부식 방지 및 경량화 차량

경량 차량이란 작업에 적합한 가장 가벼운 재료를 사용하는 것을 의미합니다. 차량 제조. 제조업체는 경량화를 통해 더 무거운 차량보다 핸들링과 연료 효율성이 우수한 차량을 만드는 것을 목표로 합니다.

사용되는 일부 재료는 부식 방지와 관련하여 문제가 있으므로 자동차 산업에서 경량화를 추구할 때 부식 방지 전략을 구현해야 합니다.

재료 중량 감소 전략

자동차의 무게를 줄이기 위해 차체 하부 구조 부품에 사용되는 고강도 강재입니다. 더 두껍고 더 낮은 강도 등급 대신 더 얇은 게이지 고강도 강철을 사용함에 따라 강성 값이 손상될 수 있습니다.

더 얇고 고강도 강철을 사용하면 설계자가 필요한 무게 감소를 달성하는 데 도움이 됩니다. 그러나 더 얇은 강철 조각이 구조적으로 파손될 수 있으므로 부식이 우려됩니다. 더 얇은 강철은 더 두꺼운 강철과 비교하여 이러한 실패가 발생할 수 있는 임계 두께를 달성함으로써 부식의 영향을 더 빨리 받을 수 있습니다. 따라서 더 얇은 게이지 강재를 사용하여 경량화를 달성하려고 할 때 부식을 제어하기 위한 추가 조치가 필요합니다.

재질, 디자인, 제조 공정 및 후 코팅의 4가지 주요 요소가 전반적인 내식성을 담당합니다.

부식 유형:

하체 구조 구성요소의 경우 네 가지 유형의 부식이 중요합니다:틈새, 구멍, 갈바닉 및 외관. (또한 읽기:금속 부식의 가장 일반적인 8가지 유형.)

틈새 부식 일반적으로 관절의 틈이나 표면 침전물 및 찜질에 갇히는 소량의 정체 용액 또는 전해질과 관련이 있습니다.

공식 부식 일반적으로 구덩이가 형성될 때 염화물에 의해 발생하여 표면이 거칠어지는 국부적인 공격입니다. 틈새 및 공식 부식은 강철 천공 및 조기 기능 고장으로 이어질 수 있습니다.

갈바닉 부식 이종 금속이 서로 접촉할 때 발생합니다. 예를 들어, 강철 부품과 접촉하는 알루미늄 부품은 부식되거나 강철 부품을 보호하기 위해 스스로를 희생할 수 있습니다.

차량의 눈에 보이는 표면에서 시작되는 부식, 일반적으로 후코팅의 날카로운 부분이나 긁힌 자국에서 시작되는 부식을 외관 부식이라고 합니다. . 대부분의 경우 외관 부식은 미학적입니다. 그러나 나중에 천공을 포함하여 더 심각한 손상을 초래할 수 있습니다.

강철 등급

자동차 구조 부품에 사용할 수 있는 다양한 등급의 강철이 있습니다.

• 저탄소 성형 가능한 강철은 최대 260MPa의 항복 강도를 가집니다.
• 내덴트성 강재는 최대 280MPa의 항복 강도를 가집니다.
• 고장력강의 항복 강도는 최대 830MPa입니다.
• 초고장력강의 인장 강도는 최대 1500MPa입니다.

이러한 유형의 강철은 부식 방지 강화를 위해 아연, 아연-철 또는 알루미늄과 같은 금속 코팅으로 공급될 수 있습니다.

코팅

하체 구조 구성요소는 일반적으로 부식에 대한 1차 방어선을 제공하기 위해 코팅됩니다. 일반적으로 사용되는 코팅에는 전환, 핫멜트 왁스, 전기 코팅, 금속, 유기, 자동 증착 및 분말이 포함됩니다. 인산염 변환 코팅을 사용하여 페인트 접착력을 향상시켜 간접적으로 내식성을 향상시킵니다.

에폭시 기반 베이스 코트와 에폭시 기반 탑 코트와 같은 코팅은 상용차에 자주 사용됩니다.

에폭시, 폴리에스터 및 하이브리드의 분말 코팅은 차체 하부 부품에 일반적입니다. 분체 도료의 경우 접근 문제로 인해 섹션 내부에서 사용할 수 없다는 단점이 있습니다.

휠 림의 경우 더 나은 내후성을 위해 에폭시 코팅 위에 아크릴 기반 탑 코트가 필요합니다. 내식성. (또한 읽어보기:금속 코팅이 금속을 부식으로부터 보호하는 방법)

제조 프로세스 및 설계 고려 사항

차량 하부는 많은 부품을 조립하여 만들어집니다. 구성 요소를 제조하는 데 사용되는 프로세스와 구성 요소를 연결하는 데 사용되는 방법은 차체 하부의 내식성에 중요한 영향을 미칩니다. 부품 및 접합부를 설계할 때 코팅이 개별 부품 및 접합부에 접근하도록 하는 것이 가장 중요합니다. 일반적으로 코팅 접근 및 배수를 위해 부품에 개구부가 제공됩니다. 개구부는 구조적 무결성이 손상되지 않도록 전략적으로 배치되어야 합니다.

일반적으로 차체 하부에 사용되는 E-코팅은 길고 폐쇄된 섹션에 코팅을 하는 기능이 부족합니다. 이 문제를 극복하는 한 가지 방법은 단면의 길이를 따라 구멍을 만드는 것입니다. 단면 내부의 코팅은 구멍의 위치, 크기 및 빈도에 따라 다릅니다. 마찬가지로 핫멜트 왁스나 분말이 닫힌 부분에 들어갈 수 있도록 구멍이 필요합니다.

부식 테스트

부식 테스트는 가능한 한 현장 서비스 조건을 시뮬레이션해야 하며 가속 실험실 테스트와 현장 테스트의 두 가지 광범위한 클래스로 나눌 수 있습니다. 실험실 테스트에는 작은 쿠폰 표본의 테스트 또는 완전히 조립된 구성 요소의 테스트가 포함될 수 있습니다. 현장 테스트에는 지정된 현장 서비스 기간을 받는 차량에 부착된 표본의 테스트가 포함될 수 있습니다. (또한 읽기:부식 평가:엔지니어에게 도움이 되는 8가지 테스트 유형.)

결론

경량 차량은 여러 기술을 사용할 수 있습니다. 더 가벼운 강철을 사용하여 달성하면 잠재적인 부식 문제가 발생할 수 있습니다. 가능성에 대한 계획을 세우고, 강철과 부식의 유형을 인식하고, 올바른 장소에 올바른 코팅을 사용하고, 적절한 테스트를 실시함으로써 제조업체는 부식 문제가 차량을 괴롭히는 것을 방지할 수 있습니다.