Ремонт кузовов легковых автомобилей

3. Противокоррозионная зашита кузова

3.3. Методы защиты кузова от коррозии

Для борьбы с коррозией принимают разнообразные меры, учитывающие особенности не только самого металла, но и условий его эксплуатации.

Все используемые в практике методы защиты от коррозии можно классифицировать по характеру воздействия на металл, коррозионную среду и конструкцию изделия.

К методам противокоррозионного воздействия на металл можно отнести: коррозионное легирование, термообработку, покрытия (металлические, неорганические, органические), применение ингибиторов коррозии и специальных защитных смазок, электрохимическую защиту.

Очень важен правильный учет различных конструктивных факторов, которые могут оказать существенное влияние на степень защищенности металлоизделий. При контакте с другим металлом возникает опасность контактной коррозии. При контакте с неметаллами (войлок, асбест, древесина), которые удерживают влагу, очаги коррозии начинают увеличиваться. Полимерные материалы при старении также выделяют коррозионно-активные агенты.

Для предотвращения скопления влаги в различных элементах конструкции необходимо предусмотреть возможность проветривания полостей. Опасные в коррозионном отношении щели и зазоры требуется обрабатывать изолирующими составами.

Соединение элементов конструкции сваркой предпочтительнее клепаных и болтовых соединений, поскольку исключается образование пор, зазоров и т.д. Опасны внутренние напряжения металла, так как они приводят к возникновению разности потенциалов и, как следствие, к электрохимической коррозии.

При конструировании автомобилей необходимо учитывать возможность нанесения и возобновления различных защитных покрытий в процессе эксплуатации.

Одним из наиболее эффективных способов предупреждения коррозии при эксплуатации автомобиля является мойка, позволяющая обнаруживать очаги коррозии на ранней стадии их развития, удалять дорожно-солевые смеси с элементов кузова.

Установлено, что применение при мойке ингибитора коррозии снижает ее (коррозию) на 47 % и более. Особенно эффективно применение ингибитора для сварных швов и участков с поврежденным покрытием.

Большое значение при хранении и эксплуатации автомобиля имеет герметизация и уход за внутренними полостями кузова с помощью специальных консервационных материалов.

В целях защиты от коррозии металл кузовов современных автомобилей покрывается слоем цинка с одной или обеих сторон. Сталь начинает окисляться лишь тогда, когда полностью окислится защитный слой цинка.

Во время проведения точечной сварки при изготовлении кузова тонкий слой цинка сгорает, а оголенная сталь образует с цинком в местах сварки гальванический элемент, что приводит к коррозии металла кузова.

Исследования защитной способности заводских антикоррозионных покрытий показывают, что после трех лет эксплуатации следы коррозии можно обнаружить на всех автомобилях независимо от производителя. Это свидетельствует о том, что в процессе эксплуатации автомобиля необходимо проводить противокоррозионную обработку кузова.

Факторы, влияющие на скорость коррозии металла под защитным покрытием, многочисленны и разнообразны: повреждения дорожными абразивными выбросами, воздействие воды, соли и продуктов сгорания топлива, температурные перепады, периодический характер эксплуатации автомобиля, контакт разнородных металлов и т.д. Для днищ и кузовов автомобилей опаснейшим является воздействие растворов электролитов, образующихся при растворении в талой и дождевой воде солей и агрессивных газов (продуктов сгорания топлива и деятельности промышленных предприятий).

Разрушение кузова автомобиля при годичной эксплуатации без осуществления профилактической антикоррозионной защиты может наступить через 4-5 лет, если автомобиль эксплуатируется не только в теплое время года, но и зимой.

Установлено, что при прочих равных условиях в городской местности днище автомобиля изнашивается 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 (заводского) антикоррозионного покрытия, так и для нанесения дополнительного покрытия.

Предохранение металла от доступа кислорода — очень трудная задача. Суть защиты от коррозии — это изоляция поверхности металла от электролита, например воды. Для того чтобы изолировать металл от внешних воздействий, применяют специальные антикоррозионные составы, которые условно можно разделить на три поколения:

консервационные составы, приготовленные 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;
пленкообразующие ингибированные нефтяные составы (ПИНС), хорошо сцепляющиеся с защищаемым металлом. Воскообразная пленка механически изолирует его от воздействия атмосферы, а ингибиторы блокируют коррозию. Иногда такие препараты содержат модификаторы ржавчины, которые восстанавливают металл, превращая продукты коррозии в дополнительную защитную пленку толщиной около 100 мкм, схожую с грунтовкой. Некоторые фирмы предлагают составы, содержащие алюминиевый наполнитель. Он увеличивает абразиво-стойкость 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, цинк разрушается вместо стали;
материалы, содержащие вместо летучих нефтяных растворителей воду или высокоочищенные масла, благодаря чему они не отравляют окружающую среду.

В качестве примера антикоррозионного защитного покрытия можно привести антикоррозионный состав Dinol. Он содержит три основных компонента: ингибитор, пленкообразо-ватель и специальные химические вещества (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Состав, замедляющий коррозию:
1 — специальные химические вещества; 2 — пленкообразователь; 3 — ингибитор; 4 — основа

Ингибитор предназначен для замедления реакции коррозии. Молекулы ингибитора покрывают поверхность металла и образуют водонепроницаемый слой, а также увеличивают адгезию пленки к поверхности.

Пленкообразователь создает на поверхности металла механический барьер от механического воздействия. Он может формировать масляную, восковую или твердую пленку. Первая обладает наименьшей механической прочностью, последняя — наибольшей.

Третий компонент — специальные химические вещества, такие как обезвоживатель и активаторы поверхности, которые активно вытесняют влагу.

Указанный антикоррозионный состав, как и другие составы такого вида, благодаря капиллярному эффекту заполняет поры, сварные швы, вытесняет влагу из щелей и пор и покрывает внутренние поверхности кузовных деталей. На этих поверхностях образуется тонкая (около 50 микрон) пленка, которая защищает скрытые полости в течение нескольких лет.

На рынке материалов для антикоррозионной обработки кузовов представлены многие производители.

Автоконсервант «Мовиль» используется для обработки скрытых полостей в процессе эксплуатации автомобиля. Допускается нанесение автоконсерванта на поверхности, ранее покрытые маслами, а также на ржавые поверхности. Рекомендуется обрабатывать полости через каждые два года. Недостаток этого автоконсерванта — непригодность для использования в открытых местах кузова и слабая проникаемость в ржавчину.

Разработчики современных технологий предлагают материалы, позволяющие снижать количество последовательных операций и использовать меньше химических продуктов. Шведская фирма AUSON АВ рекомендует для применения 11 типов материалов Noxudol, предназначенных для определенных частей и узлов автомобиля и сочетающих свойства грунтовки и лакокрасочного покрытия. Так, например, Noxudol 900 — композиция, формирующая жесткие и стойкие к механическим воздействиям покрытия. Она рекомендуется для нанесения на днища кузовов и колесные арки, где особенно ощутимо влияние дорожных абразивных выбросов. Композиция Noxudol 750 — воскообразный мягкий материал с высокой проникающей способностью. Он 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.

Предприятие «Алкид» (Беларусь) для надежной защиты от коррозии разработало антикоры «Аутокрин» и «Аутокрин-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. Антикор «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 транспортировки.

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

Битумная противошумная мастика БПМ-1 используется для защиты от коррозии днища кузова в процессе эксплуатации автомобиля. Ее наносят 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. Они 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.