Противокоррозионная защита кузова

Коррозия — это процесс разрушения металла при его физико-химическом или химическом взаимодействии с окружающей средой.

Кузов автомобиля имеет значительное количество замкнутых (скрытых) полостей, щелей, в которых создаются благоприятные условия для возникновения и развития коррозии, так как они плохо проветриваются и в них скапливается влага. Коррозии подвержены также днище кузова, нижние части дверей, стоек, соединения деталей, в том числе места точечной сварки. Часто и сварные швы не имеют достаточной герметизации и являются очагами ускоренной коррозии.

В целях защиты от коррозии металл кузовов современных автомобилей покрывается односторонним или двухсторонним слоем цинка. Однако во время проведения точечной сварки при изготовлении кузова в местах сварки тонкий слой цинка сгорает, в то же время оголенная сталь образует в местах сварки гальванический элемент с цинком, что приводит к коррозии металла кузова.

Исследования защитной способности заводских покрытий эксперты коррозии автомобилей из института коррозии (Швеция) и практический опыт показывают, что после трех лет эксплуатации следы коррозии можно обнаружить на всех автомобилях, независимо от фирмы производителя. Эти факты свидетельствуют о том, что в процессе эксплуатации автомобиля необходимо проводить противокоррозионную обработку кузова.

Разрушение кузова автомобиля при годичной эксплуатации без осуществления про­филактической антикоррозионной защиты может наступить через 4…5 лет.

Факторы, влияющие на скорость коррозии металла под защитным покрытием, многочисленны и разнообразны:

• повреждения дорож­ными абразивными выбросами
• воздействие воды и соли,
• воздействие продуктов сгорания топлива
• температурные перепады
• периоди­ческий характер эксплуатации автомобиля
• контакт разнородных металлов
• и т.д.

Для днищ и кузовов автомобилей опаснейшим фактором является воздействие растворов электролитов, образующихся при растворении в талой и дождевой воде солей и агрессивных газов (продуктов сгорания топлива и дея­тельности промышленных пред­приятий, образующих в контакте с водой электролиты).

Установлено, что при прочих равных условиях в городской местнос­ти износ днища автомобилей проте­кает в 3…5 раз быстрее, чем в сель­ской. В этой связи возникает необ­ходимость в регулярной профилак­тической антикоррозионной защите автомобиля, которая может быть осуществлена с помощью различ­ных химических средств. Защитные покрытия могут быть использованы как для восстановления старого ан­тикоррозионного покрытия, так и для дополнительного нанесения на соответствующие заводские.

Изолировать металл от доступа кислорода очень трудная задача. Основная концепция систем защиты от коррозии – это изолирование поверхности металла от доступа электролита, например, воды. Для изолирования металлов от внешних воздействий применяют специальные антикоррозионные составы, которые можно условно разделить на три поколения.

• Первое — консервационные, изготовленные на основе загущенных масел с добавками ингибиторов коррозии. На вертикальных поверхностях (двери, пороги) эти материалы держатся недолго. Они стекают вниз, оставляя пленку, нестойкую к механическим воздействиям и проницаемую для паров воды.
• Второе — пленкообразующие ингибированные нефтяные составы (ПИНС), хорошо сцепляющиеся с защищаемым металлом. Воскообразная пленка механически изолирует его от воздействия атмосферы, а ингибиторы блокируют коррозию. Иногда препараты дополнительно содержат модификаторы ржавчины. Они восстанавливают металл, превращая продукты коррозии в дополнительную защитную пленку толщиной около 100 мкм, схожую с грунтом. Некоторые фирмы предлагают составы, в основу которых введен алюминиевый наполнитель. Наполнитель увеличивает ее абразивостойкость и затрудняет проникновение агрессивных ионов (например, хлора) к защищаемому металлу.Кроме того, в последнее время появились препараты с цинковым наполнителем. Его частички, повышая абразивостойкость покрытия, способствуют замедлению электрохимической коррозии. Поскольку электродный потенциал железа больше (положительнее), цинк разрушается вместо стали.
• Третье поколение – материалы, вместо летучих нефтяных растворителей содержащие воду или высокоочищенные масла. Поэтому такие составы не отравляют окружающую среду.

В качестве примера антикоррозионного защитного покрытия можно привести антикоррозионный состав Dinol. Состав, содержит три основных компонента:

• Ингибитор – предназначен для остановки реакции коррозии. Молекулы ингибитора эффективно покрывают поверхность металла и образуют водонепроницаемый слой, а также увеличивают адгезию пленки к поверхности.
• Пленкообразователь – создает механический барьер на поверхности металла от механического воздействия. Он может формировать масляную, восковую или твердую пленку. Первая обладает наименьшей механической прочностью, последняя – наибольшей.
• Третий компонент содержит специальные химические вещества, такие как обезвоживатель и активаторы поверхности, которые активно вытесняют влагу.

Рис. Состав, замедляющий коррозию

Материалы для антикоррозионной обработки кузовов

Рынок материалов для антикоррозионной обработки кузовов представлен многими фирмами производителями. Ниже рассматриваются некоторые из них.

Автоконсервант “Мовиль” используется для обработки скрытых полостей в процессе эксплуатации. Допускается нанесение автоконсерванта на поверхности, ранее покрытые маслами, а также на ржавую поверхность. Рекомендуется обрабатывать полости через каждые два года. Недостатком автоконсерванта «Мовиль» является его непригодность использования для открытых мест кузова и слабая проникаемость в ржавчину.

Разработчики современных технологий предлагают материалы, которые позволят снизить число последовательных операций и применять меньшее число химических продуктов. Шведская фирма AUSON АВ рекомендует для применения 11 типов материалов «Noxudol», каждый из которых для определенных частей и узлов автомобиля сочетает в себе свойства грунтовки и лако­красочного покрытия. Так, например, Noxudol 900 — композиция, формирующая жесткие и стойкие к механическим воздействиям покрытия, рекомендуется для нанесения на днища кузовов и колесные арки, где особенно ощутимо влияние дорожных абразивных выбросов. Напротив, Noxudol 750 – воскообразный мягкий материал с высокой проникающей способностью и рекомендуется для изоляции закрытых полостей автомобиля внутри по­рогов, лонжеронов, стоек. Анало­гичные предложения поступают от другой шведской фирмы — «Dinol», выпускающей материалы «Dinitrol». Интерес представляет антикоррозионный материал Dinitrol 4942 RAL «Titan», который основан на восковых компонентах, но дополнительно содержит 20% диспергированного алюминия, что резко повышает устойчивость покрытия не только к антикоррозионному, но и к абразивному износу.

НП 000 «Алкид» (Беларусь) для надежной защиты от коррозии предлагает использовать в комплексе антикоры «Аутокрин» и «Ауокрин-177». Антикор «Аутокрин» обладает высокой эластичностью и механической прочностью и ис­пользуется для нанесения грунто­вочного слоя, обеспечивающего на­дежную защиту всех подверженных воздействию коррозии деталей и узлов автомобиля; «Аутокрин-177» обладает высокой адгезией к различным материалам, отличной эла­стичностью и прочностью, наносится вторым слоем, обеспечивающим дополнительную защиту обрабаты­ваемой поверхности.

Защитное пленочное покрытие НГ-216Б используется для покрытия узлов и частей автомобиля под кузовом на период транспортирования.

Пластизоль Д-11А применяется для защиты днища кузова от коррозии, абразивного износа и для шумоизоляции новых автомобилей. Толщина покрытия 1,0-1,5 мм.

Мастика противошумная битумная БПМ-1 используется для защиты от коррозии днища кузова в процессе эксплуатации автомобиля. Мастика наносится слоем толщиной 1,0-1,5 мм. Она хорошо снижает шум, но не обладает достаточными противокоррозионными свойствами и не может длительное время противостоять растворам солей, абразивам и другим веществам.

Более качественны мастики Tectyl и Dinitrol, изготавливаемые на восково-олифитической основе, не растрескиваются и не затвердевают в процессе старения, что выгодно отличает их от мастик на битумно-полимерной основе и очень важно при термодинамической и физической подвижности железа кузова.

Пластизоль Д-4А применяется для герметизации сварных швов и стыков деталей на внешних и внутренних поверхностях кузова.

Невысыхающая мастика 51-Г-7 используется для герметизации сочленений кузова, угловых стыков и зазоров.

Нанесение противокоррозионных составов

Противокоррозионные составы необходимо наносить равномерно, они не должны содержать пор. Для их нанесения в скрытых полостях кузова используют пистолет КРУ-1 со специальным упругим трубчатым пластмассовым удлинителем, который одним концом подсоединяется к пневмопистолету с помощью накидной гайки, а на другом конце имеет форсунку, создающая факел распыла. За счет своей упругости удлинитель обеспечивает проникновение распыливающей форсунки в труднодоступные места кузова.

Противокоррозионный состав наносится на поверхности путем воздушного или безвоздушного распыления. При воздушном распылении требуется сжатый воздух под давлением 0,3-0,4 МПа (3-4 кгс/см2), который подается в пистолет-краскораспылитель с бачком и далее в распыливающую форсунку. Лучшее качество покрытия достигается при безвоздушном распылении под давлением до 16 МПа (160 кгс/см2), которое позволяет распылять материалы значительной вязкости.

Кузов автомобиля имеет скрытые полости различной конфигурации и размера, расположенные в различных местах. Соответственно, в этих полостях различный микроклимат — влажность, температура, концентрация электролита. Некоторые участки кузова благодаря более жёсткому микроклимату более подвержены коррозии. Такие участки называются критическими. Примерами таких участков служат полости с обилием микрозазоров. Чем ниже они расположены и чем ближе к моторному отсеку, тем выше скорость коррозии.

Для автомобиля критическими являются следующие участки:

• пороги
• сварные швы
• ниши наружных световых приборов
• колёсные арки
• крылья
• полости лонжеронов и поперечин кузова
• полости дверей, капота и багажника
• стойки кузова
• детали крепления подвески

В процессе эксплуатации автомобиля требуется проверка состояния противокоррозионного покрытия, а в случае необходимости – дополнительная защита, особенно скрытых полостей, путем нанесения специальных противокоррозионных составов, а соединений деталей – нанесением уплотнительных мастик.

На каждый конкретный автомобиль имеется карта-схема противокоррозионной обработки. На карте-схеме обработки имеются четкие указания по местам сверления, какие детали необходимо демонтировать, где наносить соответствующий продукт и какую насадку использовать. Перед началом подготовки автомобиля необходимо закрыть каталитический нейтрализатор и его датчики. Не допускается попадание продукта на тепловой экран нейтрализатора. Перед подъемом автомобиля для сушки необходимо просверлить все отверстия в коробах, порогах, дверях и т.д., предназначенные для обработки скрытых полостей.

Если автомобиль имеет шумоизоляционные накладки в дверях, необходимо проверить, чтобы они не касались других механизмов во время обработки. В противном случае это может вызвать неисправность в механизме электростеклоподъемника или центрального замка.

Для введения противокоррозионных составов в скрытые полости заводом-изготовителем предусматриваются технологические отверстия или проемы, через которые можно пропускать наконечники пистолетов с удлинительными шлангами.

Рис. Обработка скрытых полостей кузова:
а – передней внутренней части двери; б – порогов (струя с сектором распыления 360″)

При отсутствии таких отверстий в отдельных элементах кузова просверливают отверстия сверлом с центровкой диаметром не более 12 мм, которые обеспечивают необходимый доступ. При сверлении важно правильно выбирать скорость вращения, в противном случае можно вывести сверло из строя. Рекомендуется использовать дрели с малой частотой вращения, максимум на 1000 об/мин. Необходимо быть очень внимательными при сверлении автомобилей с дополнительным оборудованием, например, с центральным замком или боковыми подушками безопасности.
В каждой скрытой полости, не имеющей отверстий, сверлится, по меньшей мере, одно отверстие. Оно должно располагаться в самой нижней точке полости, чтобы обеспечить надлежащий дренаж излишков материала.

После введения состава отверстия закрывают резиновыми заглушками. Особое внимание при эксплуатации автомобиля следует обращать на целостность защитного покрытия на днище кузова, которое подвержено более интенсивным внешним воздействиям, а, следовательно, и коррозии.

Подготовка и противокоррозионная обработка скрытых полостей

Вследствие необходимости сложного технологического оборудования и требования высококачественного проведения работ рекомендуется обработку скрытых полостей выполнять на предприятиях автосервиса. Порядок выполнения операций для защиты скрытых полостей от коррозии следующий:

• устанавливают автомобиль на подъемник, снимают детали и обивку, препятствующие доступу в скрытые полости
• промывают водой с температурой 40…50 «С через технологические и дренажные отверстия скрытые полости, низ кузова и арки задних колес (промывать скрытые полости необходимо до тех пор, пока из отверстия не будет вытекать чистая вода, при этом стекла дверей должны быть подняты)
• удаляют попавшую в салон и багажник влагу, продувают сжатым воздухом все скрытые полости и места нанесения противокоррозионных составов
• перегоняют автомобиль в камеру для нанесения противокоррозионного состава и ставят на подъемник, наносят распылением противокоррозионный состав в местах, указанных на рисунках
• опускают автомобиль с подъемника, очищают от загрязнений лицевые поверхности кузова ветошью, смоченной в уайт-спирите

Рис. Скрытые полости кузова (вид снизу):
1 – поперечина пола задка; 2 – задние лонжероны; 3 – кронштейны домкрата; 4 – средняя поперечина пола; 5 – передние лонжероны пола; 6 – усилители лонжеронов; 7 – кронштейны буферов передней подвески; 8 – поперечина передней подвески двигателя

Рис. Скрытые полости кузова (вид слева):
1 – кожухи фар; 2 – нижняя поперечина передка; 3 – верхняя поперечина передка; 4 – передние лонжероны; 5 – стойки брызговиков; 6 – полости под передними крыльями; 7 – внутренние и наружные пороги дверей; 8 – центральные стойки; 9 – задняя поперечина пола; 10 – задние стойки

Восстановление противокоррозионного и противошумного покрытия днища кузова и арок колес

В процессе эксплуатации автомобиля покрытие на днище кузова подвергается воздействию гравия, песка, соли, влаги, в результате чего мастика и грунтовка повреждаются и стираются. Оголенный металл подвергается коррозии.

На автозаводе на нижнюю поверхность основания кузова, арку колес и лонжероны для шумоизоляции и защиты от коррозии и абразивного износа наносится слой полихлорвинилового пластиката марки Д-11А толщиной 1,0-1,2 мм по эпоксидной грунтовке ЭФ-083.

При повреждениях слоя пластиката без нарушения слоя грунтовки поврежденные участки очищают от грязи, обезжиривают и на сухую поверхность безвоздушным распылением или кистью наносят пластизоль. Сушат пластизоль при температуре 130 «С в течение 30 мин. Ввиду значительной сложности нагрева покрытия кузова до высокой температуры и необходимости полной разборки автомобиля допускается восстановление покрытия нанесением противошумной мастики БПМ-1, сушка которой может проходить в естественных условиях.

Перед восстановлением покрытия автомобиль устанавливают на подъемник, тщательно осматривают низ кузова и выявляют дефекты покрытия. Очищают низ кузова от грязи, удаляют ржавчину шпателем, шкуркой или преобразователем ржавчины. Обдувают низ кузова сжатым воздухом. Затем устанавливают автомобиль на подъемник в камеру для нанесения мастики и снимают колеса. Закрывают барабаны и диски тормозов защитными кожухами, изолируют плотной бумагой и клейкой лентой карданную передачу, глушители, тросы и части кузова, не подлежащие обработке мастикой. Ветошью, смоченной в уайт-спирите, обезжиривают зачищенные до металла места, наносят на них распылением или кистью грунтовку ГФ-073 и дают подсохнуть в течение 5-10 мин. Затем наносят на дефектные места распылением или вручную (кистью либо шпателем) мастику БПМ-1 слоем толщиной 1,0-1,5 мм. Попадание мастики на соседние участки, не имеющие повреждений, должно быть минимальным. В холодное время года мастику перед употреблением выдерживают в теплом помещении. В случае загрязнения мастики ее разбавляют ксилолом (не более 3 %).

Лакокрасочное покрытие на лицевых панелях при загрязнении мастикой очищают ветошью, смоченной в уайт-спирите. Сушат мастику при температуре 18-20 «С не менее 24 ч. Для ускорения сушки выдерживают покрытие при температуре 100-110 «С в течение 30 мин.