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塑料 | 橡膠 | 纖維 | 復(fù)合材料 | 涂料、油墨及膠粘劑 | 天然高分子 | 新產(chǎn)業(yè) | 標(biāo)準(zhǔn) | 技術(shù)項(xiàng)目 | 返回首頁(yè) |
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表面工程中防銹、電鍍、表面強(qiáng)化及改性技術(shù)、涂裝是汽車工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，特別是涂裝技術(shù)，綜合了表面轉(zhuǎn)化（Conversion Coating）和高分子涂層（Polymer Coating）等技術(shù)，已成為汽車制造中最主要的工藝技術(shù)之一。同時(shí)，本世紀(jì)汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，又極大地推動(dòng)了包括涂裝在內(nèi)的表面工程技術(shù)同步發(fā)展。
本文以汽車涂裝為主，簡(jiǎn)明介紹表面工程技術(shù)在中國(guó)汽車工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展。
1.中國(guó)汽車工業(yè)表面工程技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步
大量資料表明，國(guó)內(nèi)外每年因銹蝕造成的損失相當(dāng)驚人，據(jù)世界銀行最近發(fā)布，1996年美國(guó)國(guó)民總產(chǎn)值為國(guó)為74335億美元，因金屬腐蝕損失為2000億美元，約占國(guó)民生產(chǎn)總值的3.7%。汽車是以鋼材為主的工業(yè)制品，如不解決腐蝕問(wèn)題，將嚴(yán)重影響汽車的使用壽命和外觀，因此汽車自問(wèn)世之初，就與表面工程結(jié)下了不解之緣。1886年，“汽車之父”卡爾?奔馳在德國(guó)斯圖加特制造第一輛汽車時(shí)，就用油漆進(jìn)行防銹和裝飾。100多年過(guò)去了，現(xiàn)代汽車不僅是集現(xiàn)代工業(yè)成就之大成的工業(yè)品，更是技術(shù)與藝術(shù)完美結(jié)合的藝術(shù)品，其間以汽車涂裝技術(shù)為代表的表面工程，為汽車的發(fā)展發(fā)揮了巨大作用。
中國(guó)汽車工業(yè)起步于50年代，近半個(gè)世紀(jì)來(lái)，伴隨著中國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展的坎坷歷程，汽車涂裝從載重汽車車身涂裝發(fā)展至轎車車身涂裝，堅(jiān)持引進(jìn)、消化和開(kāi)發(fā)的道路，使中國(guó)汽車涂裝技術(shù)逐步現(xiàn)代化。
1956年前，中國(guó)汽車維修涂裝處于手工除銹、手工刷涂階段；1956年，一汽從前蘇聯(lián)引進(jìn)的工業(yè)化載貨車車身涂裝生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，其工藝水平和涂裝用材略高于當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)的水平。
1966年～1985年，隨著科技進(jìn)步，中國(guó)科技人員開(kāi)發(fā)并采用陽(yáng)極電泳涂裝以及氨基面漆、“濕碰濕”噴涂面漆工藝、表面活性劑清洗、紅外輻射烘干和靜電涂裝等汽車技術(shù)，在七十年代后期建成了集國(guó)內(nèi)車身涂裝技術(shù)之大成的二汽車身涂裝生產(chǎn)線，標(biāo)志了中國(guó)汽車涂裝已全面進(jìn)入陽(yáng)極電泳階段。
1983年，一汽、二汽、濟(jì)汽從英國(guó) HADEN DRYSYS 公司引進(jìn)浸式磷化處理、陰極電泳、水旋式噴漆室、推桿式運(yùn)輸鏈等車身涂裝技術(shù)，并進(jìn)行了消化吸收，迅速推廣到其它中小型汽車廠，表明中國(guó)汽車涂裝轉(zhuǎn)入陰極電泳、磷化處理階段。1988年以后，中國(guó)載貨車涂裝技術(shù)取得更大進(jìn)步，如東風(fēng)汽車公司目前有電泳涂裝線20條，水性浸漆線4條，水性漆噴涂線2條，在其主力載重車型中環(huán)保型涂料用量已達(dá)到目45.5%。同時(shí)，中國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展重點(diǎn)向轎車生產(chǎn)轉(zhuǎn)移，大規(guī)模引進(jìn)和合資興辦現(xiàn)代化轎車生產(chǎn)基地，一汽大眾、上海大眾、天津夏利、武漢神龍、上海通用等汽車公司引進(jìn)的車身涂裝線相繼投產(chǎn)，采用了全浸式磷化處理、陰極電泳、擺桿式輸送系統(tǒng)、機(jī)械手自動(dòng)噴涂車底涂料、集中供排風(fēng)的大型上送風(fēng)下抽風(fēng)噴漆室、鴕鳥毛擦凈機(jī)、 高轉(zhuǎn)速杯式自動(dòng)靜電噴涂機(jī)（ESTA）、帶廢氣處理燃燒爐（TAR）的冂字型烘干爐、中央控制、節(jié)能和防止公害等國(guó)際先進(jìn)的車身涂裝技術(shù)和裝備，使中國(guó)汽車涂裝的工藝水平和自動(dòng)化程度進(jìn)入世界先進(jìn)行列。
在整車涂裝技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，中國(guó)汽車生產(chǎn)中的防銹、電鍍、表面處理、表面強(qiáng)化改性技術(shù)也得到長(zhǎng)足進(jìn)步。
中國(guó)汽車行業(yè)的防銹技術(shù)在50-60年代幾乎全是前蘇聯(lián)的模式。改革開(kāi)放之后，我國(guó)汽車行業(yè)在各類新車型新機(jī)型和先進(jìn)制造技術(shù)的同時(shí)，注意引進(jìn)與自動(dòng)生產(chǎn)線相配套的清洗防銹技術(shù)和管理方式。在“七五”“八五”期間開(kāi)發(fā)了大量新的防銹材料工藝裝備，使中國(guó)汽車工業(yè)防銹清洗技術(shù)水平上了一個(gè)新的臺(tái)階。
早期的汽車電鍍主要是裝飾防護(hù)性電鍍，如保險(xiǎn)杠裝飾鍍鉻，大量采用拋光工序，生產(chǎn)效率低，材料浪費(fèi)多；在防蝕性鍍鋅中，幾乎全部是氰化電鍍，環(huán)境污染嚴(yán)重，功能性鍍層品種少，規(guī)模小。早在七十年代，東風(fēng)汽車公司就開(kāi)發(fā)并大范圍應(yīng)用堿性無(wú)氰鍍鋅技術(shù)。近二十年來(lái)，中國(guó)的汽車工業(yè)飛速發(fā)展，促進(jìn)了電鍍技術(shù)的發(fā)展，電鍍的品種和規(guī)模不斷擴(kuò)大，功能性電鍍?cè)絹?lái)越多，電鍍?cè)O(shè)備也從以手工操作為主逐步轉(zhuǎn)化為以微機(jī)控制的自動(dòng)化、半自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備、電鍍檢測(cè)設(shè)備也逐步改善。與此同時(shí)，表面處理也越來(lái)越滲入到汽車制造技術(shù)之中，如現(xiàn)在的磷化，已廣泛用于冷成型前的表面潤(rùn)滑處理，促進(jìn)了冷拔、冷鐓、冷擠壓等少無(wú)切削工藝的迅速發(fā)展；磷化用于高強(qiáng)度螺栓的處理，顯著改善了裝配的扭矩力；許多密封緊固件采用磷化和涂膠處理，有效防止松動(dòng)及漏水、漏油、漏氣等故障。
在表面強(qiáng)化技術(shù)方面，中國(guó)從八十年代中期起，先后有數(shù)家工具廠從國(guó)外引進(jìn)了氮化鈦涂層裝備和技術(shù)。東風(fēng)公司刃量具廠于己于1985年從美國(guó)Vac-Feo公司引進(jìn)了ATC涂層設(shè)備，使用十幾年來(lái)，取得了良好效果。另外，等離子體化學(xué)熱處理，激光熱處理等技術(shù)也都有了相當(dāng)?shù)膽?yīng)用與發(fā)展。
2.當(dāng)代表面工程技術(shù)與中國(guó)汽車工業(yè)
近十五年，中國(guó)汽車工業(yè)迅速發(fā)展，自1992年汽車產(chǎn)量突破一百萬(wàn)輛之后，一直保持著較高的增長(zhǎng)速度，1997年汽車產(chǎn)量達(dá)到158萬(wàn)輛，并重點(diǎn)發(fā)展轎車生產(chǎn)，大規(guī)模引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，興建了一汽大眾、上海大眾、武漢神龍、上海通用等現(xiàn)代化轎車生產(chǎn)基地，中國(guó)汽車工業(yè)中以涂裝技術(shù)為主的表面工程技術(shù)已接近或達(dá)到當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)水平。
2.1汽車涂裝技術(shù)與汽車車身制造
涂裝技術(shù)是表面工程技術(shù)在汽車工業(yè)中應(yīng)有最廣泛的工程技術(shù)，車身、貨廂、底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)、電氣設(shè)備及塑料件等都需進(jìn)行涂裝，其中車身涂裝尤其是轎車車身涂裝，以工藝復(fù)雜、工序多、涂層質(zhì)量要求高等特點(diǎn)而最具代表性。
以神龍汽車公司的車身涂裝線為例，該線于1997年建成投產(chǎn)，廠房為主體式結(jié)構(gòu)，共分三層， 一層為輔助設(shè)施層；二層為工藝層，是主要的生產(chǎn)區(qū)域；三層為空調(diào)機(jī)組層。整個(gè)廠房采用鋼結(jié)構(gòu)，全封閉式，通過(guò)廠房的空調(diào)系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)部溫度和濕度，基本上能做到恒溫、恒濕，并始終保持廠房對(duì)環(huán)境的不同正壓和廠房?jī)?nèi)部的清潔度。在工藝層的平面布置上，根據(jù)不同操作的工藝特點(diǎn)分為超高潔凈區(qū)（中涂和面漆噴漆室）、高潔凈區(qū)（涂膠線、面漆返修線）、潔凈區(qū)（前處理－－電泳線），對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行隔斷，并保持一定的壓力梯度。其廠房和工藝布置具有國(guó)際涂裝技術(shù)的先進(jìn)水平。
涂裝工藝采用三涂層體系（3C3B），即電泳底漆涂層、中間涂層、面漆涂層，涂層總厚度為110～130μm，涂層質(zhì)量達(dá)到雪鐵龍公司涂層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的4M級(jí)，加上廣泛采用鍍鋅鋼板，保證車身10年內(nèi)不出現(xiàn)穿孔腐蝕，是國(guó)內(nèi)同類引進(jìn)車型中要求最高的。
2.1.1涂裝前表面處理
為提高車身的耐腐蝕性，富康轎車的鍍鋅板的用量占全部鋼板用量的75％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)其它引進(jìn)的車型，所以選擇了適用于鍍鋅鋼板的三元磷化液（鋅、錳、鎳），采用浸、噴結(jié)合的方式進(jìn)行處理。由于大量使用鍍鋅板，所以磷化后采用鉻酸鹽鈍化工藝，以提高磷化膜的耐蝕性。
值得強(qiáng)調(diào)的是，前處理運(yùn)輸設(shè)備采用同步雙鏈擺桿式輸送機(jī)，它具有傳統(tǒng)的運(yùn)輸機(jī)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)：其輸送系統(tǒng)處于通道的兩側(cè)，避免了輸送機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中給車身和槽液帶來(lái)的污染；運(yùn)行速度快，適用于大批量生產(chǎn)，而且速度調(diào)節(jié)范圍較大，裝掛方式靈活，能適應(yīng)不同的產(chǎn)量；入槽、出槽的角度大，可達(dá)45o角，減少的設(shè)備長(zhǎng)度，降低了設(shè)備投資。一汽大眾、上海大眾等公司的前處理線均采用了擺桿式輸送機(jī)。
東風(fēng)汽車公司從八十年代以來(lái)，對(duì)涂裝前表面處理材料進(jìn)行了潛心研究，先后開(kāi)發(fā)了中溫和低溫脫脂劑、表面調(diào)整劑、中溫、低溫和常溫薄膜鋅鹽磷化劑、低鋅三元磷化劑等十余種涂裝前處理材料，應(yīng)用于東風(fēng)載貨汽車涂裝上。
2.1.2陰極電泳涂裝
目前，國(guó)際上陰極電泳涂料有兩大體系：1）美國(guó)PPG體系（雙組分、水乳液型）；2）德國(guó)HOECHST體系（單組分、高固體分、水溶性型）。我國(guó)汽車涂裝使用的陰極電泳涂料均源自這兩大體系。
神龍公司的車身陰極電泳涂裝線于1997年初投產(chǎn)，全套設(shè)備從法國(guó)引進(jìn)，具有世界先進(jìn)水平。使用的陰極電泳漆是美國(guó)PPG公司的第四代（ED4）陰極電泳涂料，雙組分，樹脂乳液為W717，顏料漿為W716?，F(xiàn)在陰極電泳涂料已發(fā)展到第五代（ED5），其泳透力進(jìn)一步提高，有機(jī)溶劑、顏料含量降低，且不含有害重金屬鉛，代表了陰極電泳涂料的發(fā)展趨勢(shì)。神龍公司已完成了ED4與ED5混溶的小試，計(jì)劃用一年左右的時(shí)間用ED5完全替代ED4，與世界先進(jìn)水平保持同步。
超濾器（UF）是電泳涂裝中的關(guān)鍵設(shè)備，將超濾液逆工藝流程方向?qū)敫髑逑床壑星逑垂ぜ?，回?0％以上的電泳涂料，降低電泳排放污染，并向電泳泵、超濾泵提供密封用水。八十年代后，反滲透技術(shù)（RO）得到迅速發(fā)展，1984年福特公司就將RO裝置應(yīng)用在電泳涂裝線，此后UF＋RO系統(tǒng)在電泳涂裝中得到廣泛的應(yīng)用。在工藝布置上，RO裝置是接在UF裝置之后，用RO裝置過(guò)濾UF裝置的過(guò)濾液，RO過(guò)濾水提供給超濾清洗后的水洗工位，實(shí)現(xiàn)了電泳涂裝工藝全封閉化，提高了涂料回收率，減輕了廢水處理的負(fù)擔(dān)，節(jié)省了純水的用量。神龍公司第二條車身陰極電泳涂裝線就采用了UF+RO系統(tǒng)，并擬在第一條陰極電泳涂裝線增設(shè)RO裝置。
2.1.3車身涂膠
車身在電泳完畢后，需要對(duì)車身上防腐蝕的薄弱環(huán)節(jié)，如車身底板，焊接的縫隙、孔隙等處，都要涂上抗石擊涂料或焊縫密封涂料（俗稱密封膠）進(jìn)行保護(hù)。
現(xiàn)代汽車涂裝所用的抗石擊涂料和焊縫密封膠都是以聚氯乙烯樹脂（PVC）為主要基料和增塑劑制成的無(wú)溶劑涂料，故又稱PVC涂料。施工方式以高壓擠涂或噴涂為主，富康轎車涂膠量達(dá)到每車9公斤，有效地防止了車身底板及焊縫出現(xiàn)過(guò)早銹蝕，保證了車身的密封性。
2.1.4中涂和面漆涂裝
中涂和面漆的涂裝是車身涂裝中最為重要的環(huán)節(jié)，它將直接影響汽車的裝飾性、耐候性和外觀， 其涂料品種和涂裝技術(shù)也是汽車涂裝工藝中發(fā)展最快的，歷來(lái)受汽車廠家的重視。國(guó)內(nèi)汽車用中涂漆品種多為氨基或聚氨酯中涂，以灰色為主；汽車用面漆多采用三聚氰氨醇酸樹脂面漆和丙烯酸樹脂面漆，以金屬閃光漆為主，本色漆所占的比例越來(lái)越小，富康轎車十種顏色中僅有一種本色漆。
中涂和面漆涂裝普遍采用高速旋杯自動(dòng)靜電噴涂機(jī)，以提高漆膜外觀質(zhì)量和涂著效率。國(guó)內(nèi)一汽大眾、上海大眾、上海通用、天津華夏等公司都采用了高速旋杯自動(dòng)靜電噴涂機(jī)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前共有40多套高速旋杯自動(dòng)靜電噴涂機(jī)服役于汽車涂裝線。神龍公司目前仍采用過(guò)渡性手工噴涂，現(xiàn)在正進(jìn)行自動(dòng)靜電噴涂機(jī)項(xiàng)目增補(bǔ)，預(yù)計(jì)2000年4月投入使用。
噴漆室是車身中涂和面漆涂裝的主要設(shè)備，國(guó)內(nèi)各大汽車公司的噴漆室均為大型的上送風(fēng)下抽風(fēng)濕式噴漆室，噴漆室配備有空調(diào)供風(fēng)系統(tǒng)、自動(dòng)除渣系統(tǒng)和集中輸調(diào)漆系統(tǒng)，車身運(yùn)輸設(shè)備采用滑撬運(yùn)輸系統(tǒng)或倒置式推桿運(yùn)輸系統(tǒng)，由PLC控制，全自動(dòng)運(yùn)行，并能進(jìn)行手動(dòng)與自動(dòng)的切換。
中涂和面漆的涂裝也是汽車涂裝中排放揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）最多的工序，占VOC排放總量的80％以上。為控制汽車涂裝生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染，美國(guó)與歐洲制定了嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)，限制VOC的排放量。在歐洲，中涂、面漆已實(shí)現(xiàn)了水性化，并開(kāi)發(fā)了在電泳漆濕膜上“濕碰濕”噴涂水性中涂的工藝。我國(guó)早在70年代就開(kāi)始水性漆的研究，但發(fā)展較為緩慢，目前僅有供汽車底盤零件用的水性浸漆和水性噴漆，尚無(wú)可實(shí)用的水性中涂和面漆。另外，由于水性中涂、面漆的涂裝工藝難度大，設(shè)備投資高，所以近階段我國(guó)汽車涂裝中還無(wú)法普及水性中涂和面漆，僅上海通用公司和上海大眾公司新涂裝線考慮使用水性中涂和水性面漆，但我們應(yīng)積極做好技術(shù)儲(chǔ)備，以適應(yīng)今后的發(fā)展。
2.1.5漆膜固化設(shè)備
目前國(guó)內(nèi)漆膜固化設(shè)備的熱源主要為電和燃?xì)?，富康轎車的漆膜固化設(shè)備采用燃?xì)夂娓蔂t，以熱風(fēng)對(duì)流循環(huán)的加熱方式為主。烘干爐的焚燒爐具有廢氣處理及熱能綜合利用功能，VOC含量降到25×10－6以下，CO含量降到50×10－6左右。國(guó)內(nèi)有的汽車廠家，如一汽大眾，使用橋式烘干爐或冂字型烘干爐，減少了熱量損失；并利用烘干爐下部作為車身貯存區(qū)，節(jié)約了廠房面積。
近年來(lái)，高紅外快速固化技術(shù)在電泳涂裝和粉未涂裝中的成功應(yīng)用，引起了人們的重視。所謂高紅外即快速提供高能量、高密度、全波段強(qiáng)力紅外輻射，能瞬間提供大能量的熱源。錦州紅外技術(shù)應(yīng)用研究所等單位應(yīng)用高紅外技術(shù)開(kāi)發(fā)了涂膜固化設(shè)備，成功地改造了一汽吉林輕型車廠的電泳烘干爐，使烘干時(shí)間縮短了一半，運(yùn)輸鏈速度提高了一倍，產(chǎn)量翻了一番，充分顯示出高紅外技術(shù)的高效、節(jié)能、節(jié)省投資的特點(diǎn)。
東風(fēng)汽車公司也在車架廠小件電泳涂裝線和撥叉件粉末涂裝線成功應(yīng)用了高紅外固化技術(shù)。神龍公司曾與錦州紅外所合作，進(jìn)行過(guò)電泳烘干爐改造的可行性研究。
2.2表面工程技術(shù)與汽車零部件生產(chǎn)
2.2.1清洗防銹技術(shù)
汽車在制造過(guò)程中，清洗貫穿生產(chǎn)全過(guò)程，是防銹的基礎(chǔ)性前期工序。清潔度是衡量零部件質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)的清潔度代表了發(fā)動(dòng)機(jī)的制造水平。
在清洗工藝裝備方面：清洗方式由過(guò)去的浸洗或單一的通過(guò)式噴淋清洗發(fā)展到高壓、定點(diǎn)、定位沖洗，超聲波清洗，多步清洗。這些清洗設(shè)備的特點(diǎn)是功能齊全，能使清洗、漂洗、烘干一道完成，提高了產(chǎn)品清洗質(zhì)量，保證了零件的清潔度。
在清洗材料方面：各汽車生產(chǎn)廠家圍繞改善環(huán)境、降低能源消耗，開(kāi)展了以水劑清洗劑代替有機(jī)溶劑和高溫堿液清洗劑的研究工作，并成功地開(kāi)發(fā)了一批專用或多功能的清洗劑，如：東風(fēng)汽車公司開(kāi)發(fā)的DF-2清洗劑，其去油能力強(qiáng)，無(wú)泡，適應(yīng)高壓清洗，不含有毒物質(zhì)亞硝酸鈉。與傳統(tǒng)的堿液清洗劑相比，降低了清洗溫度，不影響缸體的測(cè)量精度，減少了更換次數(shù)，降低了材料消耗，可降低生產(chǎn)成本50%～60%。在東風(fēng)康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)，神龍富康轎車發(fā)動(dòng)機(jī)，EQ491發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)中應(yīng)用，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
汽車制造過(guò)程的防銹，如原鑄件毛坯防銹，過(guò)去均采用涂漆工藝，存在著工藝復(fù)雜、環(huán)境條件差、能耗高等缺陷，而且涂層在加工過(guò)程中易被破壞脫落，影響了零件的清潔度和防銹性。為此東風(fēng)汽車公司開(kāi)發(fā)了DWP-1水性防銹劑，以取代涂漆工藝，施工簡(jiǎn)單、安全、無(wú)氣味、節(jié)省能源，與涂漆工藝相比降低生產(chǎn)成本2～3倍，現(xiàn)已用于生產(chǎn)，一汽等廠也都采用水劑防銹工藝取代涂漆工藝。此外，鍛件毛坯防銹、熱軋鋼板酸洗后的防銹，均采用水劑防銹工藝。
2.2.2電鍍、磷化技術(shù)
汽車使用環(huán)境十分惡劣，因此如何保證底盤的耐蝕性是非常重要的。在底盤制造中，電鍍方面東風(fēng)汽車公司作了兩項(xiàng)重大工藝改進(jìn)：
剎車管內(nèi)外鍍鋅工藝：鍍鋅工藝與傳統(tǒng)熱浸鉛錫合金工藝相比，耐蝕性得到顯著提高，中性鹽霧試驗(yàn)結(jié)果表明：鉛錫合金管24小時(shí)就出現(xiàn)銹蝕，而內(nèi)外鍍鋅管卻能經(jīng)受72小時(shí)而不腐蝕。
單一鈍化和強(qiáng)化鈍化工藝：近年來(lái)，為滿足神龍富康轎車鍍鋅件的耐蝕性要求，東風(fēng)汽車 公司開(kāi)發(fā)了單一鈍化和強(qiáng)化鈍化處理工藝，效果顯著，得到法方認(rèn)可。單一鈍化是目前常用的三酸（鉻酐、硫酸、硝酸）鈍化工藝的改進(jìn)，鍍鋅和鈍化的工藝流程不變，通過(guò)對(duì)鈍化液的調(diào)整、補(bǔ)充而獲得一種新型彩色鈍化膜，膜層較厚，不易擦傷，耐蝕性好，中性鹽霧試驗(yàn)可達(dá)200小時(shí)不出現(xiàn)白膜。強(qiáng)化鈍化的機(jī)理是：工件經(jīng)過(guò)彩色鈍化后，其表面層含有大量的六價(jià)鉻和結(jié)晶水，浸入QD處理液后，處理液與六價(jià)鉻發(fā)生反應(yīng)，生成一種合成膜，這種合成膜可經(jīng)受120℃，1小時(shí)的熱沖擊，其后的中性鹽霧試驗(yàn)200小時(shí)不出現(xiàn)銹蝕，這種高耐蝕性正是汽車所需要的。現(xiàn)在，轎車上的散熱器主片、吊耳總成、制動(dòng)軟軸支架等數(shù)十種零件均已采用了該工藝。
隨后，為了滿足高強(qiáng)度螺栓的特殊要求，我們又開(kāi)發(fā)了QD-20處理液。用QD-20處理液對(duì)螺栓進(jìn)行鍍鋅鈍化后的處理，摩擦系數(shù)降低，散度小，而其耐蝕性、耐熱性仍保持了QD-1的特點(diǎn)。
在汽車的零部件生產(chǎn)過(guò)程中，磷化工藝越來(lái)越受到重視，應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，我們已開(kāi)發(fā)了數(shù)種磷化工藝，以滿足不同的產(chǎn)品要求。
厚膜鋅系磷化工藝。該工藝特點(diǎn)是磷化膜較厚（10 -20μm），摩擦系數(shù)低，該磷化膜經(jīng)皂化后形成鋅皂膜，具有較強(qiáng)的附著性能和潤(rùn)滑性能，在變形量大的冷擠壓或拉伸過(guò)程中成為模具和工件的隔離潤(rùn)滑層，避免工件的拉傷或模具的粘連。鋅鹽磷化工藝的開(kāi)發(fā)極大地促進(jìn)了冷加工技術(shù)的推廣和應(yīng)用。
錳系細(xì)晶磷化工藝。由于錳系磷化膜比鋅系磷化膜硬度高、熱穩(wěn)定性好，因此錳系磷化膜更適合于磨配磷化處理。在八十年代，東風(fēng)汽車公司開(kāi)發(fā)了錳系細(xì)晶磷化工藝。其關(guān)鍵技術(shù)是研制一種錳鹽細(xì)化劑（MF細(xì)化劑），在磷化前對(duì)工件進(jìn)行表面調(diào)整，使其表面形成許多細(xì)小晶核，這些晶核在磷化過(guò)程中成為活化中心，加速磷化反應(yīng)的進(jìn)行，使磷化膜細(xì)致、均勻，耐蝕性優(yōu)良，并在磷化中加入復(fù)合促進(jìn)劑，進(jìn)一步加快磷化反應(yīng)的速度。該工藝廣泛用于活塞環(huán)、挺桿、齒輪等工件的磨配處理和防蝕處理。其后我們又開(kāi)發(fā)了中溫錳系細(xì)晶磷化工藝，其特點(diǎn)是在錳鹽磷化液中加入混合穩(wěn)定劑和促進(jìn)劑，從而使槽液更穩(wěn)定，沉渣量少，工作溫度有所降低。
九十年代，隨著中國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的零件需要進(jìn)行磷化處理，為此我們開(kāi)發(fā)了各種磷化工藝以適應(yīng)不同的技術(shù)要求。其中具有代表性的就是磨配磷化處理。該磷化膜呈深灰色，結(jié)晶細(xì)致、均勻致密，膜層重量為17g/m2；磷化膜耐蝕良好，用CuSO4滴定在5min以上。經(jīng)封閉處理后耐中性鹽霧試驗(yàn)72小時(shí)以上；磷化膜抗磨性能好，用SHELL四球機(jī)試驗(yàn)，磷化膜的卡咬負(fù)荷大于3500N。本工藝已正式用于轎車零件和載重車的活塞環(huán)、挺桿、齒輪、銷鈾等工件的磷化處理。
2.3等離子體熱處理和激光熱處理
等離子體熱處理是金屬表面改性工程中重要的技術(shù)，如離子滲氮、離子滲碳、離子滲金屬、離子滲硼、離子多元共滲等，其中離子滲氮由于具有工藝周期短，成本低，強(qiáng)化效果顯著，強(qiáng)化質(zhì)量穩(wěn)定，清潔，無(wú)公害，零件變形小等一系列優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)，這一工藝在我國(guó)汽車生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。目前，我國(guó)有數(shù)家內(nèi)燃機(jī)廠，如朝陽(yáng)柴油機(jī)廠、玉林柴油機(jī)廠均對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸采用離子滲氮處理，對(duì)提高曲軸表面耐磨性和疲勞性能有顯著效果。
東風(fēng)汽車公司對(duì)EQ491發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸等零件采用了離子滲氮工藝，凸輪軸材料為可淬硬鉻鉬合金鑄鐵，離子滲氮每爐裝300件凸輪軸，在500℃滲氮3小時(shí)后，表面硬度可以達(dá)到650～720HV，耐磨性和抗擦傷性能得到顯著提高，達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的性能水平。
中國(guó)激光熱處理技術(shù)的研究起步于八十年代初，九十年代初進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用。研究較多、應(yīng)用較成功的是對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸套以及其它內(nèi)燃機(jī)缸套的激光表面淬火處理。
利用高能量高密度的激光在軟的鑄鐵基體上進(jìn)行快速加熱，通過(guò)自冷淬火，使表面形成硬度達(dá)680～750HV的螺旋狀或網(wǎng)狀分布的激光硬化帶。激光淬火形成的軟硬相間的硬化結(jié)構(gòu)，使缸套與活塞之間的潤(rùn)滑性得到改善，降低了摩擦系數(shù)，縮短了初期磨合時(shí)間，同時(shí)具有優(yōu)越的配付性和抗拉缸性能。與普通缸套相比，耐磨性提高25～30％，壽命提高25～40％，與之相匹配的活塞環(huán)的壽命提高40～46％以上。
西安內(nèi)燃機(jī)配件廠于1990年建成中國(guó)第一條氣缸套激光熱處理生產(chǎn)線，到1998年，該廠已形成由12臺(tái)激光器組成的年產(chǎn)120萬(wàn)只氣缸套的激光熱處理生產(chǎn)線。北京切諾基于1997年建成了缸體激光熱處理生產(chǎn)線，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。
東風(fēng)汽車公司對(duì)汽車轉(zhuǎn)向器殼體和側(cè)蓋等零件進(jìn)行了激光表面強(qiáng)化工藝的研究和性能試驗(yàn)。取消DX軸承，對(duì)殼體和側(cè)蓋（QT400-100）內(nèi)孔表面進(jìn)行激光淬火處理，形成深為0.2~0.3mm，帶寬為0.3mm，硬度為650～720HV的螺旋式硬化淬火層，臺(tái)架和道路試驗(yàn)結(jié)果證明，激光淬火零件的耐磨性優(yōu)于DX軸承，且激光淬火的轉(zhuǎn)向器總成具有正轉(zhuǎn)、逆轉(zhuǎn)效率高，轉(zhuǎn)向力矩小的優(yōu)點(diǎn)。
此外汽車鋼板制造中使用的軋輥采用激光毛化技術(shù)，對(duì)提高軋輥使用壽命，改善薄板沖壓性能，提高車身漆后表面光亮度等方面均有很好效果。
2.3表面強(qiáng)化技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用
表面強(qiáng)化工藝在不改變零件幾何尺寸的前提下，大幅度提高汽車零件的承載能力，而成本卻十分低廉。
東風(fēng)汽車公司常用的機(jī)械表面化處理有噴丸強(qiáng)化和滾壓強(qiáng)化兩類。
早在七十年代，東風(fēng)汽車公司就用噴丸強(qiáng)化解決了汽閥彈簧和變速箱1-倒檔齒輪的早期斷裂問(wèn)題，該工藝已成為汽車懸掛彈簧的常規(guī)工藝方法。
滾壓強(qiáng)化使東風(fēng)汽車公司生產(chǎn)的6102D2球鐵曲軸的抗彎疲勞極限提高了152%，較同型的35GrMo鍛鋼曲軸高50%以上。該技術(shù)于1998年開(kāi)始用于生產(chǎn)后，取代了昂貴的鍛鋼曲軸，不僅提高了曲軸的可靠性，還顯著降低生產(chǎn)成本，每年可創(chuàng)造一千多萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)效益。
通過(guò)多輪單拐疲勞極限之后，采用球鐵試制的東風(fēng)康明斯4BTAA發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸不久前已通過(guò)了1000小時(shí)的熱機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)和5萬(wàn)公里的用戶行車試驗(yàn)（目前行車試驗(yàn)還在繼續(xù)），有望在不久的將來(lái)取代鍛鋼曲軸用于大批量生產(chǎn)。值得注意的是，4BTAA發(fā)動(dòng)機(jī)采用的增壓、中冷措施，使發(fā)動(dòng)機(jī)的爆發(fā)壓力提高了13.6 Mpa，在熱負(fù)荷如此高的車用柴油機(jī)上采用球鐵曲軸，目前尚未見(jiàn)有公開(kāi)報(bào)導(dǎo)，充分說(shuō)明了東風(fēng)汽車公司在國(guó)內(nèi)表面滾壓強(qiáng)化研究上的領(lǐng)先地位。
在汽車零部件的加工過(guò)程中，需要數(shù)以萬(wàn)記得模具，每年模具的加工制造成本就在千萬(wàn)元以上，因此為提高模具的使用壽命，我國(guó)的科技人員作了不少努力。
東風(fēng)汽車公司近十年以來(lái)，先后在HT200鑄模和鋁模上采用化學(xué)鍍鎳、刷鍍和電鍍合金的工藝做了大量修復(fù)強(qiáng)化處理，并取得顯著效果。模具壽命提高50%，并且脫模性好，提高了零件的光潔度。尤其對(duì)磨損模具進(jìn)行尺寸修復(fù)，可使大量頻于報(bào)廢的模具重新使用。
值得提出的是，采用刷鍍的方法對(duì)大型模具進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)不解體修復(fù)，修復(fù)時(shí)間短?？晒?jié)省大量人力物力，具有十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
根據(jù)不同模具的使用特點(diǎn)和要求，我們還采用復(fù)合鍍的方法來(lái)提高模具表面的硬度和耐磨性能，如電鍍鎳鎢磷合金、鎳鐵磷合金、鈷鎢磷合金、電鍍硬鎢等工藝。
等離子表面改性技術(shù)是金屬表面改性工程中的重要技術(shù)，近年來(lái)發(fā)展較快。東風(fēng)汽車公司刃量具廠于85年從美國(guó)Vac-Feo公司引進(jìn)了氮化鈦涂層技術(shù)（TIN涂層）和設(shè)備，使用十幾年來(lái)，取得了良好效果。
用于加工變速箱齒輪（材料200CrMnTi，硬度156～20HB）的剃齒滾刀，經(jīng)涂層處理后壽命提高了2.0～2.5倍，加工軸類零件的花鍵滾刀，經(jīng)涂層處理后壽命提高了3～4倍。TiN涂層刀具能夠在生產(chǎn)中得以成功應(yīng)用，主要因?yàn)橥繉拥毒哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：1）切削速度提高，生產(chǎn)節(jié)奏加快；2）被加工零件表面粗糙度改進(jìn)；3）刀具壽命提高，消耗減少；4）減少換刀停工工時(shí)。截止目前，齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀、圓盤拉刀、圓形樣板刀等刀具全部采用離子鍍TiN涂層處理，鉆頭、絲錐、拉刀部分進(jìn)行離子鍍TiN涂層處理。
離子鍍TiN涂層技術(shù)在東風(fēng)汽車公司刃模具上的應(yīng)用，已累計(jì)為公司創(chuàng)造了數(shù)千萬(wàn)的經(jīng)濟(jì)效益。
神龍汽車有限公司在轎車變速箱從動(dòng)齒輪加工中，引進(jìn)采用了法國(guó)的火焰噴鉬工藝，對(duì)從動(dòng)齒輪錐面進(jìn)行噴鉬涂層處理，大大提高了齒輪的耐磨性，表面硬度可達(dá)700～1025HV，神龍汽車公司成為國(guó)內(nèi)極少數(shù)掌握和采用此項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的廠家之一。
3.汽車工業(yè)領(lǐng)域未來(lái)表面工程技術(shù)展望
二十世紀(jì)，是包括汽車工業(yè)和表面工程在內(nèi)的各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，為人類文明和進(jìn)步，為世界經(jīng)濟(jì)的繁榮作出了巨大貢獻(xiàn)。但應(yīng)該看到，前二百年工業(yè)革命以來(lái)人類社會(huì)在獲得巨大進(jìn)步的同時(shí)，我們也面臨著環(huán)境污染加劇、生態(tài)平衡失調(diào)、森林破壞猖獗、土地沙化嚴(yán)重、溫室效應(yīng)使全球氣候異常、臭氧空洞使地球大氣保護(hù)層受到破壞等全球性災(zāi)難，這難道是工業(yè)化必然要付出的代價(jià)嗎？
如果人類社會(huì)在進(jìn)步的過(guò)程中不能維護(hù)好人類唯一生存家園-地球的健康和完好，那么人類就不是在進(jìn)步，而是在走向自我消亡。保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源這一重大課題正是下世紀(jì)全人類共同的課題。
中國(guó)政府提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略部署，指出當(dāng)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展要維護(hù)子孫后代的利益。我們深信，比以往更智慧、更成熟的人類一定會(huì)在下一世紀(jì)解決好上述這些歷史遺留問(wèn)題，人類的明天和人類的家園一定會(huì)更加美好。
汽車工業(yè)領(lǐng)域中的表面工程技術(shù)，曾經(jīng)為汽車工業(yè)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)，但他對(duì)環(huán)境的污染同時(shí)又給汽車工業(yè)的發(fā)展蒙上了陰影。所以今后表面工程一方面要適應(yīng)未來(lái)汽車工業(yè)發(fā)展的新要求，一方面又要在減少或消除環(huán)境污染上作出新貢獻(xiàn)。
3.1表面工程的發(fā)展方向
3.1.1追求零排放
中國(guó)汽車工業(yè)中的表面工程，無(wú)論是涂裝、電鍍、熱處理，還是其他形式的處理，均有廢水、廢氣、廢渣的排放問(wèn)題。盡管目前一些先進(jìn)廠家已經(jīng)進(jìn)行了嚴(yán)格控制，但離零排放還有很大距離，一些有毒有害物質(zhì)仍然通過(guò)排放進(jìn)入自然環(huán)境之中，有些中小企業(yè)更是污染驚人。
歐洲1996年環(huán)保法規(guī)要求，汽車涂裝中有機(jī)溶劑（VOC）排放量不得超過(guò)35g/m2，而目前我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)是180g/m2，差距很大。
陰極電泳后的清洗，國(guó)際上先進(jìn)的做法是采用超濾系統(tǒng)（UF）與反滲透系統(tǒng)（RO）聯(lián)合的全封閉清洗，為零排放奠定基礎(chǔ)，而我們僅有少數(shù)采用了反滲透技術(shù)，離零排放差距甚遠(yuǎn)。
要實(shí)現(xiàn)零排放，我國(guó)表面工程無(wú)論在技術(shù)上，還是在裝備上，均應(yīng)有新的探索和提高。除了中國(guó)的有關(guān)科技人員應(yīng)加倍努力外，我們還希望得到先進(jìn)國(guó)家的支持。今天是表面工程國(guó)際會(huì)議，在這里我向大會(huì)倡議：在表面工程領(lǐng)域或其他學(xué)科，凡一切有利于改善全球環(huán)境的新技術(shù)、新材料、新工藝，它們的專利轉(zhuǎn)讓應(yīng)比其他一般專利轉(zhuǎn)讓優(yōu)惠！實(shí)行全人類共享，并全力在全世界推廣，因?yàn)榈厍虼謇锶魏我惶幍沫h(huán)境污染，最終都會(huì)危及其他區(qū)域。所以我想通過(guò)大會(huì)向聯(lián)合國(guó)有關(guān)部門建議，對(duì)已證明有效的環(huán)境科學(xué)方面所有新技術(shù)、新材料、新工藝，應(yīng)制訂有利于全人類共享，在全球推廣的法規(guī)和實(shí)施細(xì)則，促進(jìn)世界各國(guó)在環(huán)境科學(xué)上的協(xié)調(diào)合作。
在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，我國(guó)的科技工作者應(yīng)堅(jiān)持走消化吸收、自主開(kāi)發(fā)的道路，致力于民族工業(yè)的發(fā)展。
3.1.2全方位實(shí)施綜合利用
表面工程與化學(xué)工業(yè)有著不解之緣，化學(xué)工業(yè)從原材料提取、制造產(chǎn)品、投入使用到排放物收集，應(yīng)是一套完整系統(tǒng)。第一我們要實(shí)現(xiàn)這一系統(tǒng)的封閉循環(huán)，這是化學(xué)工業(yè)甩掉臟帽子的根本路徑。第二要把這一系統(tǒng)延伸到三廢的綜合利用。
神龍汽車公司從磷化液中將大部分磷化渣壓濾成渣，已經(jīng)很先進(jìn)了，但問(wèn)題是這些廢渣沒(méi)有廠家回收再利用，我們只好付錢交給地方某部門挖坑深埋，仍然是遺害于自然、遺害于后代的做法。類似這種現(xiàn)象在全國(guó)、全世界都十分普遍。
如何在全方位實(shí)現(xiàn)工業(yè)三廢的綜合利用，是包括表面工程學(xué)科在內(nèi)的廣大科技工作者的奮斗目標(biāo)。從理論上講，化學(xué)反應(yīng)在一定條件下是可以逆向進(jìn)行的，有化合，就有分解，更何況當(dāng)代科學(xué)已經(jīng)可以在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行分子和原子的重組，因此廢料的綜合利用一定能實(shí)現(xiàn)。不妨可以設(shè)想，所有提供化工產(chǎn)品的企業(yè)，同時(shí)應(yīng)承擔(dān)產(chǎn)品使用之后所產(chǎn)生廢物的回收利用，把產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和廢物回收利用的責(zé)任歸于一家，有利于集中學(xué)科優(yōu)勢(shì)，加快綜合利用實(shí)施步伐。我們有理由相信，在二十一世紀(jì)“三廢”這個(gè)詞可以從詞典中消除。
3.1.3 全力開(kāi)發(fā)低毒低害直至無(wú)毒無(wú)害材料
工業(yè)化過(guò)程中產(chǎn)生有毒有害的排放物，我們可以通過(guò)封閉循環(huán)、實(shí)現(xiàn)零排放、加強(qiáng)三廢綜合利用來(lái)防止有害物質(zhì)進(jìn)入自然環(huán)境，這是被動(dòng)的無(wú)可奈何的事后措施。最好的辦法莫過(guò)于從一開(kāi)始就開(kāi)發(fā)無(wú)毒無(wú)害材料。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，隨著人們對(duì)一些物質(zhì)污染自然環(huán)境認(rèn)識(shí)的提高，人類已經(jīng)在開(kāi)發(fā)無(wú)毒無(wú)害材料作出了巨大努力。如過(guò)去通行的殺蟲劑“敵敵畏”、“DDT”已經(jīng) 禁止使用，一些無(wú)害殺蟲劑特別是微生物制品陸續(xù)投入使用。又如汽車燃料過(guò)去采用汽車含鉛汽油，以利于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒時(shí)的潤(rùn)滑，當(dāng)人們認(rèn)識(shí)到有鉛汽油污染環(huán)境后，開(kāi)發(fā)出了無(wú)鉛汽油和電噴發(fā)動(dòng)機(jī)及三元催化裝置。再如在磷化鈍化工藝中，過(guò)去采用高鉻鈍化，對(duì)環(huán)境毒害很大，后來(lái)開(kāi)發(fā)了低鉻鈍化，現(xiàn)在又向無(wú)鉻鈍化方向發(fā)展。電泳漆、面漆的水性化發(fā)展也說(shuō)明了表面工程在開(kāi)發(fā)低毒低害材料方面所作出的貢獻(xiàn)。
但是，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)低毒低害、無(wú)毒無(wú)害材料仍然是包括表面工程學(xué)科在內(nèi)的科學(xué)領(lǐng)域主要課題，如在表面處理、涂裝中廣泛采用的磷化工藝應(yīng)認(rèn)真研究，大家知道氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)是造成海洋赤潮這一世界公害的主要原因，目前家用洗滌行業(yè)已注意開(kāi)發(fā)無(wú)磷洗滌用品，汽車工業(yè)中使用的清洗劑應(yīng)向無(wú)磷無(wú)氮方向發(fā)展。
3.1.4 應(yīng)著重研究低能耗技術(shù)
應(yīng)用于汽車工業(yè)的表面工程技術(shù)和裝備，是汽車工業(yè)能源消耗的大頭，而降低能耗是全球各工業(yè)領(lǐng)域的永恒主題。
汽車工業(yè)中表面工程技術(shù)在降低能耗方面的潛力是巨大的，如涂裝工藝中前處理各槽液溫度、電泳和面漆的烘干溫度哪怕其標(biāo)準(zhǔn)下降1～2℃，其累計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益就十分可觀。而作為汽車制造廠家，夢(mèng)寐以求的是有一天實(shí)現(xiàn)所有的處理工藝在常溫下進(jìn)行，這在今天看來(lái)不是天方夜談，但隨著科學(xué)技術(shù)無(wú)止境發(fā)展，隨著一代代新材料研制開(kāi)發(fā)和各種新工藝、新裝置的不斷應(yīng)用，我們相信這一天必定會(huì)到來(lái)。
3.1.5 進(jìn)一步提高自動(dòng)化水平
汽車工業(yè)中的表面工程作業(yè)區(qū)，往往是勞動(dòng)強(qiáng)度較大、對(duì)人體潛在危害較大的區(qū)域，因此，我們對(duì)進(jìn)一步提高表面工程工藝裝備的自動(dòng)化水平寄予熱切希望。
自動(dòng)化水平應(yīng)體現(xiàn)在：自動(dòng)配料加料、自動(dòng)調(diào)整和控制工藝參數(shù)、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)顯示、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)化運(yùn)輸、自動(dòng)故障排除、機(jī)器人操作等各個(gè)方面。
當(dāng)今日益成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)、先進(jìn)的機(jī)械電氣元件等為表面工程工藝裝備進(jìn)一步自動(dòng)化創(chuàng)造了非常好的基礎(chǔ)，而且以上先進(jìn)技術(shù)又以日新月異的速度不斷發(fā)展，在汽車工業(yè)和表面工程的科技人員共同努力下，最終實(shí)現(xiàn)表面工程無(wú)人作業(yè)是可能的。
3.2 汽車工業(yè)與表面工程的遠(yuǎn)景展望
我們?nèi)绾蚊枥L五十年后、一百年后的汽車工業(yè)未來(lái)，恐怕憑我們目前的知識(shí)水平和想象力是無(wú)法勝任的，講下去，這篇報(bào)告怕要成為科幻小說(shuō)。
也許汽車工業(yè)今后將會(huì)有三個(gè)發(fā)展時(shí)期：第一，未來(lái)二、三十年內(nèi)，汽車將采用非石油制品燃料、氫燃料作為主要?jiǎng)恿υ?；衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和全自動(dòng)控制將普遍裝備在汽車上，汽車可能實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛；汽車已由過(guò)去的交通運(yùn)輸工具轉(zhuǎn)化為活動(dòng)家庭，也許部分居民會(huì)象“水上人家”一樣生活在汽車這個(gè)“活動(dòng)家庭”之中；汽車將從目前以鋼材為主體材料轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑墙饘倩蚝铣刹牧蠟橹黧w材料；第二，未來(lái)四十年到八十年，“懸浮技術(shù)”、“氣墊技術(shù)”可能會(huì)在小型靈活的汽車上得到應(yīng)用，未來(lái)的汽車可能會(huì)甩掉伴隨它一百多年的輪子。另一方面，真正可用于“水陸兩用”的多功能汽車可能會(huì)開(kāi)發(fā)出來(lái)；此時(shí)，汽車開(kāi)始擺脫目前對(duì)汽車的定義。第三，八十年～一百年后，汽車作為一個(gè)歷史階段的陸上運(yùn)輸工具將從此消失，代之出現(xiàn)的是用嶄新科技和能源武裝的小型靈活水陸空并用的載人器具。
對(duì)照如此描繪的未來(lái)汽車，未來(lái)表面工程也會(huì)出現(xiàn)難以想象的變化。這種變化可能表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）表面工程可能由現(xiàn)今的產(chǎn)品加工時(shí)的事后被動(dòng)處理，變?yōu)樵谠牧现圃鞎r(shí)就同時(shí)進(jìn)行的事前主動(dòng)處理，使工業(yè)制品免去了后期強(qiáng)化處理工序；2）表面工程由目前的處理金屬材料為主，擴(kuò)大到能處理范圍更大的其他材料；3）表面工程技術(shù)與材料制造技術(shù)和產(chǎn)品加工技術(shù)結(jié)合起來(lái)，使生產(chǎn)出的材料和工業(yè)制品一次滿足強(qiáng)度、硬度、色彩等需求；4）表面工程技術(shù)與原子、分子重組技術(shù)、智能成型技術(shù)結(jié)合在一起，可以隨意獲取所需結(jié)構(gòu)、性能、形狀、色彩的產(chǎn)品。此時(shí)表面工程也許將結(jié)束作為一個(gè)單獨(dú)學(xué)科分支的歷史。科學(xué)的發(fā)展使各學(xué)科由合到分，由粗到細(xì)，最后九九歸一，各種學(xué)科匯合在一起，難分你我，這是歷史的必然。到了那個(gè)時(shí)候，人類文明將會(huì)在宇宙中放射出更加燦爛的光輝！