热喷涂技术打造汽车靓丽风采
2016-02-03 10:22:41
作者：本网整理 来源：国家材料腐蚀与防护科学数据中心
热喷涂技术是一种广泛应用于材料表面强化、表面防护、表面修复和表面装饰的应用技术，它可在各种固体工程材料表面，喷涂各种金属及合金、工程陶瓷、工程塑料以及由以上材料形成的复合材料，在充分结合陶瓷材料的特点和金属材料的特点的基础上，并能形成牢固的结合层，其操作设备和工艺简便，因此被广泛用于发动机耐磨、抗氧化腐蚀、热障、防粘接、抗微振磨损、阻燃、隐身及零件尺寸修复等表面工程技术中。
卡塔尔超跑Elibreia热喷涂金漆车身
随着汽车制造行业的快速发展，为了提高汽车性能，减少汽车的能耗和适应环保要求，热喷涂技术的大力发展和推广可助力汽车工业属大工业化和批量化生产前景。
机械零件在运行过程中，因磨损、腐蚀，或在加工过程中超差，均可采用热喷涂技术予以修复。运用热喷涂技术可达到提高制品使用寿命、节省贵重材料、节约能源、修旧利废以及装饰美化等目的。在金属和非金属表面采用不同的喷涂方法，可喷涂金属、合金、陶瓷、复合陶瓷、塑料等涂层，从而使制品表面获得耐磨、耐蚀、耐高温、抗氧化、隔热、导热、绝缘、导电、辐射、防辐射、低摩擦、防咬合、密封、增大化学反应有效面积等等多种功能。可以使报废了的零部件“起死回生”，使新的零部件“益寿延年”，从而实现节约能源、节约材料的目的。目前已形成批量产品的有同步环、活塞环，发动机的气门挺杆以及氧敏传感器探头等部件的热喷涂。先进的陶瓷材料因其有着较高的强度和化学稳定性，被越来越多的用于汽车工业。
热喷涂发动机
然而，较差的韧性和抗热震性能限制了先进陶瓷材料的广泛使用。将新型的纳米材料制备技术与陶瓷增韧机理和材料微合金化改性机理相结合，最终得到纳米颗粒增强的纳米三维网络骨架结构的热喷涂氧化物陶瓷涂层。与普通的热喷涂氧化物陶瓷涂层相比，这种新型的纳米结构陶瓷涂层具有十分优异的耐磨抗蚀性能、抗热震性能和强韧性能。热喷涂氧化物陶瓷涂层技术可应用于汽车的各种机械零部件。诸如活塞、活塞环、汽缸体、阀杆、液压支柱、轴瓦、销子、凸轮、凸杆、涡轮机部件等。除此之外，还广泛应用于各种轴类零部件如汽车曲轴、电机转子轴、空压机、拖拉机、制冷机曲轴及船用曲轴等磨损后的修复；各类热压、冷冲、拉延、热挤热煅、热冲、注射、压铸、橡胶模、塑料膜等模具的修复中。热喷涂耐磨涂层用于机械修复往往比新品更为耐用。其应用优势包括：
1、 涂层材料变化无穷，可根据不同的要求进行选材，以满足特定的功能要求。例如采用水稳等离子喷涂和高能等离子喷涂技术制造各种高熔点氧化物陶瓷成型产品，应用在隔热、电绝缘、半导体、防微波辐射等汽车零部件上。在未来的汽车制造业中将会有更多的特种陶瓷、智能陶瓷制品热喷涂被引入和采用到汽车上。
2、热喷涂涂层正成为电镀硬铬技术强有利的竞争者和取代者。液压油缸活塞杆，采用等离子喷涂Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＯ２陶瓷涂层代替镀硬铬，可达到高质量，长寿命，免维修。同时可避免由镀铬带来的铬水污染。
3、因陶瓷材料的高熔点而具有能耐上千度高温的耐热性，陶瓷材的高硬度颗粒相而具有远优于硬质合金的耐磨性，因此热喷涂陶瓷涂层因其优良的化学稳定性而具有几乎其他各类材料均无法比拟的耐蚀性；
4、用热喷涂方法制备整体成型零件产品是一种快速喷涂制造方法。根据产品特点要求调整和和选配不同性能的喷涂材料灵活制备，是一种提高工作效率，推动汽车工业属大工业化和批量化生产的重要表面处理技术。
5、热喷涂技术种类齐全，处理工艺简单快捷。例如先对金属模表面进行轻微喷砂处理后，在喷镀一层脱模剂薄涂层，然后喷涂陶瓷涂层到达一定厚度，成型后的制品只需溶到脱模剂即可获得净尺寸工件。
典型案例
高价豪车门户卡塔尔今年首次推出的本土超跑Elibreia，车身采用碳纤维材料，表面覆盖金色热喷涂面漆，高强车身材料和表面热喷涂金漆完美结合，融合了充满未来主义的设计理念，使Elibreia不仅功率高、车重轻量化，驱动系统强，且具有高耐蚀、高端绚丽美观的特质。
福特汽车日前也宣布开发出一项报废发动机再利用技术，利用特殊的等离子电弧热喷涂（PTWA）技术，让废旧发动机重获新生。在加快轻量化铝合金材料车身、新型碳纤维复合材料车身的普及的基础上，发挥热喷涂（PTWA）技术的应用优势使福特汽车强度、耐腐蚀性、美观以及可修复性进一步优化。
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