Как правильно оцинковать машину в домашних условиях. Что такое оцинковка. Цинкование больших деталей.

Проявления климата, являющиеся нормальными для определенной местности, крайне неблагоприятно сказываются на состоянии кузова автомобиля, если он не защищен специальным покрытием. Слой краски, которым покрывают машину, в процессе ее производства, является тем надежным защитным слоем, который бережет кузов от ржавчины. Повышенная влажность, перепады температур, дождь, снег стимулируют появление коррозии в тех местах, где нет слоя краски, или он нарушен, в результате образования сколов или царапин. Но, бывает, что и на новом автомобиле не на все участки нанесена краска – вот они-то и начнут портиться самыми первыми из всех деталей.

Помогает защитить кузов автомобиля от преждевременной коррозии его оцинковка или, еще говорят - цинкование. Собственно, в этом и состоит ответ на вопрос – зачем нужна оцинковка. Для защиты от коррозии.

Кузов автомобиля покрывают слоем цинка, потом, в результате реакции цинка с воздухом, на кузове образуется защитная пленка, которая становится барьером для проникновения кислорода к металлической поверхности кузова. Кислород не проникает – нет окисления, кузов не повреждается и служит долго.

Как узнать – оцинкован кузов или нет?

Чаще всего такой вопрос возникает при покупке б/у автомобиля. С новыми – там все просто: данную информацию можно посмотреть в документах к автомобилю. Если кузов оцинкован не весь, а частично, то это будет указано.

В случае покупки подержанного автомобиля, достоверно узнать, производилось ли цинкование, можно, если удастся найти на кузове участок, не покрытый краской, например, царапину. Если царапина старая, и на ней не появилась ржавчина, значит, кузов – весь или частично – был обработан. Свежая царапина, в этом смысле, не будет показательной, так как для появления коррозии все-таки требуется определенное время.

Видео: Ремонт участка коррозии на крыше автомобиля

Способы цинкования

Существуют следующие способы цинкования: 1) холодное, 2) горячее, 3) с использованием цинкрометалла, 4) гальваническое.

ХОЛОДНОЕ ЦИНКОВАНИЕ есть не что иное, как покраска кузова - только покраска высокого качества, при которой в краску вводятся антикоррозийные добавки.

ГОРЯЧЕЕ ЦИНКОВАНИЕ (называют еще "термическое") – очень надежный способ, применямый на производвах многих дорогих автомобилей. Суть способа следующая: когда лист металла прокатывают по конвейеру, тогда на него наносят сплав цинка.

ЦИНКОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ ЦИНКРОМЕТАЛЛА – уже старый способ, но он остается популярным, благодаря своей высокой надежности. Надежность состоит в том, что, если краска на кузове будет повреждена, то металл, все равно, сохранит свои антикоррозийные свойства. Суть метода: на металлические листы наносится краска, в основе которой цинк и вещество, замедляющее развитие процесса коррозии (ингибитор).

ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ЦИНКОВАНИЕ применяется для оцинковки только частей кузова. Суть способа: цинк наносится на металл с помощью электролиза. При гальваническом способе оцинковки, покрытие ложится ровно, деталь становится гладкой.

Первые три способа оцинковки самостоятельно сделать не возможно, поэтому опишем последний способ – гальванический, с помощью которого владелец авто вполне может оцинковать какую-либо часть кузова своими руками.

Процесс гальванического цинкования своими руками

Для процедуры понадобятся: проводящая жидкость (электролит), гальваническая ванна, источник тока и 2 электрода.

1. В качестве электролита, используется паяльная кислота (водный раствор хлорида цинка) – продается в готовом виде.
2. В качестве гальванической ванны, можно использовать емкость из пластика или стекла; в ванну нужно установить держатели для анода и катода.
3. Источником тока будет АКБ с лампой накаливания малой мощности, чтобы электролит не закипел в ходе процедуры цинкования; сила тока не должна превышать 1 А.
4. Электроды: 1) анодом будет служить пластина цинка, к которой от АКБ нужно подвести "+"; 2) катодом будет деталь, которую нужно будет цинковать, к ней, соответственно, нужно подвести "–".

Видео: Гальваническое цинкование детали кузова автомобиля

Если видео не показывает, обновите страницу или

Примечание. Для более равномерного покрытия детали цинком, лучше, чтобы анодов было несколько, и разместить их нужно со всех сторон от детали, на одинаковом от нее расстоянии.

Перед началом цинкования, деталь нужно подготовить: хорошо очистить и обезжирить. Затем опустить катод и аноды в гальваническую ванну и замкнуть цепь – начнется процесс оцинковки. Чем дольше цепь остается замкнутой, тем более толстым получается цинковое покрытие на детали. После завершения цинкования, нужно нейтрализовать остатки паяльной кислоты на обработанной детали – для этого ее промывают раствором соды.

Все мы прекрасно понимаем, что длительность службы автомобиля напрямую зависит от качества его кузова. И при покупке машины
на это в любом случае нужно обращать внимание.

А что делать, если авто, как говорится, из вторых рук, то есть б/у? Выход есть: можно оцинковать кузов, к тому же сделать
это можно и своими руками.

А стоит ли?

Ну, каждый решает сам. Стоит ли защищать кузов от коррозии, влияния всяких химических веществ? Или уж лучше напостой латать
корпус? А что, тоже вариант!

Кстати, производители авто предпочитают оцинковывать только нижнюю часть кузова, как самую ранимую. И производят анодную
защиту. Но цинк наиболее популярен, потому что дешевле.

Разновидности цинкования:

1. Гальваническое покрытие.
2. Холодная оцинковка, то есть покраска.
3. Термодиффузионный вариант.
4. Газотермическое напыление.
5. Горячая оцинковка кузова машины (или термическая).

Итак, оцинковываем кузова своей машины самостоятельно.

Для домашних условий подходят первые два варианта.

Холодное оцинковывание

Самый простой способ. Сначала подготавливаем поверхность: очищаем её от всяческой грязи, ржавчины там разной. Далее на
поверхность наносится специальный состав, как вы уже поняли, содержащий цинк. Этот состав включает в себя специальные
антикоррозионные краски с цинковым наполнителем, и специальную связующую жидкость. Эти два компонента смешиваются в
указанном в инструкции количестве. В инструкции так же должны быть указаны требования, касающиеся безопасного применения
состава, которые в обязательном порядке нужно соблюдать.

Гальваническое цинкование

Разберём самый обычный способ покрытия цинком отдельных деталей. Итак, поехали.

Покрытие изделий из металла цинком – наиболее простой, распространенный и дешевый метод защиты от коррозии. Цинкование в домашних условиях характеризуется легкой и доступной технологией.

1 Цинкование как способ коррозийной защиты металлов

В мировой практике из антикоррозийных металлических покрытий наиболее широко применяют цинковые. Это обусловлено относительно небольшой стоимостью цинка и достаточно высокой эффективностью получаемой защиты от внешней среды. В тоже время, технологический процесс нанесения покрытия, называемый цинкование, характеризуется низкими затратами. В атмосфере цинк взаимодействует с кислородом, в результате чего на его поверхности образуется тонкая оксидная пленка, предохраняющая защищаемый металл от губительных воздействий внешней среды. Способов цинкования металлических деталей несколько:

• горячий;
• газо-термическое напыление;
• термодиффузионный;
• холодный;
• гальванический.

Выбирают метод цинкования, исходя из условий последующего использования изделия и желаемых свойств защитного слоя. Для одной детали может применяться несколько видов покрытия. Чтобы результат был качественным во всех случаях, важен правильный подбор толщины покрытия из цинка, зависящий от температуры и времени процесса. Следует помнить, что оцинкованная металлическая деталь не должна подвергаться каким-либо механическим воздействиям.

2 Технологии различных методов цинкования

Горячее – покрытия наносят погружением в емкость с расплавленным цинком, температуру которого поддерживают в интервале 460–4800 °С. Горячецинковые покрытия по долговечности, качеству – одни из лучших, а по объему производства находятся на 2 месте. Технологический процесс энергозатратен и сложен в плане обеспечения экологической безопасности, что обусловлено использованием химических способов подготовки поверхности и наличием расплавленного цинка.

Газо-термическое напыление – порошкообразный или проволочный цинк расплавляют и напыляют в газовом потоке на металл обрабатываемой детали. Этот метод оптимален для антикоррозионной защиты крупногабаритных металлических конструкций, которые не умещаются в гальваническую или с расплавом цинка ванну. Частицы расплавленного цинка ударяются о поверхность изделия и, деформируясь, образуют пористое ("чешуйчатое") покрытие, которое, как правило, требует обработки порозаполнителем (лакокрасочным материалом). Комбинированное покрытие не теряет защитных качеств в различных средах (атмосфера, вода морская и пресная) 30 лет и более.

Термодиффузионное (шерардизация) – цинковое покрытие получают за счет проникновения атомов цинка в железную подложку с образованием железноцинкового сплава, имеющего сложную структуру. Эффект достигается благодаря тому, что атомы цинка при температурах свыше 2600 °С переходят в паровую фазу. Процесс проводят в замкнутом объеме муфелей или реторт, заполненных обрабатываемыми деталями и порошковой цинкосодержащей смесью. Технологию используют, когда необходимо получить слой цинка толще 15 мкм (обычно 25–110 мкм). Метод экологически безопасен. Покрытие беспористое, с высокой адгезией, защитная способность выше, чем у полученного гальваническим методом в 3–5 раз, и сопоставима со стойкостью горячецинкового.

Гальваническое – обеспечивает создание очень гладкого и точного покрытия, которое наносят при электрохимическом воздействии. Метод применим не только для электропроводящих материалов, но также и для неэлектропроводящих. Получаемое покрытие равномерное, точного размера, декоративного вида, блестящее, толщина, как правило, не превышает 20–30 мкм. Технология – цинковые пластины и обрабатываемую конструкцию погружают в резервуар с электролитом, а затем подключают к источнику постоянного тока. В процессе электролиза анод из цинка растворяется, а его молекулы оседают на поверхности изделия. Электрохимический метод связан с образованием опасных отходов.

Холодное – окраска изделий из металла грунтами, насыщенными высокодисперсным порошкообразным цинком (в готовом покрытии содержится 89–93 % цинка). Метод отличается высокой технологичностью, является самым простым, в настоящее время широко распространен. Очень эффективен для изделий, конструкций, которые нельзя обработать иным способом – закрепленные линии передач, трубы, элементы нефтяной аппаратуры, железнодорожных путей, дорожных ограждений, фурнитуры для мебели и прочие стационарные, неподвижные, труднодоступные объекты. "Холодное" покрытие может прослужить дольше, чем "горячее", в 3–4 раза. Недостатки – относительно низкая стойкость к различным механическим воздействиям и высокие требования к санитарно-гигиеническим условиям работы маляров из-за применения органических растворителей.

Все приведенные методы применяются в промышленных масштабах. Последние 2 можно реализовать самостоятельно с соблюдением необходимых мер безопасности.

3 Гальваническое цинкование в домашних условиях

Цинкование в домашних условиях – процедура, требующая большой точности и аккуратности. Источником тока может служить зарядное устройство на 2–6 А, 6–12 В или автомобильный аккумулятор. Для изготовления электролита, теоретически, можно использовать любую соль, способную растворяться в воде. Однако на практике проще сделать раствор соли цинка. Его состав:

• 200 г сернокислого цинка;
• 50 г сернокислого аммония или магния;
• 15 г уксуснокислого натрия;
• 1 л воды.

Можно воспользоваться аккумуляторным электролитом (водный раствор серной кислоты), в который необходимо поместить цинк. Когда реакция прекратится, кислота преобразуется в соль, а цинк останется. Если раствор кислоты окажется чрезмерно концентрированным, то на дне появится осадок (кристаллический сульфат цинка). Раствор в этом случае слегка разбавляют водой. Важно помнить, что электролит – опасный яд, с которым следует работать крайне осторожно и в защитной одежде. Помещение, где ведутся работы, должно хорошо проветриваться.

Подбирают посуду из винипласта или стекла. Когда деталь небольшая, то подойдет даже литровая банка. Предусматривают возможность прикрепления на ней изделия и электрода из цинка. Электролит процеживают и заливают в емкость. Деталь, предназначенную для цинкования, необходимо тщательно очистить и обезжирить. Сделать это надо как можно лучше, чтобы цинк лег ровно и прочно. Затем деталь на 2–10 секунд опускают в раствор, после чего сразу промывают под проточной водой. Эту процедуру называют химическим активированием. После этого приступают к анодированию изделия.

Цинковый электрод изготавливают из куска цинка, для чего в нем просверливают отверстие и подвешивают его на медной проволоке. Электрод должен соответствовать следующим требованиям:

• площадь поверхности сопоставима с площадью изделия;
• форма плоская и удобная для размещения в емкости.

Для подключения к источнику питания используют медные провода. Минус подводят к детали, а плюс к цинковому электроду, который "растворится", а на изделии образуется слой цинка. Время обработки – 10–40 минут.

4 Параметры домашнего гальванического цинкования

Самым сложным в работе является подбор режима цинкования. От него зависит качество покрытия детали. На нее либо осядет цинковый порошок, беспрепятственно удаляемый тряпкой, или прочный слой, который долго прослужит.

Факторы, определяющие добротность покрытия:

1. Плотность тока – величина силы тока, поделенная на площадь поверхности изделия. Должна быть 0,5–10 А на 1 квадратный дециметр (оптимально 1,5 А/дм 2). Регулятором напряжения добиваются не слишком бурного протекания реакции. Если с поверхности изделия пузырьки будут идти чрезмерно активно, то покрытие получится неровным и слабым.
2. Температура электролита должна быть комнатной (18–25 °С).
3. Плотность электролита – варьируется в широком диапазоне (от нуля и до величины растворимости солей цинка).
4. Геометрия изделия – у детали сложной формы, в зависимости от удаления различных ее фрагментов от цинкового электрода, может быть существенная разница в толщине покрытия разных участков (слабое покрытие в углублениях, а на острой кромке образуются наросты).

Исходя из выше описанного, целесообразно расстояние до электрода увеличить, использовать 2 цинковых анода, деталь покрутить, поэкспериментировать. Цинкование возможно проводить в 2 или 3 слоя с сопутствующим удалением образовавшихся наростов.

5 Холодное цинкование своими руками

Холодное цинкование – нанесение покрытия в виде краски. В этой формулировке заложен основной смысл используемого материала – это не краска, содержащая цинк, а именно этот металл в виде краски.

Для холодного цинкования на рынке можно найти большое множество материалов от различных производителей. У многих составов иногда основные характеристики (содержание цинка, к примеру) варьируются в широких пределах. Соответственно, эффективность их применения тоже может меняться. Некоторые составы очень требовательны к качеству подготовки поверхности металла, у других недостаточная сила адгезии с деталью, и они легко отслаиваются, какие-то обладают низкой эластичностью и покрываются паутиной трещин, есть такие, которым нужен фирменный растворитель, для нанесения ряда материалов требуется специальное оборудование, бывают не совместимые с финишными покрытиями.

Все предлагаемые материалы включают два компонента, поставляемых в отдельных упаковках – цинковый порошок и связующий жидкий компонент. Перед применением оба вещества смешивают согласно нормативам, указанным в документах на краску. Пропорции "порошок"-"связующее" бывают от 1:1 до 3:1. Средство наносят при температуре 5–40 °С и влажности воздуха 30–98 %. Во время работ и после их проведения помещение тщательно проветривают. Необходимо использовать средства индивидуальной защиты.

• содержание мелкодисперсной химически чистой цинковой пудры 96 %;
• быстро сохнет – до нанесения следующего слоя требуется выждать 30 минут;6 Основные требования к холодному цинкованию дома

  Важная составляющая – жидкий цинк предварительно перемешивают. Из-за большой плотности составы сильно раcслаиваются и непосредственно перед использованием их необходимо тщательно перемешать до получения однородной массы, жидкости. Кроме того, чем качественней подготовлен к нанесению покрытия металл, тем долговечней будет защитный цинковый слой. Поэтому лучше всего произвести механическую зачистку детали с последующим обезжириванием.

  

  Оцинковка, нанесенная на такое изделие в 2 слоя, прослужит минимум 10 лет. Очередной слой делают всего через 30 минут после предыдущего. Перед нанесением финишных покрытий и ЛКМ необходимо выдержать 24 часа (чтобы остатки растворителя полностью улетучились). Холодное цинкование, своими руками проведенное с соблюдением технологии и инструкции по применению состава, по качеству и надежности не уступает фабричному исполнению.

Для защиты автомобиля от пагубного воздействия коррозии существует много способов. Одним из них является цинкование кузова, которое в странах зарубежья применяется уже более 30 лет. Отечественное производство также не стоит на месте и постепенно внедряет эту технологию. Но большинство подержанных автомобилей не имеют такой защиты, поэтому вполне резонным является вопрос о самостоятельной оцинковке кузова, или хотя бы самых уязвимых его элементов.

Что же представляет собой оцинковка автомобильного кузова? На первый взгляд все достаточно просто. Оцинковка – это покрытие поверхности металла цинкосодержащим веществом, которое направлено на ограничение воздействия разрушительной коррозии. Сложность состоит в том, что оцинковать кузов далеко не так просто, как кажется. Это сравнительно дорого, хлопотно и сложно с технологической стороны.

Однако оцинковка все же применяется, и постоянно развивается, особенно это характерно для зарубежных автомобилестроительных компаний, которые покрывают защитным составом свои автомобили уже не одно десятилетие. Такое внимание к оцинковке можно объяснить наличием преимуществ, которые получает кузов автомобиля после соответствующей обработки.

Главное достоинство – это устойчивость к воздействию коррозии. Слой цинка сам по себе никак не реагирует на воздействие влаги и солей, которые постоянно атакуют металл. Он создает барьер, который защищает сталь от разрушающего воздействия агрессивной среды.

Помимо этого к преимуществам можно отнести долговечность такого покрытия. Никакая другая обработка против коррозии не сравняется по сроку службы с цинковым покрытием.

Многие автомобилестроительные компании уже на этапе производства цинкуют кузова своих автомобилей. Некоторые подвергают такой обработке полностью весь кузов. Другие цинкуют только некоторые элементы. Бывают и такие, которые обрабатывают несколько деталей полностью, а остальные только с одной стороны. Такой обработке, например, подвергаются кузова отечественной Лады Калины и некоторые модели европейских производителей.

На сегодняшний день производитель гарантирует, что при производстве Калины оцинковке подвергается около 40% всей поверхности кузовных деталей. Некоторые из них обрабатываются методом полного погружения в гальваническую ванну. Другие, менее уязвимые, покрываются только с внутренней стороны, где отсутствует полноценное лакокрасочное покрытие. Производитель утверждает, что те элементы Калины, которые не подвергаются цинкованию, защищены слоем грунтовки. Помимо этого, гниение внутренней части кузова выявить намного сложнее, поэтому основной упор делается именно на них.

Помимо Калины стоит привести в пример несколько зарубежных моделей, которые также подвергаются полной или частичной оцинковке. Среди них можно выделить следующие модели:

• Многие модели обрабатываются термическим методом цинкования;
• Volvo;
• некоторые модели Ford;
• Audi и нижеприведенные производители используют гальваническую оцинковку своих автомобилей;
• Honda;
• Alfa Romeo;
• Mersedes;
• Peugeot;
• Toyota и другие.

Некоторые из приведенных производителей цинкуют полностью весь кузов своих моделей. Это значительно добавляет им стоимости, однако, и срок их службы вырастает в разы.

Отдельно несколько слов стоит сказать о способах цинкования автомобиля. Тут применяется три основных способа:

• Термический – заключается в погружении кузова в емкость со специальным цинкосодержащим раствором, который разогревается до определенной температуры;
• Гальванический – деталь или кузов целиком погружается в ванну с растворенным в ней цинком. Сама деталь подсоединяется к отрицательному электроду, а корпус емкости к положительному. Таким образом, положительно заряженные частички цинка присоединяются к металлу кузова;
• Холодное цинкование – очень похоже на предыдущий метод. Однако деталь не погружается в емкость, а обрабатывается цинкосодержащим электродом, который также подключается к положительной клемме источника питания.

Последние два метода часто применяются для цинкования кузова автомобиля своими руками в домашних условиях. При этом самостоятельная гальваническая обработка применяется гораздо реже в силу своей сложности и дороговизны. Эти методы стоит рассмотреть более детально, так как их вполне реально осуществить своими руками в гаражных условиях.

Оцинковка автомобильного кузова такими методами начинается с приготовления цинкосодержащего раствора. Для этого понадобится серная кислота и чистый цинк. Все это можно купить на автомобильном рынке или в магазинах радиолюбителей. Также понадобится источник питания – подойдет обычный автомобильный аккумулятор или зарядное устройство. Еще понадобится емкость соответствующих размеров, устойчивая к воздействию кислоты.

Для приготовления цинкосодержащего раствора нужно положить в подготовленную емкость кусок цинка из расчета примерно 400 г металла на 1 литр. Далее в емкость маленькими дозами заливается кислота. При этом следует придерживаться техники безопасности – обязательно нужно защитить глаза, органы дыхания и руки.

Когда цинк растворится, необходимо будет убедиться, что кислота полностью среагировала, для чего в полученный раствор следует добавить еще кусочек цинка.

Если реакции с выделением пузырьков не наблюдается, то раствор можно считать готовым к использованию. Полученный состав можно использовать как для гальванического метода оцинкования своими руками, так и для холодного. Как это сделать, в нескольких словах описано далее.

Обрабатываемая деталь автомобиля соответствующим образом подготавливается. Удаляются следы коррозии и старого лакокрасочного покрытия. При очистке не стоит пользоваться агрессивными составами для удаления краски. Если все же без них обойтись не удалось, то деталь следует обработать водным раствором соды.

Далее подготавливается необходимое количество цинкосодержащего раствора и соответствующая емкость. К детали подсоединяется отрицательная клемма аккумулятора, и она погружается в раствор. Сама емкость подсоединяется к положительной клемме и подается напряжение. Для удачного цинкования небольшой детали будет достаточно напряжения в 12 В и силы тока около 1 А. Результатом обработки должна стать деталь с равномерным серым покрытием. Далее элемент вынимается и тщательно ополаскивается в водном растворе соды.

Для обработки крупных деталей применяется метод холодной оцинковки. Для его реализации понадобится ранее описанный раствор и электрод с кусочком цинка на конце. Электрод заворачивается в тряпку и подсоединяется к положительной клемме источника питания. Сама деталь подсоединяется к отрицательной клемме аккумулятора.

Весь процесс цинкования своими руками сводится к следующему – электрод смачивается подготовленным раствором и уже им обрабатывается металл до получения равномерного слоя цинка серого цвета.

Зачищаем шкуркой место повреждения. Если появилась мелкая ржавчина, ее нужно удалить. Цинк на ржавчину ложиться не будет.

На упаковке должно быть написано: Элемент питания с солевым электролитом и марганцево -цинковой системой.

Снимаем с батарейки гламурную наклейку.

Вскрываем брюхо батарейке и вытряхиваем потроха.

Нам нужен только сам контейнер батарейки, т.к. он из цинка.

Отрезаем кусок цинка от контейнера батарейки. Цепляем к нему провод с крокодилом, который потом набросим на плюсовую клемму аккумулятора.

Заматываем цинковую пластину тряпкой, марлей, тампоном, короче чем угодно, главное чтобы небыло прямого контакта с кузовом автомобиля в дальнейшем.

Затем нам понадобится паяльная кислота.

Кидаем крокодил на плюсовую клемму аккумулятора автомобиля, смачиваем тампон (тряпку) паяльной кислотой и начинаем наносить круговыми движениями на повреждение цинк.

Ниже фотки с разных ракурсов по итогам операции.

По окончанию оцинковки место повреждения желательно промыть водой или слабым раствором соды.

p.s. Имейте ввиду, что процесс цинкования сопровождается большим выделением тепла и тряпочка подгарает. Вы имейте это ввиду, и поглядывайте за возможными дырками, чтобы небыло прямого короткого замыкания цинковой пластины и кузова автомобиля.

Напоследок фото повреждения спустя год не выложил. Не нашел фотку на момент творческого порыва, когда писал этот отчетик. Ситуация с местом оцинковки не изменилась. Ржавчина не поползла, все осталось как после цинкования. Постараюсь фотографию "спустя год" доложить в этот обзор или в комментарий.

С уважением,
Всеволод Фомин, команда Формула4х4.