汽車自動變速箱再制造表面處理工藝研究

賴君榮，文豐正，鐘耀文

（1.廣西科技大學，廣西柳州545006；2.美碩金屬表面技術有限公司，廣東佛山528000；3.廣州花都全球自動變速器有限責任公司，廣東廣州510000）

汽車自動變速箱再制造表面處理工藝研究

賴君榮1，文豐正2，鐘耀文3

（1.廣西科技大學，廣西柳州545006；2.美碩金屬表面技術有限公司，廣東佛山528000；3.廣州花都全球自動變速器有限責任公司，廣東廣州510000）

本文對汽車自動變速箱再制造過程表面處理工藝進行研究，闡述了流水線生產的零部件清洗、除銹、防腐蝕等表面處理的生產工藝流程與工藝參數和原料配比。

汽車自動變速箱；再制造；流水線生產；表面處理

《十二五國家戰略性新興產業發展規劃》將汽車零部件再制造作為資源循環利用產業的重要組成部分[1，2]。汽車零部件的綠色再制造，依靠先進的制造、表面修復加工技術、信息技術等新技術，使即將報廢或已經報廢的汽車零部件，恢復到原來的或者符合綠色再制造要求的高可靠性汽車零部件，可充分挖掘廢舊汽車可利用的價值，經濟效益顯著并滿足消費者的綠色需求[3]。汽車自動變速箱結構復雜、精度高，是汽車零部件中最有再制造價值的零部件之一[1]。汽車自動變速箱零部件材質主要為鋼鐵與鋁鎂合金。這些零部件使用一段時間后，表面會有不同程度的氧化、銹蝕，并粘附大量的油泥，內部零件因長時間運轉表面也會積留大量的油污、積炭、金屬屑等。故汽車自動變速箱拆解分解后零部件必須經過清洗、除銹（除氧化物）、防腐蝕等表面處理后方可進行修整加工、重新裝配。汽車自動變速箱零部件表面處理對保證其再制造的質量具有重要意義。

1 鋁鎂合金材質零部件清洗、防腐蝕工藝

金屬鋁和鎂屬兩性金屬，在酸性或堿性條件下都會被腐蝕；同時因化學性質較活潑，暴露在空氣中很快就會被氧化生產氧化鋁和氧化鎂而變色或被腐蝕。所以鋁鎂零部件在表面油污清洗、防腐蝕處理時，必須要考慮到清洗過程中基體不被過腐蝕，并保證清洗后尺寸精度不受影響并能在表面形成鈍態保護膜以防止腐蝕，具體工藝方案如下：

1.1 鋁鎂合金部件除油清洗工藝方案

（1）鋁鎂合金除油清洗原料及參考配比

考慮到鋁鎂屬兩性金屬，除油清洗劑必須要考慮金屬緩蝕和PH值的影響。采用弱堿性除油清洗劑以及離子表面活性劑，同時在清洗劑中加入適量的鋁和鎂的緩蝕劑，防止基體在清洗過程中被腐蝕。可按下列原料及比例配置鋁鎂合金清洗劑（環保無磷）：

碳酸鈉15 g/L，碳酸氫鈉15 g/L，硅酸鈉5 g/L，EDTA二鈉1 g/L，葡萄糖酸鈉5 g/L，表面活性劑5 g/L，鋁鎂緩蝕劑2.5 g/L，水余量。

（2）除油清洗工藝條件和工藝時間

設備條件：超聲波清洗劑（不銹鋼）

工作溫度：40~60℃

PH值：9~11

清洗時間：8~10 min

1.2 鋁鎂合金部件防腐蝕工藝方案

鋁鎂合金防腐蝕的方法有很多種，從環保節能的角度考慮，采用目前最新的環保鋯化工藝，此工藝具有不含磷、不含鉻和重金屬，不需加溫，常溫使用等優點，經過鋯化處理后能在鋁鎂合金表面形成一層納米級致密鈍態保護膜，以提高金屬的防腐蝕能力，可在鋯化處理后再進行一道防銹封閉工序，這樣可達到更完美的防腐蝕要求。具體方法如下：

1.2.1 鋯化處理原料及參考配比

氟鋯酸4 g/L，硝酸鈉1.5 g/L，檸檬酸0.5 g/L，氣相二氧化硅1 g/L，硅烷偶聯劑1 g/L，氨水1 g/L，水余量。

1.2.2 防銹封閉處理原料及配比

三乙醇胺4.5 g/L，硼酸1/L，植酸2.5 g/L，乙醇1 g/L，NTA 0.5 g/L，水性樹脂5 g/L，抗菌劑2 g/L，水余量。

1.2.3 使用工藝條件及工藝時間

（1）鋯化處理

工作溫度：常溫

PH值：3.5~4.5

序時間：浸泡4~5 min；噴淋2~3 min

（2）封閉處理

工作溫度：常溫

PH值：7.5~8.5

工序時間：1~2 min

1.3 鋁鎂合金處理完整工藝流程

噴砂→超聲除油清洗→水洗→水洗→鋯化→水洗→水洗→防銹封閉→吹水→烘干（80~100℃）

2 鋼鐵件零部件清洗、防銹工藝方案

鋼鐵零部件的處理分兩個步驟，分別是除油清洗和防銹封閉，從而達到表面清潔和防銹的目的。

2.1 除油清洗方案

與鋁鎂合金除油清洗劑通用，工藝參數、工藝條件、工藝時間與鋁鎂合金除油清洗也相同。

2.2 防銹封閉方案

與鋁鎂合金防銹封閉劑通用、工藝條件、工藝參數和工藝時間與鋁鎂合金防銹封閉也相同。

2.3 鋼鐵部件處理完整工藝流程

超聲波除油清洗→水洗→水洗→防銹封閉→吹水→烘干（80~100℃）

圖1 表面處理生產線設備布置示意圖

3 清洗、防腐蝕整體工藝布置

3.1 設備布置

表面處理生產線設備布置見圖1.

3.2 鋁鎂合金零部件處理工藝流程

噴砂→①→②→③→④→⑤→⑥→⑦→⑧→⑨

3.3 鋼鐵零部件處理工藝流程

①→②→③→⑦→⑧→⑨

4 實驗及試生產效果

按照上述工藝流程、工藝參數及清洗、除銹、鋯化封閉的原料配比，對自動變速箱零部件進行表面處理，通過試驗及工業化生產，取得了良好的效果。清洗生產線前后對照圖，鋁合金件清洗及鋯化效果前后對照圖，鐵件清洗、防銹、封閉效果前后對照圖見圖2、圖3、圖4、圖5.

圖2 清洗生產線前后對照圖

圖3 鋁合金件清洗前后對照圖

圖4 鋯化前后對照圖（上半部為鋯化前，下半部為鋯化后）

（續下圖）

圖5 鐵件清洗、防銹、封閉效果前后對照圖

5 結束語

該項目從小試、中式到試生產，目前已進入了較穩定的階段。從手工線進入到流水線生產線，解放了大批的勞動力，大大地減輕了工人的勞動強度，并獲得較好和穩定的處理效果，使表面處理后的自動變速箱零部件清潔并具有較好的防腐蝕性能，為保證自動變速箱再制造質量奠定了基礎。

[1]陳森昌，黃志勇，周正兵，等.自動變速器的再制造工藝及特點[J].機電產品開發與創新，2011，24（3）：179-181.

[2]江新兵.基于汽車再制造工程的汽車零部件可再制造性的分析與評估[D].西安：長安大學，2011.

[3]李健.汽車再制造工程及其部件再制造技術的研究[D].武漢：武漢理工大學，2009.

Research on Surface Treatment Technology of Automobile Automatic Transmission

LAI Jun-rong1，WEN Feng-zheng2，ZHONG Yao-wen3
（1.Guangxi University of Science and Technology，Liuzhou Guangxi 545005，China；2.Mei Shuo Metal Surface Technology Co.，Ltd.，Fuoshan Guangdong528006，China；3.Guangzhou Huadu Global Automatic Transmission Co.，Ltd.，Guangzhou Guangdong 510000，China）

In this paper，the surface treatment process of automobile automatic transmission is studied.Describes the production line of parts cleaning，rust，corrosion and other surface treatment production processes and process parameters and the ratio of raw materials.

automobile automatic transmission；remanufacturing；processcontinuous line；production surface treatment

U463.212

A

1672-545X（2016）11-0128-03

2016-08-18

項目資助：廣州市花都區科技項目資助：基于化學拋光清洗劑的再制造自動變速箱自動清洗工藝研究（花科信字[2013]52）

賴君榮（1946-），女，廣西柳州人，高級工程師，研究方向：汽車化工。