Травление ржавчины на автомобиле электрохимическим способом
Устранение ржавчины с кузова электрохимическим способом
Ржавчина на кузове автомобиля рано или поздно, но появится. Начавшись с маленького безобидного «рыжика» она в конце концов превратится в сквозную дырку. Традиционные методы борьбы с этой напастью – зачистка до металла, грунтовка, покраска – редко дают стойкий эффект. Обычно через полгода всю операцию приходится повторять заново. Удаление ржавчины с кузова автомобиля электрохимическим способом дает лучший результат.
Из-за чего появляется ржавчина
Тот рыжий налет – рыхлый или плотный, который мы традиционно называем ржавчиной, – является лишь следствием процесса разрушения железа, носящего научное название коррозия. Для его начала есть две объективные причины.
Химически чистая – без посторонних примесей – вода, как и кислород, не очень активно взаимодействует с железом. Процесс его разрушения может длиться десятилетиями. В естественных условиях химическую реакцию окисления ускоряют морская соль и кислоты, образующиеся при взаимодействии выбрасываемых вулканами веществ. Современный город гораздо активнее вулканов и является фактически химической фабрикой по производству всего того, что разрушает металл кузова.
Почему с ржавчиной трудно бороться
Наиболее частой причиной химической коррозии, с которой сталкиваются автолюбители, является взаимодействие металла с водой, в результате чего образуется гидроксид железа – Fe(OH)3, рыхлый порошок красноватого цвета. Он является катализатором – ускорителем химических реакций для тех веществ, которые в обычных условиях могут с металлом и не взаимодействовать. Кроме того, электрохимический потенциал молекул железа, которые в нем содержатся, провоцирует начало электрохимической реакции.
Именно по этой причине рекомендуется тщательная зачистка ржавчины. Однако по ряду причин эту процедуру невозможно провести так, чтобы не осталось ни одной молекулы гидроксида железа. Поэтому реакция окисления и коррозия металла не прекращаются, а лишь значительно замедляются на первом этапе. В последующем скорость процесса увеличивается в геометрической прогрессии и на месте былого кузовного ремонта появляются вспучивания.
Зачистка ржавчины на местах электрохимической коррозии также приносит мало пользы из-за того, что она не устраняет причины – разницы в электрохимических потенциалах металла из разных партий. Многим известно, что «рыжики» на нижних задних углах дверей почти непобедимы. Они появляются вновь и вновь уже через несколько месяцев после тщательной зачистки, грунтовки и покраски. Все дело в конструкции: в этом месте механически (загибом материала) стыкуются внешние детали с силовыми. Многослойный металлический пирог, который по условиям эксплуатации бывает постоянно влажным, – это идеальное место для начала электрохимической коррозии.
Поскольку бороться с коррозией методами механической обработки очень сложно, лучше прибегнуть к активной катодной защите.
Сущность метода
Метод активной катодной защиты основан на том же принципе, который провоцирует электрохимическую коррозию. Вкратце он заключается в следующем: каждый металл, как химический элемент, имеет на своей поверхности электрический заряд, формируемый взаимодействием атомов его кристаллической структуры. В зависимости от величины этого заряда и его потенциала (от плюса к минусу) металлы выстраиваются в электрохимический ряд. Железо в нем занимает промежуточное положение. Левее его находятся цинк, алюминий. Правее – олово, свинец, медь, молибден, хром. Первые при контакте с железом в присутствии электролита разрушаются, а вторые разрушают само железо.
Катодная защита – это электролитический способ восстановления одного металла и разрушения другого при их механическом контакте. Для ее реализации вам потребуются:
Сначала ржавчина зачищается привычным способом – шкуркой, скребком, щеткой. После этого берете электрод, менее химически активный, чем железо. Например, полосу из нержавеющей стали, обычно содержащей хром или молибден. Подключаете его к плюсовой клемме автомобильного аккумулятора или зарядного устройства. Кислоту или щелочь можно нанести на обрабатываемую деталь или обмакнуть в нее электрод. При приближении электрода к обрабатываемой детали на поверхности электролита должно начаться бурление. Оно происходит из-за выделения кислорода при разложении гидроксида железа. Время зачистки определяется опытным путем.
Для защиты места ремонта на него наносится слой более активного металла. Подключаете к плюсовой клемме электрод из цинка и делаете все то же самое, но в процессе вы можете наблюдать за тем, как на поверхности ремонтируемой детали образуется оцинковка.
Смываете остатки электролита, сушите, грунтуете и красите.
Если вам не хочется связываться с поиском подходящего электролита и электродов, то воспользуйтесь набором для электрохимического удаления ржавчины «Цинкор-Авто». В нем есть все необходимые ингредиенты. Одной упаковки достаточно для обработки квадратного метра поверхности кузова.
Зачистка ржавчины и нанесение защитного слоя металла на поверхность кузова электрохимическим способом позволит вам не вспоминать о коррозии на протяжении двух-трех лет.
Что такое электролиз и как с его помощью удалить ржавчину с кузова
Справиться с ржавчиной и не повредить металлическую поверхность – задача непростая.
Механический способ ее удаления приводит к появлению на изделии царапин, а химические реагенты провоцируют окислительные процессы, в результате которых деталь в будущем заржавеет еще сильнее.
Безопасным и относительно простым способом борьбы со ржавчиной является удаление ее электролизом. О том, насколько эффективен этот метод и как его правильно реализовать на практике, читайте в статье.
Эффективен ли способ?
Электролиз действительно помогает справиться с ржавчиной. Она представляет собой смесь окислов и гидроокислов железа, которые образуются при контакте металла с водой и кислородом.
Электролиз – это химическая реакция, позволяющая восстановить железо из оксида в металлическую форму. Везде, куда проникает электролит, начинается процесс разложения ржавчины.
Если не углубляться в сложные химические процессы, то можно сказать, что метод позволяет инвертировать окислительную реакцию вспять и восстановить ранее поврежденные участки.
Правильно этот способ борьбы с ржавчиной называется не электролиз, а электрогальванический метод. Его применяют не только в быту, для личных нужд, но и с более серьезной целью, например, при реставрации археологических находок.
Устранение ржавчины с кузова электрохимическим способом
Ржавчина на кузове автомобиля рано или поздно, но появится. Начавшись с маленького безобидного «рыжика» она в конце концов превратится в сквозную дырку. Традиционные методы борьбы с этой напастью – зачистка до металла, грунтовка, покраска – редко дают стойкий эффект. Обычно через полгода всю операцию приходится повторять заново. Удаление ржавчины с кузова автомобиля электрохимическим способом дает лучший результат.
Из-за чего появляется ржавчина
Тот рыжий налет – рыхлый или плотный, который мы традиционно называем ржавчиной, – является лишь следствием процесса разрушения железа, носящего научное название коррозия. Для его начала есть две объективные причины.
Химически чистая – без посторонних примесей – вода, как и кислород, не очень активно взаимодействует с железом. Процесс его разрушения может длиться десятилетиями. В естественных условиях химическую реакцию окисления ускоряют морская соль и кислоты, образующиеся при взаимодействии выбрасываемых вулканами веществ. Современный город гораздо активнее вулканов и является фактически химической фабрикой по производству всего того, что разрушает металл кузова.
Почему с ржавчиной трудно бороться
Наиболее частой причиной химической коррозии, с которой сталкиваются автолюбители, является взаимодействие металла с водой, в результате чего образуется гидроксид железа – Fe(OH)3, рыхлый порошок красноватого цвета. Он является катализатором – ускорителем химических реакций для тех веществ, которые в обычных условиях могут с металлом и не взаимодействовать. Кроме того, электрохимический потенциал молекул железа, которые в нем содержатся, провоцирует начало электрохимической реакции.
Именно по этой причине рекомендуется тщательная зачистка ржавчины. Однако по ряду причин эту процедуру невозможно провести так, чтобы не осталось ни одной молекулы гидроксида железа. Поэтому реакция окисления и коррозия металла не прекращаются, а лишь значительно замедляются на первом этапе. В последующем скорость процесса увеличивается в геометрической прогрессии и на месте былого кузовного ремонта появляются вспучивания.
Плюсы и минусы очистки
Электролиз, как метод борьбы с ржавчиной, абсолютно безопасен. Раствор электролитов не ядовит, но внутрь его употреблять не следует.
Выделяющиеся газы не токсичны. Токи используются небольшой частоты, поэтому нанести вреда здоровью они не смогут.
Еще одно преимущество метода – это отсутствие риска повредить деталь. Даже если передержать ее в растворе, ничего страшного не произойдет, процесс самовосстановления из-за этого не вернется вспять.
В сравнении с механическими и химическими способами удаления ржавчины, электролиз имеет одно очень важное превосходство. Этот метод не затрагивает «живой металл», то есть тот, который еще не подвергся изменениям.
Абразивы, корщетки, кислоты и прочие агрессивные способы воздействия неизбежно приводят к тому, что какая-то часть неиспорченного металла будет снята, а при электролизе этого не происходит.
Минусом метода является то, что его не всегда удобно применять на практике. Например, могут возникнуть сложности с очисткой крупных деталей, так как для них трудно найти подходящую тару.
Кроме того, придется затратить определенное время не только на подготовительные мероприятия, но и на саму чистку.
Почему с ржавчиной трудно бороться
Наиболее частой причиной химической коррозии, с которой сталкиваются автолюбители, является взаимодействие металла с водой, в результате чего образуется гидроксид железа – Fe(OH)3, рыхлый порошок красноватого цвета. Он является катализатором – ускорителем химических реакций для тех веществ, которые в обычных условиях могут с металлом и не взаимодействовать. Кроме того, электрохимический потенциал молекул железа, которые в нем содержатся, провоцирует начало электрохимической реакции.
Именно по этой причине рекомендуется тщательная зачистка ржавчины. Однако по ряду причин эту процедуру невозможно провести так, чтобы не осталось ни одной молекулы гидроксида железа. Поэтому реакция окисления и коррозия металла не прекращаются, а лишь значительно замедляются на первом этапе. В последующем скорость процесса увеличивается в геометрической прогрессии и на месте былого кузовного ремонта появляются вспучивания.
Жучки ржавчины на кузове
Зачистка ржавчины на местах электрохимической коррозии также приносит мало пользы из-за того, что она не устраняет причины – разницы в электрохимических потенциалах металла из разных партий. Многим известно, что «рыжики» на нижних задних углах дверей почти непобедимы. Они появляются вновь и вновь уже через несколько месяцев после тщательной зачистки, грунтовки и покраски. Все дело в конструкции: в этом месте механически (загибом материала) стыкуются внешние детали с силовыми. Многослойный металлический пирог, который по условиям эксплуатации бывает постоянно влажным, – это идеальное место для начала электрохимической коррозии.
Поскольку бороться с коррозией методами механической обработки очень сложно, лучше прибегнуть к активной катодной защите.
Правила снятия налета в домашних условиях
Чтобы убрать ржавчину с поверхности металла электролизом, потребуются:
подходящая по размеру пластиковая емкость, например, ведро или таз;
Для приготовления раствора потребуется 3 воды и 1 чайная ложка соды. Порядок действий следующий:
В завершении процедуры деталь сушат феном или оставляют просохнуть на солнце. Для защиты от повторного образования ржавчины можно нанести на металлическую поверхность небольшой слой смазки.
Почему сложно избавиться от коррозии
При взаимодействии железа с водой, на поверхности металла образуется порошок бурого цвета, который, в свою очередь, является катализатором или ускорителем для осуществления процесса коррозии металла. На начальных стадиях ржавчины, ее зачищают, делается это для того, чтобы убрать большую часть катализатора и приостановить процесс. Но полностью избавиться от образовавшегося порошка невозможно, поэтому ржавчина появляется снова и снова.
Обратите внимание! Несмотря на мгновенный результат, механические способы удаления коррозии являются менее эффективными, потому стоит обратить внимание на химические способы борьбы с коррозией.
Полезная информация
Чтобы процесс удаления ржавчины с металла методом электролиза прошел максимально успешно, необходимо принять во внимание следующие советы:
Обрабатывать деталь нужно только в пластиковой емкости. Металлические ведра или тазы для этой цели не подходят. Их применение сопряжено с риском короткого замыкания или появления в них дырок.
Электролитическое удаление ржавчины с металла своими руками
Теорию процесса удаление ржавчины с металла вы можете посмотреть на других сайтах, там лучше объяснят химию этого, но в общих чертах вы создаёте проводящий раствор и вставляете в него электроды.
Вы вешаете ржавый инструмент в растворе и подсоединяете его к отрицательному выводу питания. Вы прикладываете к расположенным вокруг электродам положительный вывод и включаете питание.
Ток проходит через раствор и в процессе образуются хлопья ржавчины — происходит шелушение / смягчение из-за реакции на поверхности хорошей стали, который производит удаление ржавчины с металла.
Шаг 1: Соберите материалы для создания установки удаления ржавчины с металла
Что собой представляет электролиз?
Электролиз является окислительно-восстановительной реакцией, которая протекает на электродах при действии постоянного электротока через электролитный расплав или специальный кислотный раствор.
Можно также указать, что это совокупность процессов, которые протекают в кальционированно-содном растворе, когда через него проходит электрический ток.
Электролиз используется для удаления ржавчины. В процессе его действия ионы железа идут на чистый электрод и убираются с металла. Процесс использования электролиза в быту, промышленности и автосервисе был назван электрохимическим способом.
Стоит указать, что электрохимический способ используется только тогда, когда детали имеют сложную геометрию. Зачастую комбинируется вместе с химическим методом.
Последний заключается в воздействии на корпус очистителей, органических кислот и профессиональных средств с защитными компонентами, образующих на металле защитные пленки.
В качестве дополнения можно указать, что электролиз — один из лучших методов позолотить или покрыть металл медным и золотым покрытием. Также это способ получить алюминий, медь, водород, пероксид водород и диоксид марганца.
Быстрое электрохимическое удаление ржавчины кислотой с кузова
Существует масса способов удалить ржавчину, в основном на сайтах встречаются отчеты об использовании:
— ортофосфорной кислоты и ее производных (т.н. преобразователи ржавчины типа цинкаря, кока-кола);
— различных бытовых и околобытовых кислот типа уксусной, лимонной в специальной ванне, методом окунания;
— пескоструйных насадок к компрессору / мойке высокого давления;
— электрохимическим методом в ванне с щелочью (едкий натр).
Я использовал все вышеперечисленные способы и сразу могу сказать, что ортофосфорная кислота может использоваться только по отношению к легкому налету ржавчины, глубокую ржавчину она не осилит. Окунание в кислоты эффективно, но кузов автомобиля в бытовых условиях невозможно запихнуть в ванну. Пескоструй эффективен, но этот процесс энергозатратный и ресурсоемкий (нужен мощный и дорогой компрессор или же мойка высокого давления), кроме того песок является расходником, его нужно сушить или покупать сухим, при обработке песок летит во все стороны, поэтому нельзя просто так отпесочить низ двери без ее демонтажа иначе весь салон будет в песке.
Электрохимический метод катодной очистки в электролите из гидроксида натрия (едкий натр) требует много времени.
В итоге я пришел к относительно новому методу, основанному на подручных химических реактивах и который детальным образом на просторах интернета не описывался.
Сразу к результатам:
Примерно за 3 минуты деталь очищается от ржавчины на приличную глубину.
Заинтересованы?
Способ предложен в ГОСТ Р 9.907-2007 (docs.cntd.ru/document/1200054052) как Е.1.5. По стандарту производится катодная очистка следующим составом — 50 см3 серной кислоты (p=1.84 г/см3), 5-10 г уротропина, до 1000 см3 дистиллированной воды.
В целях увеличения скорости обработки я повышал количество кислоты до 1 к 1 к воде, а ингибитор (уротропин) не использовал вообще.
Обработку произвожу в перчатках КЩС свинцовым электродом, в качестве которого выступает пластинка груза легкосплавной шины
В пластине просверлено отверстие и на болтах пластина подключается к кабельному наконечнику квт 16-6-6 в которых запресован кабель. Наконечник обжимается пресс-клещами (
Далее это все подключается к сварочному разъему, например, СКР 35:
и подлючаем к сварочному MMA аппарату, ток на минимум (20 А)
Разводим электролит с водой 1:1, оборачиваем электрод аптечным бинтом (14 руб) и работаем.
При работе нужно сидеть в респираторе и (или) с принудительной вентиляцией
Для очистки глубокой ржавчины, периодически протираем деталь металлической щеткой.
После очистки нейтрализуем кислоту раствором пищевой соды и пассивируем ортофосфорной кислотой.
Процесс идет довольно быстро и все детали и реактивы доступны. На сегодняшний день это самая быстрая очистка ржавчины в гаражных условиях, которую я видел.
Электрохимический способ удаления ржавчины.
Давно витала у меня в голове идея испробывать электрохимический способ удаления ржавчины.
Способ этот довольно бюджетный и требующий минимум трудозатрат.
Для его осуществления необходимо:
1) блок питания от ПК (от 8А) или автомобильное ЗУ;
2) электрод (лист/полоса/пластина нержавейки или оцинковки);
3) неметаллическая емкость (пластиковый тазик, обрезаная пластиковая канистра и т.п.);
4) кислота (аккумуляторный электролит, сантехнический «Крот» и т.п.);
5) вода (достаточно обычной водопроводной).
Осуществлять процедуру нужно в очень хорошо проветриваемом помещении или, еще лучше, на улице.
Я взял БП от ПК, полосу нержавейки и лист оцинковки, обрезаную банку от «омывайки», «Крот» и ведро водопроводной воды.
Испытание проводил над нижними чашками пружин задних стоек.
На них было много рыхлой ржавчины и остатки краски. Для ускорения процесса рыхлые слои можно потереть металлической щеткой предварительно, а краску желательно удалить.
Дальше я налил в банку литра 2-2.5 воды. Взял лист оцинковки и изогнул его так, чтобы в банке он находился вдоль стенок. Вставил в банку с водой. Важно, чтобы какая-то часть электрода выходила над водой — к ней будет подсоединяться провод.
Дальше я на детале зачистил один краешек — к нему также будет подсоединяться провод.
Подсоединил провода от БП:
— Минус к детали;
+ Плюс к электроду.
Опустил деталь в воду и расположил ее так, чтобы она не касалась электрода.
Включил БП. С детали могут начать еле-еле выделяться пузырьки. Дальше подливаю Крота в воду, пока с детали не начнут октивно выделяться пузырьки (водород — огнеопасно!) — хватило грамм 40-50.
Реакция пошла. Дальше нужно просто ждать (можно занять другими делами).
Через час с лишним решил проверить деталь — выключил БП, вытащил за провод из воды деталь, обильно обмыл ее водой и взял в руки.
При обмывании часть ржавчины с детали просто отвалились в виде хлопьев. Под ржавчиной был виден металл серо-голубоватого цвета. Такой цвет получился из-за цинка, который перекочевал частично с электрода (листа оцинковки) на поверхность детали.
Дальше решил продолжить с электродом из нержавейки (полоса скрученая спиралью вдоль стенок банки).
Вытащил через пол часа. На детали видно как отлущивается слой ржавчины.
Решил почистить деталь немного ручной металлической щеткой — ржавчина счищалась очень легко, отваливалась целыми пластами.
Дальше я решил немного оцинковать деталь. Сново взял на роль электрода оцинковку.
Подержал деталь 30 минут.
Вторую деталь я подержал час.
Думаю, если подержать деталь 2-3 часа, то она покроется цинком полностью.
Как удалить ржавчину с кузова с помощью электролиза
Процесс ржавчины металла может застать врасплох в самый неподходящий момент и если помедлить с его предотвращением, то в конце концов безобидное пятно преобразуется в сквозное отверстие. К сожалению, полностью предотвратить появление ржавчины на кузове автомобиля невозможно. Самым востребованным способом удаления ржавчины по сей день является полная зачистка изделия, грунтовка и последующая окраска. Но данный способ имеет свои минусы и самый главный из них, это короткий срок действия процедуры. Как правило, все вышеперечисленные манипуляции приходится выполнять регулярно минимум раз в 6 месяцев. К счастью, на смену данному способу пришла очистка кузова с помощью электролиза. Данная статья поможет разобраться с процессом очистки кузова автомобиля от ржавчины с помощью электрохимического способа.
Причины появления ржавчины
Более научное название процесса ржавчины – коррозия. Коррозия металлов представляет собой разложение железа в следствии окисления, вызванного воздействием на металл воды и кислорода. Коррозию классифицируют на:
В бытовых условиях, чаще всего металлы подвергаются коррозии из-за несоблюдения условий хранения изделия. Также возможно возникновение ржавчины из-за неправильно подобранного средства для ухода на кузовом машины, например, неправильного моющего средства.
Почему сложно избавиться от коррозии
При взаимодействии железа с водой, на поверхности металла образуется порошок бурого цвета, который, в свою очередь, является катализатором или ускорителем для осуществления процесса коррозии металла. На начальных стадиях ржавчины, ее зачищают, делается это для того, чтобы убрать большую часть катализатора и приостановить процесс. Но полностью избавиться от образовавшегося порошка невозможно, поэтому ржавчина появляется снова и снова.
Обратите внимание! Несмотря на мгновенный результат, механические способы удаления коррозии являются менее эффективными, потому стоит обратить внимание на химические способы борьбы с коррозией.
Электрохимический способ
Процесс представляет собой восстановление одного химического элемента за счет расщепления другого при контакте друг с другом. Для того, чтобы осуществить электролиз в домашних условиях понадобится:
Для начала нужно осуществить зачистку от уже образовавшейся коррозии. Для этого нужно провести манипуляции присущие механическому способу, т.е. нужно зачистить поверхность с помощью скребка или любого другого инструмента. Далее нужно подключить к плюсовой клемме источника тока любой металл меньшей химической активности нежели железо, например, кусок нержавеющей стали. На поверхность детали, которую необходимо отчистить от ржавчины, наносится кислота. Во время приближения электрода к обработанному кислотой месту, начинается активное образование кислорода, в связи с чем вещество, находящееся на поверхности изделия, начинает бурлить.
Если вы пронаблюдали данную реакцию, значит процесс очистки металла от коррозии запущен. Длительность проведения данной процедуры варьируется в зависимости от степени ржавчины и прочих факторов. По истечении времени, поверхность нужно промыть и подготовить для грунтовки и окраски. Таким образом, удаление коррозии с металлов лучше всего осуществлять с помощью электролиза нежели механического способа.