Катодная защита автомобиля от коррозии: Катодная защита автомобиля от коррозии

Катодная защита автомобиля от коррозии

Многим автолюбителям известно, что достаточно появиться небольшой царапине — и ржавчина начинает прямо-таки поглощать автомобиль. И бороться с ней весьма трудно.

Какие только хитрости ни придумывают автомобилисты — различные покрытия, мастики, антикоры… Да вот беда: чтобы обработать с должным качеством все наиболее поражаемые места, приходится порой разбирать весь автомобиль. Такая операция занимает немало времени, да и требует постоянного контроля. Кроме того, в процессе эксплуатации происходит постепенное разрушение покрытий. Из-за вибраций при движении появляются микротрещины, под ударами камней или песка краска откалывается.

Поэтому вполне понятно желание автомобилистов приобрести чудо-прибор: один раз потратился и навсегда защитил кузов от ржавчины.

Метод катодной защиты от коррозии уже давно применяется на самых разнообразных объектах. Например на кораблях устанавливают специальные протекторы, которые, растворяясь в морской вода, обеспечивают защиту корпуса судна.

Подземные трубопроводы перед укладкой обрабатывают антикоррозийными составами и обматывают специальной лентой. На определенном расстоянии от трубопровода закапывают анод (электрод) — металлическую болванку, к которой подключают «плюс» источника постоянного тока, а к самой трубе — «минус». Благодаря разности потенциалов между электродом и защищаемым металлом в цепи образующегося электролита (влага, соль и т.п.) проходит ток. На аноде происходит освобождение электронов — реакция окисления, и саморастворение катода прекращается.

При катодной поляризации металлу нужно сообщить такой отрицательный потенциал, при котором его окисление становится термодинамически маловероятным. Для железа и его сплавов полная защита от коррозии достигается при потенциале 0,1…0,2 В. Дальнейший сдвиг потенциала мало влияет на степень защиты. Плотность защитного тока должна быть в пределах 10…30 мА/м2.

Кроме того, со временем на металле за счет концентрационной поляризации по кислороду наблюдается дополнительное смещение потенциала в отрицательную сторону, что позволяет периодически выключать устройство (при ремонте автомобиля, зарядке аккумулятора и т. п.).

Устройство защиты от коррозии состоит из электронного блока и защитных электродов. На корпусе электронного блока размещают световую индикацию работы устройства.

Устройство позволяет поддерживать значение потенциала влажных участков поверхности кузова на уровне,необходимом для полной остановки и прекращения коррозийных процессов за счет разрушения защитных электродов.

В качестве защитных электродов (анодов) могут использоваться как разрушающиеся материалы (нержавеющая сталь, алюминий), требующие замены через 4…5 лет, так и неразрушающиеся. В качестве неразрушающихся электродов можно применять карбоксил, магнетит, графит или платину. Защитные электроды выполняются в виде прямоугольных либо круглых пластин площадью 4…9 см2.

На рисунке приведена схема простого антикоррозийного устройства, которое может успешно справляться с явлениями коррозии. Конечно, в простейшем виде устройство катодной защиты может состоять из защитных электродов и проводов, подключаемых непосредственно на «плюсовую» клемму аккумулятора. Однако здесь трудно контролировать возможное короткое замыкание электродов с кузовом автомобиля и его работу в целом. Для этого в устройстве в цепь делителя напряжения R1, R2, R3 включен светодиод VD1, который в рабочем режиме светится ровным светом, потребляя незначительный ток от аккумулятора (около 2 мА).

Если вдруг один из защитных электродов замыкается на кузов автомобиля, светодиод VD1 прекращает светиться. В этом случае необходимо найти-и устранить замыкание. При повышенной влажности кузова светодиод VD1 может в небольших пределах изменять свое свечение, что указывает на работу катодной защиты. Кроме того, данное устройство имеет высокую надежность, поскольку дает при коротком замыкании выхода с кузовом ток перегрузки не более 25…30мА.

При установке и монтаже устройства следует помнить, что:

• один защитный электрод защищает площадь с радиусом около 0,25…0,35 м;
• защитные электроды устанавливаются только на места, защищенные лакокрасочным покрытием;
• использовать можно только эпоксидный клей или шпатлевку на его основе;
• наружную сторону защитных электродов (где нет пайки) нельзя покрывать мастикой, краской, клеем или другим электроизоляционным покрытием.

Электронный блок устанавливается в любом месте автомобиля и присоединяется к общей схеме электрооборудования автомобиля. При этом необходимо, чтобы электронный блок оставался включенным даже при отключенном общем электрооборудовании автомобиля.

В целом устройство потребляет не больше чем часы автомобиля и гарантирует длительную эффективную работу даже при сильно разряженном аккумуляторе.

Защита автомобиля от коррозии навсегда

Автомобиль, проехавший по дороге, посыпанной реагентом, становится жертвой коррозии. И чем больше автомобиль будет забрызган грязью с дорожного полотна, тем активнее будет коррозия кузова. Реагент, находящийся на поверхности кузова, даже в сухом гараже притягивает к себе молекулы воды из воздуха, как любая соль. И чем выше влажность воздуха, тем активнее пагубное воздействие реагента. Соль делает своё коварное дело в любых условиях, разница лишь в скорости коррозии металла. Хорошо, если металл окрашен, а если имеется хотя бы небольшая царапина, то ржавчина сразу туда проникает.

И не везде помогут антикоррозийные покрытия, или мастики. Ведь мелкую царапину изначально трудно заметить, а когда она превратится в сквозную коррозию, будет уже поздно. Да и необходимо постоянно следить за кузовом, чтобы своевременно закрасить краской, или замазать антикорозийкой появившийся скол краски от удара камня.
Думаю Вы замечали, отечественные автомобили ржавеют очень быстро, европейские немного медленнее, а японские автомобили – наиболее стойкие к коррозии. Для уменьшения коррозии, ещё на этапе производства автомобиля применяют различные способы защиты кузова. Например, японцы, живущие на островах, в условиях влажного морского климата применяют специальную обработку кузова автомобиля высокими частотами. Один из способов защиты от коррозии – оцинковка поверхности металла. Замечено, что после ремонта автомобиля, сварные швы наиболее подвержены коррозии. Ускорение коррозии происходит из-за высокотемпературного «ослабления» металла.

Наиболее простым и действенным способом защиты кузова автомобиля от коррозии является – катодная защита. Это вид активной – электрохимической защиты.
Изучая эту тему в Интернете, я столкнулся с тем, что она описывается не совсем «специалистами». Статьи либо пишутся автолюбителями, мало соображающими в электронике, либо электронщиками, мало понимающими в электрохимических процессах и плохо представляющими принцип катодной защиты на автомобилях. Поэтому, в основном у них получается экспериментальный, не оптимальный и малоэффективный вариант устройств защиты. В этой статье, мы рассмотрим принцип и способы реализации катодной защиты от коррозии и разработаем оптимальный её вариант.
Принцип действия катодной защиты состоит в следующем:
В качестве катода (минуса) используется корпус автомобиля, а в качестве анода (плюса) – металлические сооружения, различные пластины и другие окружающие поверхности, проводящие ток, в том числе и влажное дорожное покрытие. Из-за разности потенциалов между защищаемой поверхностью металла и поверхностью «анода» по цепи, образующейся через влажный воздух, проходит слабый ток. На аноде происходит реакция окисления — освобождение электронов. Анод, постепенно окисляясь, разрушается, а разрушение катода наоборот прекращается.
В некоторых статьях Интернета по теме катодной защиты приводится разность потенциалов между катодом и анодом: Для железа и его сплавов полная защита от коррозии достигается при потенциале 0,1…0,2 В. Дальнейший сдвиг потенциала в сторону увеличения мало влияет на степень защиты. Плотность защитного тока должна быть в пределах 10…30 мА/м2.
На самом деле эти цифры кем-то «надуманы» для тех, кто не знает, что такое электрический ток. Но мы то с Вами знаем. Анод и катод можно расположить на расстоянии одного сантиметра друг от друга, а можно и на расстоянии нескольких сантиметров и даже метров. По законам электрохимии, для эффективности, чем дальше электроды находятся друг от друга, тем больше должна быть разница потенциалов. Поэтому говорить о конкретном значении в 0,1…0,2 вольта – неправильно. Кроме того, воздух, который используется в качестве электролита, проводит электрический ток только с большой разницей потенциалов – порядка киловольт, а маленькое напряжение ему «как слону дробина». Поэтому, по закону Ома, о наличии защитного тока, как и о его плотности в пределах 10…30 мА/м2 говорить также нелепо. Этого тока просто не будет!
Другое дело, если мы будем рассуждать не об электрическом токе, а о разности зарядов (или потенциалов). Тогда можно будет говорить о концентрационной поляризации по кислороду, при котором молекулы воды, попадая на поверхность металла, ориентируются на поверхностях электродов так, что на аноде происходит освобождение электронов — реакция окисления, а на катоде наоборот, окисление прекращается. Так как электрический ток отсутствует, то освобождение электронов происходит очень медленно. Этот процесс безопасен и не заметен для глаз. Учитывая эффект поляризации молекул воды, наблюдается дополнительное смещение потенциала кузова автомобиля в отрицательную сторону, что позволяет периодически выключать устройство защиты от коррозии (при ремонте автомобиля, зарядке аккумулятора и т.п.). Особо необходимо отметить важный момент, чем больше площадь анода (анодов), тем эффективнее защита.
В качестве защищаемого катода, как было описано ранее, используется корпус автомобиля. Нам необходимо выбрать, что мы будем использовать в качестве анода.
Ещё раз повторюсь, для работы схемы защиты нам не требуется ток, протекающий между электродами. Если он будет, то это будет «побочный» ток, который может возникнуть в результате намокания анодов, колёс автомобиля и т.д. Это ток разряжающий аккумулятор и не более того. Поэтому автомобильную бортовую сеть + 12 вольт достаточно подключить к аноду (нескольким анодам) через добавочный резистор. Основное назначение резистора – ограничение тока разряда аккумуляторной батареи в случае замыкания анода на катод, которое может произойти по причинам «неудачной установки», повреждения анода, его химического разложения в результате окисления и т.д.
Варианты анодов, применяемых на автомобиле, находящемся на стоянке (гараже): металлическое сооружение, находящееся в непосредственной близости от автомобиля, например металлический гараж, в котором хранится автомобиль; контур заземления, используемый при отсутствии металлического гаража, в том числе на открытой стоянке. Другие варианты анодов, применяемых на движущемся, или находящемся на стоянке (гараже) автомобиле: металлизированный резиновый заземляющий «хвост»; защитные электроды (протекторы) на кузове автомобиля.
Рассмотрим все перечисленные варианты
1. Использование металлического гаража в качестве анода является наиболее простым способом защиты главным образом внешних металлических поверхностей облицовки автомобиля. Если пол в гараже также железный, или содержит открытые участки металлической арматуры, то тогда защищается и поверхность днища автомобиля. Летом, как правило, в металлическом гараже – парниковый эффект, который при катодной защите не разрушает, а наоборот сохраняет и очищает кузов автомобиля от коррозии. Для создания такой защиты достаточно корпус гаража подключить к плюсу аккумуляторной батареи, установленной в автомобиле через обыкновенный добавочный резистор и монтажный провод. В качестве плюса, можно использовать прикуриватель, при условии, что в нём есть напряжение в режиме стоянки при отключенном замке зажигания (не у всех автомобилей при отключенном зажигании работает прикуриватель).
2. Использование контура заземления в качестве анода подобно использованию металлического гаража. Разница состоит лишь в том, что главным образом от коррозии защищается днище автомобиля. Для создания лучшего контура заземления, по периметру автомобиля необходимо забить в грунт четыре металлических кола (стержня) длиной не менее одного метра. Колы, электрически соединяются друг с другом с помощью проволоки. Контур подключается к автомобилю точно так же, как и корпус гаража – через добавочный резистор.
3. Металлизированный резиновый заземляющий «хвост» — простой и эффективный способ защиты движущегося автомобиля. В условиях влажного воздуха – дождя, мокрого дорожного покрытия, создается разность потенциалов между кузовом автомобиля и дорожным покрытием. Влажный воздух и мокрое дорожное полотно усиливает коррозию кузова автомобиля, но в данном случае наблюдается обратное — чем больше влажность, тем эффективнее антикоррозийная работа заземляющего хвоста. Хвост устанавливается сзади автомобиля так, чтобы в сырую погоду, при движении автомобиля, на хвост летели брызги воды от заднего колеса. Это улучшает эффективность антикоррозийной защиты.
Вторая функция заземляющего хвоста – он выполняет функцию антистатического приспособления. Я думаю, вы замечали, на бензовозах всегда волочится и гремит металлическая цепь, предназначенная для исключения накопления статического заряда на корпусе автомобиля и как следствие – исключения возникновения электрической искры, опасной для перевозимого груза. В некоторых статьях Интернета пишут, что цепь, волочащаяся за бензовозом – это антикоррозийное приспособление. К таким наблюдениям можно отнестись только с улыбкой.
Хвост должен быть изолирован от корпуса автомобиля по постоянному току и наоборот «закорочен» на корпус по переменному току. Достигается это RC-цепочкой, представляющей собой элементарный частотный фильтр.
4. Использование в качестве анодов защитных электродов — протекторов, практически отдельная тема. Элементарные металлические пластинки — «защитные протекторы» прикрепляются в наиболее уязвимых для коррозии местах — под крыльями, на днище кузова, на порогах. Они отвлекают на себя ржавчину за счёт того же эффекта, что и все предыдущие варианты анодов. Достоинство такого способа – постоянное наличие анода, стоит машина или едет. Такая локальная защита, говорят, дает хорошие результаты. Правда, анодов надо установить штук 15-20. Это трудоемко, но думаю «овчинка выделки стоит».
В качестве защитных электродов (анодов) могут использоваться как разрушающиеся материалы (нержавеющая сталь, алюминий), требующие замены через 4…5 лет, так и неразрушающиеся. В качестве неразрушающихся электродов можно применять карбоксил, магнетит, графит или платину. Защитные электроды выполняются в виде прямоугольных либо круглых пластин площадью 4…10 см2.
При установке и монтаже электродов следует помнить, что:
— один защитный электрод защищает площадь с радиусом около 0,25…0,35 м;
— защитные электроды устанавливаются только на места, защищенные лакокрасочным покрытием;
— для крепления электродов рекомендуется использовать только эпоксидный клей или шпатлевку на его основе, предварительно зачистив глянец (эпоксидный клей на глянец не прилипает), но думаю, что это не догма;
— наружную сторону защитных электродов (где нет пайки) нельзя покрывать мастикой, краской, клеем или другим электроизоляционным покрытием.
Пластины-протекторы — это положительные пластины конденсатора, которые должны быть изолированы от отрицательной пластины — кузова автомобиля. Но расстояние между пластинами должно быть небольшим, чтобы ёмкость этого конденсатора была достаточной — на большом расстоянии между пластинами электрическое поле будет стремиться к нулю. Лакокрасочное покрытие автомобиля и эпоксидный клей, находящиеся в промежутке между кузовом и пластинами — это диэлектрическая прокладка конденсатора.
Установка электродов в этих точках наиболее эффективна:
1 — коробчатые усилители брызговиков; 2 — места крепления фар и подфарников; 3 — нижняя часть передней панели; 4 — полости за щитками-усилителями передних крыльев; 5 — внутренние поверхности дверей и порогов; 6, 7 — передняя нижняя часть заднего крыла и арка колеса по стыку с крылом; 8 — фартук задней панели.
Провода к протекторным пластинам подключаются через проколы в резиновых заглушках, закрывающих отверстия в днище автомобиля, которые предусмотрены его конструкцией.
Другой вариант использования меньшего количества электродов, но с большей площадью самих пластин:
Выглядит вполне логично, зачем устанавливать много электродов малой площади, если можно установить мало электродов, но большего размера. Главное, установить их в местах наиболее подверженных коррозии, или вблизи этих мест. Кроме того, в связи с тем, что в качестве «электролита» выступает влажный воздух, пластины должны располагаться обращёнными не внутрь (внутри короба, куда не проникает влага), а наружу – навстречу агрессивной среде, например брызгам от колеса.
Кузов автомобиля током бить не может, так как токи антикоррозийной защиты очень слабые. Даже если вы положите голую пластину под обнажённое «седалище», вы почувствуете только твёрдый металл этой пластины, не более. В антикоррозийной защите используется слабый постоянный ток, который создает слабое электрическое поле, а по альтернативной теории электрического тока — магнитное поле, только в промежутках между кузовом и местом установки протекторов. Поэтому электромагнитное поле обыкновенного сотового телефона более, чем в 100 раз сильнее, поля создаваемого катодной защитой.
Думаю, что элементарных теоретических понятий достаточно, поэтому перейдём к разработке устройства антикоррозийной защиты.
Учитывая особенности и специфику использования различных вариантов анодов, конечно лучшим вариантом является одновременное использование всех перечисленных ранее способов.
Схема устройства простейшая. Самое сложное – изготовление «заземляющего хвоста» и установка «протекторных пластин».
Изучая вопрос протекторной защиты в Интернете, я не встретил ни одной схемы, которая оптимально выполняет задачу защиты от ржавчины. Вернёмся к тому, что в некоторых статьях пишут, что полная защита от коррозии достигается при потенциале 0,1…0,2 В. Дальнейший сдвиг потенциала в сторону увеличения мало влияет на степень защиты. Мы не будем оспаривать этого предлагаемого значения. Защитного тока фактически не существует, он возникает только в случае «появления» проводника, образующегося за счёт проводимости воды, попадающей на пластины протекторов, или на покрышки колёс. Исходя из этого, можно сделать вывод: Если мы будем стремиться к значению 0,1…0,2 вольта, тогда придется ставить делитель напряжения, а это — лишний – паразитный разряд аккумулятора впустую. Если увеличение потенциала, не ухудшает степень защиты, тогда проще подать на аноды все 12 вольт, которые будут сами по себе «падать» в зависимости от влажности пластин. Достигается это обыкновенным добавочным резистором. Необходимо рассчитать его на такой ток, при котором в случае замыкания протекторных пластин на корпус автомобиля, происходит «безопасный» разряд аккумуляторной батареи. Абсолютно все, встречающиеся в Интернете схемы катодной защиты либо имеют фиксировано малую разницу потенциалов между анодом и катодом (до 1,8 вольта), либо имеют большую разницу потенциалов (до 8…11 вольт), но авторы этих схем описывают их, как «выдающие» 0,1…0,2 вольта. Разница этих схем – в максимальном токе, определяемом добавочным резистором. Непонятно, они или сами не умеют рассчитать простейший делитель напряжения, или пытаются обмануть Вас?
Из руководства по эксплуатации автомобиля, автомобилисты знают, что устойчивый пуск двигателя с помощью стартера возможен, если емкость аккумулятора составляет не менее 60% номинальной. Если использовать одно из устройств, публикуемых авторами разных статей с током потребления 5 мА, то время, в течение которого аккумулятор можно не подзаряжать составит 40 дней. С учетом саморазряда аккумулятора это время будет еще меньше. При постоянном использовании автомобиля это не опасно, но если Вы собрались в отпуск, или длительную командировку, то такое устройство следует отключить от аккумулятора автомобиля.
Приведу популярную схему катодной защиты, даже с рисунками протекторов:
На рисунке, вывод «Вых.» подсоединяется на пластины-протекторы. Против таких протекторов я ничего не имею, поскольку их геометрия мало влияет на степень защиты (можете вырезать хоть звездочку), а влияет лишь площадь пластин.
Определим, какое же напряжение подается на пластины, и какой ток потребляет устройство?
На кристалле светодиода HL1 типа АЛ307БМ падение постоянного прямого напряжения равно 2 В (из справочника).
Остальные 10 В падают на резисторах.
Общее сопротивление R1+R2+R3 будет равно 4855 Ом (R1+R2 в параллель и R3 последовательно).
Ток делителя будет равен Iдел = U / Rобщ. = 10/4855 = 2,1 mA.
Отсюда: Напряжение на выходе Uвых = Iдел * R3 + UHL1 = 2,26 * 4300 + 1 = 10,8 B.
Где же заявляемые 0,1…0,2 вольта? Мало того, в этой схеме, проходящий через светодиод ток 2,1 mA его толком и не зажжёт, у светодиода номинальный ток 10 mA.
Кроме того, на лицо «паразитный» ток разряда аккумуляторной батареи – через делитель. Вывод: схема придумана малограмотным экспериментатором.
Подобная схема с «паразитным» разрядом аккумуляторной батареи приводится в схеме с заземляющим хвостом:

В соответствии с описанием этой схемы, на кузов автомобиля, относительно земли, подаётся отрицательный потенциал, напряжением около 1,9 вольт. При наличии в воздухе даже небольшой влажности поверхность колёс (за счёт наличия солей) становится электропроводящей и электрическая цепь замыкается.
В схеме существует важный недочёт — цепь уже и так замкнута по пути: «+» аккумуляторной батареи, резистор R1, стабистор V1, «-» аккумуляторной батареи.
Паразитный ток разряда аккумуляторной батареи, протекающий через стабистор приблизительно составляет: I = UR1 / R1 = 10,1 / 240 = 42 mA, это довольно много. Защитный ток, использующий влажность воздуха такой схемы будет на порядок меньше «паразитного». Получается, что эта схема ещё хуже предыдущей.
Встречались и другие статьи, в которых по плотности тока на протекторах вычислялись значения резисторов делителей напряжения – что является заблуждением.
________________________________________
Закончим критику, и приступим к делу. Как я и писал ранее, нет смысла стремиться к уменьшению разности напряжений между анодом и катодом. Все предлагаемые схемы катодной защиты, построенные на делителях напряжения способны принести не только пользу, но и вред. Особенно активно вы будете лить слёзы в случае осыпания пластин аккумуляторной батареи, когда произойдёт случайное замыкание протектора на корпус, а Вы этого не заметите. Если напряжение катодной защиты будет больше, то хуже от этого не будет, а даже наоборот – лучше. В то же время, ток ограниченный добавочным резистором делает такое напряжение безопасным.
Предлагаю оптимальное устройство катодной защиты, использующее все варианты анодов, которое фактически не разряжает аккумулятор, что особенно важно при длительном хранении автомобиля. Время использования может составлять до бесконечности, пока сам аккумулятор не умрёт своей смертью, даже если регулярно четвероногий друг будет мочиться на протекторы.
За шаблон, на котором мы изобразим схему, мы возьмём предыдущее схематичное изображение автомобиля, доработав его простой, но «толковой» схемой защиты.
Устройство позволяет поддерживать значение потенциала влажных участков поверхности кузова на уровне, необходимом для полной остановки и прекращения коррозийных процессов за счет разрушения защитных электродов, в качестве которых выступают стенки металлического гаража, защитные протекторы. Кроме того, во время осадков в качестве защитного анода используется и мокрая поверхность дорожного полотна.

В схеме имеется три цепи защиты:
Первая цепь катодной защиты – цепь «стационарной» защиты с использованием контура заземления, или корпуса металлического гаража (ракушки). Является самым эффективным способом защиты автомобиля от коррозии в условиях «парника» металлического гаража. Применяется с дополнительным проводом, подключаемым одним концом в гнездо Гн1, другим соединяется с соответствующим анодом. Гнездо Гн1 можно расположить в любом удобном для Вас месте автомобиля. Удобнее всего – в салоне, у водительского места. В состав первой «стационарной» цепи защиты входят светодиод VD1, резистор R1, гнездо Гн1 и многожильный монтажный изолированный провод. Если у Вас нет условий для использования этого вида защиты, не переживайте, значит у Вас и нет металлического гаража, а так же есть остальные цепи защиты.
Вторая цепь катодной защиты – цепь «мобильной» защиты с использованием заземляющего «хвоста». Это наиболее эффективная защита от коррозии во время дождя, тумана, мокрого дорожного полотна. Электрод-хвост располагается сзади автомобиля, на одной линии с колесом, для того, чтобы брызги воды от колеса попадали на хвост. В состав второй «мобильной» цепи защиты входят светодиод VD2, резистор R2, изолятор (на рисунке — коричневый), заземляющий электрод — хвост Э1. Дополнительно в состав второй цепи входят элементы R3 и С1, которые совместно с Э1 выполняют функцию защиты кузова автомобиля от статического напряжения. Обратите внимание, что хвост прицепляется не непосредственно к металлическому кузову автомобиля, а через изоляционный материал. В качестве хвоста используйте тонкую металлизированную резиновую ленту. Как вариант, можно использовать тонкостенный резиновый шланг с продетым в него тонким металлическим тросиком, выглядывающим на конце.
Третья цепь катодной защиты – цепь «постоянной» защиты от коррозии с использованием протекторных пластин. Эта защита от коррозии действует постоянно, как на стоянке, так и в движении, как во время дождя, так и в сухую погоду. Её эффективность зависит от количества, размеров и мест расположения пластин-электродов. Чем суммарная площадь электродов больше, тем лучше. Но учтите, что электроды должны быть распределены по кузову автомобиля в наиболее уязвимых для коррозии местах. О самих протекторах было написано выше. Наиболее приемлемый не дорогой материал для протекторов – нержавеющая сталь. В состав третьей «постоянной» цепи защиты входят светодиод VD3, резистор R4 и протекторы (на рисунке — синие). Пластины крепят на клей, но думаю, что конструкция на болтах будет работать не хуже и при умелом соединении, безусловно, будет надёжнее.
Номиналы резисторов R1, R2, R4 схемы защиты выбраны такими, чтобы в случае замыкания протекторов, хвоста, или гаражной конструкции на кузов автомобиля максимальный ток был ограничен номинальным значением тока светодиодов – 10mA. Другими словами, в условиях сухого воздуха (сухого кузова автомобиля) светодиоды не должны гореть. Если в сырую погоду, светодиоды загораются, то это свидетельствует о работе катодной защиты. Чем больше влажности, тем ярче будут гореть светодиоды. Если один из светодиодов горит максимально ярко на «сухом» автомобиле, то это означает, что имеет место неисправность – замыкание элементов защиты от коррозии на корпус автомобиля. Тогда необходимо, не позднее чем в течение недели после загорания светодиода определить место замыкания и устранить его. Основное назначение светодиодов – контроль исправности цепей катодной защиты. В условиях минимального воздействия влаги они не должны ярко светиться. Слабое свечение допускается.
Проверку исправности цепей защиты на обрыв проводят приблизительно 1 раз в месяц путем замыкания на корпус автомобиля: первую цепь проверяют замыканием провода, который должен крепиться к стенке металлического гаража; вторую – замыканием заземляющего хвоста; третью – замыканием одного из протекторов. При замыкании, соответствующий светодиод должен загореться. Для удобства, можно использовать дополнительный монтажный провод. Неплохо, при проверке исправности схемы катодной защиты ещё и осмотреть защитные протекторы.
Само нехитрое устройство можно разместить в любом удобном для Вас месте. Нет необходимости размещать его на панели приборов, перед глазами водителя. Там оно будет только отвлекать. Устройство защиты, размещённое в моторном отсеке, не позволит своевременно отреагировать на замыкание анодов на корпус автомобиля, потому как многие не заглядывают под капот своего коня от одной, до другой смены масла в двигателе. Поэтому, по моему мнению, оптимальное место расположения устройства – под приборной панелью, в нише, на 10-20 сантиметров выше педалей управления. Перед выходом из машины, водитель обычно опускает глаза для изъятия ключа из замка зажигания, поэтому светодиоды устройства защиты окажутся в поле его зрения. А красный горящий светодиод обязательно привлечёт внимание.
Необходимо, чтобы устройство оставалось подключенным к аккумулятору даже при отключенном общем электрооборудовании автомобиля (выключенном зажигании). В простейшем случае устройство можно расположить на небольшой изоляционной пластине (гетинакс, текстолит, пластмасса). Лучший вариант, если устройство поместить в какую-либо изолированную коробочку, или залить эпоксидной смолой.

Катодная защита автомобиля от коррозии

Проблема коррозии существует во всех автомобилях. И ее причина заключается в том, что производители применяют для изготовления корпусов автомобилей сталь, которая, будем говорить откровенно, не всегда бывает самого лучшего качества в плане устойчивости к процессам коррозии. И производителей в этом смысле вполне можно понять.

Если они будут использовать металл с легирующими добавками, которые будут противостоять коррозии, тогда пропадает главное свойство металла, которое так важно производителям: металл перестанет качественно соединяться при помощи сварочной технологии. Поэтому и применяются обычные листы из конструкционной стали.

Кроме этого, если делать автомобиль из более дорогой легированной стали, цена автомобиля, учитывая и другую технологию сборки кузовов, будет существенно увеличена. А этот фактор сразу скажется на продажах таких автомобилей. Поэтому проще попытаться защитить корпус автомобиля при помощи различных покрытий, включая лакокрасочное, а также покрытие цинком при помощи гальваники.

Но лакокрасочное покрытие полностью не снижает риск начала коррозии. В результате различных ударов или деформаций в лакокрасочном покрытии создаются трещины, и оно откалывается. Кроме того, под слоем покрытия могут оставаться маленькие пузырьки воздуха, где в результате конденсации появляется влага. Вот и все – процесс коррозии запустился. Но есть вариант, когда коррозионные процессы можно замедлить – это катодная защита автомобиля от коррозии. Принцип такой защиты известен достаточно давно и в двух словах заключается в следующем: отрицательный заряд должен быть подключен к участку, который нужно защищать от коррозии.

На корпусе автомобиля крепятся специальные электроды, которые и будут являться катодами. При расчете количества электродов нужно пользоваться простой пропорцией: один электрод способен защитить площадь кузова, представляющий круг диаметром в 0,7-0,8 метра. Электроды могут быть сделаны из самых разных материалов (разрушаемых или нет). У разрушаемых электродов есть определенный срок службы, который зависит от материала, из которого сделан электрод.

Система из защитных электродов подключается к специальному блоку, который дает напряжение 0,1-0,2 вольт. Блок электроники устанавливается внутри салона и подключается к аккумулятору. Блок не только преобразует напряжение и силу тока, но и еще снабжен индикаций, которая подаст сигнал в случае возникновения короткого замыкания.

Сами электроды представляют собой пластинки из металла площадью 5-10 квадратных сантиметров. Пластинки нужно монтировать в самые проблемные места. Катодная защита автомобиля от коррозии должна устанавливаться с обязательным соблюдением следующих правил:

• защитные электроды нужно устанавливать только в те места, где есть лакокрасочное покрытие;

• для того, чтобы установить электроды применяется шпаклевка на основе эпоксидной смолы или так называемая «холодная сварка», которая тоже имеет в своем составе эпоксидную смолу;

• гладкую сторону электродов (там, где отсутствует пайка) нельзя покрывать любым покрытием, которое не проводит электрический ток;

• даже при выключенном зажигании система должна быть подключена к аккумулятору, чтобы процесс защиты был непрерывным.

«Сучасна Автомайстерня» № 10 ( 81 ) 2013

Электрохимическая защита кузова автомобиля от коррозии

Как перехитрить ржавчину, используя электрохимические способы защиты?

Одним из наиболее распространенных и в то же время губительных факторов, воздействующих на автомобиль в процессе эксплуатации, выступает коррозия. Разработано несколько способов защиты кузова от нее, причем встречаются как меры, направленные именно против данного явления, так и комплексные технологии защиты автомобиля, предохраняющие его от различных факторов. В приведенной статье рассмотрена электрохимическая защита кузова.

Причины образования коррозии

Так как электрохимический способ защиты автомобиля направлен исключительно против коррозии, следует рассмотреть причины, вызывающие поражение ею кузова. Основными из них являются вода и дорожные реагенты, применяемые в холодный период. В сочетании друг с другом они образуют высококонцентрированный соленый раствор. К тому же осевшая на кузове грязь продолжительное время удерживает влагу в порах, а если она содержит дорожные реагенты, то еще и притягивает молекулы воды и из воздуха.

Ситуация усугубляется, если лакокрасочное покрытие автомобиля имеет дефекты, даже небольшого размера. В таком случае распространение коррозии будет происходить очень быстро, и даже сохранившиеся защитные покрытия в виде грунта и оцинковки могут не остановить этот процесс. Поэтому важно не только постоянно очищать автомобиль от грязи, но и следить за состоянием его лакокрасочного покрытия. В распространении коррозии также играют роль температурные колебания, а также вибрации.

Также следует отметить участки автомобиля, наиболее подверженные поражению коррозией. К ним относятся:

• детали, расположенные ближе всего к дорожному покрытию, то есть пороги, крылья и днище;
• сварные швы, оставшиеся после ремонта, особенно если он был неграмотно осуществлен. Это объясняется высокотемпературным «ослаблением» металла;
• кроме того, ржавчина часто поражает различные скрытые плохо вентилируемые полости, где скапливается влага и долго не высыхает.

Принцип действия электрохимической защиты

Рассматриваемый способ защиты кузова от ржавчины относят к активным методам. Разница между ними и пассивными способами состоит в том, что первые создают какие-либо защитные меры, не позволяющие вызывающим коррозию факторам воздействовать на автомобиль, в то время как вторые лишь изолируют кузов от воздействия атмосферного воздуха. Данная технология изначально применялась для защиты от ржавчины трубопроводов и металлоконструкций. Электрохимический метод считают одним из наиболее эффективных.

Данный способ защиты кузова, который также называют катодным, основан на особенностях протекания окислительно-восстановительных реакций. Суть состоит в том, что на защищаемую поверхность накладывают отрицательный заряд.

Сдвиг потенциала осуществляют с применением внешнего источника постоянного тока или путем соединения с протекторным анодом, состоящим из более электроотрицательного металла, чем защищаемый объект.

Принцип действия электрохимической защиты автомобиля состоит в том, что между поверхностью кузова и поверхностью окружающих объектов вследствие разности потенциалов между ними по цепи, представленной влажным воздухом, проходит слабый ток. В таких условиях окислению подвергается более активный металл, а другой, наоборот, восстанавливается. Именно поэтому используемые для автомобилей защитные пластины из электроотрицательных металлов называют жертвенными анодами. Однако при чрезмерном сдвиге потенциала в отрицательную сторону возможно выделение водорода, изменение состава приэлектродного слоя и прочие явления, которые приводят к деградации защитного покрытия и возникновению стресс-коррозии защищаемого объекта.

Рассматриваемая технология для автомобилей предполагает использование в качестве катода (отрицательно заряженного полюса) кузова, а анодами (положительно заряженными полюсами) служат различные окружающие объекты или установленные на автомобиле элементы, проводящие ток, например, металлические сооружения или влажное дорожное покрытие. При этом анод должен состоять из активного металла, такого как магний, цинк, хром, алюминий.

Во многих источниках приведена разность потенциалов между катодом и анодом. В соответствии с ними, чтобы создать полную защиту от коррозии для железа и его сплавов, необходимо достичь потенциал в 0,1-0,2 В. Большие значения слабо сказываются на степени защиты. При этом плотность защитного тока должна составлять от 10 до 30 мА/м².

Однако эти данные не совсем верны – в соответствии с законами электрохимии, расстояние между катодом и анодом прямо пропорционально определяет величину разницы потенциалов. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо достичь определенного значения разницы потенциалов. К тому же воздух, рассматриваемый при данном процессе в качестве электролита, способен проводить электрический ток, характеризующийся большой разницей потенциалов (примерно кВт), поэтому ток с плотностью 10-30 мА/м² не будет проводиться воздухом. Возможно возникновение лишь «побочного» тока в результате намокания анода.

Что касается разности потенциалов, наблюдается концентрационная поляризация по кислороду. При этом попавшие на поверхность электродов молекулы воды ориентируются на них таким образом, что происходит освобождение электронов, то есть реакция окисления. На катоде данная реакция, наоборот, прекращается. Вследствие отсутствия электрического тока освобождение электронов происходит медленно, поэтому процесс безопасен и незаметен. Благодаря эффекту поляризации, происходит дополнительное смещение потенциала кузова в отрицательную сторону, что дает возможность периодически выключать устройство защиты от коррозии. Нужно отметить, что площадь анода прямо пропорционально определяет эффективность электрохимической защиты.

Варианты создания

В любом случае роль катода будет выполнять кузов автомобиля. Пользователю необходимо выбрать предмет, который будет использован в качестве анода. Выбор осуществляют на основе условий эксплуатации автомобиля:

• Для автомобилей, находящихся в неподвижном состоянии, на роль катода подойдет расположенный вблизи металлический объект, например, гараж (при условии, что он построен из металла или имеет металлические элементы), контур заземления, который может быть установлен в отсутствии гаража на открытой стоянке.
• На движущемся автомобиле могут быть использованы такие приспособления, как резиновый металлизированный заземляющийся «хвост», протекторы (защитные электроды), монтируемые на кузов.

Ввиду отсутствия тока, протекающего между электродами, бортовую сеть автомобиля +12 вольт достаточно подключить к одному или нескольким анодам через добавочный резистор. Последнее устройство служит для ограничения тока разряда аккумулятора в случае замыкания анода на катод. Основными причинами замыкания являются неграмотно осуществленная установка оборудования, повреждение анода или его химическое разложение вследствие окисления. Далее рассмотрены особенности применения перечисленных ранее предметов в качестве анодов.

Использование гаража в качестве анода считают наиболее простым способом электрохимической защиты кузова стоящего автомобиля. Если помещение имеет металлический пол или напольное покрытие с открытыми участками железной арматуры, то также будет обеспечена и защита днища. В теплый период в металлических гаражах наблюдается парниковый эффект, однако в случае создания электрохимической защиты он не разрушает автомобиль, а наоборот направлен на защиту его кузова от коррозии.

Создать электрохимическую защиту при наличии металлического гаража весьма просто. Для этого достаточно подключить данный объект к положительному разъему аккумуляторной батареи автомобиля через добавочный резистор и монтажный провод.

В качестве положительного разъема можно использовать даже прикуриватель при условии наличия в нем напряжения при отключенном замке зажигания (не у всех автомобилей данное приспособление сохраняет работоспособность при отключенном двигателе).

Контур заземления при создании электрохимической защиты используют в качестве анода по тому же принципу, что рассмотренный выше металлический гараж. Различие состоит в том, что гараж защищает весь кузов автомобиля, в то время как этот способ — лишь его днище. Контур заземления создают путем забивания в грунт по периметру автомобиля четырех металлических стержней длиной не менее 1 м и натягивания между ними проволоки. Подключение контура к автомобилю, как и гаража, осуществляют через добавочный резистор.

Резиновый металлизированный заземляющий «хвост» является простейшим способом электрохимической защиты движущегося автомобиля от коррозии. Данное приспособление представляет собой резиновую полоску с металлическими элементами. Принцип его функционирования состоит в том, что в условиях высокой влажности между кузовом автомобиля и дорожным покрытием возникает разность потенциалов. Причем чем выше влажность, тем больше эффективность электрохимической защиты, создаваемой рассматриваемым элементом. Заземляющий «хвост» устанавливают в задней части автомобиля таким образом, чтобы на него попадали брызги воды, вылетающие при движении по мокрому дорожному покрытию из под заднего колеса, так как это повышает эффективность электрохимической защиты.

Достоинство заземляющего хвоста состоит в том, что, помимо функции электрохимической защиты, он избавляет кузов автомобиля от статического напряжения. Это особо актуально для транспорта, перевозящего топливо, так как электростатическая искра, являющаяся результатом накопления статического заряда в процессе движения, опасна для транспортируемого им груза. Поэтому приспособления в виде металлических цепей, волочащихся по дорожному покрытию, встречаются, например, на бензовозах.

В любом случае необходимо изолировать заземляющий хвост от кузова автомобиля по постоянному току и наоборот «закоротить» по переменному. Это достигают путем использования RC-цепочки, которая представляет собой элементарный частотный фильтр.

Защита автомобиля от коррозии электрохимическим способом с использованием в качестве анодов защитных электродов рассчитана также на эксплуатацию в движении. Протекторы устанавливают в наиболее уязвимых для коррозии местах кузова, представленных порогами, крыльями, днищем.

Защитные электроды, как и во всех рассмотренных ранее случаях, функционируют по принципу создания разницы потенциалов. Достоинство рассматриваемого способа состоит в постоянном наличии анодов вне зависимости от того, стоит ли автомобиль или движется. Поэтому данную технологию считают весьма эффективной, однако она наиболее сложна в создании. Это объясняется тем, что для обеспечения высокой эффективности защиты необходимо установить на кузове автомобиля 15-20 протекторов.

В качестве защитных электродов могут быть использованы элементы из таких материалов, как алюминий, нержавеющая сталь, магнетит, платина, карбоксил, графит. Первые два варианта относят к разрушающимся, то есть состоящие из них защитные электроды требуется менять с интервалом в 4-5 лет, в то время как остальные называют неразрушающимися, так как они характеризуются значительно большей долговечностью. В любом случае протекторы представляют собой пластины круглой или прямоугольной формы площадью 4-10 см².

В процессе создания такой защиты нужно учитывать некоторые особенности протекторов:

• радиус защитного действия распространяется на 0,25-0,35 м;
• электроды необходимо устанавливать лишь на участки, имеющие лакокрасочное покрытие;
• для закрепления рассматриваемых элементов следует использовать эпоксидный клей или шпатлевку;
• перед установкой рекомендуется зачистить глянец;
• наружную сторону протекторов недопустимо покрывать краской, мастикой, клеем и прочими электроизоляционными веществами;
• так как защитные электроды представляют собой положительно заряженные пластины конденсатора, они должны быть изолированы от отрицательно заряженной поверхности кузова автомобиля.

Роль диэлектрической прокладки конденсатора будет выполнять лакокрасочное покрытие и клей, расположенные между протекторами и кузовом автомобиля. Также нужно учитывать, что величина расстояния между протекторами прямо пропорционально определяет электрическое поле, поэтому их следует устанавливать на небольшом расстоянии друг от друга, чтобы обеспечить достаточную емкость конденсатора.

Провода к защитным электродам подводят через проколы в закрывающих отверстия в днище автомобиля резиновых заглушках. Можно установить на автомобиль много протекторов маленького размера или меньшее количество защитных электродов большего размера. В любом случае необходимо использовать данные элементы на участках, наиболее уязвимых по отношению к коррозии, обращенными наружу, так как роль электролита в данном случае выполняет воздух.

Кузов автомобиля после установки электрохимической защиты такого типа не будет бить током, так как она создает электричество очень небольшой силы. Даже если человек прикоснется к защитному электроду, то не получит удар. Это объясняется тем, что в электрохимической антикоррозийной защите применяется постоянный ток малой силы, создающий слабое электрическое поле. К тому же существует альтернативная теория, согласно которой магнитное поле существует только между поверхностью кузова и местом установки защитных электродов. Поэтому электромагнитное поле, создаваемое электрохимической защитой, более чем в 100 раз слабее электромагнитного поля мобильного телефона.

В. В. Бородин «Защита автомобиля от коррозии электрохимическим способом»

1. Механизм корозии корпуса автомобиля.

2. Корозия автомобиля во время эксплуатации и пассивные методы борьбы с ней.

3. Корозия автомобиля на открытой стоянке.

4. Корозия автомобиля при хранении в гараже.

5. Корозия движущегося автомобиля.

6. Протекторная защита от корозии.

7. Электрохимическая защита от корозии.

8. Устройство для электрохимической защиты кузова автомобиля от корозии.

9. Правила установки и эксплуатации устройства.

10. Электрохимическая защита.

11. Защита поврежденных в результате аварии частей кузова.

12. Заключение Приложения.

13. Приложение 1. Скрытые полости автомобиля.

14. Приложение 2. Использование защитных покрытий для предотвращения корозии кузова автомобиля.

Механизм коррозии корпуса автомобиля

Прежде чем пытаться защититься от коррозии, необходимо ответить на вопрос о том, что же такое коррозия металла. В обиходе коррозией называют появление ржавчины на поверхности металла. Каковы же основные механизмы появления ржавчины? Необходимо признать, что до настоящего времени полного ответа на этот вопрос нет, а результаты проводимых исследований показывают, что процесс коррозии является очень сложным, поскольку на его протекание оказывает влияние большое число факторов — химический состав металла среда, в которой он находится температура давление наличие газов и т.д. По этой причине в книге изложены только самые начальные сведения из теории коррозии, знание которых необходимо для правильной защиты корпуса автомобиля. Более полное представление о механизмах коррозии читатель может почерпнуть из рекомендуемой литературы. Коррозия железа (а именно этот процесс мы будем рассматривать в дальнейшем) осуществляется, если дополнительно имеются, по крайней мере, еще две составляющие электролит, с которым граничит железо, и другой проводник, также граничащий с электролитом. Электролитом в обычных условиях является дождевая вода атмосферная влага снег, дорожная грязь. Вторым, по отношению к кузову автомобиля проводником чаще всего является поверхность земли, атмосфера, какой либо другой внешний проводник, расположенный вблизи автомобиля. Два проводника (которые в данном случае называются электродами) погруженные в электролит образуют так называемый гальванический элемент. Основное свойство гальванического элемента состоит в том, что если электроды выполнены из различных металлов, то такой элемент является источником напряжения. При этом положительный, электрод называется анодом отрицательный — катодом. Проделайте простой эксперимент. В стакане теплой воды растворите ложку поваренной соли и опустите две пластины — одну медную другую стальную. Простейший источник напряжения готов. С помощью вольтметра можно легко убедиться в том, что гальванический элемент создает небольшое менее полувольта напряжение. Если вы продолжите эксперимент несколько дней, то заметите как на поверхности стали начнет появляться ржавчина Этот простой эксперимент наглядно демонстрирует механизм коррозии металла. Объяснение этого механизма состоит в следующем. Из курса физики известно, что проводники характеризуются способностью отдавать электроны во внешнюю среду. Наглядно можно представить, что каждый проводник окружен облаком из электронов, которые под действием тепловой энергия вылетают из него, а затем, если им ничто не мешает, под действием электрических сил возвращаются в проводник. Если металл поместить в электролит, то положительные ионы металла (т.е. те атомы металла, электроны которых находятся во внешней среде) начнут переходить в электролит. В результате этого металл приобретает некоторый потенциал, который может быть измерен. На практике потенциал металла определяют по отношению к специальному стандартному электроду потенциал которого принимается равным нулю. Полученная разность потенциалов между стандартным электродом и металлом получила название стандартного электродного потенциала (СЭП). Ниже приведены стандартные электродные потенциалы некоторых металлов, расположенные в порядке снижения их активности, т.е. чем более отрицательным является СЭП тем выше активность металла.

Стандартные электродные потенциалы металлов, В

Наибольший интерес представляет процесс коррозии железа в электролите при наличии менее активного металла. В этом случае железо как более активный металл является анодом а менее активный — катодом. В гальванической паре всегда корродирует более активный металл — анод. Коррозия анода сопровождается двумя видами реакций — окислительной на аноде и восстановительной на катоде. В дальнейшем для определенности в качестве анода рассмотрим железо (Fe), однако все результаты относительно его коррозии справедливы, по крайней мере качественно для любого ранее названного металла. Окислительная реакция может быть представлена как процесс при котором атомы железа отдают два электрона и вследствие этого превращаются в положительно заряженные ионы железа (Fе₂+), которые переходят в раствор электролита в месте контакта его с анодом. Указанные два электрона сообщают аноду отрицательный заряд и тем самым вызывают ток по направлению к катоду, где соединяются с положительными ионами. Одновременно положительные ионы анода соединяются с отрицательно заряженными гидроксильными группами (ОН ), которые всегда присутствуют в растворе электролита. Схематически реакция на аноде может быть записана в следующем виде:

Под действием ионов железа на катоде возникают ионы водорода (Н₊), с которыми и соединяются электроны анода. Схематически этот процесс описывается в следующем виде:

т.е. на катоде происходит выделение водорода. Если анодная и катодная реакции объединяются, они приводят к общей реакции коррозии

Таким образом, железо в сочетании с водой и менее активным металлом переходит в гидроокись железа, которая в обиходе и называется ржавчиной. Наличие в воде дополнительной соли приводит к повышению проводимости электролита и, как следствие, к увеличению скорости окисления анода. При этом дополнительно образуются хлорное железо и раствор соляной кислоты. Вот такие условия создают автолюбителям каждую зиму наши дорожники. Впрочем, кислотные дожди, которые выпадают с осадками, также не способствуют долголетию автомобиля. Важной характеристикой коррозии является скорость коррозии, которая определяется как глубина проникновения коррозии в металл в единицу времени. Для железа наиболее характерным является значение скорости коррозии в пределах 0,05—0,02 нм/год. Из приведенных значений скорости коррозии следует, что при нарушении лакокрасочного покрытия за 5 лет эксплуатации автомобиля толщина металла может уменьшиться на 0,25—1 мм, т е., по сути дела, если не предусмотреть специальных мер защиты, металл проржавеет, что называется, насквозь. Описанный механизм коррозии указывает также на основные пути борьбы с этим явлением. Кардинальный путь состоит в устранении катода или электролита, однако, этот способ и наименее пригоден, поскольку автомобиль не может быть изолирован от окружающей среды и, в частности, от поверхности земли. Остаются два пути — изолировать металл от электролита с помощью покрытия или превратить корпус автомобиля из анода в катод. Первый способ известен всем автолюбителям и широко используется на практике, однако он не прекращает коррозии как таковой, а только защищает металл от ржавления. При нарушении лакокрасочного покрытия коррозия начинается разъедать металл, а повторное нанесение покрытия сопряжено с большими временными и материальными затратами (прил. 1, 2). Наиболее уязвимыми частями корпуса автомобиля при этом являются скрытые полости и щели, такие, как пороги, внутренние балки, лонжероны, стойки, внутренние поверхности дверей, потолок, да практически весь корпус автомобиля (см. прил. 1). Сложная форма скрытых щелей и полостей затрудняет, а чаще делает невозможным качественную подготовку поверхности под окраску и саму окраску, а внутренние напряжения изогнутого в этих местах металла способствуют его интенсивной коррозии. В этих условиях срок службы кузова легкового автомобиля до выхода его из строя составляет 6 лет. Вместе с тем, не отрицая важности регулярного восстановления лакокрасочного покрытия, автор обращает внимание на принципиально иной метод защиты корпуса автомобиля от коррозии, а именно, полное прекращение самого процесса коррозии путем изменения потенциала корпуса. Этот метод в литературе называется катодной защитой. Катодная защита металлов основана на том, что скорость коррозии пропорциональна активности металлов, образующих гальваническую пару. В обычных условиях корпус автомобиля является анодом и поэтому корродирует. Если же изменить потенциал корпуса относительно внешней среды либо с помощью внешнего источника напряжения либо приведя в контакт с более активным металлом, то сам корпус автомобиля станет катодом и корродировать вообще не будет (по крайней мере скорость коррозии уменьшится в сотни раз), а разрушаться станет анод. В соответствии со способом изменения потенциала защищаемого металла различают протекторную и электрохимическую защиту. Однако прежде чем рассматривать методы защиты, целесообразно описать особенности коррозии автомобиля в различных условиях его эксплуатации.

Катодная защита машины от воздействия коррозии

Главной болезнью любого автомобиля является коррозия. На советских машинах признаки её появления проявляются раньше, на европейских — немного позже, а модели японского автопрома считаются наиболее защищёнными. Но все они рано или поздно начинают покрываться рыжими коррозийными пятнами. Устранение таких дефектов становится дорогостоящей проблемой, на которую некоторые автовладельцы просто закрывают глаза. А выбором других становится катодная защита от коррозии. Эта тема интересна для каждого водителя, который желает сохранить как можно дольше первоначальный внешний вид авто.

Как действует защита

Способ защиты, который лёг в основу этой статьи, является активным методом, основанным на электрохимических законах. Изначально таким образом защищали трубопроводы и различного рода конструкции из металла. Со временем катодная защита металлов от коррозии перекочевала и в автомобильную сферу.

В основе лежат особенности протекания реакций окислительно-восстановительного характера. Для организации защиты на металлический объект накладывается отрицательно заряженный заряд. Также необходимо присутствие сдвига потенциала, который может быть создан двумя способами: использованием внешнего тока или соединением с протекторным анодом, конструкция которого состоит из металла с более высоким уровнем электроотрицательности по сравнению с автомобилем.

Принцип работы катодной защиты основан на слабом токе, который проходит через влажный воздух от автомобиля к окружающим предметам. В результате кузов с низкой электроотрицательностью восстанавливается за счёт окисления металла с высокой электроотрицательностью. Теперь становится понятно, почему пластины для защиты носят название жертвенных анодов — сами разрушаются, зато автомобиль восстанавливается.

Подобная защита автомобиля от коррозии требует осторожного подхода, тщательного изучения теории и точного соблюдения правил её организации. Стоит создать слишком большой сдвиг потенциала и результат будет полностью противоположным. Начнёт выделяться водород, состав электродного слоя изменится, покрытие автомобиля подвергнется деградации и на нём появятся следы стресс-коррозии.

Составные элементы катодной защиты

Есть обязательные составляющие, без которых защита просто не будет функционировать.

Катод и анод

Катодом в нашей схеме защиты является сам автомобиль, он будет служить минусом. Анодом может быть любая металлическая конструкция, пластина и любая поверхность, которая способна проводить электрический ток, даже мокрый асфальт. Без этих двух составляющих электрохимическая защита автомобиля от коррозии просто не будет функционировать.

От некоторых специалистов можно услышать про разность потенциалов и степень защиты, которая определяется этим показателем. Железо будет защищено от коррозии при величине потенциалов в пределах 0,1–0,2 В. На самом деле расстояние, которое находится между анодом и катодом, может достигать нескольких сантиметров и даже метров. Чем больше расстояние между электродами, тем большей должен быть показатель разницы потенциалов. Да и воздух не будет проводить ток небольшого напряжения, разница потенциалов должна быть на уровне киловольта.

Что действительно влияет на эффективность защиты автомобиля, так это площадь анода. Чем она больше, тем катодная защита автомобиля от коррозии будет лучше проявляться.

Электрический ток

Чтобы схема исправно работала, электрический ток между двумя электродами не нужен. Даже если он и возникнет, то будет носить характер побочного продукта. Такой ток может образоваться от мокрого анода, намокших колёс машины и т. д. А проявляться он будет на аккумуляторе, который разрядится быстрее обычного.

Чтобы установка катодной защиты не принесла вреда автомобилю, а работала в нужном нам направлении, потребуется бортовую систему соединить с анодом посредством добавочного резистора. Такое устройство позволит ограничить разряд аккумулятора в том случае, если анод будет замкнут на катоде. Причиной такой ситуации может быть неправильно собранная схема, выход из строя анода, например, полное окисление вплоть до разложения.

Выбираем правильный анод

Важным моментом в процессе формирования электрохимической защиты является выбор анода. Мы рассмотрим все наиболее удачные из распространённых вариантов, чтобы вам было проще сделать свой выбор.

Металлический гараж

Это самый простой, наиболее доступный и, соответственно, самый распространённый вариант анода. А если в этом гараже ещё и пол сделан из железа или хотя бы имеется открытая арматура, то днище машины также будет защищено от пагубного влияния коррозии. В летнее время сила защиты возрастает за счёт парникового эффекта. Для формирования защиты при таком выборе анода потребуется металлический корпус сооружения (в нашем случае это гараж) соединить с плюсом на аккумуляторе. Эта батарея должна быть установлена в машине посредством резистора или провода для монтажа. Для плюса можно использовать прикуриватель, но только в том случае, если в нём сохраняется напряжение после отключения зажигания.

Контур заземления

Такой выбор анода потребует от автовладельца аналогичных действий. Но учтите, что устройство катодной защиты по большей части будет работать на днище машины. Эту ситуацию можно исправить, проделав несложную работу. В землю, по периметру расположения машины, вбивается четыре металлических стержня и соединяются они между собой обычной металлической проволокой. Подключение контура проводится по аналогии с предыдущим случаем, когда анодом служил металлический гараж.

Металлизированный резиновый хвост с эффектом заземления

Такой способ организации защиты считается самым простым, но не менее эффективным, если разговор идёт за движущуюся машину. При повышенной влажности воздуха имеет место разность потенциалов между автомобилем и влажной дорогой. По логике влияние коррозии должно усиливаться при таких условиях, но в нашем случае за счёт наличия хвоста усиливается катодная защита. Хвост обязательно должен устанавливаться сзади автомобиля. На него должна попадать влага в виде брызг, которые вылетают из-под задних колёс.

Такое приспособление выполняет ещё и роль антистатика. Хвост должен быть правильно прикреплён к машине: в изолированном положении относительно корпуса ТС по току постоянного характера, а по переменному току он должен быть «закорочен» на корпус. Такое подключение можно организовать за счёт использования RC-цепочки, которая служит элементарным частотным фильтром.

Защитные электроды-протекторы

Как отдельную тему можно рассматривать этот вид анодов, но мы постараемся уложиться в один подзаголовок. Роль защитных протекторов выполняют элементарные пластинки, сделанные из металла. Для их установки можно выбирать самые уязвимые для коррозии места в машине. Чаще всего выбираются крылья, днище и пороги. Принцип действия схож со всеми предыдущими способами.

Защита действует непрерывно и не зависит от движения машины и влажности воздуха, что выступает преимуществом. Но организация такой защиты требует больших временных затрат, ведь таких анодов нужно будет разместить не менее 15 штук.

Стоит обратить внимание на металл, из которого будут изготовлены защитные электроды. Есть два варианта:

1. Разрушающиеся придётся менять каждые пять, а то и четыре года. Это может быть алюминий или нержавейка.
2. Не разрушающиеся будут служить гораздо дольше, но их стоимость возрастает в несколько раз. В качестве примера можно привести карбоксил, платину, магнетит или графит.

Также нужно знать правила размещения таких анодов:

1. Форма должна быть прямоугольной или круглой с площадью от 4 до 10 кв. см.
2. Один такой элемент может защитить не более 35 см площади машины.
3. Установка производится только на лакокрасочное покрытие с помощью эпоксидного клея, который не контактирует с глянцем.
4. Пластина должна смотреть навстречу брызгам и агрессивной среде.

Защищать автомобиль необходимо — это должен понимать каждый автовладелец. Из всех способов именно катодная защита демонстрирует хорошие результаты. Есть смысл «попотеть» над организацией одного из способов защиты, чтобы в будущем не лить слёзы над проржавевшим кузовом.

Электрохимические способы защиты автомобиля от коррозии

Коррозия – наиболее распространенная причина разрушения металлических поверхностей вашего автомобиля. Продукт коррозионного процесса – это ржавчина – оксид железа. Коррозия металла не останавливается ни на секунду – она начинается в момент рождения автомобиля и распространяется по кузову, днищу, что неизменно приведет в негодность автомобиль, если ничего с этим не делать. Электрохимическая защита автомобиля от коррозии – один из лучших вариантов уберечь свою машину от ржавения.

Причины коррозии

Зачастую виновниками появления коррозии выступают вода и дорожные реагенты, используемые дорожными службами в холодный период. Таким образом, железо в сочетании с соленым раствором, который создается в результате, подвергается разрушительному влиянию коррозии. Осевшая грязь выполняет роль губки, притягивая молекулы воды из воздуха. Колебания температуры, вибрация, состояние лакокрасочного покрытия – все это влияет на скорость коррозии.

Как защитить автомобиль

Есть три эффективных способа электрохимической защиты от коррозии:

1. Пассивные методы борьбы. Принцип базируется на изоляции автомобиля от губительного воздействия агрессивной среды.
2. Метод активной защиты. Это комплекс работ по защите металлических поверхностей автомобиля.
3. Преобразующий метод. Направлен на борьбу с уже возникшей ржавчиной: удаление, выжигание, модификация ржавчины.

Наиболее действенный способ – активный, а самой перспективной считают электрохимическую защиту кузова от коррозии. Методов защиты от электрохимической коррозии есть два:

Катодная электрохимическая защита

Самым популярным методом является катодная защита – это метод подразумевает сдвиг потенциала корпуса в отрицательную сторону.

Принцип катодной защиты заключается в прохождении тока, вызванного разницей потенциалов между металлом кузовных деталей машины и средой вокруг нее. Более активный материал при этом окисляется, менее активный — восстанавливается.

Электрозащита выполняется с помощью прибора, подключенного к источнику постоянного тока, – этот тип принято называть электронной защитой.

Для этого нужен электронный модуль, который можно приобрести либо изготовить самостоятельно. Он монтируется в салоне автомобиля и подсоединяется к бортовой сети.

Защитный прибор временами следует отключать, так как слишком сильное смещение потенциала может спровоцировать растрескивание металла – этот нюанс можно назвать единственным недостатком катодной защиты от коррозии.

Гаражное хранение – отличный способ защиты

Обезопасить автомашины от ржавения, которые находятся в неподвижном состоянии, можно в гараже, поскольку он предохраняет автомобиль от негативного воздействия. Достаточно подключить кузов к одной из металлических стен. Использование металлического гаража в качестве анода – самый простой и доступный метод электрохимической защиты. Если гаража нет, можно также использовать контур заземления на открытой стоянке.

Если в гараже пол выполнен из металла или есть открытые участки с железной арматурой, то днище машины тоже будет защищено. Летом металлические гаражи создают парниковый эффект, но если выполнить электрохимическую защиту, то он не будет разрушать металлические поверхности, а, наоборот, будет защищать кузов от коррозии.

Есть смысл обеспечить оградить свою технику от коррозии, чтобы не подвергать ее действиям ржавчины и в будущем не плакать над изможденным кузовом.

Для эффективной работы любой из систем, изучите принцип действия электрохимической защиты, придерживайтесь рекомендаций, следуйте инструкциям и тогда ваш автомобиль получит хороший щит, который обеспечит внешний вид машине и отличное настроение ее владельцу.

Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля

Как своими руками защитить движущуюся машину? Автомобиль в этом случае выступает в качестве катода, а в роли анода водители используют заземление, как защиту автомобиля – резиновый «хвост» или защитные электроды.

«Хвост» — простейший метод профилактики коррозии. С виду это резиновая полоска с вставленными металлизированными элементами. Как правило, ее крепят к задней части машины таким образом, чтобы она свисала и создавала разницу потенциалов между кузовом автомобиля и покрытием дороги.

Огромный плюс «хвоста» — контроль над статическим напряжением. К примеру, на транспортных средствах, перевозящих огнеопасные грузы, применяют в качестве анодов-«хвостов» металлические цепи, которые контактируют с дорогой – так удаляется статика, по причине которой может возникнуть возгорание.

Применение анодной методики

Принцип анодной защиты от коррозии – это принцип некой жертвенности. Пластины, выполненные из цинка, алюминия или меди, устанавливаются в местах, где коррозионные процессы наиболее активны, и перетягивают губительный процесс окисления на себя – в данном случае корпус автомобиля является анодом. Протекторы зачастую устанавливают в зоне крепления брызговиков, на внутренних поверхностях порожков и т. п.

Защитить кузов автомобиля от коррозии можно своими руками, изготовив подобные защитные протекторы. Металл, из которого выполнены защитные электроды, может быть разным. Существует два варианта:

Разрушающиеся протекторы. Такие электроды недолговечны – их нужно менять раз в четыре года. Это алюминиевые протекторы, магниевые протекторы, нержавейка, цинковые протекторы.
Неразрушающиеся. Служат намного дольше, однако, и стоимость их гораздо выше. Платина, графит, магнетит – все эти металлы используют в качестве протекторов.
Необходимо знать правила инсталляции таких анодов:

• форма протектора прямоугольная или круглая. Площадь колеблется от 4 до 10 кв. см.;
• один элемент способен обезопасить до 35 см площади автомобиля;
• устанавливать электрод можно на лакокрасочное покрытие при помощи эпоксидного клея, но в некоторых случаях пластины нужно присверливать к корпусу – это уже определенный недостаток, которым располагает протекторная защита автомобиля;
• пластину следует устанавливать навстречу брызгам.

Оцинковка кузова

Оцинковку кузова выполняет завод-изготовитель. Как правило, кузовные элементы будущей машины погружаются в емкость с расплавленным цинком. Толщина металла, который осядет на поверхности, не больше 2 мкм. Здесь действует принцип, основанный на электрохимических процессах, а именно цинк отбирает окислительные процессы на себя.

Вообще, оцинковка может выполняться тремя способами:

1. Термический, о котором говорилось выше.
2. Гальванический способ. Деталь погружают в электролит и цинк налипает на деталь.
3. Холодный способ. Деталь окрашивают цинкосодержащим составом.

Цинковое покрытие имеет один недостаток – все дело в микропорах, которые есть в цинке.

Буквально через год оцинковка перестает работать должным образом. Большую эффективность предоставляет современный метод катафорез, который предусматривает нанесение 7-9 мкм. цинка. Таким образом срок эксплуатации покрытия возрастает до 10 лет.

Защита машины – процесс обязательный и автовладелец должен это понимать. Все перечисленные способы хороши и действенны, но катодный способ все же намного лучше остальных.

Электрохимическая защита кузова автомобиля от коррозии

Возникновение коррозии — одна из самых распространённых причин выхода автомобиля из строя. Под действием ржавчины поверхность кузова машины очень быстро приходит в негодность и разрушается. Поэтому защита кузова от коррозии — одна из самых важных и обязательных задач, стоящих перед каждым владельцем автомобиля. Перед тем как говорить о том, каким образом может быть организована защита кузова автомобиля от ржавчины, давайте рассмотрим, что собой представляет процесс коррозии и каковы причины его возникновения.

Коррозия капота автомобиля

По сути, процесс коррозии — это окисление металла, которое ведёт к дальнейшему его разрушению. От появления ржавчины большую часть кузова автомобиля защищает лакокрасочное покрытие. Нарушение этого покрытия создаёт незащищённые участки на поверхности кузова автомобиля. Туда попадает влага с различными химически активными добавками. Слой грязи способствует тому, что влага задерживается в трещинках и микроповреждениях лакокрасочного слоя, что приводит к появлению ржавчины. Можно выделить следующие участки автомобиля, где повышена опасность возникновения очагов коррозии:

• элементы, расположенные в непосредственной близости к поверхности дороги;
• швы после неграмотно выполненной сварки после ремонта автомобиля;
• незащищённые участки с плохой вентиляцией, где проблематично быстрое высыхание влаги.

Очень важно помнить, что своевременное удаление ржавчины — необходимый пункт автомобильного сервиса. Периодически осматривайте свою машину и в случае обнаружения очагов окисления обеспечьте их немедленное удаление. Игнорирование очагов ржавчины или несвоевременное устранение приведут к разрушению структуры металла.

Катодная (электрохимическая) защита: принцип функционирования

Защита кузова автомобиля от коррозии может осуществляться разными путями. Одним из интересных вариантов решения проблемы является катодная (электрохимическая) защита, носящая название «нержавейка».

Это активный способ защиты, он препятствует возникновению причин для развития коррозии. Он использует особенности окислительно-восстановительных химических реакций. Мы при помощи отрицательного электрического заряда воздействуем на тот участок, которому требуется защита от ржавчины.

Потенциал на аноде

Принцип этого метода заключается в том, что между металлом кузова и средой вокруг машины проходит электрический ток, вызванный разницей потенциалов. При этом более активный материал окисляется, а менее активный — восстанавливается.

Поэтому пластины из негативно заряженных металлов принято называть жертвенными анодами. Однако здесь нужно соблюдать определённую осторожность: если сдвиг потенциала слишком велик, может выделяться водород, меняться структура при электродного слоя, наблюдаться «деградация» материала, а не его защита. Катодом в данной схеме выступает поверхность кузова, а положительным зарядом назначаются любые объекты из окружающей среды. Это могут быть части автомобиля, влажная поверхность дороги и т.п. Следует помнить, что для анода нужен активный материал: магний, алюминий, цинк или хром. Эффективность работы такой схемы напрямую зависит от размера анода.

Катодная защита от коррозии своими руками для авто в гараже

Для автомобиля, который неподвижно хранится в гараже, организовать своими руками электрохимический заслон очень просто. Как уже говорилось выше, в качестве катода выступает сама машина. Анодом может быть назначено само здание гаража, если он сделан из металла. Либо это может быть заземляющий контур, если гараж неметаллический, или машина стоит на стоянке. Металлический пол или открытые участки из металла снизу будут препятствовать появлению ржавчины на днище машины.

Заземляющий контур создаётся таким образом — вокруг машины забиваем в землю 4 металлических штыря. Их длина должна быть не менее 1 метра. Натягиваем вокруг этих штырей металлическую проволоку. Контур готов — в отличие от металлического здания он будет взаимодействовать только с днищем вашего авто.

Подключение контура или гаража выполняем через резистор — коммутируем его с положительным разъёмом автомобильного аккумулятора.

Подключаем контур через резистор к аккумулятору

Катодная защита от коррозии для движущегося автомобиля

Теперь давайте разберём, как своими руками защитить таким способом от коррозии движущуюся машину. Как и в описанном выше способе, авто выступает в роли катода. В качестве анода мы можем использовать заземляющийся«хвост» из резины или защитные электроды.

«Хвост» — это самый простой метод профилактики возникновения ржавчины. Это полоска резины с прикреплёнными металлизированными элементами. Он крепится на задней части транспортного средства таким образом, чтобы свисать и создавать разницу потенциалов между машиной и мокрым покрытием дороги.

С увеличением влажности автоматически возрастает эффективность защиты от окисления. На него попадают брызги из-под колёс машины, что служит на пользу для протекания электрохимического процесса. Дополнительным плюсом «хвоста» является удаление статического напряжения. Например, транспорт с огнеопасным грузом использует даже такое средство, как металлические цепи, которые волочатся по дороге — таким образом происходит удаление статического заряда, по причине которого может возникнуть искра и спровоцировать возгорание.

Заземляющий «хвост» из резины

Использование защитных электродов годится как для движущихся машин, так и для неподвижного транспорта. Для создания эффективной системы нужно поставить на авто около 15—20 элементов. Это круглые или квадратные пластинки размером от 4 до 10 квадратных сантиметров. Для их изготовления годятся алюминий, нержавейка, магнетит, графит, платина. Алюминий и нержавейка со временем разрушаются — их нужно будет менять через каждые 4 года.

Такие элементы имеют следующие свойства:

• действуют в радиусе до 0,35 м;
• ставятся лишь на окрашенные участки машины;
• крепятся при помощи эпоксидного клея или шпатлёвки;
• перед монтажом необходима зачистка;
• наружная сторона не покрывается никакими изолирующими материалами;
• необходима изоляция электродов от отрицательно заряженного кузова авто

Заключение

Каждый владелец авто должен уделять должное внимание профилактике возникновения коррозии на кузове авто. Для этого следует периодически проводить осмотр и удаление очагов ржавчины, контролировать целостность лакокрасочного покрытия и пользоваться антикоррозионными мастиками для незащищённых участков.

Очень эффективным средством профилактики процессов окисления является катодная защита кузова машины. Такая схема выглядит довольно несложно и может быть реализована без особых проблем своими руками.

Чтобы такая система работала эффективно, хорошо изучите принцип действия электрохимического метода и придерживайтесь всех рекомендаций в процессе работы. Если вы будете точно следовать всем пунктам инструкции, ваше авто получит надёжный щит, который будет препятствовать возникновению ржавчины на любых участках.

голос

Рейтинг статьи

Защищаем кузов своего автомобиля от коррозии. Описание методик и практические советы.

Рано или поздно каждый автовладелец сталкивается с необходимостью защиты своего автомобиля от коррозии. Последствия ДТП, сколы на краске от камней, царапины, нанесенные случайно или умышленно, конденсат в полостях труднодоступных деталей — все это создает очаги коррозии.

Нельзя исключать и такой немаловажный факт, как заводской брак или то, что браком в общем случае почему-то не считается: использование недостаточно стойких к этому процессу материалов для деталей, очевидно подвергающихся агрессивным внешним воздействиям. Представляется вполне обоснованным, чтобы защита автомобиля от коррозии начиналась с работы над проектом будущей модели, благо, риски уже давно изучены, статистика накоплена, свойства тех или иных материалов известны… Единственная причина, по которой это не делается, лежит на поверхности: производителю невыгодно, чтобы потребитель ездил на машине долго. Производителю выгодно чтобы потребитель регулярно покупал новую машину за все большие деньги.

Понятно, что потребитель преследует совершенно иные цели, и поэтому защита кузова автомобиля от коррозии ложится на его плечи. Почему в первую очередь кузова — тоже вполне очевидно: в отличие от других деталей, изготовленных из не подверженных коррозии сплавов (как, например, алюминиевый «колокол» АКПП), кузов делается, во-первых, из стали, а во-вторых, сталь эта достаточно тонкая, то есть последствия коррозии для деталей корпуса значительно серьезнее, чем, например, для толстенной трубы карданного вала.

Однако было бы несправедливо совсем отказывать производителям в желании сделать качественную вещь. В конце концов, прежде чем машина попадет к потребителю, на ее долю неизбежно выпадет некоторое количество внешних воздействий, которые она должна перенести без утраты ценности. Поэтому многие автопроизводители, заботясь о своей репутации, принимают меры по антикоррозийной защите кузова.

Какие же существуют методы и средства борьбы с таким «разрушением» кузова?

Содержание статьи

При всем многообразии методов, основываются они на двух принципах: создание барьера, непроницаемого для агрессивных сред, и создание покрытия, которое будет взаимодействовать с агрессивной средой вместо основного металла.

К первому типу относятся лакокрасочные покрытия, ламинирование и прочие способы, создающие на поверхности прочную защитную пленку. Отдельно надо отметить процедуру грунтования: сама по себе грунтовка, как правило, не защищает основной металл, но создает лучшие условия для сцепления с ним защитного покрытия. Правда, есть метод фосфатирования, смысл которого состоит в нанесении специальной грунтовки, образующей на поверхности фосфатную пленку. Эта пленка несет двоякую функцию: и улучшает сцепление краски с деталью, и до некоторой степени защищает деталь сама.

Ко второму типу относятся методы, которые можно объединить под общим названием «электрохимические», и самый частый из них, применяемый на заводах-производителях — оцинковка кузова. Деталь корпуса погружают в расплавленный цинк, который покрывает ее поверхность сплошным слоем толщиной 1-2 мкм. Цинк, как более электроотрицательный металл, чем железо, «принимает на себя» основной удар стихии. Однако в силу наличия в таком покрытии микропор, доступных для влаги, срок службы его редко превышает 1 год, так что для машин почтенного возраста произведенная на заводе оцинковка, вопреки устоявшемуся мнению, не является панацеей. Впрочем, сейчас существует (и некоторыми производителями уже успешно применяется) технология катафорезного нанесения, позволяющая увеличить толщину цинкового покрытия до 6-9 мкм, а срок его службы — до 10-12 лет.

Неким слабым кустарным подобием этого способа является так называемая катодная защита. В роли катода здесь выступает стальной корпус автомобиля, а в роли так называемого «жертвенного анода» — пластина из металла-протектора, более активного, чем сталь. Это может быть хром, магний, алюминий, но самый распространенный — опять же цинк. Пластину из металла-протектора крепят на кузов и при попадании влаги он «перехватывает» ее, защищая собой основной металл. Недостаток способа в том, что для крепления защитной пластины надо сверлить лишнее отверстие, а также в том, что крайне сложно подобрать цинковую пластину, закрывающую все подверженные коррозии детали.

Второй способ организации катодной защиты состоит в использовании внешнего источника постоянного тока (станции катодной защиты), и все способы, называемые в просторечии «электрическими» и «электронными» базируются именно на этом принципе. Недостаток способа в возможном возникновении эффекта перезащиты, в ходе которого выделяется водород, изменяется состав приэлектродного слоя и происходят другие процессы, ускоряющие коррозию защищаемого объекта или внешних объектов, контактирующих с ним. Но в целом способ неплохо подходит для защиты труднодоступных мест — в том числе по низу корпуса.

Как же выбрать наиболее подходящий способ защиты?

Начать надо с определения защищаемой области.

Барьерные методы

Для наружных поверхностей — двери, крылья, крыша, капот — подходят нанесение лакокрасочных покрытий (ЛКП) поверх заводской краски. Сейчас помимо лакировки поверхности применяются и другие способы защиты, например, ламинирование. Процедура до крайности похожа на одноименное действие, которому подвергают, например, водительские удостоверения. Суть его состоит в нанесении на поверхность прозрачного полимерного покрытия в виде пленки. И если в случае лакирования пленка образуется прямо на поверхности в процессе нанесения лака, то при ламинировании используются готовые пленки. Такая пленка незаметна на поверхности, хорошо противостоит истиранию, воздействию агрессивных веществ, и даже пригодна для маскировки мелких дефектов окраски. Кроме того, она имеет отличное сцепление с основанием, и не ухудшает своих свойств ни при пониженных, ни при повышенных температурах. Недостатки у такого покрытия тоже есть: оно не наносится на загрязненные поверхности, не прекращает уже начавшийся под ним процесс коррозии и обходится достаточно недешево. Впрочем, если подходить к вопросу с позиций сохранения товарного вида автомобиля с целью его перепродажи в обозримом будущем, то ламинирование — идеальный вариант для наружных, видимых поверхностей. Здесь надо отметить, что существуют пленки, применение которых создает эффект матовой поверхности, пленки, позволяющие несколько изменить цвет исходной краски и прочие изыски, направленные на повышение эстетической привлекательности.

Для порогов, подножек и прочих деталей с повышенным контактным износом часто  применяются пластиковые накладки. Конечно, они защищают основную часть поверхности детали, но для их крепления необходимо сверлить отверстия, которые требуют отдельной защиты — с помощью мастик или подобных препаратов. Минус пластиковых накладок в том, что они не рассчитаны на постоянные снятие/установку для контроля наличия очагов коррозии под накладкой. Это взгляду туда проникнуть затруднительно, а вода, как известно, дырочку всегда найдет…

Впрочем, есть очень ответственная область, где накладки, безусловно, оправданы. Применяются они исключительно в комплекте с мастиками или иными способами — уж очень место подверженное самым разным внешним воздействиям. Речь идет о колесных арках, куда летят камешки из-под колес, абразивная грязь, зимой — снежная каша с агрессивным противогололедным реагентом. В этих местах поверх мастичного покрытия устанавливаются (зачастую еще на заводе) пластиковые подкрылки, которые существенно снижают повреждение металла корпуса.

Для труднодоступных полостей (например, поверхности внутри двери) подходят жидкие затекающие препараты, которые, прекрасно дополняя заводскую оцинковку, надолго избавляют вас от головной боли по поводу коррозии этих деталей из-за образования в полости конденсата. Средства эти могут называться по-разному, но у них есть общие свойства: они все обладают антикоррозионным эффектом и имеют консистенцию при нанесении гораздо более жидкую, чем привычные мастики.

Электрохимические методы

Все это, как можно заметить, были барьерные методы защиты. А что же по поводу электрохимических? А в общем, ничего особо неожиданного: вполне очевидно, что они прекрасно сочетаются со всем вышеизложенным. Какой из них выбрать, зависит только от ваших предпочтений, планируемой суммы и энергичности того или иного продавца. Отдельно надо отметить, что уже появившуюся ржавчину не устраняют никакие способы защиты — необходимо сначала механически зачистить деталь от нестойкого покрытия, рыхлой ржавчины, в идеале — до чистого металла. И только после этого применять катодную защиту или барьерные методы.

Обрабатываем днище вашего авто

Внешность, скрытые полости, поверхности, подверженные контактному истиранию… Осталось поговорить о защите днища. Оно находится ближе всего к дороге, и на него действует полный набор негативных факторов: ударные воздействия от отлетающих из-под колес предметов, механическое истирание вращающихся частей из-за проникновения тонких абразивных песчаных фракций, химическое воздействие со стороны противогололедных реагентов и банальное ржавление от постоянного контакта с водой.

Под дном также проходит выхлопная труба, имеющая особенность то нагреваться, то остывать, генерируя конденсат, что увеличивает риск появления ржавчины. Учитывая, что в автомобилях с несущим кузовом помимо перечисленного днище является ответственным элементом конструкции, имеющим к тому же сложную геометрию, его защита становится делом едва ли не более важным, чем сохранение пригодного к продаже экстерьера.

Плюс к тому, применительно к защите автомобилей от коррозии, известную истину по поводу двух исконных бед России можно сформулировать несколько иначе: сейчас у автомобилистов самая главная беда — это когда первая российская беда ремонтирует вторую.

Речь идет о столь милых нашему сердцу дорожных неровностях — естественных, а местами и искусственных, созданных нетвердой рукой неквалифицированного персонала, и зачастую имеющих вместо положенных по стандарту параметров те, которые получились. В итоге нередко при проезде по таким «лежачим полицейским» их цепляют днищем даже джипы с просветом 20-21 см. То есть появляются участки, подверженные и такому воздействию…

Наиболее оправданным в данном случае выглядит использование мастик. В самом деле, поверхность с одной стороны открытая, а с другой — не на виду. Поэтому эстетическое совершенство покрытия здесь роли не играет, важнее именно его защитные свойства. И тут идеально подходят мастики — составы на основе каучуковых или битумных смол. Они имеют великолепное сцепление с основанием, покрывают его толстым слоем, очень стойким к агрессивным средам, и в силу своей упругости после застывания, отлично отражают удары вылетающих из-под колес камешков.

Наносится мастика также на подготовленную поверхность, очищенную от грязи, пыли, масла и ржавчины. Зачищенная поверхность предварительно обрабатывается жидким антикоррозионным средством для повышения срока службы защищаемых деталей и затем  просушивается.

Есть у мастик и недостатки — поскольку их основа достаточно густая, они плохо растекаются, поэтому очень слабо пригодны для защиты труднодоступных полостей. Помимо смолы в состав мастики входят обычно волокнистый наполнитель, повышающий прочность покрытия, графит и масла, препятствующие смачиванию деталей водой, и, соответственно, повышающие коррозионную стойкость всего комплекса покрытия.

Вот вкратце и весь обзор способов антикоррозийной защиты автомобиля. За кадром остался процесс подбора конкретного способа нанесения покрытия и используемых материалов, вопросы стоимости покрытия и работ по его нанесению и гарантии на него. Однако зная, «как» и «зачем», выбрать «что именно» уже значительно проще.

Устройство катодной защиты от коррозии кузова автомобиля

01.12.2014

На сегодня практически невозможным является полностью без коррозии купить в нашей столице старый автомобиль. Величина коррозии на автомобиле в первую очередь зависит от условий хранения и правильной эксплуатации. Кроме того, реагенты, локальная покраска авто в районе метро полежаевская которые используются для очистки дорог от снега, сильно влияют и ускоряют коррозию кузова автомобиля.

По сравнению с автомобилями импортного производства наши автомобили быстро подвергаются коррозии. А все потому, что иностранные производители используют специальную защиту автомобиля от коррозии еще на начальных этапах его производства.

С помощью обработки высокими частотами защищают свои автомобили от коррозии японские производители. А именно, с помощью оцинковки металла.

Несколько способов защиты от коррозии:

— Защита автомобиля с помощью гаража изготовленного из металла. Металлическими должны быть все стенки и пол гаража. Чтобы обеспечить защиту автомобиля нужно к плюсу аккумуляторной батареи подключить корпус гаража. Прикуриватель может выступать в качестве такого плюса.

— Защита с помощью заземления контура. В таком случае от коррозии убережется только днище автомобиля.

— Для защиты автомобиля в движении можно использовать хвост с резины, покрытой металлом. Эффективность такого хвоста самая большая именно при влажной дождливой погоде. Его нужно просто прицепить сзади к автомобилю. Кроме защиты от коррозии хвост также осуществляет антистатические приспособления.

— Использование протекторов, как защиты от коррозии. Простые пластинки с металла нужно прикрепить в местах, локальная покраска бампера стоимость где больше всего кузов автомобиля страдает от коррозии. Принцип их действия заключается в том, что они принимают на себя первый удар коррозии, защищая при этом кузов.

Катодная защита кузова автомобиля

Автомобили ВАЗ классических моделей до сих пор вызывают интерес автолюбителей. Тюнинг ВАЗ-2104, ВАЗ-2101, ВАЗ-2106 до сих пор интересен их почитателям, хотя время этих машин прошло. Главная проблема любителей этих машин то, что они больше не выпускаются и надо сберечь те, которые есть.

Известно, что коррозия усиливается, если есть повышенная влажность, соль и контакт различных металлов. Раствор соли и два разных металла образуют гальванический элемент. Очень часто, замкнутый накоротко. Электрический ток усиливает разрушительное действие. Причем в паре пострадает тот металл, который химически более активен. В паре меди и железа, это будет железо.

Возможных способов защиты стальных конструкций несколько. Металл изолируют от атмосферы с помощью лакокрасочного покрытия. В конструкцию добавляют более активный металл, чем сталь: в виде цинкового покрытия или отдельного анода.

Но есть дугой способ: к стальной конструкции, которую нужно защитить подводят отрицательный потенциал от источника тока. В результате к детали притягиваются положительные ионы водорода, а отрицательные — кислорода, оказываются на катоде. Последний можно сделать из любого материала, например, дешевой углеродистой стали.

Есть немало конструкций катодной защиты, промышленного производства и самодельных. К сожалению, их авторы не всегда понимают, что требуется получить.

Взгляните на схему, на первом рисунке. Я видел ее на нескольких сайтах, именно в таком виде. Её недостатки:
 1. Резисторы R1 и R2 подключены параллельно. Нет смысла ставить два резистора, можно один, на 450 Ом.
 2. Схема делителя напряжения изображена не совсем удачно. На мой взгляд, ее стоит показать как на          рисунке 2.
 3. Светодиод не может работать вообще. Его назначение — указать факт замыкания катода на кузов. Но  попробуйте на этой схеме, соединить накоротко выход и минус. Что получится? Получится, что тока через  светодиод не будет вовсе. А при нормальной работе схемы ток недостаточен для его зажигания.
 4. На рисунке 2 я изложил эту же схему более понятно. Я определил напряжение на выходе при заданных  значениях сопротивлений. Получается, что делитель напряжения здесь вообще не особенно нужен.

Посмотрите рисунок 3. Проще придумать невозможно и не нужно. При замыкании накоротко ток составит 0,027А. Это может произойти, если нарушена изоляция между кузовом и катодом или если днище мокрое после лужи. Что приведет к разрядке аккумулятора через 2062 часа=86 дней. При этом всё напряжение будет падать на резистере. Если катод катод и кузов сухие и чистые напряжение между ними 12 вольт, но тока нет. Что мы боимся ограничивая напряжение? Водородного охрупчивания металла? Но для мягкой штамповочной  стали 08кп это не критично. Ей никогда не стать хрупкой.

 

Как можно реализовать анодную защиту на практике? Сигнальный светодиод нужен вам на приборной панели. Например, в заглушке. Там же логично расположить резистор. Питание можно взять от замка зажигания или блока предохранителей. Питание нужно подключить независимо от зажигания, но пожалуй, оно будет отключаться при снятии клемы. Протянуть провод наружу мимо рукоятки коробки передач. Далее надо протянуть провод ко всем катодам. Но так, чтобы исключить возможность обрыва провода и надежно закрепить.

Анод представляет собой пластинку из стали (черной, нержавеющей, оцинкованной — любой) приклеенную на кузов эпоксидной смолой, шпатлёвкой на ее основе или клеем холодная сварка. Я намерен на катоды распилить детали неисправного домкрата.

Вот занимательное видео о защите от коррозии

Система защиты автомобиля от ржавчины

Образование, Алоха и самое интересное
можно в отделке металлом

Добро пожаловать на сайт №1 в мире по отделке металлов

тема 23846

2003

Господа,

Я инженер-химик и докторант по прикладным программам cp. Между тем, как новичок, я придерживался мнения, что в качестве дилера я должен приложить руку к «электронной системе защиты от ржавчины», но я не смог ответить на вопрос (ы) о том, действительно ли эта система защитит автомобили, как обещала.Я хочу, чтобы кто-нибудь помог мне ответить, мне будет приятно.

Якоб Калу
— Афины, Аттика, Греция

---

2003

Если это похоже на электронные системы защиты от ржавчины для лодок, я не понимаю, как это могло бы работать, поскольку автомобиль не погружен в воду или какой-либо другой ионный путь, и это одна из необходимых частей системы гальванической коррозии или система гальванической защиты.

Но часто появляются новые изобретения, которые кажутся невозможной магией, пока они не объяснены, и это может иметь место здесь.Как это должно работать?

Тед Муни, P.E.
finish.com — Пайн-Бич, Нью-Джерси
Стремление к жизни Алоха

---

2003

В продаже имеется множество систем защиты транспортных средств от ржавчины. Те, которые работают, обрабатывая металлический объект, который должен быть защищен от окисления, как катод в цепи электролиза постоянного тока, имеют ограниченную эффективность. Как заявил г-н Муни, основным недостатком является необходимость наличия раствора электролита между катодом и анодом для замыкания последовательной цепи. Даже при размещении нескольких анодов вокруг транспортного средства существует небольшая гарантия, что будет присутствовать необходимый ионный путь для замыкания электрической цепи, необходимой для предотвращения коррозии.

Существует система катодной защиты, основанная на емкостной связи, которая отлично работает для транспортных средств, преодолевая упомянутые выше недостатки. По сути, положительная пластина, передающая импульсное постоянное напряжение, размещается рядом с диэлектрическим материалом, который размещается рядом с кузовом автомобиля.Положительная пластина и кузов автомобиля имеют общую основу. Во время каждого импульса на положительной пластине возникает положительный заряд, а на соседнем кузове автомобиля возникает соответствующий отрицательный заряд, который действует на отрицательную пластину в емкостной связи. По окончании каждого импульсного цикла избыточные электроны на отрицательной пластине отталкиваются и создают в кузове автомобиля приложенный ток. Эти избыточные электроны улетучиваются и становятся доступными в местах коррозии, чтобы уменьшить количество химических веществ на поверхности автомобиля, которые в противном случае могли бы вызвать окисление стали.

Автомобильная краска действует как диэлектрическое покрытие и становится потенциально емкостной поверхностью. Когда водный раствор контактирует с поверхностью краски, образуется емкостная поверхность. Кузов автомобиля — это отрицательная пластина, краска — диэлектрический материал, а водный раствор действует как положительная пластина. Если электролит соприкасается с любой незащищенной частью кузова автомобиля (например, трещиной на краске) ​​и создает окислительную среду, химическое вещество в электролите, которое обычно удаляет электроны из стали, с большей вероятностью будет уменьшено из-за избытка. электроны накачиваются из-за емкостной связи.Что делает этот процесс настолько эффективным, так это то, что не требуется ионного пути между местом коррозии и анодом (соединительной положительной пластиной конденсатора). Полная окислительно-восстановительная реакция происходит между катодным кузовом автомобиля и анодным электролитом, действующим как отрицательная и положительная обкладки конденсатора соответственно.

Майкл Вишневски
— Чатсуорт, Калифорния

---

аффил. ссылка
«Справочник по катодной защите от коррозии»
от Abe Books
или

2004 г.

Привет, Майкл.Это было удивительно подробное объяснение. Я знаю, что впечатлен. Можете ли вы рассказать нам о своем прошлом и о том, как вы узнали о продукте так много? Это сделало бы ваше объяснение более полезным.

В благодарность,

Дэвид С. Хантер
— Торонто, Онтарио, Канада

---

2007

Как называется продукт, который предотвращает ржавчину, и где его купить?

Дин Шелви
— Морден, МБ, Канада

этот текст заменяется на bannerText

Заявление об ограничении ответственности: с помощью этих страниц невозможно полностью диагностировать проблему отделки или опасности операции.Вся представленная информация предназначена для общего ознакомления и не отражает профессионального мнения или политики работодателя автора. Интернет в основном анонимный и непроверенный; некоторые имена могут быть вымышленными, а некоторые рекомендации могут быть вредными.

Если вы ищете продукт или услугу, относящуюся к отделке металла, посетите следующие каталоги:

О нас / Контакты — Политика конфиденциальности — © 1995-2021 finish.com, Pine Beach, New Jersey, USA

Нужно ли мне устанавливать электронный ингибитор ржавчины?

Я только что купил новый Tucson и задумался, нужно ли устанавливать электронный ингибитор ржавчины? Представительский центр рекомендует гаджет, но мне было интересно, что вы возьмете.- Марио, Келоуна, Британская Колумбия.

Электронные средства защиты от ржавчины проедают дыру в вашем бумажнике и, вероятно, не защитят ваш автомобиль больше, чем он уже защищен, согласно Ассоциации защиты автомобилей.

По словам президента APA Джорджа Ини, дилеры берут до 800 долларов за быстро устанавливаемое устройство — небольшую коробку, которая подводит слабый электрический ток к металлу вашего автомобиля. Обычно розничная цена составляет всего 150 долларов.

История продолжается под рекламой

Служба контроля потребителей не рекомендует устройства, основанные на концепции катодной защиты, применяемой на подводных частях мостов и лодочных моторов.

Эти устройства работают только тогда, когда металл погружен в воду. В то время как производители устройств имеют множество анекдотических свидетельств от довольных клиентов, Ини говорит, что он не видел исследований, показывающих, что электронные ингибиторы ржавчины действительно защищают ваш автомобиль в дороге.

«Обычно ваша машина не находится под водой», — говорит Ини. «Я хотел бы увидеть технический отчет, подписанный канадским инженером, который показывает эффективность устройства».

Слово «теория» часто используется в брошюрах по этим гаджетам, но, помимо комментариев на различных форумах в Интернете, нет исследований, показывающих, что автомобиль, оснащенный устройством, имел меньше коррозии, чем в любом случае, сказал Ини.

Коррозия, окисление и ржавчина означают одно и то же — вода, соль и загрязняющие вещества растворяют ваш автомобиль. Ржавчина представляет собой оксид железа и возникает в результате химической реакции между кислородом и железом при контакте с водой. Кислород крадет электроны у железа, и железо медленно исчезает, образуя ржавчину. Эта коррозия происходит с большинством металлов и ускоряется, когда вода соединяется с углекислым газом, химическими веществами, содержащимися в кислотных дождях и дорожной солью.

Железо — это человеческий ингредиент в стали, используемой для изготовления вашего автомобиля, и, как любой, кто когда-либо владел автомобилем, построенным до середины 1980-х, может сказать вам, сталь ржавеет.

Чтобы этого не произошло, автопроизводители теперь используют оцинкованную сталь. Это означает, что сталь покрыта цинком. Цинк растворяется вместо стали, сохраняя сталь в безопасности, пока цинк не растворится.

История продолжается под рекламой

Вдобавок к этому автопроизводители используют слои краски — грунтовку, цветной слой и прозрачный слой — в качестве барьера между оцинкованной сталью и водой и загрязнителями. Кроме того, они распыляют прорезиненное защитное покрытие на днище автомобиля.

«Комбинация краски и цинка обычно рассчитана на минимальный срок службы в десять лет без серьезных повреждений», — говорит профессор инженерных наук Университета Макмастера Джозеф МакДермид. «Вот почему производители теперь могут предлагать гарантии. Электронная защита не нужна, и я бы ее не рекомендовал».

Вместо дорогостоящих устройств для защиты от ржавчины у дилеров или спреев для новых автомобилей, используйте пружину для брызговиков, чтобы защитить их от повреждений камнями и убедиться, что все сколы или царапины на краске быстро устранены, — говорит Макдермид.

Представитель Hyundai Canada Чад Херд говорит, что дилеры Hyundai являются независимыми предприятиями и могут «предлагать своим клиентам дополнительные услуги».

Но, добавляет Херд, «автомобили Hyundai поставляются с завода с антикоррозийным покрытием, и дополнительных электронных средств защиты от ржавчины не требуется».

Если у вас есть какие-либо вопросы о Джейсоне, отправьте ему сообщение по адресу globedrive@globeandmail. com.

Современное состояние катодной защиты автомобилей по JSTOR

Журнальная статья

Современное состояние катодной защиты автомобилей

Роберт Бабоян

Сделки SAE

Издатель: SAE International

https: // www.jstor.org/stable/44581203

Копировать

Использование катодной защиты металлов может быть достигнуто за счет протекторной защиты и защиты от подаваемого тока. В этой статье обсуждается применение и неправильное применение катодной защиты в автомобилях. Рассмотрены фундаментальные принципы и требования для успешного использования этой технологии, включая важное влияние сопротивления электролита на ток.Лабораторные и полевые испытания показывают, что в атмосферной автомобильной среде катодная защита за пределами нескольких сантиметров от анода невозможна. Распределение анода, например, из оцинкованной стали, решает проблему протекторной защиты, и поэтому этот метод широко используется в автомобилях. Однако распространение анода для защиты автомобилей от подаваемого тока в настоящее время неэкономично. Таким образом, успешного коммерческого применения средств защиты автомобилей с импульсным током не произошло.

SAE International — это глобальная ассоциация, объединяющая более 128 000 инженеров и технических экспертов в аэрокосмической, автомобильной и коммерческой промышленности. Основные направления деятельности SAE International — обучение на протяжении всей жизни и разработка добровольных согласованных стандартов. Благотворительным подразделением SAE International является SAE Foundation, который поддерживает множество программ, в том числе A World In Motion® и Collegiate Design Series.

× Закрыть оверлей

Закрыть просмотр

Предотвращение коррозии легких материалов для автомобильной промышленности

В настоящее время большинство производителей автомобилей сокращают массу конструкции транспортного средства, используя несколько современных материалов (помимо традиционной / традиционной низкоуглеродистой стали), включая современные высокопрочные стали, сверхвысокопрочные стали, алюминиевые (Al) сплавы, магниевые (Mg) сплавы и композиты. Выбор материалов зависит от того, где каждый материал может быть оптимизирован с точки зрения производительности и стоимости. Традиционно автомобили в основном состояли из чугуна и стали. Использование алюминия в автомобильном секторе увеличилось в последние десятилетия, большинство производителей оригинального оборудования обычно начинают с использования алюминиевых кожухов, одной из причин которых является сравнительно отличная коррозионная стойкость. Однако в связи с постоянным поиском еще более легких материалов, которые могут не обеспечивать столь же хорошую коррозионную стойкость, требуется более глубокое понимание коррозионного поведения новых автомобильных материалов.

Решения для защиты от коррозии и защиты для Mg

Магний — самый легкий конструкционный металл для конструкционных применений, который долгое время использовался в транспортных средствах (типичное применение — балка приборной панели и рулевое колесо). Однако рост использования магния в автомобильном секторе был не таким значительным, как многие ожидали за последние два десятилетия. Фактически, поскольку приборная панель из Mg, отлитая под давлением под давлением, постепенно заменялась, среднее использование сплавов Mg в автомобиле снизилось с 2008 года. ^1,2,3 Одна из основных проблем — низкая коррозионная стойкость Mg и Mg сплавов. ⁴

Низкая коррозионная стойкость сплавов Mg является врожденной, поскольку Mg имеет самый низкий (наименее благородный) электрохимический потенциал среди всех металлов, используемых в автомобильных конструкциях. ^5,6,7,8,9 По сравнению с Al, который также является химически активным металлом, Mg имеет пористый и незащищенный поверхностный оксидный слой, который не обеспечивает пассивацию от коррозии, в отличие от пассивации, наблюдаемой в сплавах Al.Постоянные усилия направлены на использование различных легирующих элементов с целью получения большего количества «нержавеющего магния». ^10,11 Однако не было достигнуто значительного прогресса в доступности коррозионно-стойких промышленных сплавов Mg, с AZ91D (номинально Mg-9Al-1Zn (-0,4Mn), мас. %) И AM60 (номинально Mg-6Al- 1Mn, мас.%) По-прежнему остаются самыми популярными сплавами Mg для автомобильной промышленности.

Использование барьерного покрытия — одно из решений для предотвращения коррозии сплава Mg; однако, несмотря на эффективность таких покрытий, они также могут создавать неблагоприятное соотношение площадей анода / катода в местах дефектов покрытия.Кроме того, предыдущий опыт показал, что большинство современных покрытий на органической или эпоксидной основе не могут постоянно или полностью предотвращать проникновение водного электролита на нижележащую Mg-подложку. Как только водный электролит достигает любой Mg-подложки, реакция коррозии может начаться и продолжиться (без потребности в кислороде) и привести к образованию водорода. Образование водорода приведет к образованию пузырей под покрытием и, в конечном итоге, нарушит систему защиты от коррозии.В результате покрытия на органической или эпоксидной основе нельзя наносить непосредственно на Mg-основу. ¹² Несомненно, в течение срока службы транспортного средства ожидается некоторое неправильное обращение (преднамеренное или случайное) или повреждение во время использования, особенно для наружных применений, поэтому должен быть некоторый допуск на глубокие царапины или легкие повреждения — по мере необходимости. Для сравнения, коррозионная стойкость Al превосходит коррозионную стойкость как стали, так и Mg. В случае стали возможны защитные покрытия, которые являются жертвенными, и существует множество автомобильных сталей, которые принимают современные формы классических покрытий Zn.Однако из-за реакционной способности Mg и его положения в гальванической серии остается сложной задачей (и коммерчески еще не реализованной) разработка временного покрытия для подложек из Mg. Однако стоит отметить, что на сегодняшний день были предприняты попытки лабораторного масштаба ^13,14,15 , и требуются дальнейшие работы.

Реакционная способность и вышеупомянутый низкий электрохимический потенциал Mg также делает сплавы Mg очень чувствительными к гальванической коррозии, ¹⁶ при контакте практически со всеми другими автомобильными сплавами. Эта подверженность гальванической коррозии является ключевым фактором, значительно ограничивающим применение магния в автомобильной промышленности. Что также усложняет использование сплавов Mg в автомобильной промышленности на сегодняшний день, так это то, что во многих случаях конструкция компонента Mg обычно переносится из предшествующих конструкций из стали или алюминия, где проблемы гальванического взаимодействия отсутствуют. В действительности, инженер по коррозии обычно не участвует на ранних стадиях проектирования, которое обычно больше сосредоточено на оптимизации анализа методом конечных элементов для требований конструкции, а затем на моделировании потока для процесса литья.Однако такие конструкции впоследствии могут быть сочтены несоответствующими из-за того, что они не прошли испытания на коррозию на более поздних этапах валидации компонентов; требуют значительных затрат времени и средств на изменение конструкции и инструментов. В некоторых случаях такая задержка неприемлема для запуска продукта, что может привести к возврату к исходной конструкции из стали или алюминия. Хотя электрическая изоляция может эффективно уменьшить гальваническую коррозию, ^17,18 этот инженерный метод, однако, часто требует дополнительных затрат и веса, что делает решение Mg менее конкурентоспособным.

Для решения вышеуказанных практических вопросов следует учитывать следующие прикладные области:

• Для современных инженерных приложений необходимо систематическое исследование совместимости Mg и его сплавов с другими техническими материалами. Разработка передовых методов или руководств по проектированию компонентов из магния для уменьшения гальванической коррозии (которые могут применяться проектировщиками транспортных средств).

• В краткосрочной перспективе большое значение имеет разработка надежной, самовосстанавливающейся, доступной и экологически чистой системы покрытия для магниевых сплавов.Такая система покрытия должна обладать устойчивостью к царапинам и соответствовать существующим отраслевым требованиям, таким как стандарты GMW / SAE / ISO. Чтобы такое покрытие было конкурентоспособным, идеальная целевая цена должна быть ниже 1 долл. / М ² .

• В долгосрочной перспективе разработка коррозионно-стойкого сплава Mg со скоростью коррозии <0,1 мм / год (обычно после 7 дней погружения в раствор NaCl с концентрацией 3,5 мас.%) Или с характеристиками коррозии, эквивалентными или лучшими, чем у сплавов алюминия конкурентов (например, такие как Silafont 36, A356 или даже сплавы AA5xxx и AA6xxx) в испытаниях на коррозию (таких как испытание в нейтральном солевом тумане ASTM B117 или испытание в циклическом солевом тумане GMW 14872).Это может быть достигнуто путем добавления форм легирующих элементов для повышения коррозионной стойкости или содействия образованию плотной пассивной пленки на поверхности.

Гальваническая коррозия между полимером, армированным углеродным волокном, и металлом

Композиты, армированные углеродным волокном (CFRP), и другие композиты, армированные волокном, привлекательны для инженеров и производителей, поскольку они обладают высокой удельной прочностью и являются многообещающими легкими материалами для автомобилей Приложения. Хотя полимерные смолы могут иметь некоторую предрасположенность к разрушению, в целом композиты, армированные волокном, считаются стабильными и устойчивыми к коррозии. Однако при армировании углеродными волокнами могут возникнуть проблемы с коррозией при соединении композитов из углеродного волокна с металлами. Углеродные волокна в углепластиках электропроводны и обладают очень высоким электрохимическим качеством. Поэтому, когда металл или сплав неправильно соединен с углепластиком (так что имеется электрическое соединение), металл подвержен гальванической коррозии.В сочетании с застежкой, болтом или гайкой ситуация ухудшается, потому что большая площадь поверхности углепластика связана с небольшими металлическими частями. В этих обстоятельствах скорость гальванической коррозии может увеличиваться из-за высокого отношения площадей катода к площади анода ( A, _c / A _a ).

Гальваническая коррозия металлов, связанных с углеродными композитными материалами, на самом деле не нова, о ней сообщалось с 1970-х годов. ¹⁹ Проблема также была актуальной на протяжении десятилетий в контексте аэрокосмической промышленности, ²⁰ , которая теперь приняла углепластики в современных самолетах.Что касается автомобильных сплавов, недавно было проведено исследование соединения углепластика со сталью с покрытием ²¹ , показывающее, что поведение пары углепластик / сталь в значительной степени зависит от состояния поверхностного полимерного слоя углепластика. Постоянный спрос на использование углепластика в автомобильной промышленности требует дальнейшего систематического изучения гальванической коррозии между композитами из углеродного волокна и материалами для автомобильной техники, включая ряд сталей (с различными видами обработки поверхности) и многочисленные сплавы алюминия.Особенно важно влияние различных комбинаций материалов, геометрии и способов соединения на последующую интенсивность коррозии. Остается понять, что желаемый результат уменьшения гальванической коррозии может быть достигнут путем выбора соответствующих материалов и соответствующей конструкции метода соединения.

Гальваническая коррозия для стратегии из смешанных материалов в белом кузове

Так называемый корпус в белом (BIW) относится к этапу автомобильного проектирования / производства, на котором компоненты кузова соединяются вместе.Среди различных стратегий уменьшения веса транспортных средств одна — это «стратегия смешанных материалов», заключающаяся в использовании нужного материала в нужном месте в нужном количестве. Отмечается, что автомобили из смешанных материалов отнюдь не являются чем-то новым. В настоящее время весь автомобиль, как правило, изготавливается из смешанных материалов, включая алюминиевые блоки двигателей и детали подвески, стальные кузова, пластиковую отделку и опорные балки приборной панели из Mg. Однако такие детали обычно прикрепляются к преимущественно стальному корпусу (т.е.е., стальной БИС) в окончательной сборке. Чтобы получить еще более легкий автомобиль с большей жесткостью, требуется более сложный «гибрид» из различных материалов для конструкции кузова. Взяв, к примеру, Cadillac CT6, это первый укомплектованный автомобиль General Motors с кузовом из смешанных материалов, включающим несколько марок стального листа, алюминиевого листа, отливок и профилей, как показано на рис. 1. Аналогичная тенденция теперь может быть нашел и в других автомобилях, например в нынешнем Chevrolet Malibu. Для соответствия требованиям структурной целостности были применены традиционные и недавно разработанные методы соединения, включая широкое использование клеев.

Рис. 1

Смешанные материалы BIW для Chevrolet Malibu и Cadillac CT6 (любезно предоставлено General Motors)

Гальваническая коррозия, различное тепловое расширение и другие эффекты сближения двух или более разнородных материалов и сплавов вместе. Для коррозии это означает комбинирование различных материалов с разными потенциалами электродов, что может привести к гальванической коррозии. Традиционно гальваническую коррозию оценивали в основном экспериментальными методами. С точки зрения понимания (или оценки) гальванической коррозии априори, многочисленные авторы сообщали о применении численных методов, таких как метод граничных элементов, к гальванической коррозии ^{22,23,24,25,26,27} и имеющегося в продаже программного обеспечения например, BEASY® продемонстрировал способность прогнозировать распределение гальванического тока в морских приложениях. Однако следует отметить, что большинство этих попыток моделирования гальванической коррозии были исследованиями системы, полностью погруженной в электролит.Однако в случае автомобильного применения среда фактического использования — это такая, в которой материалы находятся под тонкопленочным электролитом, с большими колебаниями влажности и влажности окружающей среды. В таких случаях поведение коррозии (и поведение гальванической коррозии) будет сложным из-за электрохимической системы и пути проводимости, постоянно меняющегося / изменяющегося. Недавно BEASY® разработала тонкопленочную модель для имитации гальванической коррозии под тонкопленочным электролитом, с логическим дальнейшим стремлением к более широкой экспериментальной проверке таких моделей. Первоначальное исследование было многообещающим, указывая на перспективу прогнозирования результатов испытаний в солевом тумане на уровне компонентов. ²⁸ При дальнейшем развитии такие комбинированные экспериментально-экспериментальные подходы могут быть полезны для моделирования общего тока и распределения потенциала всего транспортного средства из смешанных материалов в условиях коррозии, помогая при проектировании.

Стандарт корреляции между лабораториями и коррозии для новых материалов

Автомобильная отрасль всегда оставалась динамичной, и хотя выше были упомянуты только некоторые новые материалы, представляющие интерес, несомненно, что многочисленные новые материалы (или новые варианты существующих материалы, такие как новые марки сплавов или материалы с улучшенной обработкой поверхности и т. д.) скоро войдет в процесс производства автомобилей. Эта неизбежность влечет за собой множество проблем при валидации коррозии. Современные автомобили обычно имеют требования к коррозии от 10 до 15 лет, и производители оригинального оборудования часто предоставляют клиенту гарантию от 3 до 6 лет. Инженеры по коррозии автомобилей и многочисленные производители оригинального оборудования накопили исторические данные за десятилетия для разработки комплексной методологии предотвращения коррозии и проверки. Поэтому производители оригинального оборудования и их поставщики традиционно проводили точную (и относительно быструю) оценку долговечности автомобильных материалов и компонентов, используя разумные ресурсы и время, в течение типичного полного цикла разработки автомобиля продолжительностью от 3 до 4 лет.Такой подход на сегодняшний день доказал свою эффективность, поскольку продукты и детали, которые могут пройти эти валидационные испытания, исторически считались долговечными в реальных рыночных условиях. Однако, как можно догадаться, большинство методов проверки, используемых на сегодняшний день, основаны на данных испытаний на основе черных металлов, при этом большинство автомобилей массового потребления построено из низкоуглеродистой стали в течение длительного времени. Как подчеркивается в этом комментарии, спрос на новые автомобильные материалы (обусловленный сочетанием эффективности и нормативных требований) означает, что существующие оценки, методологии и стандарты могут не точно коррелировать с будущей долговечностью в реальных условиях эксплуатации. Такое обстоятельство может привести либо к недоработке, либо к переизбытку. Таким образом, систематическое изучение корреляции между результатами лабораторных испытаний (которые по своей природе обязательно ускоряются) и фактическими условиями использования новых материалов становится очень важным для того, чтобы обеспечить эффективное и действенное внедрение новых материалов.

Системы защиты от ржавчины — Автомобильные аксессуары

Но хотя раньше ржавчина не была проблемой, некоторые автомобилисты все еще ищут дополнительных гарантий.

Существует два распространенных типа систем защиты от ржавчины на вторичном рынке.

• Изготовители автомобилей и большая часть рынка запчастей предпочитают химический барьер, который защищает металл от влаги и воздуха, которые могут вызвать реакцию ржавчины.
• Другая альтернатива известна вместе как электронные средства защиты от ржавчины.

Химические барьеры:

• Включает распыление воскообразного материала внутри панелей и полостей кузова автомобиля для герметизации металла от влаги и воздуха, которые могут вызвать реакцию ржавчины.
• Он используется уже много лет и пользуется успехом у производителей автомобилей.
• Лучше всего применять во время постройки автомобиля, но его можно успешно использовать и после этого.

Каковы недостатки химических барьеров?

• Материал может иметь легкий запах, исчезновение которого может занять несколько недель.
• Для вторичного рынка необходимо просверлить отверстия в некоторых внутренних панелях, чтобы ввести спрей.По завершении процесса они закрываются пластиковыми заглушками.
• Излишки материала могут капать из незапечатанных швов в течение нескольких дней после нанесения.
• Некоторые места, например, внутренние панели крыши, не могут быть обработаны из-за ограниченного доступа.

При выборе поставщика защиты от ржавчины ищите операторов, которые используют продукцию, соответствующую австралийскому стандарту 2662.1 Защита от коррозии (защита от ржавчины) — Автомобили — продукция, и применяющих материал в соответствии с AS 2662.2 Ингибирование коррозии (защита от ржавчины) — Автомобили — обработка транспортных средств.

Электронные средства защиты от ржавчины:

• Производители электронных систем дают различные объяснения того, как работают их продукты и почему их лучше, чем другие, но все утверждают, что автомобиль защищен от ржавчины некоторыми электронными средствами.
• По крайней мере, один производитель транспортных средств обеспокоен утверждениями о том, что некоторые устройства посылают электронный импульс через транспортное средство и что такие импульсы могут создавать помехи чувствительной электронике транспортного средства.
• Любому, кто рассматривает возможность покупки такого устройства, рекомендуется узнать мнение производителя или дистрибьютора своего автомобиля (не продавца) о возможных последствиях.
• В 2015 году двум австралийским дистрибьюторам электронных систем защиты от ржавчины было приказано удалить продукты с рынка и вернуть деньги покупателям, которые их купили.
• Иск был инициирован Департаментом защиты потребителей Западной Австралии, который «… запросил мнение независимого эксперта и результаты испытаний, которые пришли к выводу, что компьютеризированные электронные блоки ингибиторов коррозии не предотвращают ржавчину или коррозию».Для получения дополнительной информации см .: https://www.commerce.wa.gov.au/announcements/red-light-distributors-car-rust-reduction-devices-ceci-units
• В то же время Департамент финансов, услуг и инноваций Нового Южного Уэльса предупредил потребителей, что «… не тратьте деньги на покупку компьютеризированных электронных ингибиторов коррозии для автомобилей». Подробнее см .: https://www.finance.nsw.gov.au/about-us/media-releases/no-rust-bust-warning-re-car-rust-reduction-devices
.

Гарантии

• При выборе системы защиты от ржавчины всегда запрашивайте копию гарантийного документа и ищите любые исключения или условия, такие как регулярные проверки и т. Д., которые должны соблюдаться для сохранения прикрытия.
• Химическая обработка может исключить определенные области кузова транспортного средства, такие как внутренние панели крыши, из-под покрытия из-за невозможности обработать такие области без обширного демонтажа.
• Ищите гарантии, которые обязывают устранить любую ржавчину, появляющуюся на защищенных участках.
• Гарантии, которые просто предлагают заменить неисправный электронный блок или отступить в пострадавшие районы, не имеют реальной ценности, если автомобиль уже заржавел.
• Гарантия производителя транспортного средства на перфорацию ржавчины распространяется на исправление участков ржавчины, однако добавление другого покрытия или системы может привести к спору о том, кто несет ответственность за устранение проблемы.

Вас также может заинтересовать …

Руководство по защите от коррозии: General Motors

Ключевым фактором при ремонте после аварии является долговременный ремонт.Когда автомобиль ремонтируется, нарушаются многие области защиты от коррозии. Это создает горячие точки коррозии, которые, если их не лечить, приведут к коррозии и, возможно, к неисправности ремонта. Однако существуют определенные меры предосторожности, которые можно предпринять для безопасного и правильного восстановления защиты от коррозии на протяжении всего процесса ремонта. Производители оригинального оборудования часто предоставляют спецификации по восстановлению защиты от коррозии. Эти характеристики обычно включают герметик для швов, клеи, пенопласты и воск для полостей. Давайте посмотрим, что говорит General Motors (GM).

Информацию о защите от коррозии можно найти в руководствах по кузовному ремонту для конкретных автомобилей и на их веб-сайтах с сервисной информацией. Здесь есть документы, в которых указано, какие продукты необходимы для восстановления защиты от коррозии. GM поддерживает несколько продуктов от каждого из следующих производителей: Kent Automotive, Crest Industries, 3M и Automotive International / Valugard.

GM также указывает, когда необходимо восстановить защиту от коррозии. Согласно документу GM по антикоррозийной обработке и ремонту: «Любая процедура, которая нарушает эти специальные процедуры, например, замена панели или ремонт повреждений в результате столкновения, может оставить металл незащищенным и привести к коррозии.Правильная повторная окраска этих поверхностей антикоррозийным материалом служебного типа имеет важное значение ».

GM перечисляет предупреждения о работе с защитой от коррозии и ее применении. В соответствии с руководством GM: «Предупреждение: при применении шумоглушителей или антикоррозионных материалов необходимо соблюдать осторожность и принимать профилактические меры, чтобы предотвратить попадание любого материала в механизмы двери и боковой панели, такие как дверные замки, желоба окон, стеклоподъемники. устройства для втягивания ремней безопасности, а также любые движущиеся или вращающиеся механические части или части подвески на днище кузова, в частности трос стояночного тормоза.После нанесения материала убедитесь, что все сливные отверстия корпуса открыты. Неправильное применение может увеличить вероятность коррозионного повреждения или ограничить работу движущихся частей, что приведет к травмам ». Кроме того, «Предупреждение: пенные шумоглушители должны быть удалены с участков в пределах 152,4 мм (6 дюймов) от того места, где будет использоваться пламя при ремонте кузова. При установке пенопласта, шумоглушителя, избегайте вдыхания паров, так как это может привести к травмам ».

При любом ремонте всегда выполняйте процедуры ремонта OEM. Несоблюдение правил защиты от коррозии может привести к преждевременному отказу от ремонта.Использование надлежащих средств защиты от коррозии обеспечит полный, безопасный и качественный ремонт.

Для получения дополнительной информации и ссылок на автомобили GM щелкните следующие OEM-страницы:
Buick
Cadillac
Chevrolet
GMC

---

Связанные курсы I-CAR

Курс Защита от коррозии

Курс General Motors (GM) Обзор ремонта компании после столкновения

Курс Seam Sealer

Защита от коррозии автомобильных деталей и безопасность

Ранее в этом году NACE International опубликовала исследование «Международные меры по предотвращению, применению и экономике коррозионных технологий» (IMPACT).По его оценкам, глобальные издержки от коррозии составляют 2,5 триллиона долларов, что составляет примерно 3,4% мирового ВВП.

Исследование также включало тематическое исследование по управлению коррозией в автомобильной промышленности и подчеркивало его успехи. Исследование показало, что автомобильная промышленность экономила 9,6 млрд долларов или 52% в год в 1999 году по сравнению с 1975 годом, добавив, что успех был обусловлен тем, что «решения по предотвращению коррозии были приняты на самом высоком уровне».

За прошедшие годы был достигнут значительный прогресс, но коррозия остается дорогостоящей проблемой для автомобильной промышленности, и недавние отзывы только высветили эту проблему.

Отзыв из-за коррозии

Полную стоимость отзыва сложно измерить количественно, и она варьируется в индивидуальном порядке. Ремонт, судебные издержки и ущерб имиджу бренда могут иметь финансовые последствия, которые во многом будут зависеть от дефекта, вызвавшего отзыв, и от того, как с ним бороться.

Коррозия — это долгосрочная проблема для производителей автомобилей, не в последнюю очередь потому, что ряд факторов, некоторые из которых находятся вне контроля производителей комплектного оборудования, вносят свой вклад.Важнейшие детали, такие как компоненты тормозов и подвески, могут быть подвержены коррозии, а поскольку они имеют решающее значение для безопасности на дороге, производители и поставщики продолжают разрабатывать сложные технологии предотвращения коррозии. Несколько недавних отзывов, касающихся Mazda, Toyota, Kia и Mitsubishi, подчеркивают проблему коррозии деталей подвески.

В августе 2016 года Mazda подтвердила, что отзывает более 190 000 кроссоверов CX-7 с 2007 по 2012 модельные годы. Национальное управление безопасности дорожного движения США подтвердило, что вода может попасть в шарниры шарнира передней подвески CX-7.Если вода содержит загрязнители, например соль, используемую для удаления льда с дорог, это может вызвать коррозию шарового шарнира. Если коррозия была достаточно сильной, это, в свою очередь, могло привести к отделению переднего нижнего рычага подвески от автомобиля, что затруднило управление автомобилем и увеличило риск аварии.

[inlinead]

Этим летом Toyota инициировала аналогичный отзыв: более 370 000 автомобилей Toyota и Lexus были отозваны для устранения серьезной проблемы с подвеской. Речь идет о кроссовере RAV4 2006-2011 годов и седане Lexus HS 250h 2010 года выпуска.Проблема в том, что контргайки на рычаге задней подвески могли быть неправильно затянуты. В результате они могут быть слишком ослаблены, что приведет к ржавчине резьбы и поломке рычагов подвески. Опять же, это затрудняет управление транспортным средством и увеличивает риск аварии.

Еще один отзыв был произведен компанией Mitsubishi: более 174 000 автомобилей были отозваны из-за возможной коррозии передних нижних рычагов. Как и в случае с Kia, отзывы производятся в штатах, которые используют соль для удаления льда с дорог.Вызванная коррозия может привести к отсоединению переднего нижнего рычага подвески от других компонентов подвески, что сделает управление автомобилем небезопасным. Все отозванные автомобили будут проверены, и на новые и существующие детали будут нанесены дополнительные антикоррозионные покрытия для защиты в будущем.

Проблемы с коррозией

Отзыв является неотъемлемой частью индустрии массового производства, и, как уже упоминалось, автомобильная промышленность добилась больших успехов за предыдущие десятилетия. Однако очевидно, что коррозия все еще остается проблемой, особенно когда соль соединяется с водой, чтобы повредить металлические части и компоненты.Тот факт, что различные типы коррозии влияют на автомобили, также означает, что требуются различные решения.

Атмосферная коррозия может возникнуть при контакте любой металлической поверхности автомобиля с воздухом, содержащим влагу. Тонкой пленки влаги, осаждающейся в условиях ненулевой влажности, достаточно, чтобы вызвать постепенное разложение стальных поверхностей. Толщина пленки будет зависеть от таких факторов, как температура и давление окружающей среды, относительная влажность и присутствие солей.

Щелевая коррозия — это электрохимические процессы, происходящие в замкнутых пространствах, таких как прокладки, уплотнения, фланцы и пространства, заполненные отложениями. Этот тип коррозии представляет собой локальное поражение из-за наличия застоявшегося раствора или электролита.

Гальваническая коррозия возникает, когда два разных металла находятся в электрическом контакте. Один металл может подвергаться коррозии преимущественно по сравнению с другим. Одним из таких примеров является коррозия гаек и болтов, соединяющих компоненты вместе.

Точечная коррозия — это еще одна форма локального воздействия, похожая на щелевую коррозию. Обычно это происходит в пассивных материалах, где пассивная оксидная пленка, которая защищает металл, разрушается в результате химического или механического воздействия. Хлор в соленой воде очень эффективно разрушает такие пассивные оксидные пленки.

Средства и решения для обработки коррозии

Условия окружающей среды могут играть значительную роль в коррозии, но ее причины также могут быть связаны с производственными процессами, а обработка является значительным сектором сама по себе.Объем рынка антикоррозионных покрытий в 2015 году составлял 22,45 миллиарда долларов, а к 2021 году, по прогнозам, он достигнет 30,04 миллиарда долларов. В отрасли используются различные решения, и некоторые из ведущих защитных покрытий подробно описаны ниже.

Henkel

Поставщик автомобильной продукции Компания Henkel предлагает ряд технологий для защиты поверхностей от коррозии, включая услуги по предварительной обработке, оборудованию для управления технологическим процессом, нанесению металлических покрытий и обработке поверхностей автомобилей с защитой от коррозии.Решения Henkel оптимизированы для работы с различными приложениями и процессами, от шасси до кузова в белом.

Покрытие Bonderite (ранее Aquence) M-PP 937, например, обеспечивает защиту от коррозии для таких применений, как рамы автомобилей и компоненты шасси. Эпоксидно-акриловое уретановое покрытие обеспечивает высокий блеск, сохраняя при этом высокие характеристики при испытаниях в нейтральном солевом тумане (NSS) и испытаниях на циклическую коррозию OEM. Твердое покрытие обеспечивает производителям ряд преимуществ, включая экологическую устойчивость с очень низким содержанием летучих органических соединений, термостойкость, превосходную гибкость и ударопрочность, а также более низкие требования к техническому обслуживанию.

Преимущества автоосаждения по сравнению с традиционными операциями по нанесению покрытий включают значительно меньшее количество рабочей силы и оборудования, а также меньшее время цикла, энергии, обращения, упаковки и транспортировки. Его можно использовать в комбинированной последовательности отверждения с некоторыми верхними покрытиями из-за низкого содержания летучих органических соединений, и он является самоограничивающимся, поэтому его нельзя наносить чрезмерно. Покрытие также обеспечивает равномерную толщину всех деталей, включая края и сложные формы, без подтеков, потеков или провисаний.

Покрытия Henkel одобрены такими компаниями, как BMW, Volkswagen и PSA.

Surface Technology

Surface Technology — ведущий поставщик автомобильных покрытий и услуг по нанесению покрытий, среди клиентов которого — Jaguar Land Rover, BMW, Volkswagen и Toyota.

Услуги по нанесению покрытий включают порошковое покрытие, смазку сухой пленкой, цинк-никель, герметизацию пористости, цинкование и химическое никелирование. Применения включают блоки цилиндров и головки цилиндров, компоненты системы кондиционирования воздуха, гидроусилитель руля и тормозные трубопроводы, топливопровод и системы подачи топлива, а также тормозные суппорты.Помимо антикоррозионных свойств, их покрытия также обеспечивают износостойкость, защиту от истирания, истирания, электроизоляцию, где это необходимо, и стойкость к тепловой и серной коррозии.

BASF

BASF — еще один ключевой поставщик, предлагающий широкий спектр покрытий, красок и технологических процессов специально для автомобильной промышленности. В ее портфель электронных покрытий входят Cathoguard 800 и Cathoguard 900 — новейшие технологии, которые не содержат олова в соответствии с нормативными требованиями и содержат менее 1% растворителей.

Эти катодные электронные покрытия наносятся во время погружения в бак для гальванического покрытия и защищают края, поверхности и полости автомобиля от коррозии. Для получения катодного электронного покрытия используется электрический ток для постоянного нанесения краски на корпус или компонент. Покрываемая деталь фактически становится катодом с отрицательным зарядом. Частицы связующего покрытия действуют как катионы с положительным зарядом. В ванне катодного электронного покрытия частицы покрытия перемещаются к стальному телу или детали с помощью электрического тока и осаждаются.Этот процесс обеспечивает идеальное покрытие для защиты от коррозии, поскольку все полости и края могут быть покрыты равномерно.

Резюме

В отрасли с такими объемами отзыва неизбежны те или иные отзывы. Однако стоимость отнюдь не незначительна, а коррозия — одна из основных причин, по которым инициируются отзывы. Введение легких металлов в производство также поставило ряд новых задач, поскольку такие металлы, как магний, полезны для снижения веса, но подвержены коррозии.Для защиты различных материалов и компонентов от коррозии требуются различные подходы, и этот сектор автомобильной промышленности будет продолжать развиваться.

.