Как оцинковывают кузов автомобиля на заводе
Цинкование кузова автомобиля на заводе: как делают, методы нанесения цинка
Сначала нагревают железные листы до предельно возможной температуры, затем подготавливают ванны с цинком. Раскаленный металл наносят на полотно. Сырье заполняет собой мелкие трещины, формируя равномерный защитный слой. После этого полотна оставляют для высушивания, затем сматывают для дальнейшей транспортировки или хранения.
На металлических поверхностях, которые ничем не защищены, довольно быстро появляется ржавчина. Именно поэтому цинкование кузова автомобиля на заводе считают одним из ключевых этапов производства.
Что такое оцинковка кузова и зачем она нужна
Оцинкованием называют технологический процесс покрытия металла слоем цинка. Разработано несколько способов нанесения. Результатом каждого из вариантов становится получение прочного защитного слоя цинка, противостоящего коррозии.
Производители авто подходят к проблеме оцинкования по-разному. Некоторые автомобили обрабатывают лишь частично. Но для транспортных средств премиум-класса предпочитают использовать полотна оцинкованного железа на начальной стадии производства.
Что дает цинкование кузова автомобиля на заводе:
По статистике, оцинкованные машины служат дольше, чем незащищенные, но эти данные не учитывают автомобили с частичной обработкой.
Как делают авто с оцинкованным кузовом на заводе
В заводских условиях цинк наносят на металлические поверхности на одной из начальных стадий. Сначала создают непрерывное полотно из железных листов, сваривая их между собой. Затем листовой материал подвергают прогреву до 800 градусов. После этого полотно обрабатывают цинком, затем убирают для остывания. Это один из самых распространенных вариантов процесса цинкования.
Новый кузов оцинкован
Технология полностью автоматизирована. Для оцинкования листового материала требуется специальное техническое оборудование. При термическом способе нанесения используют производственные печи, так как металл нагревают почти до температуры плавления.
Методы нанесения цинка на кузов
Существует несколько методов получения оцинкованного железа. Самый распространенный в условиях завода – это так называемый горячий способ.
Каждый из вариантов имеет свои плюсы и минусы:
Остановимся на каждом из методов нанесения цинка подробнее.
Горячий (термический) метод
Метод горячей обработки появился почти 160 лет назад. За прошедшие годы были автоматизированы и отлажены процессы на производстве, но суть приема осталась прежней.
После этого полотна оставляют для высушивания, затем сматывают для дальнейшей транспортировки или хранения.
Гальванический способ обработки
В основе лежит способ покрытия металлической поверхности с помощью электролиза. К емкости с цинком подводят электрический ток, создают необходимую среду. Затем приступают к погружению железа в приготовленный раствор. Результатом использования гальванического метода становится получение слоя толщиной не более 20 мкм.
Холодная оцинковка
Способ холодного цинкования считают одним из самых удобных. Он подходит для самостоятельного применения вне заводских условий при наличии специального оборудования.
Обработать металл можно на любом этапе эксплуатации транспортного средства. Перед началом работ специальный состав, в котором содержится около 80 % цинка, наносят на металлические поверхности с помощью кисти, валика или краскопульта. Холодное цинкование дает возможность получить слой цинка толщиной до 50 мкм.
Какой кузов лучше оцинковывать
Способ холодного нанесения используют российские, китайские и корейские производители. Иногда встречается частичная оцинковка, когда детали обрабатывают лишь с одной стороны. В этом случае вполне возможно развитие коррозии изнутри, хотя внешне автомобиль выглядит безупречно.
Как узнать, оцинкован кузов автомобиля или нет
Информация об оцинковке содержится в технических документах автомобиля. Там, где вы увидите пометку «цинк», должно быть указано качество проведенной процедуры процентном соотношении.
Если в техническом паспорте стоит пометка «полная оцинковка», то это значит, что при производстве машины была проведана гальваническая или термическая обработка.
Автомобили с оцинкованным кузовом: полный список
Для некоторых машин предусмотрена полная обработка кузова. Список марок с горячей или гальванической оцинковкой:
Термическое цинкование кузова автомобиля – один из самых надежных способов создания протекторного покрытия на металлической поверхности. Машины, которые обрабатывают цинком, служат дольше.
Гальванический метод применяют только тогда, когда есть возможность соблюсти очередность этапов. Холодная оцинковка, наоборот, не требует специального оборудования, ее можно выполнить самостоятельно, своими руками.
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.
Как делают авто с оцинкованным кузовом
Сегодня термин “оцинкованный кузов” стал неотъемлемой частью рекламных проспектов, роликов и других промо-материалов.
Автопроизводители стремятся привлечь покупателей, обещая устойчивость кузовных элементов к воздействию беспощадной коррозии.
Попробуем разобраться миф это или реальность и существуют ли авто с оцинкованным кузовом.
В настоящее время используются следующие технологии оцинковывания кузовных элементов автомобилей:
Технологии нанесения цинка на кузов
В настоящее время цинковое покрытие является самой эффективной защитой кузова от процесса коррозии. При горячем (термическом) оцинковании металл погружают в специальную ёмкость, наполненную расплавленным цинком (t=500-4000°C).
Предварительно кузов подвергают дополнительной подготовке и тщательной сушке. После термического оцинкования производители дают от 15 лет гарантии на кузов. Такая технология обеспечивает толщину защитного слоя цинка от 2 до 15 мкм.
При гальваническом оцинковании на металлическую поверхность наносят тонкую цинковую плёнку. Для этого металл погружают в специальный цинкосодержащий электролит и пропускают через него электрический ток.
Такая обработка обеспечивает равномерное нанесение покрытия, однако металл больше подвержен появлению ржавчины. Толщина покрытия составляет от 5 до 20 мкм. После гальванического оцинкования производители дают от 10 лет гарантии на кузов.
Технология холодного оцинкования распространена в бюджетном сегменте автомобилей. Оцинкование осуществляется посредством обработки высокодисперсионными грунтовочными материалами с содержанием цинка более 90%.
По сути данный метод сочетается с нанесением слоя лакокрасочного покрытия, поэтому он не обеспечивает высокую антикоррозионную устойчивость. Фактически такая защита пробивается даже незначительными царапинами.
Цинкрометалл подразумевает использование для изготовления кузова стальных листов, уже покрытых слоем цинка на стадии проката.
Обычно защитное покрытие цинкрометалла включает два слоя: нижний содержит цинковые частицы, органический верхний слой – с высоким содержанием цинка.
Далее из такой стали собирают автомобильный кузов. Защитное покрытие хорошо переносит формование, сваривание, грунтовку и покраску.
К недостаткам цинкрометалла можно отнести слабую влагостойкость и низкую антикоррозионную устойчивость по сравнению с другими технологиями, поэтому такую обработку практикуют при производстве бюджетных автомобилей.
Многие автопроизводители осуществляют оцинкование на этапе изготовления кузова, другие оцинковывают уже собранный кузов.
Некоторые компании практикуют полное оцинкование только отдельных элементов, оставшиеся участки покрывают защитным слоем только с одной стороны или ограничиваются тщательной грунтовкой.
При этом покупателю предлагается якобы авто с оцинкованным кузовом. В действительности моделей с полностью оцинкованным кузовом на рынке единицы и стоят такие автомобили недёшево.
Как определить оцинкование кузова
Для начала ознакомьтесь с подробными техническими характеристиками, которые приведены в руководстве интересующего автомобиля.
В мануале обязательно должна быть указана “полная оцинковка”, которая гарантирует полную защиту кузова от ржавчины. Любые другие вариации слова “цинк” означают, что на кузов нанесено только частичное антикоррозионное покрытие.
Косвенным признаком неполного покрытия является также цена транспортного средства. Автомобили эконом-класса обычно обрабатываются бюджетными технологиями и материалами.
Популярные модели европейских и азиатских авто с оцинкованным кузовом, скорее всего, прошли гальваническую обработку. Термическое оцинкование проводится на заводах Ford, Volvo, Porsche и некоторых других именитых марок.
При покупке нового автомобиля с оцинкованным кузовом в автосалоне кроме всего прочего вам должны также выдать гарантийный талон на сквозную коррозию.
Если предъявить его по факту гарантийного случая, можно получить значительную компенсацию или вообще обменять машину.
Для самостоятельной проверки цинкового защитного покрытия требуется специальное дорогое оборудование, поэтому лучше довериться информации официальных документов.
Главное не попадаться на хитроумные рекламные уловки, а обращать внимание на незначительные детали, которые позволяют найти ответ на интересующие вопросы относительно технологии и качества защитной обработки кузова.
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!