在室外暴露條件下，電泳漆技術(shù)的耐候性較差，但在室外屏蔽條件下，電泳漆技術(shù)的防腐性能較好，可廣泛應(yīng)用于未暴露的汽車金屬部件，如汽車底盤系統(tǒng)部件。在室外暴曬條件下，該噴塑工藝具有良好的耐候性和耐腐蝕性，可廣泛應(yīng)用于汽車車身外露部分，如雨刮臂。
通常，除了偶然的交通事故或部分零部件磨損外，汽車腐蝕是汽車損壞和報廢的常見而重要的原因[1-2]，不僅直接影響汽車質(zhì)量和使用壽命，還會導(dǎo)致環(huán)境污染和交通事故，給社會經(jīng)濟發(fā)展造成大損失[2-4]。隨著市場競爭的激烈和消費者質(zhì)量意識的不斷提高，腐蝕已成為影響企業(yè)形象、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品成本、市場表現(xiàn)和用戶感受的突出因素。陰極電泳漆自20世紀70年代研制成功以來，以其高滲透性和優(yōu)異的耐蝕性得到了廣泛的認可，并取代原有的陽極電泳技術(shù)在汽車行業(yè)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用[5]。80年代后，作為后起之秀[6]，注塑技術(shù)迅速進入汽車行業(yè)，并廣泛應(yīng)用于汽車零部件。電泳漆技術(shù)和噴塑技術(shù)是目前汽車金屬零件應(yīng)用廣泛的表面防腐方法，具有經(jīng)濟、環(huán)保、耐腐蝕性強等特點。鹽霧試驗可達720 h以上，汽車腐蝕的原因復(fù)雜多變，主要影響因素是汽車所處自然環(huán)境中的大氣腐蝕，包括太陽輻射、溫度、濕度、降水等主要環(huán)境因素[7-9]。本文在五種自然環(huán)境條件下對汽車零部件的電泳漆和噴塑工藝進行了腐蝕試驗。該方法是評價汽車金屬部件在自然環(huán)境條件下的環(huán)境適應(yīng)性和可靠性的重要手段。能夠真實反映汽車金屬零件的腐蝕狀況，積累我國典型自然環(huán)境下汽車金屬零件電泳漆和噴塑工藝的腐蝕性能數(shù)據(jù)，為汽車金屬零件在自然環(huán)境下的電泳漆和噴塑工藝的耐蝕性提供可靠的設(shè)計依據(jù)。
一、測試
1.實驗環(huán)境依托中國兵器工業(yè)第五十九研究所國防科技工業(yè)自然環(huán)境實驗研究中心，在江津[10]、拉薩[11]、漠河[12]、敦煌[13]、萬寧[14]五個典型自然環(huán)境實驗站進行試驗。
2.測試零件和防腐技術(shù)。
3.試驗方法以零部件的實際使用環(huán)境為基礎(chǔ)，要考慮了對比研究試驗。對測試樣品進行室外暴露測試和室外遮光測試。
①室外暴露試驗。穩(wěn)定桿、轉(zhuǎn)向節(jié)和刮水器臂應(yīng)用于室外暴露試驗。用金屬絲和塑料墊片將樣品固定在試驗架上，樣品不得接觸試驗架的金屬部分或相互接觸，以保證樣品的腐蝕不受其他金屬的影響。
②室外遮蔽試驗
副車架進行室外遮蔽試驗，模擬實際使用環(huán)境。將副車架水平放置在離地面約20cm的四根柱子上，同時用支架或支撐桿扣住包裝木箱，包裝木箱頂部離地面約70cm。用2m×2m防雨篷布覆蓋(篷布下端離地約20cm，相當于汽車底盤高度)。樣品四周通風(fēng)，可以偶爾接觸雨水和陽光，篷布底部固定，防止滑落。
4.測試和檢測方法
自然環(huán)境試驗條件滿足GB/T 9276-1996《涂料自然氣候暴露試驗方法》，總試驗時間為12個月。按照GB/T 1766-2008《色漆和清漆老化分級方法》對涂層(電泳漆、噴塑)進行外觀檢測。采用日本電子株式會社的JSM-6700F掃描電子顯微鏡(SEM)對經(jīng)過12個月自然環(huán)境腐蝕試驗后的電泳漆涂層表面微觀形貌進行了檢測。
二、結(jié)果和分析
1.穩(wěn)定桿(電泳漆)——各種自然環(huán)境試驗站腐蝕試驗后，穩(wěn)定桿在戶外暴露試驗中的外觀變化。
從穩(wěn)定桿的外觀變化來看，各種環(huán)境試驗站穩(wěn)定桿表面的電泳漆主要老化現(xiàn)象是粉化、失光、變色。老化程度:萬寧>拉薩、敦煌>漠河>江津。結(jié)合各環(huán)境試驗站的環(huán)境因素分析，認為溫度、濕度和太陽輻射強度是造成穩(wěn)定桿表面電泳漆老化，導(dǎo)致其表面出現(xiàn)變色、粉化現(xiàn)象的主要因素。
2.轉(zhuǎn)向節(jié)(電泳漆)-戶外暴露
從轉(zhuǎn)向節(jié)外觀變化來看，各環(huán)境試驗站轉(zhuǎn)向節(jié)表面電泳漆的主要老化現(xiàn)象是失澤、粉化和少量銹斑。轉(zhuǎn)向節(jié)防腐工藝和穩(wěn)定桿一樣，都是電泳漆，老化原因一樣，外觀變化規(guī)律也差不多。但經(jīng)過相同時間的暴曬，轉(zhuǎn)向節(jié)和穩(wěn)定桿的電泳漆工藝老化程度有所不同，江津、漠河、萬寧環(huán)境站轉(zhuǎn)向節(jié)出現(xiàn)少量銹斑，主要是零件材質(zhì)、形狀和環(huán)境試驗站環(huán)境因素造成的。轉(zhuǎn)向節(jié)材質(zhì)為鑄鐵，表面粗糙，有大量砂眼、氣孔等鑄造缺陷，表面的電泳漆防腐性能比穩(wěn)定桿差。隨著暴露時間的延長，由于平均濕度、總降水量、雨水pH值等主要因素，轉(zhuǎn)向節(jié)邊緣、軸承安裝處、邊角等薄弱部位優(yōu)先被腐蝕，出現(xiàn)少量銹斑。此外，轉(zhuǎn)向節(jié)的形狀比穩(wěn)定桿更復(fù)雜，在自然暴露過程中，腐蝕介質(zhì)、水分等更容易停留在其表面，加劇其腐蝕或老化。
3.副車架(電泳漆)-室外遮蔽
從外觀變化來看，在室外遮擋條件下，拉薩、漠河、敦煌火車站副車架表面的電泳漆無顯眼變化，萬寧、江津站僅焊縫薄弱處出現(xiàn)輕微腐蝕。分析認為，平均溫度、平均濕度、總降水量和雨水pH值是導(dǎo)致萬寧站和江津站副車架輕度腐蝕的主要因素。結(jié)合穩(wěn)定桿外觀變化可以看出，電泳漆工藝在室外暴曬條件下耐候性較差，容易老化。但在室外屏蔽條件下，電泳漆的防腐性能更好。
陰極電泳漆具有以下特點:自動化程度高、膜厚均勻、溶劑含量低、內(nèi)腔保護好、漆膜耐水性好、附著力好、油漆利用率高(95%以上)。所以目前主機廠的大部分汽車金屬部件，尤其是底盤部件，如穩(wěn)定桿、轉(zhuǎn)向節(jié)、擺臂、副車架、發(fā)動機支架、后輪軸、減震器、支架(看不到)另外，幾乎所有的汽車車身都采用了陰極電泳漆防腐技術(shù)。
4.刮水器臂(塑料噴涂)-室外暴露
從雨刮臂的外觀變化來看，雨刮臂表面的噴塑工藝在拉薩和萬寧環(huán)境站僅出現(xiàn)輕微變色、失光、粉化現(xiàn)象，老化程度并沒有隨著暴露時間的延長而發(fā)生顯眼變化。江津、漠河、敦煌火車站暴露在外的雨刮臂表面在12個月的測試中無顯眼變化。結(jié)果表明，雨刮臂表面噴塑工藝具有良好的耐候性和耐腐蝕性。
基于噴塑工藝良好的耐候性，噴塑工藝廣泛應(yīng)用于汽車車身外露部分，如雨刮臂、雨刮刷、滑槽、保險杠、行李架、后視鏡支架等。與電泳漆工藝相比，噴塑工藝采用靜電粉末噴涂，受“靜電屏蔽”影響。因此，內(nèi)腔零件和復(fù)雜零件不宜采用噴塑工藝。所以底盤零件的電泳漆防腐工藝比較多。目前底盤零件中，采用噴塑工藝的常見零件有螺旋彈簧、加油管(鍍鋅+噴塑)等?？刹捎脟娝芄に嚨牧慵袀鲃虞S、傳動軸長手柄、傳動軸長手柄。此外，涂膜不容易由于噴涂過程而變薄。由于靜電噴涂工藝的原理，粉末涂裝的膜厚一般在50μ m以上，即使粉末涂裝優(yōu)良，施工條件良好，小膜厚也在40μ m左右，目前很難形成40μ m以下的涂膜，而電泳涂裝的膜厚一般在15μ m-20μ m，另外注塑工藝的外觀平整度稍差。由于粉末涂料是通過加熱熔化平整在汽車金屬部件表面，其熔化粘度較高，容易呈現(xiàn)輕微的橘皮狀，涂膜平整度不如電泳漆。
三、腐蝕原因分析
在室外測試條件下，從外觀檢查結(jié)果來看，經(jīng)過12個月在各種自然環(huán)境測試站的測試，電泳漆出現(xiàn)了不同程度的失澤、粉化甚至銹斑。經(jīng)過12個月的戶外暴露測試后，電泳漆表面的微觀形態(tài)。可以看出，電泳漆表面粗糙，有少量顆粒，同時其表面出現(xiàn)大量縱橫交錯的裂紋，說明在環(huán)境因素的綜合作用下，電泳漆老化降解。根據(jù)各試驗站穩(wěn)定桿和轉(zhuǎn)向節(jié)腐蝕/老化情況比較，萬寧站粉化現(xiàn)象嚴重，試驗初期粉化現(xiàn)象顯眼，其次是拉薩站和江津站。結(jié)合萬寧、拉薩和江津?qū)嶒炚镜臏囟取⑻栞椛浜拖鄬穸葦?shù)據(jù)，可以看出拉薩和萬寧站的太陽輻射相對較強，萬寧站的溫度和相對濕度相對較高。分析表明，光輻射引起電泳漆光老化降解，導(dǎo)致電泳漆涂層粉化和微裂紋，溫度和相對濕度起加速老化作用。隨著電泳漆涂層的老化，涂層厚度的弱化，微裂紋的出現(xiàn)等。，腐蝕性介質(zhì)會逐漸滲入基材，產(chǎn)生腐蝕銹斑。
四、結(jié)論
1)室外暴曬條件下，電泳漆工藝耐候性差，各測試部位均有不同程度的粉化甚至銹斑。在室外遮蔽條件下，電泳漆具有良好的防腐性能。目前主機廠的汽車金屬部件尤其是底盤部件大多采用電泳漆防腐技術(shù)，既能滿足高防腐性能的要求，又能避免電泳漆技術(shù)耐候性差的影響。
2)在室外暴露條件下，噴塑技術(shù)具有良好的耐候性和耐腐蝕性，廣泛應(yīng)用于汽車車身暴露部位。但由于“靜電屏蔽”的影響，噴塑技術(shù)不適用于內(nèi)腔零件和復(fù)雜零件。
