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第 13 卷

2025 年

12 月刊

汽车工业中的抛喷丸强化应用

第 13 卷 - 2025 年 12 月刊
抛喷丸强化处理对电动车而言是一个有吸引力的工艺吗?
Mario Guagliano

Mario Guagliano

我最近参加了在美国印第安纳州Purdue University举办的ICSP15会议。除了聆听非常精彩的报告和参观令人惊叹的Indianapolis Motor Speedway Museum之外,我还与来自多个国家的学者、工程师和技术人员进行了交流。我感受到,他们中许多人都在关注电动车(EV)在全球市场普及后,可能带来的影响。

事实上,电动车的快速发展正在重塑整个汽车产业,推动对能够提升效率、可靠性与安全性的创新技术的需求。然而,由于电动车在结构上与传统内燃机车(ICE)不同,一些人推测,从内燃机车转向电动车可能会减少抛喷丸强化处理的市场。那么,这种看法是否正确,或者真的会发生吗?

首先,一个主要的关注点在于齿轮。虽然许多电动车使用的齿轮系统比传统汽车更简单,但高速电动马达要求齿轮齿面能承受极高的转速与扭矩波动。众所周知,抛喷丸强化处理能够提高齿轮的疲劳强度,减少点蚀与表面裂纹的风险。因此,我认为抛喷丸强化处理仍将继续被用于改善这些关键部件。

另一个重要方面是底盘的轻量化,这对提升电动车续航里程至关重要。铝合金与先进高强度钢材在车架与悬挂部件中的使用越来越普遍,但这些材料容易受到疲劳损伤。抛喷丸强化处理能在材料表层引入压应力,大幅提升疲劳强度,从而使设计师能在不牺牲安全性的前提下,采用更薄、更轻的部件。

至于电池外壳与安全结构,这些部件必须能够抵抗振动、冲击与热膨胀。外壳通常由铝制成,在反复载荷循环下可能出现微裂纹。抛喷丸强化处理及相关工艺同样可以应用于这些部件,以提升其耐久性与可靠性。

此外,还有许多将在电动车中继续使用的部件,例如悬挂弹簧、螺栓及其他紧固元件,这些仍然是电动车的关键部件。长期以来,抛喷丸强化处理一直是提升此类零件寿命的标准工艺,其重要性在电动车设计中依然不减。

我还想进一步强调的是,电动车制造越来越多地依赖增材制造(3D打印)技术,无论是在原型制作还是复杂零件的批量生产中。然而,这类零件通常表面粗糙且存在较高的残余拉应力。抛喷丸强化处理是一种高效的后处理工艺,能改善表面质量、减轻缺陷并显著提高疲劳强度。

我同样相信,与其他表面处理方法相比,抛喷丸强化处理具有许多吸引人的特性:它不需要化学浴或高能耗,符合电动车生产的可持续发展目标。此外,该工艺适用于多种材料、性价比高,并且可以与其他工艺(如硬质涂层或阳极氧化)结合使用,以进一步提升性能。

随着电动车技术的持续进步,我乐观地认为,抛喷丸强化处理将继续作为一项关键技术,帮助电动车满足消费者与监管机构的高标准要求。

MFN特约编辑
义大利米兰大学教授
邮编:20156 义大利米兰
邮箱:mario@mfn.li