آماده كردن فلزات براي استفاده در ساخت بدنه خودرو
فهرست مطالب
ساخت بدنه خودرو: 1
آماده كردن فلزات براي استفاده در ساخت بدنه خودرو: 3
آماده‌سازي بدنه خودرو 8
روش‌هاي فيزيكي تميزكاري: 10
تميزكاري بوسيله مواد شيميايي: 11
روش اسپري: 13
فسفاته كاري: 19
تركيبات تشكيل دهنده تانك هاي فسفاته: 41
واكنش هاي فسفاته: 44
1- واكنش هاي اسيدشويي بوسيله اسيد فسفريك: 45
آبكشي نهايي: 45
اتمام تشكيل پوشش فسفاته: 46
اتمام توليد گاز هيدروژن: 47
استفاده از نمودار وزن پوشش بر حسب زمان: 47
اندازه گيري ولتاژژ 47
استفاده از ميكروسكوپ: 48
پرزدار بودن پوشش فسفاته: 48
نحوه ارزيابي پوشش هاي فسفاته: 50
عيوب پوشش هاي فسفاته: 51
روش هاي اعمال آسترهاي خودرويي: 53
1- آسترهاي پايه حلالي اعمال شونده به روش غوطه وري: 57
پيگمنت ها: 58
پروسه عملياتي: 59
پروسه عملياتي: 62
رنگ هاي رويه 69
تاريخچه رنگ هاي رويه: 71
2- كليركوت: 85
آماده كردن فلزات براي استفاده در ساخت بدنه خودرو:
علاوه بر ساختار شيميايي فلزات، ساختار سطح فلزات نيز بر روي خواص ظاهري سيستم رنگي كه در مراحل بعد اعمال مي‌شود مؤثر مي‌باشند. ساختار سطح فلزات كم و بيش متأثر از پروسه توليد فلزات و نحوه شكل دهي آنها مي‌باشد. به همين دليل زبري سطح فلز را طي عمليات تميزكاري بوسيله برس زني، سندينگ و بلاستينگ بوسيله ذرات فولادي يا سند، تغيير مي‌دهند، تا بوسيله ايجاد زبري مناسب خواص سيستم رنگ را بهبود دهيم.
از آنجا كه خواص ظاهري و حفاظتي لايه‌هاي رنگ كه در مراحل بعد اعمال مي‌شوند وابستگي شديدي به ساختار سطح فلزات دارد، به همين علت در نظر گرفتن فاصله قله تا دره و اختلاف بين بلندترين قله و عميق‌ترين دره اهميت بالايي دارد.
در صورتيكه زبري سطح فلز زياد باشد حتي بعد از اعمال لايه‌هاي مختلف رنگ مي‌توان به وضوح تأثير آن را پس از اعمال رنگ رويه مشاهده كرد. در شكل زير يك نمونه از ميزان تأثير زبري سطح بدنه بر روي زبري لايه‌هاي مختلف رنگ، را مي‌توان مشاهده كرد.
علاوه بر برخي مواد مورد استفاده در ساخت يك قطعه صنعتي همانند ساختار سطح و نحوه آماده‌سازي، يكي از عوامل ديگري كه به شدت بر روي كيفيت سيستم رنگ و در نتيجه خواص حفاظتي و ظاهري رنگ يك قطعه صنعتي اثر مي‌گذارد نحوه اتصال و طراحي قطعه صنعتي مي‌باشد. در صورتيكه يكي از اهداف رنگ‌آميزي حفظ كيفيت رنگ در درازمدت باشد، طراحان صنعتي بايد به قوانين معيني در طراحي قطعات صنعتي دقت كنند. اين قطعات صنعتي ممكن از مواد مختلفي همانند چوب، كامپوزيت‌ها، فولاد يا ساير فلزات و پلاستيك يا ساير تركيبات ساخته شده باشند.
به خصوص طراحي مناسب قطعات ساخته شده از چوب به منظور جلوگيري از ايجاد استرس‌هاي حاصل از رطوبت و در نتيجه ترك خوردن چوب اهميت ويژه‌اي دارد. در عين حال بايد طراحي قطعه به گونه‌اي باشد كه بتوان لايه‌هاي مختلف رنگ را با ضخامت يكنواخت بر روي قطعه اعمال كرد و داراي حداقل مقدار اختلاف ضخامت باشيم.
ارتباط بين طراحي مناسب و پايداري رنگ را مي‌توان به وضوح در ساخت پنجره‌ها مشاهده كرد. در هنگام طراحي پنجره بايد مطمئن باشيم كه آب براحتي از روي پنجره خارج مي‌شود و آب بر روي پنجره باقي نمي‌ماند. به منظور اطمينان از خروج آب مي‌توان در برخي مناطق سوراخ‌هايي تعبيه كرد يا به اين مناطق حالت شيب‌دار دهيم تا آب در اين محل‌ها باقي نماند. همه لبه‌هاي تيز بايد داراي انحنا شوند زيرا هرچه لبه تيزتر باشد ضخامت رنگ در آن مناطق كمتر مي‌باشد. بنابراين با ايجاد انحنا در اين مناطق سعي مي‌كنيم تا به ضخامت مناسبي از فيلم رنگ دست يابيم. همچنين بايد برخي نواحي با سيلرهاي مناسب پر شوند. سيلرهاي مورد استفاده بايد خاصيت الاستيته خود را براي مدت‌هاي طولاني حفظ كنند زيرا هميشه يك پنجره تحت اثر استرس‌هاي دائمي مي‌باشد.
قطعات فلزي اغلباً داراي شكل بسيار پيچيده و داراي نقاط اتصال، بوسيله جوشكاري و پرچ نمودن مي‌باشند در عين حال داراي حفره و شيارهاي متعددي مي‌باشند. بدنه خودرو نيز داراي اين ويژگي ها مي‌باشد. وجود نقاط نوك تيز در يك قطعه فلزي باعث مشكل شدن فرآيند رنگ آميزي آن مي‌گردد. حفره‌هاي سربسته يا حفره‌هايي كه به سختي قابل دسترسي مي‌باشند بايد توسط مواد مناسب پر شوند يا اينكه توسط طراحي مناسب يا ايجاد سوراخ براي ورود رنگ به داخل آنها قابل دسترس شوند. زماني كه اعمال رنگ بصورت غوطه وري صورت گيرد همانند اعمال آستر بايد طراحي خودرو به گونه‌اي باشد كه مناطقي براي جمع شدن رنگ وجود نداشته باشد وجود اين مناطق علاوه بر هدر رفتن رنگ باعث كاهش ضخامت فيلم رنگ در اين مناطق و در نتيجه كاهش مقاومت خوردگي رنگ و در عين حال عيوب فراوان ديگري براي لايه آستر مي‌شود. در صورت بروز اين عيوب در يك لايه آستر مجبور به رفع عيب از نقاط معيوب مي‌باشيم كه نتيجه آن افزايش هزينه‌هاي رفع عيب، افزايش تعداد نيروي انساني مورد نياز براي رفع عيب، افزايش طول سالن رنگ و افزايش ساير هزينه‌ها و در عين حال كاهش سرعت توليد خط خودرو مي‌گردد. به علت اينكه دلايل بروز اين عيوب، روش‌هاي رفع عيوب احتمالي داراي جزييات فراوان مي‌باشد و در عين حال تعداد عيوب احتمالي نسبتاً زياد مي‌باشد به همين دليل در اين كتاب در مورد اين مسائل صحبت نمي‌كنيم و فقط به بيان كليات اكتفا مي‌كنيم. تبديل نقاط نوك تيز به نقاط داراي انحناء نيز اهميت ويژه‌اي دارد زيرا همانطور كه گفته شد ضخامت لايه‌هاي رنگ در لبه‌هاي نوك تيز پايين مي‌باشد كه نتيجه آن كاهش خواص حفاظتي سيستم رنگ در اين نقاط مي‌باشد.
بعضي از نقاط ضعف نيز بايد توسط طراحي مناسب برطرف شوند. بعنوان مثال در قسمت جلوي خوردو احتمال ضربات متمادي سنگ ريزه وجود دارد. در اين حالت شكل مناسب گلگير تا حدي باعث كاهش اين عيب مي‌گردد. يكي از روش‌هاي ديگر كاهش اين عيب استفاده از مواد مناسب در قسمت جلوي خودرو و معمولاً فلزات مقاوم در برابر سنگ ريزه و قطعات پلاستيكي بجاي قطعات فولادي مي‌باشد.
استفاده از تركيبي از مواد مختلف در طراحي قطعات مختلف خودرو باعث بهبود خواص مدنظر از آن قسمت مي‌گردد. همانطور كه قبلاً گفته شد در هنگام استفاده از فلزات مختلف در طراحي يك قسمت از خودرو، جلوگيري از ايجاد سل‌هاي محلي به منظور افزايش مقاومت خوردگي خودرو اهميت به سزايي دارد. در كل مي‌توان نكات بسيار مهم در طراحي يك بدنه خودرو براي بالا بردن كيفيت سيستم رنگ خودرويي را بصورت زير بيان كرد:
– از ايجاد نقاطي كه آب بتواند در آن نواحي براي مدت طولاني باقي بماند جلوگيري كنيم.
– از ايجاد مناطقي كه رنگ براحتي نتواند در آنها نفوذ كند يا پس از نفوذ رنگ، در آن مكان‌ها باقي بماند خودداري كنيم.
– نقاط نوك تيز را به نقاطي با انحناي مناسب تبديل كنيم.
– وابسته به نيازهاي مدنظر، در هر قسمت از خودرو از مواد مناسب استفاده كنيم.
– مانع از وقوع خوردگي گالوانيكي، كه در اثر اتصال فلزات مختلف حاصل مي‌گردد، شويم.
آماده‌سازي بدنه خودرو
مقدمه:
پس از توليد ورقه‌هاي فلزي، همانطور كه گفته شد به علت ناپايداري فلزات و تبديل آنها به تركيبات فلزي پايدار، سطح فلز را توسط روغن‌هاي مقاوم در برابر خوردگي مي‌پوشانند تا مانع از تغيير ساختار شيميايي فلز در اثر واكنش‌هاي شيميايي گرديم به همين علت قبل از آغاز پروسه رنگ‌آميزي تميز كردن سطح بدنه خودرو از آلودگي‌هاي مختلف ضروري مي‌باشد، زيرا در غير اين صورت چسبندگي سيستم رنگ به سطح بدنه خودرو و به شدت كاهش مي‌يابد. وابسته به طبيعت قطعه فلزي كه بايد رنگ‌آميزي شود، پروسه‌هاي تميزكاري و آماده‌سازي مختلفي قبل از پروسه رنگ‌آميزي صورت مي‌گيرد. بنابراين تميز كردن سطح فلز از آلودگي‌هايي همانند ميل اسكيل، لايه‌هاي اكسيدي و روغن‌هاي مقاوم در برابر خوردگي، روغن‌هاي پرس و … ضروري است. تميزكاري مكانيكي اغلباً توسط وسايلي همانند برس، عمليات سندينگ يا بلاستينگ صورت مي‌گيرد. براي تميز كردن ناخالصي‌هاي آلي، از حلال‌ها يا مواد فعال سطحي استفاده مي‌شود. از روش‌هاي ديگر آماده‌سازي سطح اسيدشويي، فسفاته كاري و كروماته كاري مي‌باشد. انتخاب روغن‌هاي مناسب كه در مراحل آماده‌سازي براحتي تميز گردند و در عين حال تا حدي با رنگ‌ها به ويژه آستر امتزاج‌پذير باشند، باعث بهبود بازدهي فرآيند رنگ آميزي مي‌گردد. در صورت عدم امتزاج‌پذيري نسبي روغن‌ها با آستر احتمال وقوع برخي عيوب در لايه آستر افزايش مي‌يابد. همانطور كه گفته شد تنها نتيجه افزايش تعداد عيوب براي يك لايه رنگ افزايش هزينه‌ها و كاهش كيفيت رنگ‌آميزي مي‌باشد. به همين دليل كليه تغييرات مدنظر در قبل از سالن رنگ همانند تغيير روغن‌هاي پرس، تغيير روغن‌هاي مقاوم در برابر خوردگي، بايد با هماهنگي مسئولان مربوط در سالن رنگ صورت گيرد.
مراحل آماده‌سازي را مي‌توان بصورت زير بيان كرد: تميزكاري، فسفاته كاري و آبكشي. مراحل تميزكاري و فسفاته كاري معمولاً در تانك‌هاي غوطه‌وري صورت مي‌گيرد اندازه تانك‌هاي غوطه وري وابسته به تعداد توليد خودرو مي‌باشد. به عنوان مثال در صورتيكه تعداد توليد بيشتر از ساعت/ بدنه 5 باشد از مخازني با حجم 450-150 استفاده مي‌گردد.
به منظور جلوگيري از باقي ماندن حباب‌هاي هوا درون منافذ يا مناطق داخلي خودرو و در نتيجه تضمين تشكيل لايه فسفاته و تميزكاري مناسب، معمولاً بدنه خودرو درون اين تانكها داراي حركت مي‌باشد. در سال‌هاي اخير در بعضي خودروسازي‌ها از روش رتوديپ كه خودرو و درون تانكها مي‌چرخد استفاده شده است.
روش‌هاي فيزيكي تميزكاري:
توسط تميزكاري فيزيكي امكان تغيير زبري سطح بوسيله تميز كردن ناخالصي‌هاي سطح فراهم مي‌گردد. توسط روش‌هاي برس زني و سندينگ مي‌توان محصولات خوردگي، ناخالصي‌ها يا رنگ‌هاي قديمي را تميز كرد. گاهي طي مراحل تميزكاري قسمتي از برخي از فلزات نيز رفع مي‌گردد. چگونگي تغييرات زبري سطح فلز وابسته به نوع ماده ساينده، نحوه طراحي برس و ميزان فشار اعمالي مي‌باشد. زماني كه سطح فلز داراي سطح بسيار نايكنواخت باشد استفاده از تجهيزات سندينگ كه فقط بصورت افقي بر روي سطح فلز اثر مي‌گذارند كمتر مفيد مي‌باشند، در اين حالت استفاده از برس‌هاي چرخنده كه علاوه بر حركت افقي داراي حركات عمودي نيز مي‌باشند داراي بازدهي بالاتري مي‌باشد.
در حال حاضر انواع مختلفي از تجهيزات سندينگ كه به صورت الكتريكي يا توسط فشار هوا و بصورت تر يا خشك عمل مي‌كنند، براي تميزكاري و عمليات زنگ زدايي مكانيكي موجودند. در اين روش از مواد ساينده از جنس آلومينا يا موادساينده مصنوعي كه توسط كربيد سيليكون پوشانده شده‌اند استفاده مي‌گردد.
