Разновидности цинкования кузовов автомобилей

Дата публикации: 20 октября 2018 .
Категория: Автотехника.

Коррозия является главным врагом каждого автомобиля. Влага, скачки температурных режимов, реагенты, рассыпаемые на дорожном полотне, все это негативно сказывается на состоянии кузовных элементов авто. Есть много методов защиты поверхностей от негативного влияния окружающей среды, но, считается, что цинкование – это наиболее действенный способ, который уже довольно давно применяют многие крупные автопроизводители. Оцинковка действительно очень эффективна и обладает массой положительных сторон.

Цинк (Fn) способен образовывать на поверхности слой, который защитит кузов машины от всех агрессивных компонентов, способных его повредить. Одновременно с этим покрытие выполняет функции герметика. Однако есть у такого метода защитной обработки и свои недостатки. Например, очень сложно обеспечить нужное сцепления цинка и металла, ввиду их разных свойств. При этом слой Fn должен быть четко рассчитан, так как за год разрушается от 0,85 до 6 мкм цинковки. Поэтому если производитель дает гарантию в 10-15 лет, то цинк должен быть нанесен слоем не менее 10 мкм. Также много зависит и от определенного типа обработки.

Термическое цинкование

Горячий метод обработки считается самым затратным для производителя, поэтому обычно такой защитой обладают только флагманские модели от именитых автоконцернов. Впервые термическое цинкование было разработано еще в 19742 году, и за долгие годы эта технология осталась неизменной:

• Металлическая конструкция погружается в расплавленный горячий металл (при температуре не менее 450 градусов). Когда само основание и состав, в котором оно находится, разогреваются до одинакового уровня цинк проникает в поверхность металла и крепко сцепляется с ним воедино (благодаря этому решается проблема адгезии).
• Чтобы слой цинка равномерно осел на поверхности, изделие постоянно находится в плавном движении. Это также позволяет гарантировано заполнить составом все щели и раковины.
• Готовое изделие с защитным слоем из так называемого псевдосплава со сталью извлекается из состава.
• Частицы цинка вступают в реакцию с кислородом, образуя тем самым оксид. Под влиянием углекислого газа образуется химически инертная пленка карбоната цинка.

Первой машиной, которая могла похвастаться полностью оцинкованным кузовом путем термической обработки стала Audi 80. После этого знаменитый концерн стал выпускать большую часть моделей именно с такой обработкой. При этом в зависимости от конкретного авто от Audi слой цинка может составлять от 2 до 10 мкм.

Плюсы и минусы термического цинкования

Среди основных преимуществ стоит выделить:

• Высокую скорость обработки.
• Однородность получаемого защитного слоя.
• Прочность кузова увеличивается на 50% (но, все зависит от качества обработки и толщины слоя).
• Качество покрытия не зависит от сложности обрабатываемой зоны. Например, кромки и углы будут также надежно защищены.
• Перед обработкой изделие не требует предварительной подготовки.
• Горячий метод нанесения цинка позволяет создавать слой толщиной от 2 до 100 мкм.
• У машин, прошедших полную обработку гарантия стойкости кузовной конструкции составляет порядка 15 лет.

Полезно! Термическую обработку применяют концерны Porsche, Volvo и Ford.

Но, есть и минусы. Например,:

• Это довольно затратный метод обработки. Нужно подготовить оборудование для конвейера, приобрести погружные ванны огромных размеров и многое другое.
• Чтобы постоянно поддерживать нужную температуру в ванне требуются значительные энергозатраты.
• Производство такого типа негативно влияет на экологическую обстановку, поэтому производителю нужно предпринять меры, чтобы не загрязнять атмосферу или постоянно платить крупные штрафы.
• После цинковой обработки требуется выполнение сварочных работ, сверлятся отверстия. Все это нарушает защитный слой.
• Неправильно выполненная обработка только ускорит процесс разрушения кузова.

Гальваническое цинкование

Этот метод позволяет получить защитный слой от 2 до 40 мкм (на практике толщина не превышает 15 мкм). Если говорить о технологическом процессе, то он значительно отличается от тепловой обработки:

• Кузов машины (или отдельная деталь) опускается в кислотный раствор, содержащий цинк в виде сульфатов, хлоридов, цианидов, аммиакатов и прочих типов.
• Ванна подключается к плюсовой клемме, а сам металлическая деталь для обработки – к «минусу» источника питания.
• В раствор подается постоянный ток, благодаря чему происходит электролиз. Цинк растворяется и соединяется с кузовным элементом.

Полезно! Гальваническая обработка чаще всего применяется европейскими и азиатскими производителями.

Этот метод отличается более высокой производительностью и плотностью наносимого слоя. Однако, есть у него и очень весомые недостатки:

• Требуется тщательная предварительная обработка кузова.
• Худшие показатели (если сравнивать с термическим методом) адгезии с металлом.
• Если процедура проведена неправильно (или даже при самой незначительной ошибке), то есть риск того, что сталь изменить свои электрохимические свойства, что приведет к ее более быстрому разрушению. По той же причине практиковать самостоятельную кустарную обработку не стоит.

Важно! Чтобы получить высокий уровень обработки требуется предпринять дополнительные протекторные меры. Комплексный подход применяют только два производителя: BMW и Mercedes-Benz.

Холодное цинкование

Это относительная простая процедура, в процессе которой на кузов или отдельный элемент наносится специализированный состав (краска или грунтовка) с мелкодисперсным цинком, отвечающий четко заданным характеристикам. В итоге формируется защитный слой, который хоть немного и уступает по качеству гальваническому и горячему методу обработки, все же позволяет добиться высокого уровня защиты.

Полезно! Такой метод обработки берут на вооружение европейские производители, нацеленные на массового потребителя, а также азиатские концерны.

Если говорить о плюсах, то холодное цинкование не требует больших финансовых затрат для производителя. При этом не нужно производить подготовительную обработку. Холодная цинковка обеспечивает хорошую адгезию и наносится на детали любой формы. Производственный процесс не сказывается негативно на окружающей среде.

Полезно! Оцинковка бывает полной, частичной или проводится обработка только узловых соединений.

Но, качество готовой продукции ниже. Хоть производителям и удается добиться хорошей степени защиты, этого недостаточно для того, чтобы кузов на протяжении долгого времени оставался устойчивым к механическому и химическому воздействию.

Цинкометалл

Эта технология подразумевает обработку не готового изделия, а самого металла в процессе его изготовления. Для этого в сталь добавляются неорганические и органические полимерные примеси с высоким содержанием Fn, а также его оксидов. После завершения производства металла его формуют, штампуют, проводят сварочные работы и прочее. Все это никак не влияет на качество защиты.

Однако цинкометалл значительно уступает тепловой и гальванической обработке. Поэтому его чаще применяют при производстве машине дешевого сегмента. Например, большим «фанатом» цинкометалла является концерн КИА.

В связи со всем вышесказанным, оцинковка действительно способна значительно улучшить характеристики кузова авто. Однако, качественная обработка влияет на конечную стоимость машины. Поэтому возникает закономерный вопрос.

Так ли необходима оцинковка

Безусловно, если спросить мнения владельца Audi 80, BMW, Volkwagen или Mercedes-Benz, то он скажет, что благодаря оцинковке кузов машины уже долгое время остается нетронутым ржавчиной. Даже при тяжелых условиях эксплуатации машина не страдает от разрушения кузовных частей. Тут все понятно, такие крупные производители действительно способны потратить миллиарды на то, чтобы организовать качественный производственный процесс.

Но, если речь идет о более маленьких концернах, то все может в корне поменяться. Например, все минусы оцинковки ощутили на себе владельцы Peugeot 307 с односторонней горячей оцинковкой. Такая обработка не только не смогла предоставить нужный уровень защиты, но и даже привела к тому, что кузов машины покрывался коррозией намного быстрее, чем металл, не покрытый цинком.

Это объясняется тем, что некачественная (а иногда даже и хорошая) оцинковка обладает следующими весомыми недостатками:

• Говорить о реальной защите можно только в том случае, если была выполнена полная оцинковка с точным соблюдением технологического процесса.

Полезно! В таблице ниже приведены автомобили, прошедшие оцинковку (частичную или полную) и уровень их защиты.

• Если обработка некачественная, то это сократит срок службы авто на 3-4 года.
• Есть риск, что коррозия будет проникать под оцинкованный слой и распространяться там совершенно незаметно для автовладельца.
• Слой цинка со временем стирается, поэтому придется его периодически обновлять.

Некоторые производители, чтобы набить цену на свою продукцию, часто говорят о том, что кузов машины оцинкован. Проверить это очень просто, достаточно взглянуть в технические характеристики. Если там написано просто «оцинковка», то максимум защитным слоем были покрыты пороги и днище машины. Только фраза «полная оцинковка» является гарантом того, что весь кузов прошел качественную обработку.

В заключении

Самое удивительное, что если хорошенько обработать авто антикором, то такое покрытие по своей долговечности и устойчивости к повреждениям будет ничем не хуже оцинкованного. Поэтому в погоне за лучшим, стоит несколько раз подумать.

Типы цинкования кузова автомобиля

В машиностроении, при обработке кузова, помимо полного или частичного оцинковывания, различают и другие типы и виды цинкования кузова автомобиля.

Существует огромная разница, как был оцинкован тот или иной кузов машины даже в рамках одной марки.

1. Горячая оцинковка

Лучший вид цинкования. Данная термическая технология наиболее устойчива к коррозии в процессе эксплуатации машины с такой оцинковкой.

Заранее подготовленный и сухой кузов опускают в ванну с расплавом цинка температура которого от 400 до 450 градусов С.

Высокая устойчивость от коррозии даже после повреждения кузова. При незначительных повреждениях кузова, место в котором образовался скол, может со временем затянуться тонким слоем цинковых отложений (процесс самовосстановления).

Процедура дорогостоящая, которая значительно увеличивает цену автомобиля и производители используют её в основном для автомобилей премиум и бизнес-класса. Горячее цинкование обеспечивает толщину цинкового покрытия в пределах 2-15 мкм.

Результаты тестов автомобилей сошедших с конвейера с одинаковым повреждением (крестиком) на нижней части передней правой двери. Испытания проводились в лаборатории. Условия в камере с горячим соляным туманом, на протяжении 40 дней соответствуют — 5 годам обычной эксплуатации.

Автомобиль с горячей оцинковкой
(толщина слоя 12—15 мкм)

2. Гальваническая оцинковка

Кузов купают в ванне с цинксодержащим электролитом, где под воздействием электрического тока цинк осаждается на поверхности металла.

Такая обработка менее устойчива к коррозии, но обеспечивает равномерность покрытия, блестящий, декоративный характер поверхности с неизменными размерами.

Практически все производители, применяющие один из вышеупомянутых методов, отмечают наличие цинкового покрытия в технических характеристиках автомобилей и дают отдельную гарантию на кузов от сквозной коррозии.

Автомобиль с гальванической оцинковкой
(толщина слоя 5—10 мкм)

3. Холодная оцинковка

В последние годы этот метод получил широкое распространение среди недорогих марок. Цинкование происходит путем окраски кузова анафорезными грунтами с высоким содержанием высокодисперсного цинкового порошка (содержание цинка в готовом покрытии 89-93%).

Холодное цинкование является смесью цинкования с нанесением лакокрасочного покрытия. При эксплуатации такого кузова отмечается очень слабая устойчивость к коррозии.

Производители бюджетных моделей автомобилей часто используют такую оцинковку при производстве, чтобы не завышать конечную стоимость продукта. Зачастую производитель — лукавит, называя кузов такой машины оцинкованным, что активно используется в рекламных целях.

Автомобиль с холодной оцинковкой
(толщина слоя 10 мкм)

Метод заключается в покрытии стали на стадии проката, грунтом состоящим из подслоя оксидов содержащих цинковые частицы и богатый цинком органический верхний слой.

Из такого метала без проблем можно изготовить кузов. Материал хорошо поддается сварке, формовке, покраске и совместим с обычно используемыми клеями. Покрытие при этом не теряет свои защитные свойства.

Цинкрометалл хорош там где нет высокой влажности, но при эксплуатации его на машинах в реалиях нашей страны отмечается очень низкая защита от коррозии, особенно в местах повреждения. Данный тип цинкования распространен лишь среди немногих недорогих марок.

Автомобиль с цинкрометалом

Автомобиль без оцинковки

Определение вида оцинковки

При покупке подержанного автомобиля, доказать или опровергнуть наличие так называемой оцинковки можно только с помощью дорогостоящих испытаний и специального оборудования.

Сильно сократить время перед покупкой, можно воспользовавшись готовым сервисом с информацией об оцинковке по каждой из моделей продаваемых в России марок авто.

При покупке нового автомобиля, уделите больше внимания наличию гарантии производителя на кузов, нежели громким фразам об оцинковке в рекламных материалах.