Цинкор авто своими руками

Особенности защиты цинкованием

Большая часть металлов, к примеру, таких как цинк, олово и алюминий, контактируя с воздухом, окисляются, от этого на их поверхности образуется плотная оксидная пленка. Она не позволяет проникать кислороду глубже поверхностного слоя металла, тем самым останавливает его окисление. Но в случае окисления железа такая пленка не образуется. Так как оксиды и гидроксиды железа – рыхлые и не защищают этот металл от дальнейшего окисления.

Покрытие металла кузова машины цинком защищает его от коррозии по двум причинам. Во-первых, потому что плотная пленка цинка, образующаяся на поверхности металла, не допускает взаимодействия последнего с атмосферным кислородом. Во-вторых, железо и цинк являются гальванической парой, в которой цинк – значительно более активный элемент. Значит, при нарушении целостности пленки оцинкованного железа первым в реакцию с кислородом, защищая железо машины, вступит цинк. Цинкование и лужение авто на первых порах защищают железо автомобиля от ржавчины одинаково. Различие обнаруживается при механическом повреждении покрытия кузова авто. Олово в отличие от цинка – менее активный, чем железо металл. Поэтому при повреждении защитного покрытия он не замедляет коррозию железа кузова авто, а ускоряет ее, оставаясь нетронутым сам.

Таблица автомобилей с оцинкованным кузовом и методами обработки

Более подробно с методами оцинковки кузова популярных моделей автомобилей можно ознакомиться в таблице ниже:

Виды оцинковки металлических поверхностей

В настоящее время существует несколько способов нанесения на металлическую поверхность тонкого слоя цинка. Все они с разной степенью успешности используются в промышленности:

• холодное/горячее цинкование;
• газотермическая оцинковка;
• гальванический способ;
• термодиффузионная обработка.

Каждый из указанных методов использует различные физико-химические технологические процессы для нанесения цинкового покрытия. Рассмотрим их более детально.

https://youtube.com/watch?v=3S_wa0BbnWw

Горячее цинкование

Считается одним из наиболее эффективных методов оцинковки. Нанесённый таким способом цинк держится намного дольше, защищая металлические детали максимально продолжительное время. Среди основных недостатков этого способа можно выделить экологическую составляющую – использование химического метода нанесения слоя цинка способствует загрязнению окружающей среды. Метод горячего цинкования предполагает использование следующей технологической цепочки:

• на подготовительном этапе металлические поверхности, подвергающиеся оцинковке, обезжириваются, после чего производится их травление кислотой;
• после такой обработки деталь промывается в воде и тщательно высушивается;
• затем изделие помещают в ёмкость, наполненную расплавленным цинком.

Кроме вреда для окружающей среды, горячая оцинковка другими недостатками:

• для такой обработки требуется использование дорогостоящего спецоборудования;
• существуют ограничения и на габариты обрабатываемых деталей (весь кузов автомобиля обработать не удастся).

Холодное цинкование

Данный способ антикоррозионной обработки относится к самым простым. Суть его заключается в окрашивании металлической поверхности специальной краской, в составе которой имеется цинк. Какой метод применяется для нанесения красящего состава, не имеет значения: это может быть валик, краскопульт или кисточка. Комбинация порошковой краски и краскопульта позволяет производить оцинковку любых деталей, независимо от их размеров, поэтому он часто используется как альтернатива горячему цинкованию. В частности, таким методом осуществляется и оцинковка кузова ТС целиком. Холодная оцинковка позволяет также производить повторное нанесение защитного слоя на ранее оцинкованную поверхность.

Гальванический метод обработки

Цинкование кузова автомобиля посредством использования гальванического способа предполагает обработку металлических поверхностей, подверженных коррозии, посредством электрохимического воздействия. Преимущества данного метода над холодной оцинковкой – возможность нанесения более равномерного и очень тонкого слоя цинка. Суть его заключается в размещении детали в резервуар, наполненный водой, в котором размещается пластина из цинка. После подачи электричества начинается процесс диффузии атомов цинка, которые с пластины переносятся на обрабатываемую деталь, образуя очень тонкий защитный слой. Как и в случае с горячим цинкованием, гальваническая обработка считается экологически очень грязным методом, к тому же тоже достаточно дорогостоящим – в частности, немало средств тратится на очистку отработанной воды.

Газотермическое цинкование

Данный способ не является совершенным, но с его помощью удаётся обрабатывать детали очень больших размеров. Заключается он в обдуве поверхностей газовым потоком, содержащим цинк. Именно так оцинковываются кузова габаритных транспортных средств, однако при этом слой цинка оказывается нанесённым неравномерно, требуя дополнительной окраски кузовных деталей. Разумеется, для этого метода характерно использование специализированного оборудования, поэтому в гаражных условиях он заведомо неприменим.

Термодиффузионное цинкование

Как следует из названия, в основу этого метода обработки положено применение высоких температур. Физика процесса заключается в расщеплении цинка на атомы при температурах, превышающих 2500-2600 градусов, в результате чего обрабатываемые детали покрываются слоем цинка, толщина которого может быть сколько угодно большой без потери качества. Для использования термодиффузионной оцинковки требуется применение специальной герметичной термокамеры. Предварительно на металлическую поверхность наносится слой порошкового цинка определённой толщины, после чего камеру нагревают до указанных температур, порошок плавится и адсорбируется на поверхность чёрного металла. Качество такой оцинковки достаточно высокое, при этом вреда окружающей среде не наносится.

Технология и виды оцинковки

Главное условие для оцинковки – это чистая и ровная поверхность, которая не будет подвергаться изгибам и ударам. В автомобилестроении применяют несколько способов обработки:

• горячая оцинковка (термическая);
• гальваническая;
• холодная.

Рассмотрим технологию и результат каждого из способов более подробно.

Горячая

Это самый надежный и лучший вид цинкования. Кузов автомобиля полностью погружают в емкость с расплавленным цинком. Температура жидкости может достигать 500 C°. Так чистый цинк вступает в реакцию с кислородом, образуя на поверхности карбонат цинка, который останавливает коррозию. Цинком покрывается весь кузов со всех сторон, также все стыки и швы. Это позволяет автопроизводителям давать гарантию на кузов до 15 лет.

В других сферах обработанные таким образом детали могут служить 65-120 лет. Даже при повреждении лакокрасочного покрытия начинает окисляться слой цинка, но не металл. Толщина защитного слоя 15-20 мкм. В промышленности толщина доходит до 100 мкм, делая детали практически вечными. Также царапины при горячей обработке имеют свойство самозатягиваться.

Первой подобную технологию применила компания Audi на модели Audi A80. Позже этот метод стали применять Volvo, Porsche и другие. Несмотря на высокую стоимость горячей оцинковки, метод применяют не только на автомобилях премиум-класса, но и на бюджетных моделях. Например, Renault Logan или Ford Focus.

Гальваническая

При гальваническом методе цинк наносится на металл с помощью электричества. Кузов помещают в емкость с цинкосодержащим электролитом. Этот метод позволяет экономить на расходе вещества, так как цинк покрывает металл абсолютно ровным слоем. Толщина цинкового слоя при гальваническом методе составляет 5-15 мкм. Производители дают гарантию до 10 лет.

Так как гальваническая обработка защищает хуже, многие производители улучшают качество металла, утолщают слой цинка и добавляют слой грунтовки.

Этот метод применяют такие марки как Skoda, Mitsubishi, Chevrolet, Toyota, BMW, Volkswagen, Mercedes и некоторые другие.

Справка. С 2014 года гальваническую оцинковку применяет УАЗ на моделях Patriot, Hunter, Pickup. Толщина слоя 9-15 мкм.

Холодная

Это простой и недорогой способ защиты кузова от коррозии. Применяется на многих бюджетных моделях, включая Lada. В данном случае высокодисперсный цинковый порошок наносят методом напыления. Содержание цинка на покрытии составляет 90-93%.

Холодную оцинковку широко применяют китайские, корейские и российские автопроизводители. Также часто используется частичная холодная оцинковка, когда обрабатывается лишь часть деталей или только с одной стороны. Тогда коррозия может начаться, например, с внутренней стороны, хотя сам автомобиль внешне выглядит хорошо.

Методы оцинковки кузова автомобиля

В машиностроении различают несколько типов оцинковки кузова автомобиля. Рассмотрим каждый из них подробно.

Горячий (термический) метод

Классический и наиболее лучший вид обработки, подразумевающий опускание сухого кузова в ванну с расплавленным цинком. Температура в ёмкости может варьироваться в пределах 500-4000 градусов Цельсия. На обработанные таким способом автокузова производитель даёт гарантию от 15 лет и выше.

Изначально такой тип цинкования применялся на немецких . Первым же оцинкованным автомобилем стал Audi A80. Далее, этот метод взяли на вооружение «Вольво», «Порше» и другие автопроизводители. Сегодня, несмотря на высокую стоимость технологии, горячую оцинковку проводят не только на кузовах машин люкс-класса. В горячую ванну с цинком помещает иномарки Chevrolet (модель Corvette) и Ford (Explorer, Focus, Fiesta и Mustang).

Конечно, этот метод широко используют гиганты автопрома:

1. Audi — пионер в области термической обработки кузова, мировой лидер в этой сфере. Автомобили немецкого бренда редко попадают в ремонт из-за внешних повреждений, разве что после серьёзных ДТП. Ингольштадтский производитель в полной мере применяет технологию горячей оцинковки — проводит частичную, полную или комбинированную обработку. Например, на моделях A4 в цинковый расплав помещают отдельные части кузова. А кузова таких моделей, как Q5, целиком погружают в ванну.
2. Этот Штутгартский бренд всегда старается поспевать за всем лучшим. Полноценная и частичная обработка цинком кузова — один из способов выделиться среди конкурентов. Первым авто производителя, получившим полностью оцинкованный кузов, стал «Порше 911». Это произошло в 1989 году. Кузов модификации 911 Carrera частично подвергли односторонней горячей оцинковке. Эта же версия с 1999 года обрабатывается нержавейкой полностью.
3. Шведский Volvo. Как и Audi, подвергает цинкованию практически все свои модели. Популярный способ — двухсторонняя горячая обработка или погружение остова в расплав.

Безусловно, такие оцинкованные авто стоят на порядок выше аналогов. Однако, учитывая затраты на кузовное восстановление, цена их вполне окупается за время эксплуатации. Разве неправда, что если машина прослужит больше 15 лет без ремонта, никаких денег на её покупку не жалко?

Состояние кузова Ауди 100 после 23 лет эксплуатации!

Гальванический способ обработки

Это уже купание в ванне с цинкосодержащим электролитом. Нержавейка осаждается на поверхности металла благодаря воздействию электричества, а не высокой температуры. Метод, который взяли на вооружение в целях экономии, сегодня активно применяется большей частью автопроизводителей.

Процедура гальванической обработки выглядит примерно так:

• сам кузов или его панели погружают в ёмкость, наполненную кислотным раствором цинка;
• сюда же подсоединяется минусовой вывод от 220 В;
• ёмкость подключается к плюсу — начинается электролиз.

Метод гальваники делает автомобиль менее устойчивым к ржавлению, но обеспечивается почти идеальная равномерность защитного покрытия. Получается невероятно красивый, гладкий и блестящий кузов. Толщина защитного слоя при гальванической обработке составляет 5-20 мкм. Гарантия производителя не превышает 10 лет.

Известные марки, которые используют гальваническую обработку:

• Chevrolet;
• Skoda;
• Toyota — почти все модели;
• Mitsubishi.

Любителями гальванического метода являются и знаменитые немецкие гиганты: BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen. Они используют специальную сталь и наносят внушительный слой дорогого лакокрасочного покрытия, тем самым защищая кузов почти так же хорошо, как и «Ауди» со своей термообработкой.

Холодная оцинковка

Самый дешёвый способ защитить железо от коррозии. В последние годы получил широкое распространение среди бюджетных марок авто. Обработка в данном случае представляет не что иное, как напыление или окрашивание металлических панелей грунтом с содержанием высокодисперсного цинкового порошка. В готовом защитном покрытии содержание цинка не превышает 90-93%.

Такой способ обработки кузова взят на вооружение китайскими и некоторыми корейскими производителями. Часто ими используется урезанная оцинковка, когда задняя сторона кузовной панели просто грунтуется и окрашивается. Это позволяет значительно сэкономить, да и автомобили долгое время остаются свеженькими. Процесс гниения остаётся незаметным, так как происходит на обратных сторонах деталей.

Места кузова, которые быстрее всего гниют

Как оцинковать кузов самостоятельно

В домашних условиях оцинковка своими руками возможна двумя способами: холодным и гальваническим

Технологии различны, главное внимание отводится технике безопасности. Автомашина или выбранная часть кузова будет обработана быстро и качественно, если придерживаться определенных правил:

1. Все манипуляции по оцинковке проводить в помещениях с хорошей вентиляцией, лучше на улице.
2. Использовать меры индивидуальной безопасности: защитный костюм, перчатки, очки, респиратор.
3. Помнить об окружающей среде, ведь в качестве материала используется тяжелый металл и агрессивный химический реагент.

Процесс оцинковки начинается с подготовки автомобиля.

1. Удаление первичного лакокрасочного покрытия.
2. При наличии под слоем ЛКП коррозии – устранение ржавчины при помощи полирита.
3. Выравнивание, рихтовка кузова.
4. Спиртовое обезжиривание поверхности.

В течение 10 минут после обезжиривания проводится оцинковка по одному из методов.

Оцинковка кузова авто батарейкой в гаражных условиях

У машины чаще всего после зимы начинают «гнить» места, где застаивается вода и оголен металл. Это пороги, днище, кромки дверей, колесные арки, крышка багажника, рама с номерным знаком и другие элементы. Удаление очагов коррозии и повторная покраска даст лишь временный эффект. Поэтому, чтобы уберечь автомобиль от ржавчины на долгие годы, его стальную конструкцию покрывают гальванической пленкой.

Самостоятельная оцинковка авто

Если обратиться в СТО, то оцинковать «горячим» способом или «лужением» стоит от 30-80 тыс. рублей. Но можно сэкономить на обслуживании и получить неплохую защиту от ржи в «домашних» условиях». Гальваническая обработка металла подручными средствами обойдется в пределах 300-600 рублей.

Особенности работы

Сначала надо удалить ржавчину и нанести цинковую «корочку» на участки автомобиля. Понадобятся следующие приспособления:

• Самая дешевая батарейка. Строго солевая, так как алкалиновая не содержит цинк. Проверить легко — середина ее корпуса не должна магнититься.
• Паяльная или ортофосфорная кислота с растворенным цинком.
• Электрические прищепки и кабель (например, телевизионный) сечением 1,5 квадрата.
• Автомобильный аккумулятор или иной источник питания.
• Чистая ткань (бинт) или ватный тампон.
• Раствор из воды и пищевой соды.
• Стеклянная тара.
• Канцелярские резинки и изолента.
• Острый нож, наждачку или пескоструйный агрегат для снятия ржавчины.
• Лампа накаливания на 12 вольт.

Нельзя забывать об экипировке. Резиновые перчатки уберегут ладони от кислотных ожогов, а респиратор и очки защитят от проникновения ядовитого дыма при обработке.

Этапы работы

Сперва надо собрать электролитный набор. Порядок действий:

1. Снять оплетку батарейки при помощи лезвия для освобождения цинкового стакана.
2. Удалить из него графитовый стержень, сажу.
3. Отрезать несколько кусочков стенки корпуса.
4. Растворить их в ортофосфорной кислоте. Ускорить процесс можно, если подогреть воду в банке.
5. Закрепить ватный диск сверху батарейки резинкой.
6. Зачистить кабель на пару сантиметров.
7. Намотать его оголенной частью на противоположной стороне от насадки и зафиксировать изолентой.

В случае использования паяльной кислоты или готового раствора, насыщенного цинком, шаг 2-4 следует пропустить.

Затем требуется обрабатываемый участок очистить от грязи. Необходимо аккуратно соскоблить ржавчину при помощи лезвия и наждачной бумаги. Затем обезжирить спиртом зону и высушить.

Следующий этап — удаление остатков коррозии и нанесения цинковой пленки. Рабочая температура в помещении должна быть в диапазоне 5-40 °C.

Алгоритм действий:

1. Подключить один кабель с «крокодилом» от батарейки к плюсовой клемме аккумулятора.
2. Другой провод «минус» оставить на массе автомобиля.
3. Между батарейкой и контактом аккумулятора подсоединить лампочку.
4. Намочить ватную насадку в кислоте или готовом растворе.
5. Включить систему электропитания (напряжение до 1А, если лампа 12 w).
6. Медленно перемещать наконечник с ваткой по необходимому участку.

Во время работы можно услышать шипение и заметить дым. Это химический процесс перетекания цинка с электролита на стальную поверхность машины. На ней образуется серебряная пленка толщиной 5-20 мкм.

Завершающий этап — промывка и нанесение финального покрытия. Для этого надо сделать следующее:

• Намочить ткань содовым раствором.
• Нейтрализовать остатки химикатов с поверхности мокрой тряпкой.
• Промыть зону обычной водой и высушить.
• Нанести грунт, базу и лак.

В результате обработанный участок металла даже с небольшими сквозными отверстиями получит устойчивость к негативному воздействию влаги и химических реагентов.

Гальваническое цинкование

Этот метод позволяет получить защитный слой от 2 до 40 мкм (на практике толщина не превышает 15 мкм). Если говорить о технологическом процессе, то он значительно отличается от тепловой обработки:

• Кузов машины (или отдельная деталь) опускается в кислотный раствор, содержащий цинк в виде сульфатов, хлоридов, цианидов, аммиакатов и прочих типов.
• Ванна подключается к плюсовой клемме, а сам металлическая деталь для обработки – к «минусу» источника питания.
• В раствор подается постоянный ток, благодаря чему происходит электролиз. Цинк растворяется и соединяется с кузовным элементом.

Полезно! Гальваническая обработка чаще всего применяется европейскими и азиатскими производителями.

Этот метод отличается более высокой производительностью и плотностью наносимого слоя. Однако, есть у него и очень весомые недостатки:

• Требуется тщательная предварительная обработка кузова.
• Худшие показатели (если сравнивать с термическим методом) адгезии с металлом.
• Если процедура проведена неправильно (или даже при самой незначительной ошибке), то есть риск того, что сталь изменить свои электрохимические свойства, что приведет к ее более быстрому разрушению. По той же причине практиковать самостоятельную кустарную обработку не стоит.

Важно! Чтобы получить высокий уровень обработки требуется предпринять дополнительные протекторные меры. Комплексный подход применяют только два производителя: BMW и Mercedes-Benz

Оцинковка, как способ защиты от коррозии

Основным преимуществом оцинковки считают ее устойчивость к влиянию коррозии. Непосредственно слой цинка не отвечает на влияние солей и влаги, постоянно атакующих металл. Он способен создать некий барьер, защищающий сталь от разрушающих воздействий агрессивной среды.

Кроме того, стоит сказать о долговечности такого покрытия, так как никакие другие обработки от коррозии не способны сравнится с цинковым покрытием по сроку эксплуатации.

Большинство автостроительных компаний, цинкуют кузова своих машин еще на этапе производства. Одни из них, производят такую обработку по всей поверхности кузова автомобиля. Другие же — цинкуют лишь некоторые детали. Кроме того, некоторые из них, производят цинкование нескольких элементов полностью, а другие — лишь с одной стороны. Например, таким образом обрабатывают кузов Лады Калины отечественного производства и модели некоторых европейских изготовителей.

Намного легче привести кузов автомобиля в порядок сразу, чем все время его ремонтировать и латать. Да и оцинковка стоит намного дешевле, чем новый автомобильный корпус. Наиболее уязвимым элементом в транспортном средстве является его днище, по этому производители автомобилей чаще всего подвергают такой обработке именно эту деталь. Для этого, ими наносится анодная защита — это металл, имеющий меньший электрохимический потенциал в сравнении с металлом автомобильного корпуса. Самым подходящим для этого является цинк, так как он имеет сравнительно невысокую цену и высокие физико-химические свойства.