Nel settore a rapida evoluzione dell'ingegneria automobilistica ogni componente possiede un ruolo cruciale per assicurare le prestazioni ottimali, la durata e la sicurezza dei veicoli. Uno dei materiali fondamentali per le componenti nel settore della produzione automobilistica è l'alluminio. Conosciuto per la sua leggerezza e resistenza, l'alluminio viene usato per rendere i veicoli più leggeri, sicuri e efficienti in termini di consumo di carburante.
Inoltre l'alluminio è un materiale versatile. È disponibile in diversi tipi di leghe che assicurano speciali proprietà meccaniche come una deformabilità e un rapporto resistenza-peso ottimali. Le loro specifiche proprietà rendono le leghe in alluminio adatte per diverse componenti di automobili, cosicché, per ottimizzare le prestazioni del veicolo, vengono impiegate diverse leghe.
Inoltre le rifiniture superficiali e i rivestimenti ottimali assicurano alle componenti di automobili in alluminio uno strato supplementare che assicura migliori prestazioni e protezione. Il trattamento superficiale ottimale sulle componenti in alluminio possono migliorare l'aspetto, proteggere da corrosione, usura e altri fattori ambientali, oltre a garantire una maggiore deformabilità.
Tenendo in considerazione questi fattori, le prestazioni del veicolo dipendono dall'uso del materiale e del rivestimento ottimali in rapporto alla componente. Sebbene i produttori di apparecchiature originali (OEM) seguano un rigoroso processo qualitativo, i produttori di automobili devono confermare l'integrità dei materiali in ricevimento dai fornitori OEM per garantire il controllo e l'assicurazione qualità. Questo include la verifica dello spessore di rivestimento sulle componenti di automobili OEM in alluminio.
Di seguito saranno trattati i diversi tipi di rifiniture e rivestimenti su alluminio, evidenziandone i vantaggi in termini fisici e economici. Inoltre è possibile ottenere maggior informazioni su un efficiente dispositivo di controllo qualità per la misura e l'analisi di spessori di rivestimento su alluminio.
4 tipi di rifiniture e rivestimento su alluminio per le componenti di automobili
Diversi tipi di opzioni di trattamenti e rivestimenti superficiali su alluminio sono applicati su componenti e parti di automobili. Queste includono:
1. Anodizzazione
L'anodizzazione è una comune tecnica di trattamento superficiale per le componenti di automobili OEM in alluminio. Implica la creazione di uno strato di ossido sulla superficie. Questo strato migliora la resistenza alla corrosione e offre diverse opzioni cromatiche. Inoltre l'alluminio anodizzato assicura durata nel tempo, migliore resistenza e eccellenti proprietà di adesione. Queste proprietà rendono questa opzione ideale per pannelli esterni del telaio, ruote e altre componenti visibili.
2. Rivestimenti non cromatizzati
I rivestimenti non cromatizzati rappresentano uno strato protettivo sulle superfici in alluminio, migliorando la loro resistenza alla corrosione. Questi tipi di rivestimenti offrono un'eccellente adesione per la successiva applicazione di vernice. Sono ampiamente usati in applicazioni critiche come le componenti di motori e quelle aerospaziali.
Un rivestimento in Ti/Zr, basato quindi sul titanio e lo zirconio, rappresenta uno degli esempi più comuni. Viene formato spruzzando un agente chimico per un trattamento Ti/Zr, risciacquando e asciugando successivamente. Il trattamento Ti/Zr è utilizzato da numerosi produttori automobilistici, visto che migliora la durata del fissaggio dei materiali di alluminio per le automobili.
3. Rivestimento a polvere
Il rivestimento a polvere implica l'applicazione di una polvere secca sulla superficie, la quale viene trattata per formare uno strato protettivo e decorativo. Questo processo garantisce un'eccezionale durata nel tempo e resistenza alle sostanze chimiche, offrendo numerose opzioni cromatiche. Le componenti in alluminio con rivestimento in polvere possono essere trovate in diverse parti come le componenti del telaio e l'allestimento interno.
4. Elettrodeposizione
L'elettrodeposizione è un processo nel quale uno strato metallico viene depositato sulla superficie in alluminio attraverso una cella elettrolitica. Questa tecnica migliora la resistenza alla corrosione, assicura una rifinitura più uniforme e può essere usata per realizzare degli effetti decorativi. Le componenti in alluminio trattate con elettrodeposizione sono in genere usate negli allestimenti esterni e negli elementi decorativi.
La diffusione di veicoli elettrici leggeri (EVs) ha permesso di sviluppare le tecnologie relative alla realizzazione di rivestimenti. L'attività di ricerca e sviluppo si è concentrata sulla creazione di rivestimenti con una migliore resistenza, durata nel tempo e economia in termini di peso
Questi progressi hanno permesso la realizzazione di nanorivestimenti, rivestimenti da pellicole sottili e rivestimenti in materiali compositi avanzati che assicurano una migliore protezione, minimizzando il peso. Questi progressi sono coerenti con l'obiettivo di riduzione del peso complessivo del veicolo, garantendo delle prestazioni e una protezione ottimali.
Aspetti sulla qualità: Misura di spessore di rivestimenti mediante tecnologia XRF, dai nanometri ai micron
Per i tecnici e i produttori del settore automobilistico risulta fondamentale assicurare una qualità costante e una conformità alle specifiche. Un aspetto importante del controllo qualità concerne la misura precisa dello spessore dei rivestimenti.
A tal proposito, la tecnologia a fluorescenza a raggi X (XRF) rappresenta una soluzione affidabile e efficiente, anche per campioni con una forma complessa. L'XRF è una tecnica analitica non distruttiva che misura la composizione elementare dei materiali. Inoltre permette di determinare con precisione lo spessore dei rivestimenti su superfici in alluminio senza danneggiare la componente.
Un tecnico esegue l'analisi del rivestimento mediante un analizzatore XRF portatile.
Quella XRF è una tecnica collaudata con diversi vantaggi per la misura di spessore dei rivestimenti:
Controllo non distruttivo: La tecnologia XRF misura lo spessore di rivestimento senza compromettere l'integrità e l'utilizzo delle componenti OEM in alluminio.
Accuratezza e precisione: Gli analizzatori XRF forniscono delle misure di spessori di rivestimenti precise e ripetibili, riducendo la probabilità di scostamento dalle specifiche.
| Spessore di rivestimento Ti | Spessore di rivestimento Zr | ||
|---|---|---|---|
| Lab. | XRF | Lab. | XRF |
| 4,74 | 4,5262 | 1,94 | 1,6535 |
| 9,87 | 9,4366 | 4,47 | 4,1885 |
| 16,13 | 17,075 | 5,61 | 6,2165 |
| 22,67 | 23,5199 | 11,51 | 11,7935 |
| 28,36 | 27,2368 | 17,19 | 16,8635 |
I dati sopra riportati mostrano un'eccellente correlazione tra i risultati ottenuti mediante un analizzatore XRF portatile Vanta™ e i materiali di riferimento per lo spessore del rivestimento per il titanio (Ti) e lo zirconio (Zr).
Efficienza in termini di tempo e costo: La tecnologia XRF permette di effettuare rapidamente delle misure, minimizzando i tempi di inattività e aumentando la produttività. Elimina la necessità di realizzare controlli distruttivi o complesse preparazione dei campioni, consentendo considerevoli risparmi dei costi.
Versatilità: Gli analizzatori XRF possono misurare numerosi tipi di rivestimenti, come gli strati anodizzati, i rivestimenti non cromatizzati e altre tipologie, rendendoli adatti per diverse applicazioni nel settore automobilistico.
Per vedere il funzionamento degli analizzatori XRF nell'assicurare la qualità degli strati di rivestimento, guardare i seguenti video:
Introduzione degli analizzatori XRF in linea di produzione per la Qualità 4.0 nel settore automobilistico
Alcune volte è necessario effettuare controlli precisi sullo spessore del rivestimento a una scala nanometrica (un nanometro o nm equivale a un miliardesimo di metro) Nel caso di un controllo di spessore a una scala nanometrica risulta importante l'uniformità applicativa della procedura di misura. Un controllo manuale non può sempre garantire la realizzazione di una procedura ideale.
Questo è il motivo per il quale offriamo un sistema di controllo automatizzato in linea di produzione conforme alle procedure della Qualità 4.0. Un braccio robotico con un integrato analizzatore XRF in linea di produzione permette di analizzare i punti di controllo in tempo reale, assicurando un controllo qualità completo del trattamento superficiale.
Affidabile qualità dei rivestimenti per le componenti in alluminio del settore automobilistico
Nell'ambito del settore automobilistico costantemente in evoluzione le rifiniture e i rivestimenti superficiali sono indispensabili per il miglioramento delle prestazioni, della protezione e dell'aspetto visivo delle componenti OEM in alluminio. L'anodizzazione, i rivestimenti cromatizzati, i rivestimenti a polvere, l'elettrodeposizione e i rivestimenti organici hanno diversi scopi e contribuiscono a migliorare la complessiva durata nel tempo, oltre a ottimizzare la funzionalità delle componenti del settore automobilistico. Scegliendo il trattamento superficiale adatto, i tecnici del settore automobilistico possono assicurare prestazioni ottimali, durata nel tempo e soddisfazione dei clienti-
Bisogna ricordarsi che il trattamento superficiale e il controllo qualità vanno di pari passo quando si tratta di componenti OEM in alluminio nel settore automobilistico. Rimanendo informati sugli ultimi progressi in materia di trattamenti superficiali e tecnologie all'avanguardia come quella XRF, i tecnici del settore automobilistico possono introdurre innovazioni, incrementare le prestazioni dei prodotti e assicurare risultati ottimali in questo settore dinamico.
Contenuti correlati
Analizzatore a fluorescenza a raggi X (XRF) portatile per rivestimenti non cromatizzati
Video: DURA Automotive utilizza gli analizzatori XRF portatili Vanta per il controllo qualità
