чем оцинковать металл автомобиля
Типы цинкования кузова автомобиля
В машиностроении, при обработке кузова, помимо полного или частичного оцинковывания, различают и другие типы и виды цинкования кузова автомобиля.
Существует огромная разница, как был оцинкован тот или иной кузов машины даже в рамках одной марки.
1. Горячая оцинковка
Лучший вид цинкования. Данная термическая технология наиболее устойчива к коррозии в процессе эксплуатации машины с такой оцинковкой.
Заранее подготовленный и сухой кузов опускают в ванну с расплавом цинка температура которого от 400 до 450 градусов С.
Высокая устойчивость от коррозии даже после повреждения кузова. При незначительных повреждениях кузова, место в котором образовался скол, может со временем затянуться тонким слоем цинковых отложений (процесс самовосстановления).
Процедура дорогостоящая, которая значительно увеличивает цену автомобиля и производители используют её в основном для автомобилей премиум и бизнес-класса. Горячее цинкование обеспечивает толщину цинкового покрытия в пределах 2-15 мкм.
Результаты тестов автомобилей сошедших с конвейера с одинаковым повреждением (крестиком) на нижней части передней правой двери. Испытания проводились в лаборатории. Условия в камере с горячим соляным туманом, на протяжении 40 дней соответствуют — 5 годам обычной эксплуатации.
Автомобиль с горячей оцинковкой
(толщина слоя 12—15 мкм)
2. Гальваническая оцинковка
Кузов купают в ванне с цинксодержащим электролитом, где под воздействием электрического тока цинк осаждается на поверхности металла.
Такая обработка менее устойчива к коррозии, но обеспечивает равномерность покрытия, блестящий, декоративный характер поверхности с неизменными размерами.
Практически все производители, применяющие один из вышеупомянутых методов, отмечают наличие цинкового покрытия в технических характеристиках автомобилей и дают отдельную гарантию на кузов от сквозной коррозии.
Автомобиль с гальванической оцинковкой
(толщина слоя 5—10 мкм)
3. Холодная оцинковка
В последние годы этот метод получил широкое распространение среди недорогих марок. Цинкование происходит путем окраски кузова анафорезными грунтами с высоким содержанием высокодисперсного цинкового порошка (содержание цинка в готовом покрытии 89-93%).
Холодное цинкование является смесью цинкования с нанесением лакокрасочного покрытия. При эксплуатации такого кузова отмечается очень слабая устойчивость к коррозии.
Производители бюджетных моделей автомобилей часто используют такую оцинковку при производстве, чтобы не завышать конечную стоимость продукта. Зачастую производитель — лукавит, называя кузов такой машины оцинкованным, что активно используется в рекламных целях.
Автомобиль с холодной оцинковкой
(толщина слоя 10 мкм)
Метод заключается в покрытии стали на стадии проката, грунтом состоящим из подслоя оксидов содержащих цинковые частицы и богатый цинком органический верхний слой.
Из такого метала без проблем можно изготовить кузов. Материал хорошо поддается сварке, формовке, покраске и совместим с обычно используемыми клеями. Покрытие при этом не теряет свои защитные свойства.
Цинкрометалл хорош там где нет высокой влажности, но при эксплуатации его на машинах в реалиях нашей страны отмечается очень низкая защита от коррозии, особенно в местах повреждения. Данный тип цинкования распространен лишь среди немногих недорогих марок.
Автомобиль с цинкрометалом
Автомобиль без оцинковки
Определение вида оцинковки
При покупке подержанного автомобиля, доказать или опровергнуть наличие так называемой оцинковки можно только с помощью дорогостоящих испытаний и специального оборудования.
Сильно сократить время перед покупкой, можно воспользовавшись готовым сервисом с информацией об оцинковке по каждой из моделей продаваемых в России марок авто.
 |
При покупке нового автомобиля, уделите больше внимания наличию гарантии производителя на кузов, нежели громким фразам об оцинковке в рекламных материалах.
Цинкование металла на сколах кузова своими руками.
У моего «Гани» Имеются несколько сколов на заднем крыле до металла. Потеряв целостность оцинковки в этих местах обойтись шпаклевкой и покраской не хотелось бы. В разговоре со знакомым на эту тему всплыла как мне кажется довольно интересная тема…
Итак, дома вы можете выполнить оцинковку любой стальной детали следующим образом:
1) Возьмите раствор соли цинка, сульфат или хлорид цинка. Если такового в готовом виде вы не купили, тогда сделайте его самостоятельно, растворив этот металл в соляной или серной кислоте. Подобные наборы юного химика можно найти в магазинах радиодеталей. Здесь хлорид цинка продают как паяльную кислоту. Серная кислота найдётся в магазинах автозапчастей, так как нередко применяется в роли электролита для кислотных аккумуляторов.
2) Во время приготовления раствора сперва положите в кислостойкую ёмкость цинк, а затем уже подливайте туда аккуратно кислоту. На один литр кислоты понадобится около 400 г металла. Выполняйте такие манипуляции на свежем воздухе и вдалеке от очагов возгорания, так как продуктом реакции является также и водород. Он горит и взрывоопасен.
3) Убедиться, что кислота полностью выработалась, можно, положив в ёмкость ещё немного цинка после растворения предыдущей партии. Если пузырьки водорода не выделяются, значит, реакция отсутствует.
4) Отделите прозрачный раствор от жидкого осадка.
5) Возьмите деталь, которую необходимо цинковать, и подключите к ней минус источника тока.
6) Плюс подключите к кусочку металлического цинка.
7) Поместите их в полученный электролит на определённом расстоянии и подайте напряжение. Можно вполне обойтись 12 вольтами, которые выдаёт автомобильный аккумулятор и зарядное устройство. Благодаря току цинк осядет на детали из стали, металлический цинк будет растворяться и обогащать раствор. Очень важно, чтобы с раствором не контактировал провод, к которому подсоединён кусочек цинка. В противном случае процесс оцинковки будет испорчен, так как в растворе начнёт растворяться и провод.
8) При правильном протекании процесса на детали появится серый равномерный слой. При слишком быстром протекании оцинковки стальная поверхность может стать рыхлой и тёмной. Достаточно использовать ток силой до 1 ампера.
9) После цинкования промойте деталь в растворе питьевой соды или в воде. Это позволит нейтрализовать оставшуюся кислоту.
Прочитав вышеизложенную инструкцию по оцинковке кузова, каждый опытный автолюбитель задумался о том, как он будет помещать габаритный корпус своей автомашины в раствор. Дело в том, что опускать его никуда не нужно. Для гальванического цинкования в гаражных условиях купание кузова в электролитной ванне не проводится. Вы с помощью этого метода можете выполнить оцинковку только отдельной детали корпуса авто. Для этого, очистите её поверхность от грязи и ржавчины, используя шкурку.
Важный момент — применять ортофосфорную кислоту или уничтожитель ржавчины нельзя!
Не воздействует на ЛКП в месте обработки, так как не содержит кислот и щелочей, растворы без запаха не летучие, не горючие.
Оцинкованная поверхность в неокрашенном состоянии, не подвергается коррозии в течение 3 лет, в окрашенном состоянии 15-20 лет.
Главные ошибки при оцинковке кузова автомобиля своими силами
Итак, на вашем автомобиле появился расползающийся «жучок» ржавчины. В случае с подержанными авто — ситуация частая, особенно в районе порогов и колесных арок. Обычно эти места просто зачищают от рыхлой ржавчины, смачивают каким-нибудь преобразователем, наносят грунт и краску. Какое-то время все нормально, а потом ржа вылезает вновь. Как же так? Ведь при подготовке использовали преобразователь ржавчины в цинк! По крайней мере, что-то такое было написано на этикетке.
На самом деле все подобные препарата сделаны на основе ортофосфорной кислоты и максимум, что может подобный состав — фосфатировать поверхность, причем это будет пористое фосфатирование, которое в дальнейшем заржавеет. Получившаяся пленка не может использоваться как самостоятельная защита — только лишь под покраску. Соответственно, если краска некачественная, либо просто слезла — этот слой не защитит от коррозии.
На полках наших магазинов есть и реальные составы для самостоятельного цинкования, причем двух видов — для холодного цинкования (это процесс еще называют цинкирование) и для гальванического (в комплекте обычно идут и электролит, и анод), но стоят они на порядок дороже преобразователей. Холодное цинкование в расчет не берем, его изначально придумали для покрытия металлоконструкций, оно неустойчиво к органическим растворителям и механическим повреждениям. Нас интересует гальванической способ нанесения цинка, при этом все необходимое для этого процесса можно сделать дома. Итак, понадобится для того, чтобы оцинковать участок кузова?
Прежде чем приступить — следует помнить про соблюдение техники безопасности при работе с реактивами: использовать респираторную маска, резиновые перчатки, защитные очки, а все манипуляции проводить на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.
Этап первый. Подготовка металла. Поверхность стали должна быть полностью зачищена от ржавчины и краски. Цинк на ржавчину не ложится, на краску — тем более. Используем наждачную бумагу или специальные насадки на дрель. Малогабаритную деталь проще всего прокипятить в 10-процентном (100 грамм кислоты на 900 мл воды) растворе лимонной кислоты до полного уничтожения ржавчины. Затем поверхность обезжирить.
Этап второй. Подготовка электролита и анода. Гальванический процесс цинкования таков. В растворе электролита (электролит служит проводником вещества) цинковый анод (то есть плюс) передает цинк на катод (то есть минус). В Сети бродит множество рецептов электролита. Самый простой — использовать соляную кислоту, в которой растворяют цинк.
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 и пассивация в домашних условиях.
Все началось с ручек для ЗИЛ 4104. Об изготовлении ручек можно почитать в одном из предыдущих постов. Изначально я думал отдать их в оцинковку на производство, но покурив интернеты решил сделать самостоятельно.
Процесс нанесения цинкового покрытия своими руками в целом не сложен. Большинство информации в сети связано с нанесением цинка с корпуса батарейки на участок кузова автомобиля. Но мне это не подходит, так как надо оцинковывать разные небольшие детали целиком. И потом придавать им переливчатый золотисто-зеленый оттенок.
Будем рассматривать электро-химический метод. Он самый простой и доступный для каждого. В результате гальванического процесса в растворе электролита цинк тонким слоем осаждается на поверхности детали. Вот и все. Шучу, не все)
Для самого простого цинкования потребуется.
1. Электролит для АКБ из магазина. То есть раствор серной кислоты.
2. Сульфат цинка порошковый или
3. Паяльная кислота (продается в магазинах радиолюбителей).
4. Дистиллированная вода.
5. Цинковый анод (кусок чистого цинка).
6. Блок питания 12 вольт с возможностью ограничения тока (например зарядное устройство для АКБ.
Для качественной оцинковки необходима качественная очистка поверхности детали от любых загрязнений.
Лучше всего делать пескостуйную обработку. Можно чистить болгаркой. Или вытравливать сначала в щелочи, потом в кислоте. Можно применять гальваническое травление.
При гальваническом травлении не играет большой роли где будет анод а где катод. На аноде в результате реакции выделяется водород, на катоде кислород. Водорода выделяется в 2 раза больше, поэтому анод пузырится сильнее. Заводораживание металла увеличивает его хрупкость, поэтому данный метод очистки не рекомендуют для металлов с высоким классом прочности (пружины там всякие и болты повышенной прочности).
Вобщем суть в том чтоб в процессе очистки удалить с металла все загрязнения.
Спецы рекомендуют сначала травление в щелочи, потом гальваническое кислотное травление, потом активация поверхности в кислотном растворе. Все с проежуточными промывками в воде.
Я очищаю детали механически, потом травление в акумуляторном электролите, промывка в воде, потом снова мехобработка, активация в кислоте и собственно оцинковка.
Если для оцинковки используется сульфат цинка, то его надо растворить в дистиллированной воде в соотношении 200гр на литр воды. Размешать до полного растворения.
Если используется паяльная кислота то она просто наливается в емкость и все.
При оцинковке анодом (+) является кусок цинка, сопоставимый по площади с деталью. Катод (-) сама деталь.
Напряжение должно быть в районе 12 вольт постоянного тока. Сила тока устанавливается в диапазоне 0,5 — 5 ампер на 1 кв.дм площади. Фактически желательно держать ток поменьше. При большом токе качество осаждения цинка сильно ухудшается. Старайтесь не превышать ток 1 ампер на небольших деталях. Цинкование происходит при температуре 18-25 градусов.
По времени слой наносится за 2-10 минут в зависимости от размера детали и тока.
Этот метод подойдет для защитной оцинковки деталей. Если нужна эстетика то надо использовать специальную химию. Об этом дальше.
Для получения блестящего цинкового покрытия с последующей радужной пассивацией процесс выглядит так.
1. Очистка поверхности детали (механическая, травление в растворе серной кислоты с промежуточными промывками).
2. После очистки детали на несколько секунд погружаем деталь в раствор серной кислоты (электролит для АКБ из магазина), потом промываем водой. Работать в перчатках и чистой детали руками не касаться во избежание загрязнения поверхности и ожогов кожи кислотой! Желательно работать в респираторе чтоб не дышать продуктами реакций.
3. Для блестящего цинкования я использую щелочной электролит «экомет-ц31». Он дает отличное блестящее покрытие.
Вешаем деталь на катод (-) и погружаем полностью в электролит. На аноде (+) кусок цинка. По напряжению и току выше написано. Цинк ложится быстрее со стороны расположения анода, так что деталь надо периодически поворачивать разными сторонами к аноду. Нанесение по времени так же занимает 2-10 минут. Не спешите и не давайте большой ток!
4. После того как деталь оцинкуется ее необходимо промыть в воде. В итоге мы имеем хорошо выглядящую блестящую детать с устойчивым антикоррозийным покрытием.
Для увеличения устойчивости покрытия и придания ему эстетичного вида можно сделать пассивацию.
Пассивация это тоже что активация, только наоборот. Пассивация это процесс создания устойчивой оксидной пленки на поверхности детали.
Для этого я использую состав «экомет — пц12». Этот состав дает радужную пассивацию. Деталь приобретает золотисто зеленоватый оттенок с переливами.
Сразу после оцинковки и промывки детали она погружается в состав для пассивации. Я держу ее там 10-15 секунд, после чего снова промывка в воде и горячая сушка феном.
Сушку надо выполнять аккуратно, фен держать на расстоянии и понемногу прогревать детать, визуально контролируя проявление радужности. Если перегреть локально, пассивация будет отлетать с поверхности.