nodrošinātu, ka elektriskais lauks koncentrējas uz sagatavēm, nevis tvertnes sienām.

Cirkulācijas sistēmas darbojas nepārtraukti{0}}izslēdz tās uz vairāk nekā divām stundām, un cietās vielas sāk nosēsties apakšā. Sūkņi, kas paredzēti trīs līdz četriem pilniem apgriezieniem stundā, nodrošina viendabīgu sadalījumu. Apakšējais ātrums virs 0,4 metriem sekundē novērš mirušās zonas, kurās uzkrājas smagas pigmenta daļiņas.

Ultrafiltrācijas sistēmas no vannas izņem permeātu{0}}būtībā tīru ūdeni ar zemas molekulmasas šķīdinātājiem-, lai to izmantotu pēc-skalošanas posmos. Šī slēgtā cilpa atgūst aptuveni 80 procentus no detaļām aizvilktā materiāla, samazinot gan izejvielu izmaksas, gan notekūdeņu attīrīšanas slodzi. Strādājot ar piegādātājiem, kuriem ir jāpārklāj lielas virsmas uz šaurām robežām, šī reģenerācijas efektivitāte tieši ietekmē ražošanas ekonomiku.

Anoda sistēma ir pelnījusi vairāk uzmanības, nekā tā parasti saņem. Daļēji -caurlaidīgās membrānas, kas aptver anodus, ļauj iziet cauri jonu blakusproduktiem, saglabājot sveķus un pigmentu. Anolīta šķidrums paskābina, turpinot ražošanu; vadītspējas kontroles sistēmas atgaiso koncentrēto anolītu un aizstāj to ar dejonizētu ūdeni, lai saglabātu jonu līdzsvaru. Neņemiet vērā šo ķēdi, un vannas ķīmiskā viela mainās, līdz pārklājuma kvalitāte kļūst neparedzama.

Testēšana, kam ir nozīme

Sāls izsmidzināšanas iedarbība saskaņā ar ASTM B117 joprojām ir standarta paātrinātās korozijas pārbaude, neskatoties uz tā atzītajiem ierobežojumiem. Testa vide-5 procentu nātrija hlorīda šķīdums 35 grādos pēc Celsija ar nepārtrauktu miglas iedarbību-paātrina koroziju, bet neatkārto slapjo un sauso ciklu, temperatūras svārstības un piesārņojumu, kas rodas detaļu faktiskajā ekspluatācijā.

Katodiskām epoksīda gruntskrāsām virs fosfāta tērauda ar 20–35 mikrometru sausas plēves biezumu specifikācijās parasti ir nepieciešama 1000 stundu minimālā ekspozīcija ar slīdēšanu, kas ierobežota līdz 2 milimetriem vienā pusē.Pielāgoti akumulatoru korpusu piegādātājibieži palieliniet to līdz 1500 stundām, ja to apvieno ar cinka-niķeļa pārklājumu uz pamatnes. Cikliskā korozijas pārbaude, kas ietver sāls izsmidzināšanas, mitruma uzsūkšanas, žāvēšanas-un sasaldēšanas ciklus, nodrošina labāku korelāciju ar veiktspēju uz lauka, taču prasa ilgāku laiku un maksā vairāk.

Šķērslīknes saķeres pārbaude saskaņā ar ASTM D3359 nosaka pirmapstrādes kļūmes, pirms tās kļūst par lauka problēmām. Triecienizturība pie 50 centimetru-kilogramiem apstiprina, ka plēve var izturēt mehānisku apstrādi, kas rodas akumulatora komplektācijas montāžas laikā. Zīmuļa cietība, kas ir 2 H vai lielāka, norāda uz pilnīgu sacietēšanu-nepietiekami izcepušās plēves jūtas cietas, taču tās saglabājas ķīmiski aktīvas un ātrāk sadalās, pakļaujoties apkārtējai videi.

Ikdienas vannas uzraudzība izseko parametrus, kas paredz pārklājuma kvalitāti: cietvielu saturu, pigmenta -un-saistvielu attiecību, pH, vadītspēju, neitralizācijas ekvivalentu. Ja kāds no tiem novirzās ārpus specifikācijas, procesa inženieri pirms ražošanas uzsākšanas veic izmeklēšanu. Gaidot kvalitātes pārbaudi, lai konstatētu problēmas, tiek zaudēts materiāls un jauda, ​​vienlaikus riskējot ar klientu sūtījumiem.

Kur šī tehnoloģija nodrošina reālu vērtību

Automobiļu rūpniecība virzīja e-pārklājumu izstrādi, jo neviena cita tehnoloģija nevarēja vienmērīgi pārklāt kastes sekcijas, apmales atlokus un punktot{1}}metinātos savienojumus, kas veido automašīnas virsbūves struktūru. Tāda pati iespēja ir tieši saistīta ar elektrisko transportlīdzekļu akumulatoru korpusiem.

Tērauda akumulatoru paliktņi visā to kalpošanas laikā saskaras ar ceļa šļakatām,{0}}ledojuma atkausēšanas ķimikālijām, mitruma svārstībām un neregulāru akmeņu ietekmi. Aizsardzības pret koroziju sistēmai ir jāiztur 15 gadi vai 150 000 jūdzes visagresīvākajos ekspluatācijas apstākļos-padomājiet par sālītām lielceļiem Skandināvijā vai piekrastes ceļiem tropiskā klimatā. E-pārklājums nodrošina vienmērīgu pamatnes slāni, kas novērš korozijas rašanos metināšanas šuvēs, lāzera-grieztajās malās un izveidotos stūros, kas nepazustu vai nepietiekami nosegtu, izsmidzinot.

Mūsu komandai ir pārklāti tērauda korpusi, sākot no maziem 48 V moduļu korpusiem līdz pilna izmēra -vilces akumulatoru paliktņiem, kuru virsmas laukums pārsniedz divus kvadrātmetrus. Elektropārklājuma metiena priekšrocības kļūst acīmredzamas, mēģinot izsmidzināt krāsu slēgtas kastes sekcijas iekšpusē. Vai nu jūs atstājat to tukšu un cerat, ka tajā nekad neieraudzīs mitrumu, vai arī urbjat piekļuves caurumus, kas rada papildu korozijas rašanās vietas. E-pārklājums iekļūst katrā dobumā, ko vanna var aizpildīt, nodrošinot pilnīgu aizsardzību bez dizaina kompromisiem.

Zemā-temperatūras sacietēšanas preparāti, kas risina salikto moduļu siltumjutību, ir nozīmīga attīstībalitija bateriju bloku ražotājikuriem pēc šūnu uzstādīšanas jāuzklāj aizsargpārklājumi. Standarta e-pārklājumu sistēmas sacietē 170 grādos pēc Celsija 20 minūtes-temperatūra, kas var sabojāt šūnas un elektroniku. Zemas -cepšanas alternatīvas, kas izturas 140 grādos 15 minūtes, samazina izcilo veiktspēju, taču joprojām ir piemērotas daudziem lietojumiem, kur konkurējoši procesa ierobežojumi ierobežo termisko iedarbību.

Praktiski ierobežojumi un kompromisi

Krāsu iespējas ir ierobežotas salīdzinājumā ar pulverkrāsošanu vai šķidru krāsu. Lielākajai daļai e-pārklājumu sistēmu tiek izmantotas melnas vai pelēkas gruntskrāsas; mainot krāsas, nepieciešama tvertnes tīrīšana, kas aizņem vairākas dienas un izšķērdē materiālu. Dažās iekārtās tiek izmantotas vairākas tvertnes dažādām krāsām, taču tas palielina kapitāla un platības prasības.

Sacietēšanas prasība ierobežo substrāta izvēli. Detaļām, kas cietēšanas ciklā nevar izturēt 140-175 grādus pēc Celsija,-noteiktas plastmasas, iepriekš samontētas sastāvdaļas ar temperatūras jutīgiem elementiem{5}}, daļām ar presējamiem-gultņiem-ir nepieciešama alternatīva pārklājuma pieeja. Anodiskās e-pārklājuma sistēmas piedāvā zemāku sacietēšanas temperatūru, bet samazina korozijas veiktspēju.

Salīdzinot ar šķīdinātāju{0}}izsmidzināšanas sistēmām, vides atbilstība ir kļuvusi vienkārša. E-mēteļu vannas satur minimālu gaistošu organisko savienojumu daudzumu, kas atbilst EPA un CARB prasībām bez emisijas kontroles aprīkojuma. Slēgtā-cikla skalošanas sistēma samazina ūdens patēriņu un notekūdeņu novadīšanu. Bet pašai vannai ir nepieciešama rūpīga apsaimniekošana-izlietotajam anolītam ir nepieciešama neitralizācija, ultrafiltrācijas membrānas ir jāiznīcina pēc 18–36 mēnešiem, un fosfātu dūņas no pirmapstrādes satur regulētus metālus.

Kad ir jēga izmantot ārpakalpojumus

Daudzilitija dzelzs fosfāta akumulatoru piegādātājiun korpusu ražotāji elektropārklāšanu izmanto ārpakalpojumu sniedzējiem specializētiem darbnīcām, nevis iegulda aprīkojumā. Tas ir ekonomiski saprātīgi, ja ražošanas apjomi neattaisno īpašu jaudu, ja vairāku pārklājumu specifikācijas prasa elastību, ko nevar nodrošināt viena nolūka līnijas, vai ja tehniskās zināšanas vannu pārvaldībai un kvalitātes kontrolei neietilpst galvenajās kompetencēs.

Kompromiss ir piegādes ķēdes risks. Pārklājuma izpildes laiks palielina ražošanas grafikus dienas. Kvalitāte ir atkarīga no darbnīcas procesa disciplīnas, nevis iekšējās kontroles. Transportēšana starp ražošanas un pārklājuma iekārtām palielina izmaksas un apstrādes ietekmi.

Mūsu pieeja ir bijusi kvalificēt vairākus pārklājuma avotus, nodrošināt detalizētas specifikācijas, atsaucoties uz iepriekš aprakstītajiem procesa parametriem un testēšanas prasībām, un pārbaudīt katra sūtījuma ienākošo kvalitāti. Kad mēs atrodam problēmas, mēs tās izsekojam pārklāšanas procesā, lai noteiktu galvenos cēloņus, nevis vienkārši noraidītu detaļas. Šī sadarbība ir uzlabojusi kvalitāti mūsu pārklājumu piegādātājiem, vienlaikus sniedzot mums elastību, lai mainītu apjomu, ja pieprasījums svārstās.

E-pārklājuma tehnoloģija ir ieguvusi savu pozīciju kā dominējošā gruntēšanas sistēma aizsardzībai pret koroziju uz tērauda pamatnēm. Vienāda pārklājuma, kontrolētas plēves īpašību, vides atbilstības un ražošanas efektivitātes kombinācija padara to par acīmredzamu izvēli akumulatoru korpusiem un strukturālajiem komponentiem, kam nepieciešama ilgstoša -izturība agresīvās apkalpošanas vidēs. Izpratne par procesa parametriem, kvalitātes prasībām un praktiskiem ierobežojumiem palīdz inženieru komandām noteikt pārklājuma sistēmas, kas nodrošina uzticamu veiktspēju, nevis cerot, ka vispārīga norāde kaut kādā veidā radīs pieņemamus rezultātus.