دانلود مقاله آماده کردن فلزات برای استفاده در ساخت بدنه خودرو

آماده کردن فلزات برای استفاده در ساخت بدنه خودرو:
علاوه بر ساختار شیمیایی فلزات، ساختار سطح فلزات نیز بر روی خواص ظاهری سیستم رنگی که در مراحل بعد اعمال می‌شود مؤثر می‌باشند.

ساختار سطح فلزات کم و بیش متأثر از پروسه تولید فلزات و نحوه شکل دهی آنها می‌باشد.

به همین دلیل زبری سطح فلز را طی عملیات تمیزکاری بوسیله برس زنی، سندینگ و بلاستینگ بوسیله ذرات فولادی یا سند، تغییر می‌دهند، تا بوسیله ایجاد زبری مناسب خواص سیستم رنگ را بهبود دهیم.

از آنجا که خواص ظاهری و حفاظتی لایه‌های رنگ که در مراحل بعد اعمال می‌شوند وابستگی شدیدی به ساختار سطح فلزات دارد، به همین علت در نظر گرفتن فاصله قله تا دره و اختلاف بین بلندترین قله و عمیق‌ترین دره اهمیت بالایی دارد.

در صورتیکه زبری سطح فلز زیاد باشد حتی بعد از اعمال لایه‌های مختلف رنگ می‌توان به وضوح تأثیر آن را پس از اعمال رنگ رویه مشاهده کرد.

در شکل زیر یک نمونه از میزان تأثیر زبری سطح بدنه بر روی زبری لایه‌های مختلف رنگ، را می‌توان مشاهده کرد.

علاوه بر برخی مواد مورد استفاده در ساخت یک قطعه صنعتی همانند ساختار سطح و نحوه آماده‌سازی، یکی از عوامل دیگری که به شدت بر روی کیفیت سیستم رنگ و در نتیجه خواص حفاظتی و ظاهری رنگ یک قطعه صنعتی اثر می‌گذارد نحوه اتصال و طراحی قطعه صنعتی می‌باشد.

در صورتیکه یکی از اهداف رنگ‌آمیزی حفظ کیفیت رنگ در درازمدت باشد، طراحان صنعتی باید به قوانین معینی در طراحی قطعات صنعتی دقت کنند.

این قطعات صنعتی ممکن از مواد مختلفی همانند چوب، کامپوزیت‌ها، فولاد یا سایر فلزات و پلاستیک یا سایر ترکیبات ساخته شده باشند.

به خصوص طراحی مناسب قطعات ساخته شده از چوب به منظور جلوگیری از ایجاد استرس‌های حاصل از رطوبت و در نتیجه ترک خوردن چوب اهمیت ویژه‌ای دارد.

در عین حال باید طراحی قطعه به گونه‌ای باشد که بتوان لایه‌های مختلف رنگ را با ضخامت یکنواخت بر روی قطعه اعمال کرد و دارای حداقل مقدار اختلاف ضخامت باشیم.

ارتباط بین طراحی مناسب و پایداری رنگ را می‌توان به وضوح در ساخت پنجره‌ها مشاهده کرد.

در هنگام طراحی پنجره باید مطمئن باشیم که آب براحتی از روی پنجره خارج می‌شود و آب بر روی پنجره باقی نمی‌ماند.

به منظور اطمینان از خروج آب می‌توان در برخی مناطق سوراخ‌هایی تعبیه کرد یا به این مناطق حالت شیب‌دار دهیم تا آب در این محل‌ها باقی نماند.

همه لبه‌های تیز باید دارای انحنا شوند زیرا هرچه لبه تیزتر باشد ضخامت رنگ در آن مناطق کمتر می‌باشد.

بنابراین با ایجاد انحنا در این مناطق سعی می‌کنیم تا به ضخامت مناسبی از فیلم رنگ دست یابیم.

همچنین باید برخی نواحی با سیلرهای مناسب پر شوند.

سیلرهای مورد استفاده باید خاصیت الاستیته خود را برای مدت‌های طولانی حفظ کنند زیرا همیشه یک پنجره تحت اثر استرس‌های دائمی می‌باشد.

قطعات فلزی اغلباً دارای شکل بسیار پیچیده و دارای نقاط اتصال، بوسیله جوشکاری و پرچ نمودن می‌باشند در عین حال دارای حفره و شیارهای متعددی می‌باشند.

بدنه خودرو نیز دارای این ویژگی ها می‌باشد.

وجود نقاط نوک تیز در یک قطعه فلزی باعث مشکل شدن فرآیند رنگ آمیزی آن می‌گردد.

حفره‌های سربسته یا حفره‌هایی که به سختی قابل دسترسی می‌باشند باید توسط مواد مناسب پر شوند یا اینکه توسط طراحی مناسب یا ایجاد سوراخ برای ورود رنگ به داخل آنها قابل دسترس شوند.

زمانی که اعمال رنگ بصورت غوطه وری صورت گیرد همانند اعمال آستر باید طراحی خودرو به گونه‌ای باشد که مناطقی برای جمع شدن رنگ وجود نداشته باشد وجود این مناطق علاوه بر هدر رفتن رنگ باعث کاهش ضخامت فیلم رنگ در این مناطق و در نتیجه کاهش مقاومت خوردگی رنگ و در عین حال عیوب فراوان دیگری برای لایه آستر می‌شود.

در صورت بروز این عیوب در یک لایه آستر مجبور به رفع عیب از نقاط معیوب می‌باشیم که نتیجه آن افزایش هزینه‌های رفع عیب، افزایش تعداد نیروی انسانی مورد نیاز برای رفع عیب، افزایش طول سالن رنگ و افزایش سایر هزینه‌ها و در عین حال کاهش سرعت تولید خط خودرو می‌گردد.

به علت اینکه دلایل بروز این عیوب، روش‌های رفع عیوب احتمالی دارای جزییات فراوان می‌باشد و در عین حال تعداد عیوب احتمالی نسبتاً زیاد می‌باشد به همین دلیل در این کتاب در مورد این مسائل صحبت نمی‌کنیم و فقط به بیان کلیات اکتفا می‌کنیم.

تبدیل نقاط نوک تیز به نقاط دارای انحناء نیز اهمیت ویژه‌ای دارد زیرا همانطور که گفته شد ضخامت لایه‌های رنگ در لبه‌های نوک تیز پایین می‌باشد که نتیجه آن کاهش خواص حفاظتی سیستم رنگ در این نقاط می‌باشد.

بعضی از نقاط ضعف نیز باید توسط طراحی مناسب برطرف شوند.

بعنوان مثال در قسمت جلوی خوردو احتمال ضربات متمادی سنگ ریزه وجود دارد.

در این حالت شکل مناسب گلگیر تا حدی باعث کاهش این عیب می‌گردد.

یکی از روش‌های دیگر کاهش این عیب استفاده از مواد مناسب در قسمت جلوی خودرو و معمولاً فلزات مقاوم در برابر سنگ ریزه و قطعات پلاستیکی بجای قطعات فولادی می‌باشد.

استفاده از ترکیبی از مواد مختلف در طراحی قطعات مختلف خودرو باعث بهبود خواص مدنظر از آن قسمت می‌گردد.

همانطور که قبلاً گفته شد در هنگام استفاده از فلزات مختلف در طراحی یک قسمت از خودرو، جلوگیری از ایجاد سل‌های محلی به منظور افزایش مقاومت خوردگی خودرو اهمیت به سزایی دارد.

در کل می‌توان نکات بسیار مهم در طراحی یک بدنه خودرو برای بالا بردن کیفیت سیستم رنگ خودرویی را بصورت زیر بیان کرد:
- از ایجاد نقاطی که آب بتواند در آن نواحی برای مدت طولانی باقی بماند جلوگیری کنیم.

- از ایجاد مناطقی که رنگ براحتی نتواند در آنها نفوذ کند یا پس از نفوذ رنگ، در آن مکان‌ها باقی بماند خودداری کنیم.

- نقاط نوک تیز را به نقاطی با انحنای مناسب تبدیل کنیم.

- وابسته به نیازهای مدنظر، در هر قسمت از خودرو از مواد مناسب استفاده کنیم.

- مانع از وقوع خوردگی گالوانیکی، که در اثر اتصال فلزات مختلف حاصل می‌گردد، شویم.

آماده‌سازی بدنه خودرو مقدمه: پس از تولید ورقه‌های فلزی، همانطور که گفته شد به علت ناپایداری فلزات و تبدیل آنها به ترکیبات فلزی پایدار، سطح فلز را توسط روغن‌های مقاوم در برابر خوردگی می‌پوشانند تا مانع از تغییر ساختار شیمیایی فلز در اثر واکنش‌های شیمیایی گردیم به همین علت قبل از آغاز پروسه رنگ‌آمیزی تمیز کردن سطح بدنه خودرو از آلودگی‌های مختلف ضروری می‌باشد، زیرا در غیر این صورت چسبندگی سیستم رنگ به سطح بدنه خودرو و به شدت کاهش می‌یابد.

وابسته به طبیعت قطعه فلزی که باید رنگ‌آمیزی شود، پروسه‌های تمیزکاری و آماده‌سازی مختلفی قبل از پروسه رنگ‌آمیزی صورت می‌گیرد.

بنابراین تمیز کردن سطح فلز از آلودگی‌هایی همانند میل اسکیل، لایه‌های اکسیدی و روغن‌های مقاوم در برابر خوردگی، روغن‌های پرس و ...

ضروری است.

تمیزکاری مکانیکی اغلباً توسط وسایلی همانند برس، عملیات سندینگ یا بلاستینگ صورت می‌گیرد.

برای تمیز کردن ناخالصی‌های آلی، از حلال‌ها یا مواد فعال سطحی استفاده می‌شود.

از روش‌های دیگر آماده‌سازی سطح اسیدشویی، فسفاته کاری و کروماته کاری می‌باشد.

انتخاب روغن‌های مناسب که در مراحل آماده‌سازی براحتی تمیز گردند و در عین حال تا حدی با رنگ‌ها به ویژه آستر امتزاج‌پذیر باشند، باعث بهبود بازدهی فرآیند رنگ آمیزی می‌گردد.

در صورت عدم امتزاج‌پذیری نسبی روغن‌ها با آستر احتمال وقوع برخی عیوب در لایه آستر افزایش می‌یابد.

همانطور که گفته شد تنها نتیجه افزایش تعداد عیوب برای یک لایه رنگ افزایش هزینه‌ها و کاهش کیفیت رنگ‌آمیزی می‌باشد.

به همین دلیل کلیه تغییرات مدنظر در قبل از سالن رنگ همانند تغییر روغن‌های پرس، تغییر روغن‌های مقاوم در برابر خوردگی، باید با هماهنگی مسئولان مربوط در سالن رنگ صورت گیرد.

مراحل آماده‌سازی را می‌توان بصورت زیر بیان کرد: تمیزکاری، فسفاته کاری و آبکشی.

مراحل تمیزکاری و فسفاته کاری معمولاً در تانک‌های غوطه‌وری صورت می‌گیرد اندازه تانک‌های غوطه وری وابسته به تعداد تولید خودرو می‌باشد.

به عنوان مثال در صورتیکه تعداد تولید بیشتر از ساعت/ بدنه 5 باشد از مخازنی با حجم 450-150 استفاده می‌گردد.

به منظور جلوگیری از باقی ماندن حباب‌های هوا درون منافذ یا مناطق داخلی خودرو و در نتیجه تضمین تشکیل لایه فسفاته و تمیزکاری مناسب، معمولاً بدنه خودرو درون این تانک‌ها دارای حرکت می‌باشد.

در سال‌های اخیر در بعضی خودروسازی‌ها از روش رتودیپ که خودرو و درون تانک‌‌ها می‌چرخد استفاده شده است.

روش‌های فیزیکی تمیزکاری: توسط تمیزکاری فیزیکی امکان تغییر زبری سطح بوسیله تمیز کردن ناخالصی‌های سطح فراهم می‌گردد.

توسط روش‌های برس زنی و سندینگ می‌توان محصولات خوردگی، ناخالصی‌ها یا رنگ‌های قدیمی را تمیز کرد.

گاهی طی مراحل تمیزکاری قسمتی از برخی از فلزات نیز رفع می‌گردد.

چگونگی تغییرات زبری سطح فلز وابسته به نوع ماده ساینده، نحوه طراحی برس و میزان فشار اعمالی می‌باشد.

زمانی که سطح فلز دارای سطح بسیار نایکنواخت باشد استفاده از تجهیزات سندینگ که فقط بصورت افقی بر روی سطح فلز اثر می‌گذارند کمتر مفید می‌باشند، در این حالت استفاده از برس‌های چرخنده که علاوه بر حرکت افقی دارای حرکات عمودی نیز می‌باشند دارای بازدهی بالاتری می‌باشد.

در حال حاضر انواع مختلفی از تجهیزات سندینگ که به صورت الکتریکی یا توسط فشار هوا و بصورت تر یا خشک عمل می‌کنند، برای تمیزکاری و عملیات زنگ ‌زدایی مکانیکی موجودند.

در این روش از مواد ساینده از جنس آلومینا یا موادساینده مصنوعی که توسط کربید سیلیکون پوشانده شده‌اند استفاده می‌گردد.

عملیات بلاستینگ یک روش مناسب برای تمیز کردن سطوح فلزی از زنگ، میل اسکیل و پوشش‌های قدیمی می‌باشد.

اصول کار شامل پاشش سندهای از جنس کوارتز، تمیزکاری بوسیله مواد شیمیایی: در عمل به منظور چربی زدایی بدنه خودرو از محلول‌های چربی زدایی با خاصیت قلیایی ضعیف استفاده می‌گردد؛ این محلول‌ها شامل مخلوطی از نمک‌ها، عوامل تر کننده سطح و امولسی فایرها می‌باشند.

دمای عملیاتی در حدود 40و در موارد خاصی حتی تا 60 می‌باشد.

فرآیند چربی زدایی شامل ترکیبی از روش غوطه‌وری و اسپری و در نهایت مرحله آب کشی بوسیله آب مقطر است.

به نظر شما چرا باید حتماً از آب مقطر استفاده شود نه از آب معمولی؟

استفاده از روش غوطه‌وری باعث انجام چربی زدایی اپتیمم انواع روغن‌ها همانند روغن‌های ضد خوردگی در مناطق داخلی خودرو و شیارهای خودرو می‌گردد اما به هر حال استفاده از روش غوطه وری نیاز به مدت زمان طولانی تری نسبت به روش اسپری دارد زیرا در روش اسپری فشار حاصل از اسپری مواد تا حدی به تمیز شدن آلودگی‌ها کمک می‌کند.

به نظر شما اگر برای فرآیند چربی زدایی فقط از روش اسپری یا غوطه وری استفاده گردد چه مشکلاتی و حتی چه عیوبی برای لایه های بعدی رنگ اتفاق می‌افتد؟

در حال حاضر برای انجام دادن عملیات تمیزکاری شیمیایی، روش‌های مختلفی در صنایع مختلف استفاده می‌شود که انتخاب روش مناسب وابسته به فاکتورهای متعددی می‌باشد.

انواع اصلی تمیزکننده‌های صنعتی بصورت زیر قابل طبقه‌بندی می‌باشند: این روش به منظور عملیات چربی زدایی قبل از اعمال لایه فسفاته روی، زمانی که از سیستم رنگ مقاومت خوردگی بالایی انتظار داشته باشیم، استفاده می‌‌گردد.

این روش به خصوص زمانی که آلودگی‌ها به سختی تمیز شوند مفید می‌باشد.

ترکیبات تشکیل دهنده تمیز کننده‌های قلیایی آبی بصورت زیر می‌باشند: قلیاها، کربنات‌ها، فسفات‌ها، سیلیکات‌ها، برات‌ها، مواد فعال سطحی هر کدام از این ترکیبات در حین فرآیند چربی زدایی دارای وظیفه خاصی می‌باشند که در اینجا از بیان توضیح در مورد وظایف آنها می‌پرهیزیم.

تمیزکننده‌های قلیایی آبی را می‌توان به روش اسپری یا غوطه‌وری اعمال نمود.

بعنوان نمونه می‌توان دو نمونه از پارامترهای عملیاتی آنها را بصورت زیر بیان نمود: روش اسپری: غلظت مواد: 1-5/0 درصد زمان چربی زدایی: 2 دقیقه دمای عملیاتی: 60-45 : 14-8 روش غوطه وری: غلظت مواد: 5-3 درصد زمان چربی زدایی: 15-5 درصد دمای عملیاتی: 90-60 : 14-9 همانطور که مشاهده می‌شود شرایط عملیاتی در روش غوطه‌وری بسیار شدیدتر از روش اسپری می باشد علت این امر همانطور که اشاره شد، این است که فشار حاصل از اسپری به فرایند چربی زدایی کمک می‌کند در حالیکه در روش غوطه وری تنها عامل چربی زدایی تماس بدنه خودرو با محلول چربی زدایی است.

این روش زمانی که آلودگی های موجود بر روی قطعه به آسانی تمیز شوند استفاده دارند.

این روش به منظور چربی زدایی قطعاتی که مقاومت خوردگی متوسطی مدنظر باشد، استفاده فراوانی دارند.

اگر آلودگی‌ها به سختی تمیز شوند و مقاومت خوردگی بالایی را در نظر داشته باشیم، استفاده از تمیز کننده‌های قلیایی آبی، انتخاب اصلی می‌باشد.

ترکیبات تشکیل دهنده این تمیز کننده‌ها بصورت زیر می‌باشند: منوآلکالی فسفات و مواد فعال سطحی این نوع از تمیزکننده‌ها عمدتاً به روش اسپری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

زیرا خاصیت چربی زدایی آنها ضعیف می باشد و فشار اسپری تا حدی این ضعف را جبران می کند.

یک نمونه از پارامترهای پاشش آنها بصورت زیر می‌باشند: غلظت: 5/1-5/0 درصد زمان چربی زدایی: 3 دقیقه دمای عملیاتی: 60 : 6-5/3 این روش در گذشته استفاده فراوانی داشت ولی در حال حاضر به علت آلودگی‌های زیست محیطی در صنعت استفاده نمی‌شود.

این روش تنها برای تمیز کردن آلودگی‌هایی که در