Катодная (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.

Ржавчина на дверях авто

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.

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.

Источники: http://okuzove.ru/poleznye-stati/katodnaya-elektroximicheskaya-zashhita-avtomobilya-ot-korrozii.html

Коррозия преследует металлический кузов автомобиля, начиная с момента его рождения. Замедлить этот процесс можно при помощи катодной защиты и оцинковки.

Помимо химической коррозии, когда в реакции окисления металла участвует кислород и содержащиеся в воздухе химические примеси, железо страдает еще и от коррозии электрохимической.

Вода, попадающая на поверхность металла, содержит различные растворенные соли, представляя собой электролит. При контакте металла с электролитом возникает электрический ток, запускающий электрохимическую реакцию, медленно, но верно превращающую метал в оксид железа (ржавчину).

Законы природы отменить невозможно, металл неизбежно будет окисляться. Единственный способ замедлить его разрушение – поставить между ним и окружающей средой своеобразный барьер.

Оцинковка кузова

Защита металлических поверхностей путем нанесения на них цинкового покрытия является одним из самых надежных технологий защиты их от коррозии. Горячее цинкование выполняется путем окунания металлической детали в емкость с расплавленным цинком.

Для гальванического цинкования используется эффект гальванизации, при котором на поверхности металла, погруженного в специальный раствор, сквозь который пропущен электрический ток, образуется тонкий слой цинка.

Метод холодной оцинковки заключается в нанесении на поверхность металлической детали грунтовки или краски, содержащей мелкодисперсный цинк.

Часто в целях защиты кузова от коррозии при его изготовлении используют цинкрометалл, представляющий собой стальные листы, которые еще до изготовления из них деталей покрывают слоем цинка, после чего подвергают сварке, штамповке и покраске.

Следует различать понятия «полная оцинковка кузова» и «оцинковка кузова». В первом случае защитным слоем покрыта вся поверхность кузова, во втором – лишь наиболее чувствительные к коррозии детали (пороги и днище).

Катодная защита

Технология катодной защиты базируется на свойстве более активного металла (анода) под воздействием электрического тока спускать электроны, которые менее активный металл (катод) присоединяет к своим ионам. В результате анод будет истощаться и корродироваться, а поверхность катода – покрываться защитным слоем из металла анода.

На практике это выглядит так: к поверхности кузова крепится пластина из цинка или магния, к ней подается положительный потенциал порядка 0,2 В, а к кузову автомобиля – такой же, но отрицательный.

В результате частицы цинка или магния под воздействием электрического тока будут переноситься с пластины анода на поверхность кузова, защищая его от коррозии. Процесс защиты будет протекать до тех пор, пока «жертвенный электрод» (анод) полностью не истощится и не разрушится.

Метод катодной защиты используется для труднодоступных частей кузова, защитить которые от ржавчины другими способами не предоставляется возможным. К ним относятся внутренние части крыльев, багажника, капота, порогов, днища, дверок и потолка салона.

Кроме рассмотренных технологий защиты кузова от коррозии, широко используются нанесение на поверхность металлических деталей воска, парафина и жидких масел, обработка днища, порогов и колесных ниш мастиками и жидким пластиком, нанесение полимеров на арки колес и кромку капота, грунтование, покраска, барьерная защита и ламинирование. Однако, все это – тема отдельной публикации.

Источники: http://goodmaster.com.ua/avtomobil/kak-zashhitit-kuzov-avtomobilya.html

авто При покупке автомобиля первое, чему мы уделяем внимание - состоянию кузова. Появление ржавчины отпугивает автолюбителей и заставляет задуматься о необходимости продажи. Наименьшей стойкостью к коррозии отличаются автомобили российского производства, которые покрываются ржавыми «пятнами» уже через 4-6 лет после начала эксплуатации. Машины из Европы устойчивее и поддаются коррозии медленнее.

Влияние на стойкость кузова имеет и регион, где эксплуатируется автомобиль. Жители прибрежных регионов применяют специальную высокочастотную обработку (такой метод популярен в Японии). В России популярна антикоррозийная обработка или оцинковка кузова. Но есть и другой вариант - катодная (электрохимическая) защита. В чем же ее сущность? Как правильно применяется защита?

Для защиты машины от ржавчины стоит понимать принцип данного процесса. Простыми словами коррозия - формирование ржавчины. Чтобы разобраться с причинами, стоит вспомнить физику со школьной скамьи.

Каждый проводник выступает в роли передатчика электронов. Если представить проводник визуально, то это какое-то металлическое тело, окруженное облаком многочисленных электронов, покидающих «убежище» под действием энергии тепла. При отсутствии помех эти же электроны приходят обратно к проводнику. Если металлические элемент окунуть в электролит, то атомы металла (со знаком «+») переходят в новый состав. Итог действия - приобретение металлом потенциала, доступного для измерения.

Особо активна коррозия в электролитической жидкости, если проводник имеет меньшую активность. Металлический элемент, обладающий большей активностью, выступает в роли анода, а меньшей - катода. В процессе взаимодействия корродирует анод. Появление ржавчины (коррозия) проходит посредством протекания следующих реакций - восстановления и окисления. При этом восстанавливается катод, а разрушается (покрывается ржавчиной) анод.

Если поместить металл в водную среду или обеспечить контакт с проводником, обладающим меньшей активностью, то происходит процесс коррозии. Ситуация усугубляется, если в воде присутствует соль. Последняя делает электролит проводимым, а это приводит к еще большей скорости окисления. Если сравнивать с автомобилем и дорожными условиями, то зимой транспорт сталкивается с описанными выше проблемами. Металл контактирует с водой и специальным составом, которым покрываются дороги. Опасны для металла и кислотные дожди, которые стали обычным явлением для многих регионов страны.

Главный показатель - скорость покрытия ржавчиной. Здесь есть специальный параметр, позволяющий определить стойкость того или иного металла к коррозии. Классическое железо характеризуется скоростью коррозии, равной - 0.03-0.05 мм в год. Это значит, что после пяти лет эксплуатации металл становится тоньше на 0.15-0.25 мм. Если никаких действий не предпринимать, то на кузове может образоваться дырка, на устранение которой пойдет немало средств.

Из рассмотренного выше напрашивается вывод, что для защиты металла от коррозии достаточно превратить его из анода в катод. Автолюбители часто используют простой вариант - они покрывают кузов специальной защитой. Но последняя эффективна только на неповрежденном кузове. Появление трещины или царапины на ЛКП приводит к контакту металла с менее активным проводником. Итог - появление коррозии. Катодная защита отличается большей эффективностью, ведь она меняет роль кузова автомобиля, превращая его из подверженного разрушению анода в стойкий катод.

При использовании катодной защиты роли распределяются следующим образом:

• Катод - корпус транспортного средства;
• Анод - пластинки, металлические конструкции и прочие токопроводящие поверхности (покрытие на дороге в том числе).

Между защищаемым от коррозии металлом и внешней частью анода появляется ток. В роли катализатора выступает воздух, обладающий повышенной влажностью. Анод постепенно окисляется и разрушается. У катода происходит обратный процесс - коррозия останавливается.

Научные разработки в отношении катодной защиты позволяют указать точные данные по разности потенциалов между «сопрягающимися» элементами - «плюсовым» и «минусовым» проводником. Чтобы защитить простое железо или его сплавы от ржавчины, достаточно создать потенциал 0.2 Вольта. Если напряжение уменьшается, то качество защиты остается на прежнем уровне. Что касается плотности защитного тока, то данный параметр равен 20-30 мА на квадратный метр.

Интересен тот факт, что проводники можно располагать вплотную друг с другом или на расстоянии до нескольких метров. Но чем дальше анод и катод друг от друга, тем выше требования к разности потенциалов. При указанных параметрах и большом расстоянии между проводниками тока не будет.

Катодная защита основана не на электрическом токе как таковом, а на разности потенциалов. В этом случае молекулы жидкости при попадании на кузов, выступают в качестве анода, а катодом является металл. Как следствие, окисление кузова останавливается. Из-за отсутствия разности потенциалов электроны высвобождаются с небольшой скоростью. Под действием поляризации потенциал автомобиля (точнее, его кузовной части) смещается в отрицательном направлении.

Главное влияние на эффективность катодной защиты оказывает площадь анода. Чем она больше, тем ярче эффект. В роли катода, как уже упоминалось, выступает кузов машины. Остается выбрать анод, который подключается к сети машины (12 Вольт) через специальное сопротивление. Главное назначение последнего - уменьшить разрядный ток АКБ при контакте анода и катода, вероятного в случае ошибочного монтажа катодной защиты или преждевременного окисления анода.

Если с катодом удалось определиться (это кузов машины), то что использовать в роли анода? Эту функцию берет на себя гараж из металла, контур заземления на стоянке, защитные электроды и так далее.

Для понимания сути процесса стоит рассмотреть варианты анода:

Металлический гараж, выступающий в роли анода - доступный и простой способ защиты внешней поверхности кузова от коррозии. При наличии металлического пола в гараже или кусков арматуры возле машины, можно защитить и днище транспортного средства. К примеру, в теплую погоду в гараже из металла появляется парниковый эффект.

Наличие катодной защиты бережет кузов от разрушения. Более того, поверхность металла дополнительно очищается от ржавчины и восстанавливает свой первоначальный вид. Для организации катодной защиты необходимо металлическую основу гаража объединить с «плюсом» АКБ, смонтированного в транспортном средстве. Для выполнения работы потребуется монтажный провод и сопротивление. Роль «плюса» доверяется прикуривателю (но при условии, что в случае отключения зажигания в нем присутствует напряжение).

Заземляющий «хвост», состоящий из резины и металла - надежный метод защиты транспортного средства от коррозии в движении. Негативные условия (мокрое покрытие, дождь, туман и прочие) способствуют появлению разницы потенциалов между транспортным средством (его металлическими элементами) и дорогой. Высокая влажность и мокрая дорога только ускоряют процесс. Но наличие катодной защиты с заземляющим «хвостом» способно остановить коррозию.

Специальный «хвост» монтируется в задней части транспортного средства так, чтобы на него попадала влага. Это дает возможность повысить общие антикоррозийные качества.

Еще одна задача «хвоста» заземления - выполнение роли антистатика. Вы наверняка видели большегрузный транспорт с цепью, которая тянется в хвосте. Главное назначение конструкции - защита от появления искры, которая может привести к воспламенению топлива и взрыву. Встречается мнение, что тянущаяся цепь является не только антистатиком, но и антикоррозийной защитой. Такие выводы не имеют общего с действительностью. Для нормальной работы защиты «хвост» изолируется от металлических элементов автомобиля по постоянному току и «коротится» по переменному. Реализуется это с помощью частотного фильтра или RC-цепи.

В роли анодов применяются следующие материалы:

• разрушающиеся (алюминий, сталь и прочие). Их срок службы в роли защитных проводников составляет 4-6 лет;
• неразрушающиеся (магнетит, карбоксил и прочие). Преимущество таких материалов - длительный срок службы, который исчисляется десятилетиями.

Особенность защитных пластин - особое сечение (прямоугольное или круглое) и площадь в 5-10 квадратных сантиметров.

При монтаже анодов стоит учесть следующие рекомендации:

• Один электрод способен защитить небольшой участок кузова, имеющий радиус 0.2-0.4 метра;
• Установка анодов производится на местах, которые покрыты краской;
• для фиксации защитных анодов стоит применять шпатлевку с эпоксидкой в составе или непосредственно эпоксидный клей. Перед выполнением работ место для установки стоит зачистить;
• внешняя часть анода (защитного проводника) без пайки не должна ничем покрываться. В частности, требование касается клея, краски, мастики и прочих материалов;
• протекторы стоит изолировать от катода - кузова автомобиля, создав небольшое расстояние между пластинками. Это необходимо для сохранения хотя бы минимального уровня напряжения. Роль диэлектрика выполняет эпоксидка и ЛКП машины.

Катодная защита - действенный метод защиты кузова транспортного средства от коррозии. С ее помощью проще защитить днище автомобиля, его пороги (передние и задние), внутренние элементы крыльев (задних и передних). Главное - правильно организовать защиту и следовать рекомендациям по монтажу.

Мовиль для авто - что это такое и как им пользоваться

Как пользоваться мовилем для авто, советы, меры предосторожности

Как защитить машину от угона

Описание систем для защиты машины от угона, что предпринять для максимально эффективной защиты автомобиля от кражи.

Лада Калина – отечественный автомобиль, обладающий штатной охраной

Автомобиль отечественного производства, Лада-Калина, получил немалое общественное признание и успешно используется на практике. Наряду с такими преимуществами транспортного средства, как: относительная дешевизна удобство для семейного пользования экономичность обслуживания возможность

Стоит ли верить рекламе, покупая автомобиль?

Нередко продавцы автомобилей, рекламируя свой товар, в качестве преимущества упоминают про оцинкованный кузов. Такой вид обработки позволяет избавиться от коррозии если не навсегда, то хотя бы лет на 6-10. Владельцы "советских" авто испытали на себе, как быстро гниют машины и на эту характеристику

Бюджетный вариант для гаража: двери из металла

Большую роль в безопасности и надежности гаражного бокса играют ворота для гаража. Металлические створки на мощных петлях, снабженные двумя, а то и тремя, замками, наиболее популярны у российских автолюбителей.

Источники: http://mashinapro.ru/1501-antikorozia.html