Zinek hraje důležitou roli v současné výrobě vozidel díky svým vynikajícím vlastnostem, jako je odolnost proti korozi, vysoká trvanlivost a ekonomická hodnota. V automobilovém průmyslu se zinkování široce používá k ochraně ocelových součástí, jako jsou šrouby, držáky a spojovací prvky, před korozí a opotřebením vlivem prostředí. Pro ještě vyšší výkon, zejména v motorových prostorech a palivových systémech, nabízí zinkovo-niklové pokovení vynikající odolnost proti teplu a korozi, což je ideální pro dlouhodobou spolehlivost. Mezitím se složité a vysoce přesné díly, jako jsou kliky dveří a skříně převodovek, často vyrábějí pomocí zinkového tlakového lití automobilových dílů, což umožňuje rychlou výrobu a stálou kvalitu. Řešení na bázi zinku nejenže zvyšují výkon, ale také snižují množství prováděné údržby a průchodnost jejich doplňování, což výrobcům šetří miliony ročně. Levnější náklady na nástroje než u jiných kovů a možnost velkosériové výroby, zinek prozíravé rozhodnutí automobilových podniků zajistit kvalitu, výkon a ekonomickou návratnost.

V tomto článku se budeme zabývat třemi zásadními aplikacemi: zinkováním automobilů, niklováním zinku a zinkovým litím automobilových dílů, přičemž zdůrazníme jejich význam, výhody a budoucí význam v automobilovém inženýrství.

Použití zinku v automobilovém průmyslu

Proč zinek?

Použití zinku v automobilovém průmyslu má několik výhod. Snadno nepodléhá korozi, snadno se spojuje s jinými materiály a existuje na hladkém povrchu, který lze dále upravovat, například lakováním nebo těsněním. Zinek je na rozdíl od jiných kovů levný, nemluvě o tom, že je také šetrný k životnímu prostředí, protože jej lze recyklovat, aniž by došlo k poškození jeho vlastností.

Několik způsobů použití zinku

Výrobci automobilů používají zinek k úpravě povrchů, konstrukčních výztuh a designu. Ať už se jedná o vnější šrouby a držáky nebo složité součásti motoru, procesy na bázi zinku nelze zanedbat. Patří sem metody, jako je zinkování automobilů, které pokrývá kovové díly, aby se zabránilo korozi, a zinkové tlakové lití automobilových dílů, které přesně tvaruje základní součásti.

Pozinkování v automobilovém průmyslu: Průmyslová ochrana

Co je zinkování automobilů?

Zinkování automobilů je proces galvanického pokovování tenkou vrstvou zinku na automobilové díly, zejména na díly vyrobené z oceli. Toto pokovení tvoří obětní vrstvu a oxiduje místo kovu. Tento proces pomáhá chránit součásti automobilů před korozí, což výrazně prodlužuje jejich životnost.

Výhody zinkování vozidel

Hlavní výhodou zinkování automobilů je zvýšená ochrana proti korozi. Povlak rovněž poskytuje pevný základní nátěr pro lak i lepidla, zvyšuje krásu dílů a chrání struktury v náročných podmínkách. Je také ekonomický, a proto je vhodný při velkosériové výrobě.

Běžné případy použití

Mezi běžné díly, které se v automobilovém průmyslu zinkují, patří spojovací materiál, součásti zavěšení, brzdové potrubí, díly palivového systému a kování podvozku. Vlhkost a silniční sůl mají tendenci způsobovat korozi těchto oblastí na exponovaných kovových místech. Zinek poskytuje první linii ochrany proti korozi a mechanickému opotřebení.

Zinek v automobilových dílech a aplikacích

1. Dveřní kliky

Zinek se také hojně používá k výrobě vnějších a vnitřních dveřních klik pomocí procesu tlakového lití zinku. Tyto součásti musí být velmi pevné, mít příjemnou povrchovou úpravu a nekorodovat. Tyto aplikace jsou ideálně umístěny v slitiny zinku protože je lze odlít tak, aby měly požadovanou strukturu, a měly by také projít zkouškou odolnosti a odolat povětrnostním vlivům, jakémukoli fyzickému kontaktu, a dokonce i čisticím prostředkům. Klika ze zinkové slitiny na dveřích je přítomna téměř v každém automobilu, což jí dodává nejen praktickou funkčnost, ale také estetický půvab.

2. Držáky a svorky palivového potrubí

U automobilů jsou svorky a držáky palivového potrubí důležité z hlediska pevného uchycení palivového potrubí a jeho odpovídajícího vedení pod rámem nebo motorovým prostorem. Obvykle jsou konstruovány z ocelových součástí, které jsou potaženy automobilovým zinkem, aby se zabránilo korozi způsobené palivovými parami, vodou a silniční solí. Zinkové obložení eliminuje korozi a trvanlivost držáků přesahuje životnost stejného vozidla. Jejich ochrana proti korozi je velmi důležitá, protože se nacházejí v blízkosti spodní části vozu a palivového systému.

3. Pokročilé šroubení a spojky brzdového vedení

Šroubení a spojky brzdového potrubí hrají důležitou roli při udržování tlaku v hydraulickém brzdovém systému brzd. Jedná se o drobné, ale nezbytné díly, které se obvykle vyrábějí s použitím zinkově poniklovaných automobilových dílů, aby byly bezpečnější proti korozi, zejména proto, že brzdová kapalina je hygroskopická (absorbuje vlhkost). Tyto součásti se vyskytují po celém vozidle (zejména v podvozku a v blízkosti sestavy kol), kde jsou vystaveny náročným podmínkám prostředí.

4. Držáky Uchycení motoru

Držáky pro uchycení motoru drží blok motoru se zbytkem vozidla, např. s podvozkem, aby unesly hmotnost motoru a pomohly tlumit vibrace. Proto se při výrobě těchto držáků prostřednictvím tlakového lití zinkových dílů pro automobilový průmysl používá velké množství zinkových slitin, protože mají vysoký poměr pevnosti a hmotnosti. Tyto součásti musí čelit teplu, tlaku a vibracím na silnici. Zinek se neopotřebovává a koroze jako taková je nepoškozuje, což je činí spolehlivými po dlouhou dobu, zejména u vozidel, která potřebují opakované cykly start-stop nebo jízdu v terénu.

5. Kryty krytů převodovky

Kryty skříní převodovek jsou u většiny vozidel odlity pod tlakem ze slitiny zinku. Tyto kryty musí zakrývat citlivé převody a elektronické součásti převodovky a také utěsňovat kapaliny a vylučovat nečistoty uvnitř. Zinkové tlakové lití má úzkou kontrolu nad rozměry a jeho vynikající povrchovou úpravu, což ho činí velmi vhodným pro těsnicí povrchy. Tyto kryty se nacházejí na boční nebo spodní straně skříně převodovky.

6. Ramínka a držáky stěračů čelního skla

Další běžnou aplikací zinkových odlitků jsou ramena stěračů a montáž základny. Tyto součásti musí být odolné proti korozi a nesmí se přestat nepřetržitě pohybovat, a to ani za mokra a za mrazu. Tyto díly by získaly výhody, díky nimž je zinek ideální, protože si zachovává mechanické vlastnosti a umožňuje plynulý pohyb v čase. Tyto díly se nacházejí ve spodní části čelního skla a jsou vystaveny dešti, sněhu a nečistotám z vozovky.

7. Pouzdra elektrických konektorů

Vzhledem k tomu, že moderní vozidla jsou stále složitější, jsou kryty elektronických konektorů důležité pro stínění a stabilizaci spojů spolu s kabelovým svazkem. V závislosti na umístění mohou být taková pouzdra vyrobena s niklováním zinku, automobilovým nebo plně zinkovým tlakovým litím. Zinek poskytuje vynikající stínění EMI (elektromagnetické rušení) a odolnost proti korozi. Tyto součásti se nacházejí všude ve vozidle, v motorovém prostoru, na palubní desce a pod vozem, kde je elektronika ohrožena teplem nebo vlhkostí.

8. Páky a akční členy systému HVAC

Ovladače a páky systémů HVAC regulují směr proudění vzduchu a teplotu na palubní desce vozidla. Všechny tyto pohyblivé části se musí volně pohybovat a fungovat při opakovaném pohybu po mnoho let. Zinkové tlakové lití automobilových dílů je pro tyto díly ideální, protože je použitelné při výrobě dlouhotrvajících přesných dílů vyráběných v malých rozměrech. Obvykle jsou umístěny za přístrojovou deskou nebo konzolou, připevněny k motorům nebo kabelovým ovládacím prvkům.

9. Sloupkové konzoly ve tvaru C, které podpírají sloupky řízení.

Držák sloupku řízení je konstrukční prvek, který podpírá místo, kde je sloupek řízení připevněn nebo upevněn v rámu vozidla a na přístrojové desce. Držáky jsou obvykle vyrobeny buď z automobilového zinku, nebo z tlakového zinkového odlitku, v závislosti na konstrukci. Měly by být pevné, zajišťovat tlumení vibrací a zabraňovat únavě. Sloupek řízení je součást kritická z hlediska bezpečnosti a zinek je vzhledem ke své stálé výkonnosti pod tlakem v této záležitosti spolehlivým materiálem.

10. Držáky a pouzdra snímačů

Vůz novějších modelů je vybaven mnoha různými senzory: systémy airbagů, monitory tlaku v pneumatikách, monitory motoru a dalšími. Zinkové tlakové lití automobilových dílů je oblíbené při výrobě držáků a krytů těchto senzorů díky své schopnosti poskytovat ochranu proti teplu, prachu a vibracím. Díky svému přesnému tvaru se dobře vejdou do stísněných prostor. Tepelná a mechanická stabilita zinku pomáhá udržet přesnost signálu a fyzickou bezpečnost této jemné elektroniky.

Odolnost proti korozi zinku a niklu: Pokovování automobilů špičkovými technologiemi

Co je na zinku a niklu zvláštního?

Zinkochlorid pro automobilový průmysl je vylepšená verze tradičního zinkování, do které se přidává nikl (obvykle 12-15%). Tato slitina je spojena s mnohem lepší odolností proti korozi a lepšími tepelnými vlastnostmi, což je v moderních vozidlech, která se vyznačují vysokými teplotami, nanejvýš důležité.

Výhody zinkového povlaku ve srovnání s běžným zinkovým povlakem

V porovnání s čistým zinkem odolává niklování zinku pro automobilový průmysl korozi po dobu více než 1 000 hodin při testování solnou mlhou. Snižuje také pravděpodobnost vzniku vodíkové křehkosti - stavu, který způsobuje oslabení kovů. Díky tomu je nejvhodnější pro vysoce namáhané nebo kritické díly.

Jeho použití Kde se nachází

Zinkovo-niklové pokovování se používá na systémech palivových lišt, elektrických konektorech, brzdových systémech a součástech motoru. Má vysoký výkon v extrémních podmínkách prostředí, a proto je preferovaným názvem, pokud jde o luxusní a užitková vozidla vyšší třídy. Výrobci automobilů jej obvykle píší pro luxusní modely a exportní vozidla, kde je trvanlivost na prvním místě.

Zinkové tlakové lití automobilových dílů s vysokou hustotou: Přesnost a výkon

Tlakové lití v automobilech

Zinkové tlakové lití automobilových dílů zahrnuje vstřikování roztaveného zinku do formy pod vysokým tlakem, čímž se vytvářejí díly složitých tvarů a přísných tolerancí. Tlakové lití je metoda výroby nových dílů, na rozdíl od pokovování, které zahrnuje potahování stávajících dílů, pomocí slitiny zinku.

Proč tlakové lití zinku?

Zinkové slitiny jsou vynikající pro odlévání díky nízké teplotě tání, pevnosti a tekutosti. Zinkové tlakové lití automobilových dílů umožňuje vyrábět díly, které jsou velmi detailní, odolné proti korozi a strukturálně pevné. Mohou mít také tenké stěny, které snižují hmotnost, aniž by snižovaly odolnost.

Byly vyrobeny společné komponenty

Příklady dílů vyrobených pomocí zinkového odlévání automobilových dílů zahrnují kliky dveří, kryty převodovek, kryty airbagů, součásti řízení a držáky senzorů. Tyto součásti využívají výhod zinku v jeho houževnatosti a odolnosti proti opotřebení, zejména v pohyblivých mechanických složeních.

Zinkování a tlakové lití zinku

Různé cíle, společné zájmy

Zatímco zinkování v automobilovém průmyslu se zaměřuje na ochranu povrchu, zinkové tlakové lití automobilových dílů se zaměřuje na strukturální integritu. Jedna část povrchu se natírá, druhá staví. Tyto dva zdánlivě odlišné postupy však zároveň oba napomáhají bezpečnosti, životnosti a výkonnosti automobilů.

Dopad na životní prostředí a hospodářský dopad

Obě metody mají výhodu udržitelnosti. Zinek lze zcela recyklovat a pokovování i tlakové lití lze provádět s minimálním odpadem. Kromě toho je zinkochloridové pokovování v automobilovém průmyslu v souladu s ekologickými výrobními standardy díky své dlouhé životnosti, která snižuje potřebu výměny dílů.

Oblíbeným a běžným postupem je ochrana kovů zinkováním, protože se tím minimalizuje náchylnost kovů ke korozi. Ne každý kov může být zinkován, ale u rozšířených průmyslových kovů to může fungovat docela dobře.

Kovy, které lze pozinkovat

1. Nelegované oceli (uhlíková a legovaná ocel)

Nejčastější

Nejběžnějším pozinkovaným kovem je ocel. Zinkování má obětní povlak, který koroduje místo oceli, což mu dává jedinečnou výhodu odolnosti proti korozi. Používá se na matice, šrouby, podložky, konzoly a také na automobilové díly.

2. Litina

Litina může být pozinkována, ale porézní povrch litiny může způsobovat potíže s přilnavostí. Pro dobré spojení je nutné provést řádnou předběžnou úpravu (např. čištění kyselinou a moření). U těžkých zařízení, těžkých potrubních systémů se používá pozinkovaná litina.

3. Nerezová ocel

Ačkoli to není obvyklé, nerezová ocel může být pozinkována, avšak při přípravě povrchu je třeba dbát zvýšené opatrnosti; proto je třeba věnovat zvláštní pozornost přirozeně existující pasivní vrstvě oxidu, která vychyluje rovnováhu ve prospěch nerezové oceli tím, že ji činí vysoce odolnou proti korozi. Jako obvykle se nejprve nanese podkladová vrstva (např. nikl nebo měď). Provádí se v případě, že je třeba zajistit dodatečnou ochranu nebo přilnavost nátěru.

4. Měď a slitiny mědi (např. napětí, bronz)

Měď a legovaná měď mohou být pokoveny zinkem, ačkoli zinek může s mědí reagovat a vytvořit nekvalitní povlak, který by nebyl vhodně ošetřen. První úder může často tvořit niklový úder. Mosazné kování, klempířské prvky a ozdobné kování. Zinkování se používá na mosazných armaturách, klempířských dílech a ozdobném kování.

5. Hliník (s omezením)

Hliník nelze snadno zinkovat, protože jeho povrchový oxid je reaktivní. Nicméně pokud se provedou vhodné postupy před pokovením (např. úprava zinkováním), je to možné. Zinkování hliníku je složitější a obvykle se používá, pokud má zvláštní technické požadavky.

6. Zinek a slitiny Zinek litý pod tlakem (někdy se zinek litý pod tlakem používá jako nátěr nebo dvojitá deska)

Ačkoli to není běžné, lze zinkovat i slitiny zinku, což lze zvážit v případech, kdy je požadován jednotný vzhled povrchů nebo zvýšená ochrana proti korozi v námořních aplikacích.

 Významná poznámka o úspěchu pokovování

• Důležité je předběžné ošetření. Správné přilnavosti a kvality povlaku se dosáhne čištěním, leptáním kyselinou a nanesením nárazových vrstev (např. mědi nebo niklu).
• Důležitá je povrchová úprava povrchu. Rovnoměrné nanášení zinku je možné na hladkém a čistém povrchu.
• Zinkování se nejčastěji provádí galvanickým pokovováním, i když v některých situacích je možné použít žárové zinkování a mechanické pokovování zinkem.

Normy kvality a bezpečnosti

Splňte očekávání globální komunity. Ať už se jedná o zinkování automobilů nebo niklování automobilů, tyto procesy musí splňovat globální normy, jako jsou ASTM B633, ISO 4520 a specifické pokyny OEM. Použití přísného testování zaručí, že všechny díly splňují normy bezpečnosti, koroze a trvanlivosti.

Automatizovaná přesnost

Současná výroba je založena na využití robotiky a umělé inteligence, které zajišťují přesnost a automatizaci. Stroje na tlakové lití a pokovovací linky jsou nyní často plně automatizované, což zajišťuje, že procesy tlakového lití zinku a pokovování v automobilovém průmyslu splňují přísné specifikace s minimem lidských chyb.

Problémy a řešení

Jaká je výmluva na zinek?

Přestože se zinek používá velmi snadno, nedokáže odolávat vysokým teplotám jako jiné kovy, například hliník nebo hořčík. Navíc zinkování pro automobilový průmysl nemusí vždy dobře fungovat v mořském prostředí bez dodatečných těsnicích nebo pasivačních vrstev.

Technologický pokrok

Současné studie také směřují k hybridním povlakům, nanovrstvým depozičním povlakům a vynikající metodice následné úpravy. Nové metody zvyšují výkonnost zinkochloridových automotivů při vyšším namáhání, díky čemuž jsou kompatibilní s platformami elektrických a hybridních vozidel.

Budoucnost zinku ve výrobě automobilů

Flexibilita elektrického vozidla

S přechodem průmyslu na elektromobily roste potřeba lehkých a korozivzdorných materiálů. Zinkové tlakové lití automobilových dílů se díky své pevnosti a vodivosti ukazuje jako klíčové v pouzdrech baterií EV, součástech motorů a systémech vedení kabelů.

Trvalý růst a poptávka

S rostoucí úrovní výroby automobilů ve světě a s tím, jak zaměstnavatelé začínají zavádět přísné ekologické předpisy, bude řešení na bázi zinku stále přibývat. Ať už se jedná o standardní zinkování automobilů, pokročilé "zinkové niklování automobilů nebo inovativní zinkové tlakové lití automobilových dílů, tyto metody budou utvářet příští generaci bezpečných a udržitelných vozidel.

Závěr

Zinek hraje v automobilovém průmyslu zásadní roli, protože poskytuje nesrovnatelné antikorozní, výrobní a ekonomické výhody. Ať už je aplikován jako ochranný povlak prostřednictvím zinkování v automobilovém průmyslu, nebo je obohacen niklem ve formě zinkovo-niklové pokovování pro automobilový průmyslnebo tvarován do vysoce přesných součástí pomocí zinkového tlakového lití automobilových dílů, je zinek i nadále hnacím motorem inovací ve všech úrovních výroby vozidel. Vzhledem k tomu, že průmysl směřuje k elektrickým, lehkým a odolnějším řešením, budou výrobky na bázi zinku i nadále hrát ústřední roli, protože cílem průmyslu je zajistit efektivitu, bezpečnost a udržitelně navržené automobily.

Nejčastější dotazy 

1. Jak lze zinkování použít v automobilech?

Zinkování zabraňuje korozi nebo rezavění dílů automobilu. Používá se také na šrouby, držáky a spojovací prvky, aby se zvýšila jejich životnost a prodloužila se jejich životnost.

2. Jak se liší zinkování od zinkování niklem?

Při zinkování se používá čistý zinek, ale zinkovo-niklové pokovení kombinuje nikl, aby lépe odolávalo korozi a vysokým teplotám, a je vhodné pro části motoru a palivového systému.

3. Jaké automobilové součástky se odlévají ze zinku?

Aplikace klik dveří, krytů převodovek a držáků jsou díly odlévané pod tlakem ze zinkové slitiny. Ty jsou odolné, mají nízkou hmotnost a jsou mimořádně přesné.

4. Jsou všechny kovy zinkovatelné?

Ocel, mosaz a železo se obvykle pokovují zinkem. Hliník a nerezová ocel mohou být také pokoveny, ale vyžadují speciální přípravu.

5. Co je účinnější, zinkování proti korozi nebo lakování?

Ano, pozinkování je vhodnější, protože je dlouhodobě odolnější vůči korozi, zejména pokud jde o drsné prostředí, a také nepodléhá odlupování a odlupování jako barva.