Revêtement électrophorétique du boîtier du moteur : processus, spécifications et liste de contrôle de l'acheteur

Plus tôt cette année, un fabricant européen de pompes a rejeté 3 000 carters de moteur en acier estampé après un test au brouillard salin de 240 heureseures. L'alésage du stator, les interstices des ailettes et la poche derrière le passe-câble présentaient des lignes rouges de rouille, tandis que les faces externes semblaient impeccables. La cabine de pulvérisation avait recouvert toutes les surfaces qu'un pistolet pouvait voir et avait raté toutes les surfaces qu'elle ne pouvait pas voir.

Le résultat est un film uniforme et étroitement lié qui surpasse l'apprêt appliqué par pulvérisation en termes de résistance au brouillard salin, de couverture des bords et d'utilisation du matériau. Les sections ci-dessous couvrent les étapes du processus, les chiffres à inscrire dans une demande de prix et les points d'audit qui séparent une ligne d'e-coat contrôlée d'un réservoir de trempage ambitieux.

Pourquoi le revêtement électrophorétique est spécifié pour les carters de moteur en acier

L'E-coat est spécifié pour les carters de moteur car la corrosion commence à l'intérieur et non à l'extérieur. Un alésage de stator subit de la condensation à chaque cycle thermique : le moteur chauffe pendant un cycle de service, puis se refroidit et aspire l'air humide dans la cavité du boîtier. Une fois que l'humidité se dépose sur un alésage non revêtu, de la rouille rouge se forme et des particules d'oxyde libres migrent vers la chambre du roulement et l'entrefer du rotor.

Le revêtement électrophorétique élimine cette cause profonde : le champ électrique attire la peinture dans l'alésage, derrière les nervures de contrainte et le long du cordon de soudure, maintenant l'épaisseur du film à environ 5 microns sur la pièce. L'application par pulvérisation oscille de 20 à 40 microns entre les faces plates et les bords.

Un carter de moteur en acier typique dans la plage d'alésage de 100 à 160 mm constitue la meilleure référence de qualification pour le revêtement électronique, car son rapport longueur/diamètre d'alésage correspond aux cadres industriels plus grands.

Le processus E-Coat en quatre étapes : du prétraitement au durcissement

Chaque défaillance d'une couche électronique (cloquages, trous d'épingle, mauvaise adhérence) est due à l'une des quatre étapes du processus. Un boîtier peut réussir un audit visuel et néanmoins échouer sur le terrain si la conductivité du bain de prétraitement dérive au-delà de sa fenêtre.

1. Prétraitement. Le dégraissage alcalin élimine les huiles d'estampage, suivi de rinçages à contre-courant et d'un revêtement de conversion au phosphate de zinc ou au zirconium. Une conductivité de rinçage final inférieure à 5 microsiemens/cm est la limite d'acceptation.
2. Immersion. Le boîtier est immergé dans le bain, contenant généralement 18 à 22 pour cent de solides pour l'époxy cathodique. Une tension continue de 150-300 V dépose le film ; le temps sous tension contrôle l'épaisseur à environ 1,5-2,5 microns par seconde.
3. Rinçage par ultrafiltration. Les rinçages par ultrafiltration en boucle fermée récupèrent la peinture et lavent le film non durci sans le dissoudre. Une membrane bloquée se manifeste par des taches entraînées et une conductivité croissante du bain.
4. Guérir. Le film réticule à 170-180°C pendant 20-30 minutes. Undercure laisse un film doux; la surcuisson fragilise le polymère.

Épaisseur du film, normes et ce qu'un acheteur doit spécifier

Spécifiez un film minimum de 18 à 25 microns sur les faces externes, 10 à 15 microns à l'intérieur des alésages, et vérifiez l'adhérence au brouillard salin et aux hachures croisées. Chaque cible ci-dessous est associée à sa norme de test.

Les mêmes normes s'appliquent à toutes les tailles. Les boîtiers à paroi épaisse d'un alésage supérieur à 260 mm nécessitent un film sur toute la longueur de l'alésage ; L'angle de dépouille au niveau de la bride est l'endroit où les erreurs d'épaisseur apparaissent en premier.

Boîtier moteur à paroi épaisse de 343 mm de diamètre intérieur avec base et patte de levage soudée Conçu pour les moteurs industriels de très grande taille, ce boîtier offre une épaisseur de paroi de 6 mm, un bornier soudé et un pied de montage pour un support stable dans les applications exigeantes telles que l'exploitation minière et la propulsion marine. Voir le produit →

La carte ci-dessous provient d'un boîtier soudé d'alésage de 140 mm sur une ligne époxy cathodique contrôlée :

Si l'alésage est usiné après revêtement, les valeurs du film n'ont aucun effet sur les tolérances d'ajustement à la presse. Si l'alésage revêtu correspond à la surface d'ajustement, soustrayez le film mesuré de la tolérance d'interférence et effectuez un test d'ajustement à la presse avec des échantillons revêtus.

Sélection de résine pour le revêtement électronique du boîtier du moteur : époxy, acrylique ou hybride

Spécifiez l'époxy cathodique par défaut, l'acrylique uniquement lorsque la couleur ou la stabilité aux UV est une exigence stricte, et les systèmes hybrides lorsqu'une seule ligne doit satisfaire à la fois aux objectifs de corrosion et d'esthétique.

Pour les carters de moteur en acier à parois épaisses exposés aux produits chimiques de lavage et au sel de déneigement, le revêtement électrophorétique du carter moteur spécifié est généralement une construction époxy cathodique de 25 à 30 microns avec des résultats de brouillard salin supérieurs à 400 heures. Les moteurs de pompes humides utilisant des boîtiers en tubes d'acier suivent la même règle ; un corps de tube n'a pas d'arêtes vives, le film reste donc uniforme sur toute la circonférence.

Boîtier de moteur à paroi épaisse en tube d'acier sans soudure de 127 mm de diamètre intérieur Fabriqué avec précision à partir de tubes en acier sans soudure d'une épaisseur de paroi de 7,9 mm, ce boîtier offre une rigidité structurelle et une résistance à la fatigue supérieures, idéales pour les environnements industriels intensifs nécessitant durabilité et résistance à la torsion. Voir le produit →

Revêtement électrophorétique vs revêtement en poudre : quels changements pour l'acheteur

E-coat gagne en termes de couverture interne et d'uniformité du film ; la poudre gagne en termes de construction de film externe, de résistance aux chocs et de gamme de couleurs. Sur les carters de moteur, les deux sont souvent combinés.

Un modèle courant est une couche de base e-coat plus une couche de finition en poudre sur la face externe exposée : l'alésage bénéficie d'une protection complète contre la corrosion et la face extérieure reçoit une finition plus épaisse, résistante aux rayures et de couleur assortie.

Auditer la ligne E-Coat d'un fournisseur avant de passer commande

Vérifiez le bain, pas la brochure. Demandez les journaux de titrage, les enregistrements de conductivité et les cartes de films des 30 derniers jours de production ; traitez un seul certificat de brouillard salin comme une documentation et non comme une preuve.

Un fabricant tel que Jiangsu Yufeng Electric Co., Ltd., qui gère l'ensemble du processus depuis le formage de l'acier jusqu'au traitement de surface dans une seule usine, peut documenter l'historique du bain et du prétraitement pour chaque jour de production.

Une ligne contrôlée maintient l'épaisseur du film Cpk au-dessus de 1,33. Une ligne incontrôlée oscille de 10 microns ou plus entre les lots, et ces oscillations sont directement corrélées aux retours sous garantie en service humide ou de lavage.

Foire aux questions

Combien de temps le revêtement électrophorétique protège-t-il un carter moteur ?

En service intérieur, une couche époxy cathodique de 20 à 25 microns sur un boîtier en acier correctement prétraité empêche la rouille rouge au-delà de 240 h selon la norme ASTM B117 et pendant des années en intérieur. Les applications en extérieur ou en lavage nécessitent un film plus épais ou une couche de finition en poudre.

Le revêtement électronique affecte-t-il les tolérances d'ajustement par pression sur l'alésage du stator ?

Si l'alésage est usiné après le revêtement, l'e-coat n'a aucun effet sur l'ajustement. Si l'alésage revêtu correspond à la surface d'ajustement, soustrayez le film de 10 à 15 microns de la tolérance d'interférence et effectuez un test d'ajustement par pression avec des échantillons revêtus.

Le revêtement électronique peut-il être appliqué sur les carters de moteur en acier inoxydable ?

L'E-coat adhère à l'acier inoxydable après prétraitement, mais il est rarement spécifié sur les carters de moteur en acier inoxydable 304 car le métal résiste déjà à la corrosion. Il est utilisé uniquement lorsqu'une isolation galvanique, une couleur ou une finition uniforme est requise.

Qu'est-ce que le revêtement électronique ajoute au coût d'un carter de moteur en acier ?

Sur un boîtier d'alésage de 100 à 160 mm, l'e-coat ajoute 3 à 8 % au coût des pièces, en fonction du volume, de l'épaisseur du film et du fonctionnement ou non de la ligne. L'utilisation du matériau proche de 95 pour cent le maintient en dessous de l'apprêt appliqué par pulvérisation.