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电泳涂装工艺的发展历程

2022-10-12 17:28:12

人们一直在试图研制如许一种涂料:高硬度,使铝的硬度到达钢的水平;高抗委靡性,可以延伸60%的应用寿命;抗高温,可以蒙受2000℃左右的温度;抗侵蚀,可以蒙受2000小时的酸雨冲刷,而不会有涓滴的破坏迹象。

若真有如许一种涂料存在,那必然会有短处,这种涂料肯定毒性非常大,务必要求苛刻的卫生条件。大概在应用以前务必进行大批的筹办工作。非常显然,存在如许一种涂料,而那些不利成分也能够避免。

使人惊奇的是这方面的研究曾经进行了一百多年,只是在非常近才获得突破。在研究了多年以后,电泳涂装工艺在21世纪90年代才开始贸易化。因为它的节能、环保、以及电解质的永远性等特色,它在工业应用越来越广。

有趣的是,在美国、德国发展此项研究时,其主要表面已由莫斯科大学提出,只管研究非常快因苏联解体惹起的资金短缺而停止。作为莫斯科大学负责Keronite工艺的首席科学家Alexander Shareov也所以落空了研究的条件。他为了继续进行这项研究,离开苏联到了英国的一个小岛上,成立了一家Isle Coat公司。当Pavel Shashkov博士传闻了他的大黉舍友的逆境后,为他提供了到英国工作的时机,一个名为Keronite的公司随后成立,目标是将这项技术推向环境趋势。

Keronite膜是一种氧化硅酸盐化合物,此中含有由水晶金相变位后形成的一种较软的氧化物。恰是这种物质使Keronite拥有高硬度、耐委靡、抗打击,同时保持高可塑性,其委靡强度比电镀层要高三倍。

Keronite涂料在电解质中通过高能电解,在铝、铍、镁、钛等轻合金表面形成一层高硬度的氧化陶瓷层。因为它需求电能和离子流,这种工艺和电镀非常类似,但与电镀又有非常大差别,形成的膜比电镀的要硬的多,厚的多。

工件进行涂装前需脱脂,浸在电解质中,通过微电解来清除表面的杂质,而后需在温水中清洗几分钟。这种低浓度碱性电解液不含任何有毒或生动的化学物质。尤其是在喷涂镁时,这种溶液可取代铬酸盐钝化处分且比之更有用。

电泳加工

“比较于电镀,电泳更环保。应用99%的蒸馏水”Shashkov博士说:“它的主要特色是:高硬度,可达2000HV;高耐用性;耐高温,可蒙受2000℃高温;易于附着,即便在少许难以喷涂的小孔表面也可附着,可蒙受1000vDC的电压。”

据Shashkov博士介绍,已在6082合金长进行了超过2000小时的盐雾实验,若应用密闭容器进行耐盐雾性实验,其耐盐时间可达5000小时。以聚合物抛光并浸泡后,漆层与钢的表面冲突系数小于0.15,同时具有高附出力。因为涂层是与附着金属产生反馈的产物,所以其附出力到达金属分子之间附出力的80%。为了介绍其附着的牢固性,Keronite公司的CEO注释说,一个钢制引擎活塞在400小时加快测试后,削减了3毫米,而若用一个涂了Keronite的铝制滑轮做一样的实验、,则不会有涓滴磨损的迹象。

所有这些介绍Keronite可用于高负荷、高温的工作环境,拥有这种涂层,不用润滑剂,就可保持滑腻的表面。Keronite比电镀和陶瓷先进。比较于电镀层,有更好的细微致密布局和抗委靡性;环保;可喷涂合金局限更广;在镀膜前不需预处分,可在室温下进行。

Shashkov博士说:“在电镀某些金属时,可以产生类似的硬度,但Keronite的抗侵蚀才气是电镀的60倍。所以,也能够某种金属耐酸时间为10小时,而另一种可达7000小时。我们应该晓得在特定环境下应用类方法非常合理,在考虑委靡强度时一样云云。若生产铝制产品,你也能够会选定电镀,这会使委靡强度降低50%,而应用Keronite只会降低15%,这意味着产品可以设计的更小。Keronite拥有非常好的黏附性能,对比其余工艺,尤其是陶瓷质料时,活塞头部的热障即是一个非常好的例子。若活塞的头部是喷釉的陶瓷,立刻会损伤引擎。而Keronite涂层则不会,因为它是表面的原子连结的产物,而不是粘连在一路的。”镁是一种时常用到的金属,因为它有非常多缺点,普通不在布局部件应用。但Keronite工艺技术提供这个可能。与应用其它涂层,大概在大无数铝合金喷涂相比,应用Keronite喷涂镁合金时,硬度奇高,可到达到2000HV。这意味着当今镁也能够用于布局设计,而过去它只能被用于功效件。

Keronite可在非常大程度长进步了如WE54之类高强合金的抗委靡性,它拓宽了发动机质料的选定局限,包含活塞、泵中的受力部件、液压马达、阀门等。Shashkov博士说,拥有一个高抗委靡强度的镁制活塞已成为现实。与铝制件相比,镁件的重量减弱了23%,这意味着曲轴可从新设计,而无谓向铝件辣么大。Keronite可大批应用于齿轮箱,我们可以将铝制进步硬度,使之比钢件更耐委靡。但在设计齿轮组时,铝合金不可以蒙受太鼎力,而钛合金可以,所以生产钛合金齿轮组成为可能。铝较之于钢的一个优点在于生产老本,有研究表明,加工铝的价格仅为加工钢的三分之一。另外,产品的寿命延伸了40%,意味着产品的老本寿命比进步了120%。


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