Защита кузова автомобиля от коррозии цинком

Большой тест цинковых антикоров, лучше всего защищающих кузов авто от коррозии

Сервисные антикоры на основе цинка сегодня присутствуют в ассортименте как зарубежных, так и отечественных компаний, причем выпускаются они в различных вариантах фасовки, в том числе и в виде грунтовочных аэрозолей. Кстати, аэрозольные баллончики с цинком в последнее время приобрели популярность не только среди профессионалов, но и среди автолюбителей, самостоятельно занимающихся ремонтом своих машин. По мнению специалистов, использование таких препаратов позволяет существенно улучшить качество кузовных, в том числе и сварочных работ при ремонте машины.

Кроме того, составы холодного цинкования можно с успехом использовать в качестве превентивной антикоррозионной защиты перед покраской гаражей, въездных ворот, ограждений, а также других изделий, выполненных из стали.

Правда, есть и нюансы: надежная защита от ржавчины будет обеспечиваться лишь в том случае, если при обработке применялся так называемый цинконаполненный аэрозоль, в котором содержание мелкодисперсного Zn составляет 96 и более (вплоть до 99) процентов. Только тогда при распылении аэрозоля на металлической поверхности сформируется гарантированно прочный защитный слой, практически полностью состоящий из частиц цинка.

Как отмечают специалисты в области кузовного ремонта, если стальная деталь была правильно обработана, то после высыхания этот слой будет обладать защитой двойного действия, сочетающей в себе достоинства оцинкованного и обычного лакокрасочного покрытия.

Принцип двойного действия заключается в том, что грунтовочный состав сам по себе создает эффективную преграду коррозии за счет высокой адгезии к металлу и химической стойкости к воздействию различных агрессивных сред. Это первый, или, как его еще называют химики, пассивный барьер.

В том случае, когда он в каком-либо месте разрушился (например, от царапины или скола) «включается» механизм активной (катодной) защиты. За счет цинка, входящего в состав грунтовки, а также воздуха и содержащейся в нем влаги, в месте повреждения образуется электрохимическая пара цинк-железо. Ее взаимодействие с диоксидом углерода, находящимся в воздухе, приводит к образованию плотного слоя из соединений цинка, который как бы затягивает царапину и таким образом тормозит дальнейшее развитие коррозионного процесса.

Почему автопром не производит нержавеющие машины

5 машин, чьи кузова практически не ржавеют

По оценкам экспертов, правильно нанесенное защитное цинковое покрытие обладает высокой атмосферо- и химостойкостью, хорошей устойчивостью к резким температурным колебаниям (диапазон может варьировать от −60 до +250 градусов по Цельсию), стойкостью к механическим и ударным нагрузкам, а его срок службы достигает 15—20 лет. Впрочем, как свидетельствует обширная сервисная практика, обеспечить перечисленные достоинства способны далеко не все цинконаполненные аэрозоли.

Что в значительной мере подтверждают и результаты их сравнительного теста, организованного портала «АвтоВзгляд» при поддержке сайта «АвтоПарад». Для сравнительных испытаний было приобретено пять таких препаратов: американский Runway, произведенный в Китае;, немецкий Wurth, а также три российских состава брендов Kudo, Vixen и «Цинконол».

Для оценки свойств защитных покрытий, создаваемых этими образцами, использовались пять небольших контрольных пластин из углеродистой стали, которые перед обработкой были тщательно очищены, обезжирены и высушены.

Методика сравнительных испытаний включала следующие этапы. Сначала каждую пластину покрывали двумя слоями «аэрозольного» цинка и потом высушивали в течение суток на открытом воздухе. Затем в защитном покрытии делали крестообразный надрез до металла, после чего помещали в банку, заполненную коррозионно-агрессивной жидкостью. Роль последней выполнял насыщенный раствор соли, в который добавляли окисляющий компонент. В такой среде пластины отстаивались две недели, после чего эксперты их извлекали из раствора и визуально оценивали состояние защитного покрытия.

Превалирующими критериями оценки после таких испытаний служили коррозионная и адгезионная стойкость нанесенного покрытия. В частности, качественная «оцинковка» не должна иметь следов ржавчины в области надреза. А кроме того, на самой пластине недопустимы какие-либо отслоения защитного покрытия.

Менее значимым, хотя и достаточно важным, стал также ценовой критерий, который определялся стоимостью затрат, приведенных к 100 граммам конкретного продукта. Отмеченные критерии позволили экспертам четко позиционировать каждый образец в итоговом рейтинге проверенных цинконаполненных аэрозолей.

Как почистить бензобак машины от грязи и ржавчины без помощи сомнительных присадок

Почему так быстро ржавеют современные автомобили с оцинкованным кузовом

Итак, каковы же результаты сравнительного тестирования? Как оказалось, итоговый расклад оказался не особо радужным. Из пяти испытанных образцов защитных покрытий только два — от российского Vixen и немецкого Wurth — смогли достойно выдержать двухнедельное пребывание в агрессивном растворе. На пластинах, обработанных этими аэрозолями, не выявлено ни следов коррозии, ни отслоений цинкового грунта.

Что, в общем-то, было отчасти предсказуемо, ведь оба продукта — профессиональные составы холодного цинкования. Они изначально создавались для качественного ремонта кузовных деталей, в том числе для эффективной защиты сварных швов, восстановления поврежденных оцинкованных покрытий, а также для грунтования локальных участков металла, исключающего возникновение так называемой подслойной коррозии.

Важно отметить, что каждый продукт содержит до 99% электрохимически активного цинка, который формирует на поверхности металла прочный износостойкий слой, обеспечивающий надежную катодную защиту от коррозии. Это наглядно доказал и нынешний тест: даже при глубоком (до самой стали) прорезании цинкового покрытия, царапины на нем не ржавеют.

Таким образом, лидерами данного теста, проведенного в рамках предложенной методики, стали аэрозоли Vixen и Wurth, которые по своим рабочим свойствам примерно сопоставимы. Однако что касается стоимостного критерия, то здесь между лидерами выявились существенные различия.

Оказалось, что немецкий аэрозоль с ценой в 325 ₽ за 100 граммов заметно проигрывает российскому аналогу, который обойдется потребителю лишь в 125 ру.б за 100 г. В итоге, с учетом ценового фактора, победителем теста заслуженно стал аэрозоль Vixen, который и занял первое место в рейтинге цинконаполненных аэрозолей.

Что касается трех продуктов-аутсайдеров, не прошедших испытания, то у них основным недостатком стало отслоение защитного покрытия. Наиболее сильно данный дефект проявился у отечественного «Цинконола» — мелкие вздутия этого состава отмечены практически по всей поверхности контрольной пластины. При этом, что любопытно, на покрытии в области контрольного надреза не отмечено никаких следов коррозии.

Можно предположить, что в менее экстремальных внешних условиях препарат продемонстрировал бы более высокие адгезионные свойства, но тест есть тест, и по его итогам «Цинконолу» присудили третье место в рейтинге.

Катодная защита автомобиля

Катодная защита автомобиля от коррозии в разговорах бывалых водителей давно превратилась в нечто таинственное и обросла слухами. У нее есть как яростные приверженцы, так и скептики. Выясним, о чем идет речь.

Суть катодной защиты

Главным врагом автомобиля, ограничивающим срок его службы, становятся вовсе не механические поломки, а общее ржавление металлического корпуса. Процесс коррозии железа, из которого сделана машина, невозможно свести к какой-то единичной химической реакции.

Напыляемая звукоизоляция коррозии

Разрушение металла, превращение его в безобразные рыжие пятна ржавчины, происходит в результате сочетания разнообразных факторов:

особенности климата, в котором эксплуатируется автомобиль;
химический состав воздуха, водяного пара и даже почв в районе (влияют на свойства дорожной грязи);
качество материала кузова, наличие ударов и повреждений, проведенные ремонты, используемые защитные покрытия и десятки иных причин.

В самых общих чертах суть процессов коррозии машины можно объяснить таким образом.

Что такое коррозия железа

Всякий металл по структуре представляет собой кристаллическую решетку из положительно заряженных атомов и общего электронного облака, окружающего их. В пограничном слое электроны, обладающие энергией теплового движения, вылетают из решетки, но тут же притягиваются обратно положительным потенциалом поверхности, которую покинули.

Коррозия кузова автомобиля

Картина меняется, если металлическая поверхность контактирует со средой, способной переносить электроны, – электролитом. В этом случае покинувший кристаллическую решетку электрон продолжает движение во внешней среде и больше не возвращается. Для этого на него должна действовать некая сила – разность потенциалов, которая появляется, если электролит связывает проводимостью два разных металла с различными свойствами. От его величины зависит, какой из двух металлов станет терять электроны, являясь положительным электродом (анодом), а какой – принимать (катодом).

Возможности предотвратить коррозию

Вокруг способов защитить свою машину от ржавчины в водительском сообществе есть много народных мифов. В реальности возможны два пути:

Оградить поверхность металла кузова от контакта с электролитами – водой, воздухом.
Внешним источником энергии изменить потенциал поверхности так, чтобы железный кузов из анода превратился в катод.

Первая группа методов – это разнообразные защитные антикоррозионные покрытия, грунтовки и лакокраска. Хозяева машин тратят серьезные деньги, но стоит понимать: таким путем коррозию не прекратить. Только затрудняется доступ активного реагента к кузовному железу.

Антикоррозийная обработка автомобиля

Электрохимические технологии защиты можно разделить на две технологии:

Используя внешний источник электричества (аккумуляторную батарею авто), с помощью специальной схемы создать избыток положительного потенциала на кузове, чтобы электроны не покидали металл, а притягивались в него. Это – катодная защита автомобиля.
Разместить на кузове элементы из более активного металла, чтобы создать гальваническую пару, в которой тот станет анодом, а корпус автомобиля – катодом. Этот метод вообще не нуждается в подключении к батарее и называется протекторной, или анодной, защитой.

Рассмотрим каждый из способов.

Как выбрать анод

В роли внешнего контура можно с успехом применить металлические поверхности гаража, заземляющий контур на стоянке и другие средства.

Металлический гараж

Через провод с разъемом плату прибора катодной защиты подключают к нему и создают необходимую разность потенциалов. Такой способ неоднократно доказал высокую эффективность.

Контур заземления

Если машина паркуется на открытой площадке, внешний контур для гальванической защиты может быть создан по периметру ее стоянки. В землю вбиваются металлические штыри аналогично обычному заземлению и соединяются в единый замкнутый контур проводкой. Автомобиль размещается внутри этого контура и подключается к нему через разъем так же, как в способе с гаражом.

Металлизированный резиновый хвост с эффектом заземления

Такой способ реализует идею о создании необходимого электроположительного потенциала кузова относительно поверхности дороги. Метод хорош тем, что работает не только при стоянке, но и в движении, защищая машину именно тогда, когда она особенно уязвима к влаге и дорожной химии.

Защитные электроды-протекторы

В качестве электродов, создающих защитный потенциал, используют пластины из стали, состав которой близок к металлу самого кузова. Это нужно для случаев, если произойдет поломка прибора, чтобы размещенные пластины сами не стали очагом коррозии, создав новую гальваническую пару. Площадь каждой пластины оптимальна в размере от 4 до 10 см 2 , форма – прямоугольная или овальная.

Как смонтировать защиту

Один отдельный электрод создает вокруг себя область защитного потенциала в радиусе 0,3-0,4 метра. Поэтому на полное оборудование автомобиля средней величины понадобится от 15 до 20 таких пластин.

Электронная антикоррозийная защита авто

Размещают электроды в наиболее уязвимых для атмосферной коррозии местах:

на днище машины;
в арках передних и задних колес;
на полу салона под ковриками;
на внутренних частях дверей снизу.

Необходимо исключить возможность контакта соединенных на плюс АКБ пластин электродов с минусом корпуса авто. Для этого их монтируют на эпоксидный клей поверх имеющегося на кузове лакокрасочного или антикоррозионного покрытия.

Какие приборы используются

Несмотря на широкое распространение метода катодной защиты металлических конструкций в серьезных отраслях промышленности (энергетика, трубопроводы, кораблестроение), устройств, предназначенных для легковых автомобилей, в русскоязычном секторе сети представлено мало. Те немногие, что удается найти, сложно проверить по тестам и отзывам, поскольку достаточного набора данных продавцы не приводят. Устройство катодной защиты авто представлено моделями RustStop-5, БОР-1, АКС-3, УЗК-А.

Запатентованный в США и Канаде прибор FINAL COAT действует по принципу импульсного тока и сопровождается данными исследований. Согласно тестам, это устройство показало реальную эффективность защиты стальных поверхностей кузова при разности потенциалов 100-200 мВ более чем на 400%, чем контрольный образец. Останавливает лишь цена прибора, который сейчас можно купить за 25 тысяч рублей.

Как сделать устройство для катодной защиты самому

Если не ставить перед собой цель изготовления системы со сложными блокировками от короткого замыкания, слежением за расходом заряда батареи, светодиодной индикацией, то само устройство можно элементарно изготовить и самому.

Катодная защита кузова (схема)

Простейший вариант включает лишь разгрузочный резистор определенного номинала (500-1000 ом), через который плюсовая клемма аккумулятора соединяется с защитными электродами. Потребляемый ток должен находиться в интервале 1-10 мА. Защитный потенциал теоретически достаточен в размере 0,44 В (величина электроотрицательного потенциала чистого железа). Но с учетом сложного состава стали, наличия дефектов кристаллической структуры и иных действующих факторов принимается в районе 1,0 В.

Отзывы об эффективности катодной защиты

Сообщения пользователей приборов дают разные оценки.

«Прочитав про катодную защиту кузова автомобиля от коррозии своими руками, решил попробовать. Нашел в интернете номиналы радиодеталей, подобрал подходящие пластины для анодов, все подключил как написано. Результат: пользуюсь больше пяти лет, машина у меня не новая, но сквозной ржавчины еще нет».

«Электрохимическая защита досталась вместе с машиной, когда покупал с рук. Кузов действительно держится как нержавейка, зато сильно сгнили сами пластины на днище. Нужно будет разобраться, как и на что их менять».

Другие способы защиты

Кроме катодной защиты авто от коррозии, в народе популярны разные альтернативные методы. Не все они одинаково хороши, но помогают продлить срок службы машины на несколько лет.

Анодная методика

Применяются специально изготовленные особой формы детали из металлов с более высоким электродным потенциалом, чем у железа. В результате при возникновении гальванической пары растворяется именно эта деталь – расходный электрод. Металл же самого кузова практически не страдает. Этот способ – анодная защита авто от коррозии.

Анодная защита авто от коррозии

Чаще всего применяют накладки из цинка или сплавов магния. Многочисленные отзывы водителей, ставивших в колесные ниши куски цинка, подтверждают действенность этого способа защиты на 3-5 лет. Недостаток способа – необходимость следить за протекторными электродами, при необходимости обновляя их.

Оцинковка кузова

Покрытие металла кузова цинком – еще один распространенный прием защитить машину от ржавчины на весь период ее службы (часто на 15-20 лет). Этим путем пошли крупнейшие западные производители, выпуская премиальные марки своих автомобилей с заводской горячей оцинковкой кузовов.

Безусловным лидером в этом направлении является Audi, разработавшая много патентов на тему технологий защитного покрытия. Именно модель Audi 80 – первый серийный образец с такой обработкой, а начиная с 1986 года ее имеют все производимые под этим брендом машины. Другие участники концерна VW Group также используют горячую оцинковку: «Фольксваген», «Шкода», «Порше», «Сеат».

Кроме немецких, настоящую оцинковку кузовов получили некоторые японские модели: «Хонда Аккорд», «Пилот», «Легенд».

Грунтовки и лакокрасочные материалы

Применительно к теме электрохимической защиты, упоминания заслуживают протекторные составы лакокрасочных материалов, содержащие частички цинка. Это фосфатирующие и катафорезные грунты.

Нанесение лакокрасочных материалов

Принцип их действия тот же: создается контакт железа со слоем более активного металла, который и расходуется в гальванических реакциях в первую очередь.

Ламинирование

Метод защиты поверхности кузова от ржавчины и абразивного истирания путем оклейки специальной прочной прозрачной пленкой. Хорошо проведенная обработка практически не видима глазу, выдерживает значительные перепады температур и не боится вибрации.

Жидкое стекло

Создается дополнительный упрочняющий слой покрытия поверх базового лакокрасочного, обладающий повышенной прочностью. Наносится на обезжиренный и промытый кузов машины, который предварительно нагревают горячим воздухом. Полимерная основа материала растекается и после затвердевания полируется. Таким способом удается уберечь заводской слой краски от проникновения сквозь него атмосферной влаги и этим на небольшое время сдержать коррозию.

Керамика жидкое стекло для авто

Полной защиты от ржавчины метод не дает. Защищает в основном внешний вид автомобиля от видимых проявлений, но оставляя без внимания скрытые очаги.

Работа с днищем

Чтобы уберечь днище и колесные арки от попадания электролитов (дорожная грязь, вода с солью), применяются покрытия различными мастиками на битумной, каучуковой и полимерной основе.

Работа с днищем авто

Используются локеры (подкрылки) из полиэтилена. Все эти виды обработки проигрывают по эффективности электрохимической защите кузова автомобиля, но позволяют на время отсрочить сквозную ржавчину.