最近访问了Electrolube与该公司涂层部技术总监Phil Kinner进行了会面。 作为保形涂层领域的专家,Kinner解释了保形涂层在汽车行业的各种应用中的作用。
Starkey: Phil,谢谢你邀请我过来。 我们将您作为保形涂层方面的专家。 而汽车行业现在非常强劲,特别是在欧洲和德国。 汽车行业对解决方案方面和应用适当的保形涂层方面有一些什么样的需求?
Kinner:这个问题用你的方式说出来非常有意思。 正确的产品从来都是妥协的产物。 对保形涂层的要求是如此之多并且非常多样,以至于可能不存在正确的产品。 历史上,汽车制造商已经针对不同的应用使用了多种涂层,但是我们看到的越来越多的是标准化的一种或两种涂层,涵盖所有的不同应用。
对我们来说真正影响重大的是涂层的性能要求大大提高了,因为他们寻求的是最终舱内与舱底或外部应用相同的保护水平。 我们面临着比任何时候都更大的挑战和更强的性能要求,所以这对我们来说是具有挑战性的时刻,也是我们得以成长的时刻。
Starkey: 如果不会透露你们的商业机密的话,能不能告诉我们这些应用使用了什么类型的材料?
Kinner:从1999年开始,溶剂排放监管成为了一个越来越严重的问题。
Starkey:的确,那么你们是在做无溶剂或水基的产品吗?
Kinner:我们在做无溶剂涂层,水基我们做的很少。这绝对是行业的未来。 对我们来说,我们有各种不同的解决方案,从紫外线固化聚氨酯到双组分聚氨酯无溶剂涂层。
我们所看到的是,某些特殊材料能提供优秀的性能和出色的保护,帮助我们真正满足和超越汽车制造商的要求。
Starkey:他们通常使用什么样的涂层方法?
Kinner:据我们所知,选择性涂层是主要的施工方法,这并不奇怪,因为其是自动、可重复的,并且机器不会累。它不会有周一上午的沮丧或周五下午的疲劳。它会一直做同样的事情,这正是汽车行业在寻找的。 然后,根据零件的设计,还是会有一些浸涂,但我认为这在无溶剂材料情况下会越来越困难,所以我认为选择性涂层将受到更多采用。
Starkey:你们会对配方进行有效地调整以适合涂层方法吗?
Kinner:当然。一个关键的要求是材料能够真正在设备上工作,以在用户的加工过程中给出最佳结果:无缺陷,无气泡,无空隙,完全润湿和完全均匀。 我们自己投资购买了涂层设备,以便我们在实验室里进行测试,它也是我们开发过程的关键部分,以确保我们所做的任何产品都非常适合批量生产。
Starkey:你们和涂层设备制造商建立了密切的合作关系吗?
Kinner:当然。 这两者之间的联系总是非常紧密的。出现问题要么是因为不好的材料要么是因为不好的机器,最终都会造成糟糕的加工过程,所以,对我们来说,重点是真正有一个好的加工过程。 我们自己做了很多工作,然后我们一旦有一些值得高兴的东西,我们就会与设备方面的人员进行非常密切的合作,以确保他们能继续改进,使它完美。
Starkey:你如何看待未来的要求,以及你预计能够解决哪些未来的需求?
Kinner:我认为传统的热冲击是最难的测试之一。 过去,对涂层组装的零件来说,这是一个破坏性测试,旨在找出设计中的弱点。 这真的是我们的非常重视的测试,一定要确保能够通过一千次热冲击。 我认为现在2000, 3000, 4000次热冲击循环正在成为正常的要求。
Starkey:能给出一些你所说的“热冲击”相关的数据吗?
Kinner:我最近遇到的是-40°到+ 140°C的测试,每分钟的变化率大于30°,所以我认为这是为了模拟一辆停在冬天的北美某个地方的汽车,电路是冷的,一旦汽车启动,一切都开始变暖,并达到其工作温度。这绝对是一个挑战。 像我说的,我们遇到的循环数越来越多,越来越难通过的标准和温度范围。 不算太久以前,105°真的是最高点了,而现在140°C是几乎所有东西的普通标准。
Starkey:这周我还听见有人在说180°C。
Kinner:之后就是180°C了,我认为以后还会变得更高,也会是双组分技术变得越来越适用的时候,因为这远远超过了单组分有机材料的能力。双组分材料使我们能够获得更宽范围的性能。另一个我们看到很多的是冷凝测试。
Starkey: 我知道你们一直和国家物理实验室(NPL)的人密切合作,进行冷凝测试。能跟我们聊聊详情吗?
Kinner:当然。 历史上,最困难的事情之一实际上是进行具有可重复性的冷凝测试,因为测试舱被设计成能够保持标准条件,或任何设置的条件。 所以,如果你设置在40°C / 93%RH的条件下运行,并且试图诱发冷凝,机器就会说,“等一下,条件有点不正常!我要把额外的湿度去除”或者, “我需要再加一些来保持标准条件。”所以,其实NPL和我们一直专注于开发一个测试方法,其中我们只改变基板的温度,而测试舱内的条件保持不变,所以我们实际上是在电路板本身之上创造微气候。
很多车厂都将这些测试作为其性能规格的一部分。 根据由谁来做,使用哪种试验舱,哪个月的多少号以及星星如何排列,也许你会通过也许你不会通过。 因此,NPL的目标是创建一个更具重复性的标准化的测试方法。 对我们来说,这是一个很好的机会来了解材料面临着什么挑战,以及什么材料能得到非常好的冷凝测试结果。
Starkey: 你认为汽车行业有没有在寻找国际接受的规格标准? 还是每个OEM都想控制和设置自己内部的规格标准?
Kinner:我认为两种情况都有,但更多的是后者。 他们大多有自己的标准,并且大部分都差不多,有一点点不同而已。 对我们来说,如果有一个国际标准就太好了。 我认为创建一个标准化的方法,不管通过和不通过的标准,标准化的方法才是重要的部分,能让我们都可以确定如果我们把材料进行测试,我们将能够得到满足以下两个条件的结果:A,代表现实中的性能;B,可重复性并且可靠。
Starkey:你们与NPL的合作是否会产生某种商定的标准?
Kinner:这正是我们的目标。有很多汽车一级供应商参与了这个项目,所以我希望有一个大家都认同的标准化的测试。但是像我所说的,建立测试方法是这个过程的关键部分。只要这还是测试的核心部分,那么我认为OEM和一级供应商根据自己的要求对其进行定制是完全正常的。对于我们来说,这是一个很好的制造出对冷凝环境有强大防护能力的涂层的机会,我们已经与NPL联合发表了很多论文,并且我们也对自己的双组分材料的真正优势了解得更加清楚。它们具有固有的更强的阻隔性能,并且还被配制成更厚的涂层,能够更好地封装器件,以获得更好的覆盖,并且能够经受行业的
热冲击循环要求。这是一个真正伟大的过程,我们要真正表明,技术正在按照我们认为它应该的方式在前进。
Starkey:还有什么你想跟我们谈的吗?
Kinner:是的,我们还能谈谈腐蚀。 我们刚刚谈到的最后一点,改进的阻隔性能,改进的厚度和边缘覆盖,几乎我写过的每一份论文,以及几乎每一篇我读过的关于在腐蚀性环境中的保型涂层的论文,结论基本上都是没有涂层的地方就没有任何保护。 所以对我们来说,这就是封装引脚的能力,并保证在所有脆弱的部分都有良好的覆盖。
对于有冷凝、盐雾、腐蚀性气体的环境来说也是一样的情况;我们可以达到一个完全不同的保护领域,获得跟灌封接近的保护效果,其远强于传统的薄保形涂层的效果。 所以这是一个提高保护的机会,但也有一种情况就是保形涂层不能提供足够的保护,但灌封又有点过度。 所以,在这个中间会有一个有趣的空间,人们能够减少重量,减少其材料的热绝缘特性,并减少组件的一些压力。
Starkey:一旦确定了配方,剩下的就是交互式应用工程了。 不仅仅是在“应用”的意义上进行涂层,而是为正确的目的寻找合适的材料。
Kinner:对,还有制定、修改配方和真正了解想要达到的目标,使得我们提供的东西能够完美工作,所以用户并不需要费精神使其完美。
Starkey:作为Electrolube,你们不仅仅是提供标准的产品,并说,“就这样,爱买不买。” ,而是以定制产品以使其符合要求。
Kinner:当然了,这是我们的目标,我们大多数时候都做到了。还有最后一件事,可能有一点不合时宜,但锡晶须缓解是另一个与覆盖相关的问题。 保形涂层是已被证明的锡晶须缓解策略,改进的覆盖率,改进的二组分材料的厚度在减少锡晶须方面显示出巨大的优势,因此真的有非常多好处。
Starkey:这真是太好了。 Phil,与你聊天真的很开心,非常感谢。
Kinner: 谢谢。