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电泳涂装的哪些因素会对滑移摩擦系数结果产生影响呢?让我们通过实验为您解答!

电泳涂装的哪些因素会对滑移摩擦系数结果产生影响呢?让我们通过实验为您解答! 兹懋Zmart
2021-10-28
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导读:汽车底盘及车身零件基本都是电泳漆进行防护,不同厚度的电泳漆会导致分界面摩擦系数不同。


前言



汽车底盘螺栓连接的许多位置都受到横向剪切载荷,在螺栓的选型校核计算过程中,结合面摩擦系数是计算受到剪切方向载荷(如下公式)的螺栓连接非常重要的一个参数,该数值取值大小会较大影响着螺栓选用的规格和性能等级。
             
汽车底盘及车身零件基本都是电泳漆进行防护。电泳涂装的工艺参数如电压、PH值、时间、溶剂含量,溶剂温度、烘烤温度都会影响电泳质量。其中不同的电泳参数会造成电泳漆厚度不同,同时会造成分界面摩擦系数不同。以下是对某一连接点不同厚度电泳漆与铝套管摩擦系数的研究。(注:不同厂家及不同的摩擦副材料会得到不同结果)








01

样件选择




结合面抗滑移系数对螺栓的选用有重要影响,对于同样外载荷4kN,采用扭矩法拧紧,结合面摩擦系数取0.15时,至少要选择M12-10.9的螺栓,如果结合面摩擦系数取0.20,则选择M10-10.9的螺栓即可满足要求。
本次实验为测验电泳漆膜厚度对滑移系数的影响,选用100μm厚度,60μm厚度,50μm厚度和40μm厚度,四个不同厚度的样品进行单面滑移系数验证,另外摩擦副材料为铝合金衬套结构,样品如下。
             





02

实    验




该处连接螺栓为M12螺栓,轴力即压紧力设置为55KN,通过压力环传感器控制拧紧。拧紧结束后用压力机进行压力试验。

                         


测试单个样品压力曲线曲线如下图所示。滑移力取值根据滑移曲线取弹性段的终点作为滑移起始点计算滑移摩擦系数。


测试结果如下表所示:





03

分    析




不同的电泳漆膜厚度,测得滑移摩擦系数有差异

涂层厚度100μm滑移摩擦系数0.70;60μm和50μm测试滑移摩擦系数差异不大,在0.10-0.14范围内;涂层厚度40μm,摩擦系数0.16-0.17范围内。

从本次测试结果分析,镀层厚度40μm得到的摩擦系数比较大,在同等夹紧力下更不容易发生滑移。在防腐等满足的条件下,建议选取更高摩擦系数。




04

总    结



不同的电泳漆材料、电泳漆厚度及不同的处理工艺,电泳漆表面的摩擦系数差异较大。同时与不同的摩擦副材料及摩擦副材料不同的表面状态(如凸点,鱼纹,表面颗粒)等配合都会对应不同的滑移摩擦系数。
   在螺栓接头的设计中,往往
没有经过实际实验测试验证,而借助以往的经验或者VDI2230推荐值进行设计,往往范围较大,且目前华测智科经过验证许多表面滑移系数与经验不符。下表为推荐值,滑移系数取低则,容易造成螺栓选型工工艺较大,滑移系数取值偏高容易导致滑动。



        由此实验看出,影响滑移摩擦系数的因素有很多,这些因素造成的测试及计算结果也都不同。如果您也有类似的实验需求,那不妨了解下我们的实验室
       根据滑移系数测试要求,制作滑移测试工装,既能测试单面滑移,又能测试双面滑移及旋转滑移。轴力采集使用Kistler传感器,单面滑移采用滑轨,双面滑移采用特定结构固定。能够连接结构特点既能测试在样品实际的滑移系数,又能单独测试两个材料。除上述的单面滑移,以下为实物滑移测试及旋转滑移测试案列图片。


实物滑移测试


旋转滑移测试



       想了解我们的实验室相关情况,请联系小编微信:18017569687


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      作为德国领先紧固技术在中国的代言人,旨在通过引进最先进的紧固技术助推中国先进制造业的发展。兹懋是来自德国的Kistler Remscheid (原Schatz)、ECM Datensysteme、AFS先进连接技术研究所驻中国的全权代表机构。提供源自德国的螺纹紧固连接检测、校准、分析的仪器设备,以及紧固连接全寿命周期的解决方案,并定期举办专业的紧固培训研讨会,深受业内好评。



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