北京奔驰研发实验室腐蚀检测能力建设,和运行探索

来振华，宋伟伟

（北京奔驰汽车有限公司，北京 100176）

在汽车生产制造中，涂装对其外观和防腐性能至关重要，汽车涂料中的电泳涂层对车身的耐腐蚀性能起着关键作用，色漆和清漆对涂层外观、耐光老化、光泽和颜色等方面具有重要作用，也是评价汽车质量的直观指标[1]。北京奔驰作为先进的世界级豪华汽车制造企业，对汽车生产过程中的质量控制尤为重视[2]，根据戴姆勒的质量考核要求，定期从喷漆车间抽样进行全面腐蚀检测是监控涂层质量的重要手段。同时，由公司采购部和戴姆勒中国主导的国产化供应商腐蚀考核放行，通过耐腐蚀性能测试评价零部件的质量稳定性。

在北京奔驰本土化腐蚀检测能力建设之前，涂层腐蚀检测项目均在戴姆勒德国实验室进行，相关测试工作反馈响应并不及时，沟通效率低，每年产生较多的测试和运输费用。研发中心实验室相关部门通过整合资源，致力于全面提升涂层腐蚀试验能力，承接喷漆车间和国产化零部件的腐蚀考核试验，本文对北京奔驰研发实验室腐蚀检测能力本土化建设和运行探索工作进行了总结。

戴姆勒试验专家组将材料试验项目分为A、B和C三类，如表1所示，针对不同类别的试验项 目，所要达到的要求也有所不同，其中A类最为严格，这类试验项目结果不仅受设备、环境和试剂的影响，而且受检测人员操作的影响，该类检测项目对检测人员的业务素质提出了更高的要求，涂层腐蚀检测所用到的方法标准大部分属于A类试验。

表1 试验项目分类

涂层腐蚀考核试验主要是通过环境模拟和加速腐蚀的试验方法进行汽车金属零部件和涂镀层件的耐腐蚀性能评价[3]，主要试验对象包括车身漆板、全漆板、电泳件、金属涂层件和塑料镀层件等样品，按照戴姆勒标准从膜厚、附着力、耐机械损伤和盐雾腐蚀等方面系统地评价样品的防腐性能[4-5]，在喷漆生产中可用于监控涂层质量稳定性，为生产过程考核提供试验技术支持。在戴姆勒质量体系中常用的涂层腐蚀考核项目及用到的主要仪器设备和试验标准如表2所示。

表2 涂层腐蚀考核试验项目

2.1 实验室条件

研发中心材料实验室拥有一系列腐蚀检测相关的仪器设备，如表3所示，盐雾箱、温湿度箱、石子冲击仪、高压水冲击仪和划格划痕刀等测试设备均为德国进口，与戴姆勒德国实验室仪器设备保持一致。实验室人员中有资深腐蚀试验专家， 曾去戴姆勒德国实验室交流学习，熟悉戴姆勒涂层腐蚀检测方法标准和操作流程；
也有金属腐蚀分析理论扎实的检测专家，具有汽车试验专业高级工程师职称，熟练掌握腐蚀检测试样前处理、试验操作、试验维护和腐蚀评价等相关技能。材料实验室拥有戴姆勒标准信息系统DocMaster的账户，可以查询相关测试标准，并持续追踪更新版本。

表3 实验室涂层腐蚀检测设备

材料实验室的涂层腐蚀测试项目通过了ISO17025实验室管理体系标准的认可[6]，材料实验室通过日常开展的金属盐雾腐蚀、涂层机械性能和腐蚀评价等工作，积累了丰富的涂层腐蚀和机械性能测试经验。通过与戴姆勒德国实验室和生产过程腐蚀考核专家的技术交流，提升了人员的试验操作和腐蚀评价能力。参照戴姆勒试验专家组的审核标准，从设备、人员、方法标准和环境控制等方面不断查找不足，直至相关腐蚀检测能力可以达到戴姆勒认可的水平。

2.2 实验室能力提升

材料实验室腐蚀检测能力的提升，主要从影响试验结果的仪器设备、试验环境、方法标准和人员操作等方面进行加强和完善，并通过参加实验室间比对评估材料实验室的腐蚀检测能力水平。

对于仪器设备，要保证仪器设备的准确性和精确性，并持续维持在良好的水平。试验设备按厂家建议定期进行维护保养，保证设备的温湿度控制器、传感器和流量泵、喷嘴和压缩机等主要部件正常。设备的校准工作由合格计量机构进行，每年定期对相关设备进行校准，对于试验中所用到的温度、湿度和压力等关键参数进行校准，均获得了满意的结果。对于试验环境，实验室重视基础设施，保障试验在标准要求的条件下稳定运行，在空间上合理布局不同仪器设备，实验室配备专用空调和去离子水处理系统，安装盐雾箱排风罩等一系列工作，试验运行所需的水、电和压缩空气供应稳定，温度和湿度控制符合试验标准要求。对于方法标准和人员操作方面，安排专人定期对试验标准查新，组织学习戴姆勒测试标准，并将三十余项试验标准翻译成中文版本，有利于工作中使用交流。在试验中，人员操作按照戴姆勒要求的操作规程进行，经过戴姆勒试验专家的系统培训，实验室技术人员掌握了试验操作和结果评价的能力。

为验证材料实验室的涂层腐蚀检测能力，积极与国际国内知名第三方检测机构进行试验比对，铜加速乙酸盐雾、丝状腐蚀和石子冲击等试验参加德国标物局组织的国际能力验证，获得优异的成绩，德国标物局组织的能力验证是获得戴姆勒认可的。中性盐雾试验参加北京中实国金的能力验证，获得满意的结果。循环盐雾试验和腐蚀评价，与戴姆勒德国实验室进行实验室间比对试验，对试验后样品的多项腐蚀指标进行评价，双方得出的结果具有良好的一致性。石子冲击、高压水冲击和涂层厚度等六项试验项目，与国内知名第三方检测机构进行实验室间比对，双方试验结果一致。

北京奔驰研发中心材料实验经过设备校准维护、环境控制改善、方法标准学习、实验室间比对和人员培训等系统准备工作，材料实验室的涂层腐蚀检测能力最终获得了戴姆勒试验专家组的认可。在材料实验室腐蚀检测能力本土化运行中，承担了一系列重要的腐蚀检测工作，为公司生产支持和国产化零部件考核提供了重要的支持，同时在团队人员发展和学术创新方面也取得了较好的效果。

材料实验室承担了北京奔驰各喷漆生产线质量考核试验，试验检测是监控喷漆车间涂层质量稳定的重要措施之一。根据质量考核计划定期从不同的喷漆车间取样进行性能测试，主要包括磷化工艺、电泳工艺、涂胶工艺和全漆工艺的质量检测试验，采用扫描电镜观测磷化板的表面形貌和晶粒尺寸（见图1），测试磷化工艺的稳定性[7]，采用盐雾试验加速腐蚀方法检测电泳板和全漆板的耐腐蚀性能[8]（见图2），采用涂胶粘接试验检测涂胶与漆膜的匹配性和烘烤工艺[9]，采用石子冲击和划格等涂层机械性能试验检测涂层耐机械损伤和附着力性能[10-11]，在材料实验室通过八类试验项目全面系统地监控喷漆生产线的质量稳定性，为公司生产提供技术支持。与之前在戴姆勒德国实验室进行试验相比，响应及时且工作效率高，每年可节省数百万元试验费用。

图1 磷化板形貌

图2 涂层板盐雾试验

对于北京奔驰国产化零部件的供应商，由于生产线搬迁、调试、工艺变更以及周期性考核需要进行腐蚀考核放行试验，公司采购部和戴姆勒中国主导的考核放行试验安排在材料实验室进行，能够获得高效及时的试验结果反馈，提高了工作效率。在2021年，材料实验室进行了铝制轮毂（见图3）、电池板涂层、铰链样品、金属电泳件和改良磷化剂等产品的一系列腐蚀考核试验，为委托方的质量确认和考核放行提供了强有力的试验支持。经统计，相关腐蚀考核试验参照第三方测试机构收费标准，可节约试验费用五十余万元。

图3 轮毂腐蚀试验

腐蚀检测能力本土化运行在团队人员发展和学术创新方面取得了较好的效果。在团队人员发展方面，材料实验室通过将涂层腐蚀检测项目融入戴姆勒认证体系，极大地提高了人员的试验检测和分析问题的综合业务能力，逐步发展为腐蚀试验专家。在学术创新方面，技术人员在工作中针对典型的腐蚀问题分析，及时进行经验总结，针对异型部件开发设计了试验用工装，在学术论 文和专利方面均取得了优秀成绩。

戴姆勒集团对产品质量有着严格的要求，在全球贯彻“同一品牌，同一质量”的理念，北京奔驰材料实验室腐蚀检测项目都采用戴姆勒所要求的仪器设备、方法标准和人员操作流程，腐蚀检测能力获得了戴姆勒的认可，为公司喷漆车间涂层质量监控和国产化零部件腐蚀考核提供了强有力的支持。随着北京奔驰产量提高和全面电动化战略实施，材料实验室不仅要持续保持腐蚀检测的能力，而且要不断扩展符合公司战略的检测能力，未来应该从以下几个方面努力完善。

1）试验方法标准与戴姆勒保持一致，对所用标准定期查新，关注戴姆勒标准库中测试标准更新换版，加强与戴姆勒德国实验室的交流合作，就标准中条款的更新修订，与戴姆勒试验专家保持沟通。

2）材料实验室应多参加对外交流，持续参加戴姆勒认可的德国标物局组织的国际能力比对试验，加强与通标SGS、德凯（DEKRA）、上海易马和华测等第三方检测实验室的技术交流，组织实验室间比对，使材料实验室保持与知名第三方实验室一致的检测能力。

3）加强与供应商就产品检测评估方面的交流合作，多了解零部件生产工艺，分析产品问题产生的根本原因，与知名供应商德国汉高、PPG涂料和中信戴卡等企业自有检测实验室交流合作。

4）北京奔驰材料实验室腐蚀检测项目均为静态腐蚀试验，缺少整车在盐雾和湿热等外部环境的动态腐蚀试验项目，对于戴姆勒汽车动态腐蚀试验基础设施和试验后整车拆解评估了解较少，随着北京奔驰在国内产量提高，未来在许可的条件下可以完善相关测试能力。

推荐访问:能力建设 腐蚀 实验室