Цинкование или меднение авто
Оцинковка кузова своими руками: тестируем советский гаджет
Цинковое покрытие кузова всегда было для советских, а потом и российских автолюбителей натуральным фетишем и предметом культа. Машины с целиком или хотя бы частично оцинкованными кузовами ценились радикально выше своих «просто крашеных» собратьев, а те, кому не повезло, пытались наносить цинк на автомобильное железо самостоятельно… Сегодня мы попытаемся повторить этот “подвиг”.
Коррозия была вечным бичом автомобилей советской эпохи и первых десятилетий российского периода. Известный бородатый анекдот гласил: если заехать на Жигулях в глухой-глухой лес, выключить двигатель и замереть в тишине, то можно услышать, как машина гниёт. Посему такое восхищение вызывали у советских граждан первые иномарки, у которых сочетались оцинковка кузовных деталей, меньшая склонность железа к ржавлению самого по себе, а также более высокое качество грунтования, окраски и окрасочных материалов. Лучше всего, наверное, любовь и уважение к цинку демонстрировала история с автомобилем Иж-2126 «Ода», который в 90-е рекламировал на всю страну незабвенный Леонид Якубович. Именно многократно повторяемая по телевизору и в журналах волшебная мантра «оцинкованный кузов» позволила получить какую-никакую популярность и распространение этому, честно говоря, морально устаревшему ещё до постановки на конвейер автомобильчику… Впрочем, реклама, как обычно, обманула…
Когда же реклама честна и цинк – на кузове, а не на бумаге, наиболее эффективным методом покрытия в автопроме является «горячий» метод – протравленные в кислоте кузовные детали погружаются в ванну с расплавом цинка. Способ, по сути, аналогичен лужению, когда с помощью паяльника, припоя и кислоты стальные детали покрываются слоем оловянно-свинцового сплава. Несколько менее эффективен электролиз, при котором цинк на стали осаждается «на холодную» из цинкосодержащего электролита. Ну и самый ерундовый вариант, в котором больше от маркетинга, нежели от реального цинкования, – использование цинкосодержащих грунтов под слой краски. Лучше, чем ничего, но только в условиях, когда краска повреждена, но не до металла.
Покрытие стали тонким слоем цинка обеспечивает самую эффективную защиту от коррозии. Цинковый слой в процессе электрохимической реакции утрачивает свои электроны и медленно истончается, не позволяя ржавчине образовываться на стали. Впрочем, этот процесс до поры до времени пребывает в «спящем» состоянии и запускается только после того, как в результате механических повреждений металл обнажается из-под краски и начинает контактировать с влагой и воздухом. На фото видно, как под отслоившейся в результате контакта с бампером краской на переднем крыле цинк серым слоем надёжно защищает сталь, не давая возникать ржавчине.
…и наоборот, повреждения, под которыми оцинковки нет, выглядят куда более устрашающе, раздражают в процессе эксплуатации автомобиля и затрудняют последующую продажу.
Поскольку отечественные автозаводы цинкованием не заморачивались, мечтой многих советских автовладельцев в эпоху тотального дефицита на всё и вся были различные устройства и составы для цинкования металла «на коленке». Одним из таких являлся «Портативный цинкователь ПМЦ-1».
Согласно инструкции, прибор предназначался для электролизного покрытия цинком «небольших участков кузова автомобиля в местах повреждения лакокрасочного покрытия»:
Сие курьёзное поделие кооператива «Декор» при московском заводе «Пищемаш» было выпущено в 1980 году, стоило 10 рублей (весьма недёшево!), и представляло собой натуральную кустарную самоделку. Цинкователь был сделан из… цангового полуавтоматического карандаша!
В комплекте с прибором шёл криминального вида полиэтиленовый пакетик с белым порошком – в нём содержался хлористый цинк. Его нужно было развести в 50 граммах воды, после чего окунуть в раствор поролоновый наконечник, пропитав его жидкостью, и начать натирать им деталь, подключив предварительно источник питания 12 вольт. Светодиод в торце карандаша светился, если сила прижима (а соответственно, и сила тока, обеспечивающего электролиз) была достаточной. При 7-минутной обработке зоны, равной по диаметру поролоновой губке, производитель обещал покрытие толщиной 10 мкм. При этом конструкция и схема цинкователя ПМЦ-1 представляла собой торжество примитивизма:
Разумеется, мы не могли не провести «ретротест» старинного устройства! Зачистив до блеска отрезок профильной трубы 20 х 40, близкой по своей склонности мгновенно ржаветь к кузовам Москвичей и Жигулей, оцинковали одну половину, а вторую оставили без защиты, после чего отправили железяку в соляной раствор. Простейшая конструкция оказалась вполне работоспособной – хотя из-за слабого тока цинковое покрытие создаётся очень медленно и, предположительно, даже более тонкое и хилое, нежели обещано инструкцией. Впрочем, надо думать, советские автолюбители были счастливы и такому гаджету…
Цинкование или меднение авто
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация ) 
 |
Писатель 
Группа: Пользователи
Сообщений: 444
Регистрация: 5.7.2011
Заходил: 16.6.2016
Из: Лысьва Пермский край
ICQ: 332076014
Авто: шевролет ланос
Комплектация: se+
Год выпуска: 2008
Из: лысьва
Спасибо сказали: 88 раз(а)
Я в ШОКЕ, машина 2008 года, в эксплуатации с января 2009, а уже ржавеет.
Пришла весна, стало тепло поехал на дачу, стал мыть машину и ужаснулся, моя ланька местами ржавеет, углы низа передних дверей, очаги корозии под порогами, уголок крышки багажника, видимо по всяким причинам мелкие сколы краски были до металла, и все пошла ржаветь.
Стал копаться в инете как с этим бороться и что делать, есть всякие преобразователи ржавчины и т.п., а тут мне товарищ предложил такое дело, очистить от ржавчины, сделать гальванику место металла где началась корозия, перед грунтовкой и покраской.
У него самого вазовская семерка, а у них одна из болезней ржавения это бампер, он вроде на вид типо храмированный, а весь покрывается ржавчиной со временем, вот он использовал способ «оцинковки» бампера, вся ржавчина ушла и бампер имеет серебристый цвет.
Оцинковка: чтобы не описывать своими словами как он делал нашел эту статью (всяких статей по гальванике много) я нашел доступную статью для рядового человека без глубоких и неглубоких познаний химии, скопировал сюда.
Существует старый испробованный способ нанесения защитного покрытия из цинка на стальные детали в домашних условиях. Называется он гальваническое или электролитические нанесение цинкового покрытия. Суть его проста и известна из уроков химии. Берется раствор соли цинка, сульфата или хлорида цинка. Если нет готового раствора, его можно получить, растворив цинк в серной или соляной кислоте соответственно. Готовый хлорид цинка продается под названием «паяльная кислота» в магазинах радиодеталей. Серную кислоту можно купить в магазине автозапчастей, она являет собой электролит для кислотных аккумуляторов.
Если получилось найти только кислоту и цинк, то для приготовления раствора, необходимо его просто растворить в кислоте. По правилам нужно положить цинк в кислотостойкую емкость и осторожно подливать кислоту. Цинка нужно взять из расчета примерно 400-450 гр на литр кислоты. Конечно так много раствора готовить вовсе необязательно. При растворении цинка будет происходить химическая реакция с выделением водорода, который горюч и может привести к взрыву. Так что делать это лучше на открытом воздухе подальше от огня. Если цинк полностью растворился в кислоте, нужно подбросить его еще немножко, чтобы убедиться, что кислота выработалась полностью и реакция с выделением пузырьков водорода больше не идет. Полученный раствор должен отстояться до прозрачного состояния, потом его нужно слить с осадка.
Этот раствор будет электролитом. Теперь берется обрабатываемая деталь, к ней подключается «минус» источника тока. «Плюс» подключается к кусочку металлического цинка. Оба они помещаются в электролит, на некотором расстоянии друг от друга, и подается напряжение. 12 вольт от автомобильного аккумулятора или зарядного устройства для него будет достаточно. Под действием тока цинк будет осаждаться на стальной детали, а кусочек цинка будет растворяться и переходить в раствор.
Важно, чтобы в раствор был погружен только кусок цинка, но не провод, который к нему подсоединен. Иначе провод тоже будет растворяться и осаждаться на стали, и испортит все дело.
Ели все идет правильно, сталь покроется равномерным слоем серого цвета, если сила тока будет слишком высокой, процесс пойдет слишком быстро и получится темное рыхлое покрытие. Обычно хватает тока силой 0,5-1 А.
После обработки деталь нужно хорошо промыть водой, а лучше раствором питьевой соды, чтобы нейтрализовать остатки кислоты.
Приминительно к оцинковке кузова автомобиля возникает вопрос, а как же поместить его в этот наш раствор” Автомобиль в раствор помещать не будем, этим занимаются только на производстве.
Технология обработки небольших участков кузова такова:
Участок полностью очистить от ржавчины шкуркой. Ни в коем случае не ортофосфорной и не уничтожителем ржавчины.
При использовании имеющегося аккумулятора, подключаем к его плюсу провод, который идет к кусочку цинка. Очень удобно использовать зажимы для «прикуривания». Минус аккумулятора остается на массе, то есть он, как и положено, подключен к кузову.
Цинк нужно обернуть куском ткани несколько раз, чтобы получилось потолще. Ткань не должна касаться ни того, чем этот цинк держите, ни провода. Теперь просто нужно макнуть цинк обмотанный тканью в наш раствор и водить им по участку, который хотим оцинковать. Цинк будет осаждаться на материале кузова.
Добавлю от своего товарища что он между проводом от + аккумулятора и кусочком цинка устанавливал 12 вольтовую автомобильную лампу видимо для того чтобы уменьшить ток, да и от короткого замыкания поможет.
Второй способ меднение: еще проще, я хочу попробывать этот способ.
Так же на очищенную металическую померхность, наносится тряпочкой раствор с втиранием его в металл и сразу же вытиранием сухой тряпкой (это убраем лишнее, чтобы медь была не рыхлый на поверхности, а именно проникала в металл), делается это несколько раз, пока не появится на поверхности хорошее медное напыление.
Для наглядности он принес мне шайбу стальную диаметром 55 мм. (сейчас она передомной) сказал, что он ее просто один раз отпустил в раствор и просто вытер тряпкой, и принес на мне работу, с виду как медная, при растирании пальцами рук, на пальцах ни чего не остается, только при сильном и долгом растирании кожа на пальце слегка потемнела, пробывал скорябать тупыми даже металическими предметами, был под рукой металический рубль, медное напыление не сходит, осталась просто медная полоса, а вот скоряболось до черного металла удалось только когда попробывал острыми краями ножниц, как резцом, я думаю в этом случае и оцинкованныя также не выдержет.
Раствор для меднения: электролит к примеру 200 мл. комнатной температуры, в него понемножку насыпают медный купорос и хорошо долго размешивают стеклянной или керамической ложечной-палочкой, до тех пор пока он там не перестанет растворяться и оставаться на дне, после нужно процедить и избавиться от этих остатков оадков тоесть (раствор насытился медью), далее добавляем 2 таблетки сахарозаменителя для диабетиков, ну говорит можно и чайную ложку сахарного песка, и усё.
Только после процедуры меднения нужно обязательно промыть место обработки раствором соды, а после еще не помешает мыльным раствором промыть и дистилированной водой, высушить грунтовать и красить!
Вот хочу поэксперементировать, может кто и пробывал это из форумчан что то из этого, выскажите свои мысли и т.п.
P.S. Прошу прощение за орфографические ошибки при написании, сразу не заметил, а после уже не изменить!
Типы меднения
Медные покрытия редко используются как самостоятельные – в основном они нужны для промежуточных слоев перед никелированием, хромированием, серебрением. При этом медь хорошо сцепляется с металлами, а потому используется часто — для пуль или проволок, графита, листьев и дверных ручек.
В декоративных целях применяется блестящее меднение — оно хорошо полируется, обладает зеркальным блеском и высокой кроющей способностью.
Меднение или цинкование?
Вопросом о том, что лучше – меднение или оцинковка – задаются нередко. В частности, когда дело касается современных систем заземления. Все ее элементы нужно защитить от коррозии, ведь это обеспечит длительный – 15-30 и более лет – срок эксплуатации. Как правило, защищают главную часть системы – стальные стержни.
Для того, чтобы коррозийная защита была надежной, не должно иметь никаких повреждений – вмятин, царапин или иных дефектов. При этом следует помнить, что покрытия могут быть анодными и катодными.
Так, к примеру, при взаимодействии со сталью цинк будет анодом, а вот медь – катодом. Так что:
Это значит, что и срок службы будет разный. Увеличение толщины цинка, конечно, увеличит этот срок, но технически процедура достаточно сложна и невыгодна. А вот второй вариант надежно защитит стальной стержень при нанесении слоя не менее 250 мкм. Главное – чтобы не было никаких дефектов, ведь только ровное покрытие обеспечит высокую коррозионную устойчивость.
Виды меднения
Существует несколько технологий, но в основном они делятся на два типа – химическое и электролизом. Выбор того или иного способа зависит от свойств используемого металла или будущих эксплуатационных условий.
Химическое меднение проводится в электролитах – кислых, основных, а также пирофосфорных. Каждый из этих составов отличается своими преимуществами и недостатками – к примеру:
Для получения более толстых покрытий используют электрохимическое меднение или меднение распылением. Высокий уровень чистоты проводников и отсутствие пористости обеспечит электролитическое покрытие медью.
Также гальваническое покрытие медью применяют в гальванопластике – то есть для изготовления металлический копий предметов (сувениров, барельефов, матриц, ювелирных украшений).
Как происходит покрытие медью?
Процесс (вне зависимости от технологии) выглядит так:
Таким же способом делается химическое меднение пластмасс, но для конкретного вида такого материала лучше всего отдельно скорректировать параметры.
При оформлении заказа онлайн скидка 10 %!
Наш приоритет — индивидуальный подход к каждому заказу и качество выполняемых работ!
Оцинковка: мифы и реальность
У автомобилей Peugeot и Citroen защита кузова цинком — полная, двусторонняя, снаружи и внутри. Оцинкован он электроосаждением, методом катафореза. Оцинковка — самый популярный метод защиты автомобиля от коррозии. Более эффективной технологии защиты кузова от разрушения в автомобильной промышленности просто не существует. Однако даже авторитетные автоСМИ умудряются публиковать про «оцинковку» настолько фантастическую чушь, что удивляешься – учились ли эти люди в школе вообще. Хуже, что на этот бред «ведутся» доверчивые читатели. Поговорим о том, чем является «оцинковка кузова» на самом деле, чтобы Ваш выбор был аргументированным и правильным
Как защитить автомобиль от коррозии
А зачем вообще цинковать, а не лудить или меднить
Автомобильная кузовная сталь — сложный и деликатный сплав! Он не имеет ничего общего (кроме наличия железа и углерода), например, с «кровельной жестью». Этот сплав обязан идеально отвечать множеству особых, часто — взаимоисключающих, требований. Поэтому его состав, химическая и термообработка — всегда компромисс.
Не ржавеет только нержавеющая сталь (например: 12Х18Н10Т) и 100% чистое железо (получить его возможно только в космосе). Всё остальное, где присутствует железо — ржавеет, то есть — естественно окисляется, ибо «Феррум» (Fe, железо) — весьма активный химический элемент.
Автомобиль можно создать и из «нержавейки», но в этом случае его кузов будет чудовищно дорогим и ужасно нетехнологичным. Пример единственный – это DeLorean DMC 12, который стал легендой благодаря сериалу «Назад в будущее». Ирония в том, что уже став «кинозвездой» – компания Джона Делореана, выпускавшая это потрясающее купе, из-за ужасных издержек его производства к тому моменту обанкротилась. Кузов можно исполнить и из обычного «кровельного железа», но тогда он быстро рассыплется, помнётся, деформируется, будет страшно тяжёлым, хоть и дешёвым.
Главный враг железа (Fe) — кислород (О2)! О-два содержится везде. В небольших количествах он присутствует даже внутри любой детали из стали или других металлов и сплавов. Соответственно, если есть железо и воздух — через какое-то время появляется коррозийный налёт. Если появляются ещё и водяные пары, тем более вода — процесс ускоряется в сотни, а бывает, и в тысячи раз!
Главное — качество кузовной стали
Друзья! Обратите внимание — с каждым годом автомобили увеличиваются в размерах, расширяются и сложнеют их комплектации, но при этом они становятся всё легче и легче! Интересно, что если бы «голый» кузов какого-нибудь из современных автомобилей, имея одинаковые характеристики по жёсткости и прочности, был бы создан 30-40 лет назад? Он весил бы несколько тонн, а сегодня — каких-то 300-400 кг! Из-за чего? Ведь не из-за пластмассы, так как мы рассматриваем «голый» металлический кузов?
Ещё одна интересная закономерность: выводя на рынок новые модели солидные производители всё чаще и больше упоминают о применении в их конструкции сверхпрочных и даже гиперпрочных сталей с высочайшими значениями модуля упругости, ранее казавшимися фантастическими.
«Ларчик открывается просто» — достичь столь высоких характеристик становится возможным благодаря особым технологиям термообработки кузовных элементов и введению в состав сплавов металлов, позволяющих эти элементы «закалить» (этот термин применяю для упрощения понимания). Наиболее распространённая технология — после многоэтапной штамповки деталь подвергается сложной термообработке, с несколькими отпусками и нагревами (в т.ч. «локальными» с помощью ТВЧ). В самом деле — возьмите в руки крыло современного автомобиля: оно будет сложным по форме, с замысловатыми изгибами, тонким и лёгким, и … настолько прочным, что согнуть его руками почти невозможно, а при постукивании костяшками пальцев прослушивается характерный «бооомммм!», указывающий, что эта «железяка» явно «прикалена».
«Обратная сторона медали» – небольшая толщина стали. Если в 60-70-е годы кузовная «жесть» в 1.5-2 мм считалась тонкой, то во втором десятилетии XXI века металл оперения в 0.25-0.5 мм стал обыденностью.
Естественно, что коррозионная стойкость настолько тонких конструкций выходит на первый план, так как теперь от этого напрямую зависит безопасность. К негативным факторам, напрямую влияющим на скорость появления и распространения коррозии — высокой температуре, наличию влаги и солей, камнебойному и пескоструйному воздействию, добавились повышенные требования к качеству, чистоте и структуре кузовной стали. И здесь у Peugeot, Группы PSA и Stellantis имеются традиционно-исторические преимущества над большинством других брендов …
Сталь и Peugeot
Задолго до появления автомобиля, более 200 лет назад, семья Peugeot начала заниматься металлообработкой и металлургией, быстро завоевав в этом деле общемировой авторитет. Peugeot – изобретатель технологии холодной прокатки стали, множества сплавов чёрных и цветных металлов.
Начав производство автомобилей ещё в XIX веке Peugeot вкладывает в них весь свой огромный металлургический потенциал, ноу-хау и передовые разработки. Группа PSA и Stellantis – один из немногих автопроизводителей, который располагает собственным, весьма внушительным сталелитейным производством, поставляющим свою продукцию не только другим автомобильным брендам, но и в иные отрасли.
Производство «чистой стали» и сплавов с минимальным содержанием примесей для кузовного машиностроения стало для PSA своеобразной «визитной карточкой», ярким подтверждением чему – имидж Peugeot и Citroen, как «нержавеющих» автомобилей.
«Чистая сталь» – сталь с низким содержанием растворимых примесей и минимальным количеством дефектов, связанных с присутствием оксидов. Наличие в стали таких элементов, как: углерод, фосфор, сера, азот, водород и кислород, может оказывать большое вл ияние на её важнейшие для автомобилестроения свойства:
Взаимное влияние перечисленных элементов на свойства стали может быть, как полезным, так и вредным. Например, углерод и азот повышают закаливаемость стали, но снижают её пластичность, фосфор также повышает закаливаемость, но способствует её хрупкости, кислород и сера (оксиды и сульфиды) делают сталь стойкой к истиранию, но негативно влияют на вязкость и усталостную прочность. Поэтому для различных областей применения ограничивают количество и размер включений.
Есть ещё один важный фактор влияния примесей, содержащихся в кузовной стали – восприимчивость к необходимой химической обработке и дружественность к защитным покрытиям, из которых на первом месте – так называемая «оцинковка».
Профилактика коррозийного налёта
Кузов автомобиля — не только самая дорогая, но и с точки зрения сопромата (сопротивление материалов) — самая ответственная часть автомобиля. Во время движения по обычной дороге (не говоря о бездорожье и ДТП) ему приходится испытывать гигантское количество самых разнообразных деформаций, подвергаться вибрациям и гасить их, рассеивать энергию, и др. и т.п. Поэтому какое угодно утончение, дыра или ослабление любого из его элементов — потенциальный концентратор напряжений и источник проблем. На проржавевшем, «гнилом» кузове появляется дырка или место, по которому он когда-нибудь сломается, переломится, и … хорошо, если это произойдёт где-нибудь «в чистом поле», а не на скоростном ДТП! Дырки и ослабления элементов кузова в первую очередь появляются из-за разрушения металла кислородом, появления ржавчины, а затем – сквозной дыры …
Электрохимический ряд элементов (школьный курс химии):
Li→Rb→K→Ba→Sr→Ca→Na→Mg→Al→Mn→Cr→Zn→Fe→Cd→Co→Ni→Sn→Pb→H→Sb→Bi→Cu→Hg→Ag→Pd→Pt→Au
Найдём в нём Железо (Fe). Теперь смотрите: более активные, чем железо, металлы — расположены слева от него, менее активные — справа.
Если мы покроем лист железа цинком (Zn) или цинкосодержащими веществами (далее просто «Цинк»), то этот слой не даст кислороду проникнуть к железу, окислить его, сделав ржавым. В случае, если слой цинка повреждён, то место повреждения с прямым контактом железа с воздухом неизбежно начнёт окисляться кислородом.
Если слой железа покрыть оловом (Sn) или медью (Cu), которые менее активны, чем Fe, и расположены справа от него — при повреждении слоя активно начнёт окисляться железо — слой олова или меди останется целым, но железо под ним быстро проржавеет «втруху»! Поэтому кузова автомобилей никогда не лудили (т.е. покрывали оловом) и не меднили!
Цинк, как более активный металл, «берёт на себя» всю «химическо-окислительную нагрузку». Если железо покрыто цинком, то при повреждении его слоя, лист будет ржаветь не в глубину, а в ширину! Таким образом слой цинка исключает появление на кузове сквозных дыр. Окисление (ржавление) будет происходить в любом случае! Однако очаг ржавления будет направлен не внутрь детали, а по её поверхности.
Пример №1
Взгляните на пороги подержанных японских автомобилей — вроде как всё нормально, но при ближайшем рассмотрении увидим небольшие сквозные дыры. Увы, кузова даже знаменитых «японцев», а вместе с ними, увы, и «корейцев», если вовремя не устранять повреждения их ЛКП – способны сгнивать насквозь за один московский зимний сезон («спасибо» едким антигололёдным реагентам)
Пример №2
Взгляните на кузова самых старых Peugeot и Citroen, которые только сможете найти – на них могут быть круглые «язвы» с облетевшей краской, в середине этих «язв» могут даже угадываться фрагменты коричневого цвета (да, да — это коррозийный налёт), но … на кузове не будет ни одной сквозной дыры! Конечно, если случай совсем запущенный или ремонт производился варварскими методами (нагревание порогов паяльной лампой и вытягивание вмятин за «усики»), то дыры могут иметь место, но для этого автомобилю нужно будет без моек и ремонта ЛКП проездить по московским «коктейлям» несколько лет, что случается только у самых безалаберных владельцев!
Историческая справка: в 1975 году на свет появились два первых в мире автомобиля, получившие полностью оцинкованные кузова — это были Peugeot 604 и Porsche 924. В разработке технологии принял участие немецкий химический концерн BASF. С тех пор все Peugeot и Porsche являются «нержавеющими».
Таким образом, если на поверхности автомобиля с оцинкованным кузовом появилось повреждение «до металла», то через какое-то время в очаге повреждения неизбежно появится ржавчинка. От этого не уйти. Слой цинка даёт Вам намного больше времени на устранение этого повреждения, нежели в случае, если этого слоя нет. Устранить повреждение нужно в любом случае и чем быстрее — тем лучше!
И не слушайте рассказы всяких «гаражных сказочников», что мол на таком-то автомобиле он де с глубокой царапиной проездил 5-10 лет и даже намёка на ржавчину не было … Это — миф! Такой владелец — неряха, грязнуля и чухан: ведь если порежет руку — тут же побежит мазать её зелёнкой или наклеивать пластырь … а автомобиль этого сам сделать не сможет!
Виды защиты автомобильного кузова
Что такое оцинковка на самом деле
Вообще-то говоря, «оцинковка»: термин простонародный, упрощённый и, если рассматривать его в прямом значении – он далёкий от автомобильной реальности, и поэтому неверный! А ведь у этого процесса есть правильное, пусть длинное, но принятое у профессионалов название – фосфатирование с пассивацией и последующим электроосаждением цинкосодержащего грунта методом катафореза.
Фосфатирование – покрытие металла кузова тонким слоем фосфата цинка с целью повышения твёрдости и защиты от коррозии.
Пассивация (происходит от слова «пассивность») – образование на поверхности металла тонкой оксидной плёнки, препятствующей образованию коррозии. Толщина оксидной плёнки на поверхности кузовной стали – несколько нанометров (1 нанометр = 10 −9 метра). Фактически, пассивация – это намеренное разрушение наружного слоя металла под действием сложного окислителя с образованием стойких солей и окислов, из которых и состоит защитная плёнка.
Фосфат цинка (Zn3(PO4)2) – антикоррозионное вещество, представляющий собою мелкодисперсный порошок белого цвета, обладающий практически нулевой токсичностью, повышающий адгезию ЛКП в металл кузова и улучшающий защитные свойства лакокрасочных покрытий.
Химический механизм защиты таков: под воздействием воды, проникшей через ЛКП, фосфат цинка вступает в реакцию диссоциации с образованием комплексной кислоты, реагирующей вместе с оксидной плёнкой (полученной с помощью пассивации) на ионы железа участков коррозии кузовной стали, в результате чего образуется прочный комплексный ингибитор коррозии.
Пассивация и фосфатирование производятся методом окунания предварительно тщательно очищенного и полностью обезжиренного кузова в ванну с раствором фосфата цинка в деминерализованной воде с добавлением кислот и активаторов реакций. Время пассивации и фосфатирования обычно занимает от 3 до 7 минут.
Цвет фосфатного покрытия обычно имеет оттенки от светло-серого до тёмно-серого. Зеленоватый оттенок добавляется к серому, когда кузовная сталь имеет в своём составе хром и никель.
Электромеханический способ защиты кузова от ржавчины
После фосфатирования вся поверхность кузова в катафорезной ванне покрывается слоем защитного цинкосодержащего грунта, состоящего из фосфата цинка, полимеров и пигмента. Этот слой является основой для последующего нанесения лакокрасочного покрытия. Обладая высокой адгезией, под действием разности электрических потенциалов, частицы грунта проникают в поверхность фосфатированного металла настолько глубоко и плотно, что сколь-нибудь чёткая граница между металлом и грунтом фактически исчезает. Этот эффект необходимо обязательно учитывать при пользовании различными толщиномерами для оценки состояния лакокрасочного покрытия автомобиля.
Катафорез – процесс переноса (электроосаждения, электрофореза) вещества из раствора электролита под действием электрического тока, когда грунт или краска является анодом («плюсом»), а кузов или его деталь является катодом («минусом»). Катодная защита – так не совсем правильно называют этот процесс в водительском социуме.
Краткая историческая справка о применении электрофореза в автомобилестроении …
1963 г. – первое промышленное нанесение анафорезного грунта на мелкие детали;
1967 г. – первая экспериментальная линия окраски кузовов с помощью анафореза;
1974 г. – первое нанесение катафорезного грунта в США;
1975 г. – запуск в производство автомобилей Peugeot 604 и Porsche 924, кузова которых впервые в мире полностью покрывались содержащим фосфат цинка грунтом с помощью катафореза.
Комбинированная защита
Преимущества способа нанесения грунтов и красок с помощью катафореза:
Свойства защитного грунта и катафорезный способ его нанесения таковы, что обеспечивают на сегодняшний день самые лучшие характеристики антикоррозионной защиты кузова от любых внешних воздействий.
Дополнительные преимущества защитного катафорезного грунта:
После нанесения защитного цинкосодержащего катафорезного грунта, кузов подвергается комбинированной сушке потоками стерильного воздуха под воздействием ламп инфракрасного излучения, после чего на его поверхность, также методом катафореза, наносится слой окрасочного (малярного) грунта. В состав этого грунта уже не входит фосфат цинка. Его назначение – стать основой будущего лакокрасочного покрытия автомобиля, обеспечить высокую адгезию декоративных эмалей и лаков.
Вот так и происходит «оцинковка» лучших в плане коррозионной стойкости автомобилей, в число которых входят Peugeot, Citroen и Porsche, ставшие первопроходцами в деле антикоррозионной защиты ещё в далёком 1975-м году.
В чём заблуждаются якобы эксперты …
Самое ужасное – ничего не имеющие с реальностью информационные «перлы», сродни плоду больного воображения, регулярно появляются не только у блогеров, но и на страницах весьма уважаемых автомобильных изданий. Если скомпилировать содержание статей, посвящённых «оцинковке» кузовов, то все они сведутся к одной крамольной цитате …
«Существует 4 способа цинкования кузова. Здесь они расположены в порядке возрастания их эффективности:
Само это перечисление уже вызывает большие сомнения в профессионализме, компетенции и уровне знаний авторов! Про «горячую оцинковку», упоминание о которой в автомобильном контексте является полной чушью, мы ещё поговорим в отдельной главе.
Гальваническое цинкование – реальность и выдумки
Якобы «холодное цинкование», «цинкометалл» и «гальванический способ нанесения цинка» являются ничем иным, как тремя видами описания одного и того же процесса – фосфатирования с последующим нанесением на поверхность кузова цинкосодержащего защитного грунта методом электрофореза.
Действительные отличия в видах этого метода касаются лишь нюансов: проводится пассивация или нет, каким способом ведётся фосфатирование — химическим или электрохимическим, каков состав ингредиентов в первичном растворе электролита. Разумеется, в первую очередь, всё зависит от качества, соблюдения технологической культуры. Но всё это – на совести завода-изготовителя автомобиля. Остальное не имеет особых отличий и не зависит от поставщиков технологий и химических веществ.
Второе, упорно циркулирующее заблуждение касается неких «видов цинкования», из которых почти повсеместно выделяют два:
Дело в том, что фосфатировать и/или покрывать кузов автомобиля цинкосодержащим грунтом «до пояса» или «до крыши» не имеет никакого смысла – кузов в любом случае придётся обработать ВЕСЬ: или полностью, или не делать этого вообще. Технология такова, что кузов в электрофорезных ваннах необходимо постоянно покачивать и переворачивать, а электролит непрерывно перемешивать.
Даже погружать кузов в ванну необходимо в положении, близком к вертикали, сверху вниз и с определённой скоростью. Если кузов в ванну банально «плюхнуть» и в полупогруженном состоянии пронести его через электролит, то, после извлечения и сушки, вся его поверхность будет изобиловать дефектами, грунт ляжет неровно, а толщина слоя получится крайне неравномерной. Устранение брака потребует гигантского количества ручного труда с негативным присутствием «человеческого фактора», и из-за этого — неизбежно огромных финансовых потерь. Технология полной обработки кузова, целиком, с полным погружением его в ванну, абсолютно лишена всех этих неприятностей.
Итак, мы с вами выяснили, что в настоящее время, как и раньше, в мировом автомобилестроении применяется только один метод оцинковки кузова — покрытие его в электрофорезной ванне тонким антикоррозионным слоем цинкосодержащих веществ методом электроосаждения их на поверхность кузова из электролита, где эти вещества содержатся в виде коллоидного раствора.
Настало время развенчать самый чудовищный, но устойчиво циркулирующий в умах автомобильной общественности миф про «горячую оцинковку».
«Горячая оцинковка» – плод больного воображения
Так называемая «горячая оцинковка» в легковом кузовном автомобилестроении не применяется, никогда не применялась ранее и (упаси Бог) никогда не будет применяться в будущем! Выделю особо – «горячая оцинковка» НИКОГДА не применялась и НЕ ПРИМЕНЯЕТСЯ. И вот почему …
Представьте себе … Красивый, ажурный, лёгкий, почти воздушный, замысловатой и сложной формы кузов, собранный из множества фрагментов из стали с самыми разными характеристиками, только что сваренный на конвейере сверхточными (!) роботами, для оцинковывания опускают в … «ванну с расплавом цинка, температура которого от 500°С до 800°С» — что иногда можно прочитать не только у блогеров, но и на страницах весьма уважаемых автомобильных изданий.
При 500°С прецизионно термообработанные кузовные панели … мгновенно «отпустятся», а сверх- и гиперпрочные стали тут же превратятся в «пластилин»! Это должно быть понятно любому, кто когда-нибудь совал гвоздь в костёр и видел, что после этого с ним происходит … При 500°С ажурный кузов испытает настолько высокие термические перегрузки и деформации, что его, в самом прямом смысле — разорвёт по швам! Даже если его не разорвёт, то скрутит хуже Квазимоды из «Собора парижской Богоматери», и обратно этот скомканный клочок фольги уже будет ничем не расправить!
Снизить температуру? Не получится! Температура плавления Цинка — 420°С.
Сначала оцинковать металл, отштамповать, а затем сварить? Тоже не получится! Наиболее широко применяемая технология сварки кузова — точечная. Две детали плотно соединяются друг с другом, сжимаются в нужном месте «клещами» с электродами, на которые подаётся короткий, но мощный электрический разряд. Происходит локальный нагрев до 1000-1200°С, и сталь в этой точке сваривается.
Следующая точка, ещё точка, ещё … Теперь представьте, что в месте этого локального нагрева до 1000-1200°С (температура плавления стали) появляется цинк со своей «смехотворной» температурой плавления в 420°С. Это неизбежно приведёт к образованию шлака, каверн, прожига, что уже потом, после покраски и эксплуатации, станет мощным очагом коррозии, в т.ч. и межкристаллической, т.е. внутренней, без воздействия извне.
Таким образом, мы не только никак не защитим цинком кузов, а наоборот, создадим огромное количество очагов для возникновения скрытой и неконтролируемой коррозии. После воздействия вибраций точки сварки начнут трескаться и лопаться, и через какое-то время кузов рассыплется по швам.
К слову, современные технологии, особенно у Группы PSA Peugeot Citroen, успешно решили эту проблему! Перед тем, как соединить поверхности стальных, покрытых тонким слоем цинка деталей для последующей точечной сварки, на внутренние их стороны, обращённые друг к другу, наносится специальный консервирующий флюс, который исключает выгорание цинка и способствует его мгновенному растворению в очаге расплавленной стали без образования шлака и дефектов. Находящийся вокруг точки сварки и не принявший участия в реакции флюс теперь играет роль клея, который после быстрой полимеризации не только герметизирует место соединения деталей, защищая точку сварки изнутри, но и способствует дополнительному увеличению жёсткости конструкции.
Но вернёмся к «горячей оцинковке»
Это 41 670 автомобилей в месяц, 1389 в сутки и 58 автомобилей в час! Это значит, что нужно опускать в ванну с расплавленным цинком по 1 кузову в минуту (круглые сутки без праздников и выходных!)! … В этом случае рядом с автозаводом должна находиться какая-нибудь атомная или гидроэлектростанция «калибра» Днепрогэса!
Резьба! На любом кузове, каким бы высокотехнологичным он не был — резьбовых отверстий в нём будет всегда много и разных! Самый тонкий слой цинка, которого можно достичь при «горячей оцинковке» — 0.1 мм! Не микроны, а одна десятая миллиметра! Тоньше этим методом слой никак не сделаешь. Если нарезать резьбу до оцинковывания, то после нанесения на её витки слоя в 0.1 мм, даже если она М16, в это отверстие вряд ли можно будет завернуть болт, не говоря уже о резьбах меньшего диаметра. Если нарезать резьбу после оцинковывания, то теряется весь смысл — после того, как метчик выйдет из отверстия, на поверхности витков будет «голый металл», открытый для любой коррозии и ничем не защищённый.
Экология! В данном случае я не о Грете Тунберг, а об экологии реальной. Цинк, после того, как его расплавили, тем более довели его температуру до 500-800°С начинает активно окисляться и вступать в реакцию со всем, «что попадётся под руку», результат — огромное количество неподдающегося дальнейшей переработке вредного шлака, ядовитые газы и испарения … Куда всё это девать? Газы — в атмосферу, а шлак — на улицу? При «скорострельности» 1 кузов в минуту, через год вокруг завода будут возвышаться огромные зловонные терриконы, отравляющие всё вокруг миазмами. «Здесь птицы не поют, деревья не растут» (С) станет ужасной явью.
Горячая оцинковка применяется при изготовлении фонарных столбов, водопроводных труб, изгородей, мостовых элементов и им подобных изделий – там, где не нужна высокая точность, а деталь — корпусная. В автомобильной промышленности этот метод крайне редко (!) применяют для оцинковывания каких-нибудь кронштейнов для грузовиков, их рам, распорок и т.п.
На сегодняшний день самой лучшей, единственной и отлично отработанной технологией «оцинковки» является технология электроосаждения на поверхность металла кузова перед его окраской.
И в качестве заключения
Если кузов автомобиля оцинкован — это не значит, что он вдруг превратился в кузов из нержавеющей стали!
К слову — за более чем 130 лет истории автомобиля, только один единственный раз серийный (точнее: мелкосерийный) автомобиль имел кузов из нержавеющей стали! Этот автомобиль вы хорошо знаете или хотя бы раз в жизни видели его на экранах — DеLorean DMC12, который снялся в знаменитом фильме «Назад в будущее». Кстати, под капотом этого «огненного» автомобиля находился … 3-литровый бензиновый PRV V6 ZM от Peugeot/Citroen.
Ухаживайте за кузовом своего автомобиля! Мойте его хотя бы раз (а московской зимой не реже двух) в месяц на хорошей автомойке. Если заметили скол или повреждение ЛКП — не надо заниматься словоблудием, а скорее удалите или хотя бы законсервируйте повреждение. Ведь получив порез или рану — мы тут же её лечим или идём в больницу/поликлинику. А автомобиль этого сделать самостоятельно не может. Обработанная рана на нашем теле скоро заживёт без следа, исчезнув даже в воспоминаниях, т.к. человеческий организм наделён чудом регенерации кожного покрова и мышечных тканей. А автомобиль этого лишён. Поэтому помните: автомобиль — это не Ваш раб, а Ваш Друг! Уважайте и любите свой автомобиль — и он ответит Вам тем же!