Отличие электрохимической защиты от традиционных методов и их совместная работа

Применение электрохимической защиты со скин-эффектом уменьшает скорость коррозии в 50-100 раз. Много это или мало?  Давайте сравним с другими (традиционными) способами защиты.

 

грунтовка + краска + лак  с предварительным обезжириванием металла.

Безусловно, металл должен быть абсолютно свежим, т.е. без малейших следов ржавчины (окислов). На металл накладывается грунтовка, выравнивается (шлифуется). После полного отверждения грунтовки наносится краска. Причем, на дорогих автомобилях не менее 10-12 слоев краски.  Далее полировка краски, нанесение лака, финальная полировка лакокрасочного покрытия. Если все сделано, как положено по заводской технологии, то подобная окраска является практически идеальным средством от коррозии, т.к. не пропускает к металлу воздух (кислород) и воду. Замедление коррозии железа в этом случае в миллион и более раз, т.е. коррозия практически отсутствует. Именно так красили раньше автомобили «Rolls-Royce». Более того, красили «Rolls-Royce» на уединенном островке в океане, что бы меньше пыли попадало. Не знаю, так же красят сейчас и действительно ли так красили раньше, но пожизненная гарантия на эти автомобили говорит о качестве, в том числе и о качестве окраски. Очевидно, на такие автомобили устанавливать блок электрохимической защиты и обрабатывать антикоррозийкой просто незачем. Особенно, если они эксплуатируются не в России.

  Как сегодня окрашиваются отечественные автомобили и, как работает множество маляров в автосервисах, Вы, наверное, знаете. Так же Вы знаете, что металл кузова не ржавеет до первой трещинки в краске. Если новый, качественно окрашенный автомобиль хранится в гараже с постоянной температурой и никогда не ездит (не испытывает вибраций, не получает царапин, нет перепадов температуры), то краска на нем останется целой вечно. Как следствие, автомобиль будет вечно живым и молодым. Но мы покупаем автомобиль, что бы ездить на нем, а не хранить в музее. И, как правило, наш автомобиль не «Rolls-Royce». А дороги вполне российские L.

 

мовиль, мастики и другие антикоррозийные покрытия

Если все эти составы наносятся на чистый новый кузов, наблюдается эффект, аналогичный слою качественной краски. Т.е. защита от коррозии значительно увеличивается. Но на практике обработка происходит на автомобиле, уже успевшем поржаветь. Более того, как правило, наносятся эти составы прямо на ржавчину и начавшую трескаться и отслаиваться краску. Как случай крайней недобросовестности – на плохо вымытый и не просушенный кузов. Безусловно, о какой-либо механической прочности и защитных свойствах подобных покрытий говорить не приходится. Скорее такую обработку можно считать самоуспокоением (самообманом), т.к. под слоем мовиля остается не просыхающая ржавь. Очаги коррозии увеличиваются. Зачастую скорость коррозии в обработанных таким способом местах превышает скорость коррозии на необработанном металле, где вода успевает просыхать. Но мовиль не прозрачен и мы не видим снаружи  разрушительного действия коррозии. Считаем, что раз не видно, то все хорошо. На самом деле под слоем мовиля успешно растет ржавая дыра.

Намного лучше в качестве защитного покрытия ведет себя моторное масло и продукты на его основе (расстоп, отработанное моторное масло, разбавленное бензином и (или) маслом «пушечное сало» и т.п.), т.к. имеют свойство затекать в небольшие щели под краской. Правильно нанесенные (на сухой чистый кузов) имеют свойство впоследствии вытеснять воду. Но подобная обработка должна производиться не реже 1-го раза в год. Механическая прочность масляных покрытий невелика, на открытых участках легко смывается при интенсивной эксплуатации автомобиля.

 

оцинковка кузова

Это действительно большое благо. Особенно качественно оцинковка выполнялась в 70-х - 80-х годах прошлого столетия. Кузов покрывался полностью толстым (до 0,5мм) слоем цинка. Потом автопроизводители опомнились. Цинковое покрытие стало значительно тоньше и осталось в основном на наружной части днища автомобиля. После небольшой царапины (трещинки) на лакокрасочном покрытии оставшийся цинк растворяется за 1-2 сезона при езде по нашим соленым зимним лужам.

 

Что же получается в итоге?

Лакокрасочное покрытие быстро разрушается. Следом за ним растворяется оцинковка. Мовиль и другие твердеющие антикоррозийные покрытия зачастую наносят вред или требуют регулярной и трудоемкой (дорогой) обработки…

Все было бы не так грустно, если бы климат и дороги в России имели бы те же параметры, как в развитых странах с теплым климатом и регулярной мойкой дорог шампунем, а не посыпанием агрессивной солью. Тогда новенькие «Тойоты» и «Мерседесы» служили бы нам 3-5 лет без особых хлопот, сохраняя свой привлекательный внешний вид и прочность. Потом мы легко покупали бы другие новенькие автомобили взамен морально устаревших, в соответствии с нашими потребностями и доходами.

Не получается? Особенно, глядя на изделия отечественного автопрома?

 

совместное использование электрохимической и традиционных видов защиты

Посмотрим на новенькие «ВАЗы», «ГАЗы» и прочие «KIA». Ориентировочно, с учетом качества подготовки и покраски кузова можно принять среднюю степень его защищенности от коррозии К=1000 или более раз. Но уже через год нормальной эксплуатации степень защищенности упадет до К=100. через 3 года К=20 и менее. Началось заметное ржавление металла.

При подключении блока электрохимической защиты с поверхностными токами (скин-эффектом) коэффициенты защиты лакокрасочного покрытия и блока УЗ перемножаются. Для годовалого автомобиля получаем суммарный К=100х50=5000 раз. Т.е. годовалый автомобиль ржавеет медленнее нового. А как в случае использования блока УЗ с трехлетним, ничем ранее не защищавшимся автомобилем? Коэффициенты так же перемножаются? К=20х50=1000 раз? Нет, не все так просто. Дело в том, что блоки УЗ имеют реальную и весьма ограниченную мощность. Эта мощность обусловлена не только допустимым током потребления (разряд аккумулятора), но и нормами безопасности, допустимым уровнем помех (наводок). Кроме того, при увеличении мощности УЗ степень защиты кузова увеличивается не прямо пропорционально мощности, а медленнее. Исходя из этого, была рассчитана теоретически и получила экспериментальное подтверждение оптимальная мощность УЗ в зависимости от размеров автомобиля. Для УЗ «Контур» мощность увеличена с учетом воздействия не только на металл, но и на очаги коррозии. Мощность УЗ соответствует необходимой мощности для эффективной защиты от нового до годовалого автомобиля. С учетом среднего количества дефектов его лакокрасочного покрытия. С увеличением количества дефектов, мощности УЗ уже недостаточно для эффективной защиты, особенно для предотвращения роста очагов коррозии (кроме УЗ  «Контур»). Так для трехлетнего автомобиля «ВАЗ» эффективность УЗС-2 может снизится до К=10-20. Согласитесь, это совсем неплохой результат, суммарный К=20х20=400 – это гораздо лучше, чем К=20. Но необходимо помнить,  что трехлетний автомобиль, на котором никогда не стояло УЗ, наверняка имеет выраженные очаги коррозии. И эти очаги будут плохо защищаться методами электрохимической защиты. Ржавчина в очагах будет прогрессировать. Медленнее, чем без УЗ, но не так медленно, как нам хотелось бы.

  Большие участки голого не окрашенного металла ржавеют намного быстрее мелких царапин. Почему? ВЧ-импульсы распространяются практически равномерно по всему кузову. Насыщают электронами (создают электронное «облако») на всей поверхности металла. Растекаются подобно воде. Но, так же, по аналогии с водой, быстрее высыхают большие не закрытые краской участки поверхности. Отбор электронов с таких участков во много раз больше, чем с закрытых или частично закрытых участков. К этим голым участкам постоянно притекают электроны с соседних закрытых участков. Но скорость притекания не бесконечна, напротив, совсем невелика. Если вы обнаружили подобные участки на своем автомобиле, не поленитесь их тут же подкрасить. Мои УЗ рассчитывались и проектировались для защиты кузова автомобиля в режиме нормальной эксплуатации, при наличии хотя бы минимального ухода за кузовом. Не рассчитаны на эксплуатацию  неокрашенных кузовов или с большими участками голого металла.

  Для наглядности рассмотрим совместную работу устройства защиты (УЗ) и лакокрасочного покрытия на примере школьной задачки про бассейн и 2 трубы. Помните? По одной трубе вода втекает в бассейн, через другую вытекает.

Чем больше уровень воды в бассейне,  тем меньше скорость коррозии автомобиля.

В нашем случае втекает действительно по одной трубе – сверху от устройства защиты (УЗ) - восполнение потерянных электронов. Если бассейн полон, коррозии нет. Но на практике это невыполнимое условие.

Вытекает – потери электронов (окисление, коррозия). Вытекает через множество труб или отверстий. Каждый очаг коррозии или неокрашенный участок металла – потеря (вытекание) электронов.

Но, если через первую трубу электроны не притекают постоянно и интенсивно (машина без УЗ), вода в бассейне закончится очень быстро. Скорость коррозии автомобиля без УЗ многократно возрастает. Действительно, если постоянно не доливать воду в бассейн, а только затыкать дыры, бассейн все равно опустеет. Если совсем не затыкать дыры, скорость вытекания превысит скорость наполнения. Бассейн опять пустой.

Наполнение бассейна – работа УЗ.

Затыкание дыр – обработка очагов коррозии и подкраска.

 

Полезный совет:

Устанавливая УЗ на старый автомобиль, не поленитесь обработать очаги коррозии и скрытые полости отработанным моторным маслом. Дефекты кузова расчищайте и подкрашивайте через 2 недели после подключения УЗ.

 

Немножко теории:

Скорость коррозии зависит от множества факторов: качество железа, влажность, температура и кислотность окружающей среды, содержание кислорода в воздухе.

Но есть еще один важнейший фактор – время. При постоянстве всех прочих факторов скорость коррозии железа растет в геометрической прогрессии. За каждый последующий день количество ржавчины увеличивается больше, чем за предыдущий.

Почему это происходит? Железо – хороший проводник электрического тока и донор электронов. «Убегание» электронов из атомов металла – это и есть процесс коррозии. На новом кузове, с целым лакокрасочным покрытием в сухую погоду электронам убегать практически некуда. Краска разрушается, электроны убегают к атомам кислорода, серы, в соляные растворы и т.д. образуются очаги коррозии. Начинается страшный и очень трудно замедляемый процесс разрушения металла. Помимо внешних факторов электроны из свежего металла начинают поглощаться очагами коррозии. Чем больше площадь очагов, тем интенсивнее этот процесс. Очаги коррозии высасывают из свежего металла электроны. Разрушается (теряет электроны) весь металл кузова. Очаги коррозии увеличиваются в размерах. Растут потери электронов всего металла кузова. Еще раз: даже единственный очаг коррозии разрушает металл всего кузова!

 Что будет, если предпринять героические усилия и постараться полностью обработать очаги коррозии и ооочень качественно покрасить весь кузов? Кузов действительно станет новым и прослужит еще столько же? Нет, не прослужит. Металл кузова ослаблен, потерял много электронов (окисление), процесс коррозии запущен и будет прогрессировать гораздо быстрее, чем на действительно новом кузове. Кроме того полностью расчистить все очаги коррозии – невыполнимая задача. Например, в скрытых полостях или местах скрепления (сварки) кузовных деталей.

 На графике красная точка Б. Как правило это именно то изрядно ржавое состояние автомобиля, когда  95% авто владельцев начинают лихорадочно искать способ спасения железного друга или пытаются продать его.

 Не стали продавать и красить автомобиль полностью. Устанавливаем электрохимическую защиту. Восполняются потери электронов. Скорость коррозии уменьшается до состояния «приличного» автомобиля – зеленая точка А на графике. На этом можно успокоиться, больше ничего делать не нужно? Да, если не собираемся ездить на этом автомобиле долго. Посмотрим еще раз на график: расстояние между точками  А и Б по шкале времени не так уж велико. Но разница в скорости коррозии значительная. Что нужно сделать, что бы действительно подарить долгую жизнь кузову? Просто обработать очаги коррозии. Не покрасить кузов полностью, а только устранить влияние очагов коррозии, в которые, как в «черные дыры» стекает огромное количество электронов. Чем качественнее будет обработка этих очагов, тем больше эффективность работы электрохимической защиты. Поток электронов будет надежно и долго подпитывать железо автомобиля, а не окружающую среду и ржавые «черные дыры». Вполне возможно получить скорость коррозии, как у абсолютно нового автомобиля и даже чуточку меньше.

  А теперь представьте себе почти фантастическую ситуацию: подключили устройство защиты не в точке Б, а вполне своевременно, т.е. в точке А или раньше. Это значит, что сегодня у автомобиля практически нет не только очагов, но и маленьких «прыщиков» коррозии. Не нужно ехать в автосервис, тратить время и деньги. Примерно раз в год подкрашиваем царапины на кузове и полируем свою ухоженную красавицу. Позвольте спросить: какой вариант Вам больше нравится?

 

 Выводы:

В литературе по электрохимической защите от коррозии часто сравнивают эти системы защиты с оцинковкой кузова. На мой взгляд, это неправильное сравнение. Действительно, оцинковывают в автомобиле не весь кузов изнутри и снаружи, включая внутренние полости, болты с гайками, навесные элементы и т.д. Действие электрохимической защиты распространяется на весь металл кузова, все его элементы. Оцинковка существует до первой царапины на краске. После этого цинк быстро растворяется в соленой воде. Электрохимическая защита действует равномерно и постоянно, если подключена к источнику энергии (аккумулятору). С другой стороны, электрохимическая защита менее эффективна, чем качественная окраска и оцинковка.

Наиболее корректным, на мой взгляд, будет следующее утверждение. Электрохимическая защита – это замена всего металла кузова на значительно более качественный металл, менее подверженный коррозии. Но даже самое качественное железо начинает ржаветь в агрессивной среде. Далее процесс коррозии развивается в геометрической прогрессии. Именно по этой причине целесообразно применять электрохимическую защиту в комплексе с традиционными видами защиты и элементарным уходом за автомобилем.

Не стоит дожидаться появления очагов коррозии (рыжей ржавчины) на кузове автомобиля и только после этого начинать ухаживать за ним – мыть, обрабатывать маслом или иной антикоррозийкой, устанавливать УЗ. Все эти мероприятия необходимо делать на НОВОМ автомобиле. В зависимости от качества сборки и окраски автомобиля обработка антикоррозийкой может не понадобиться. Но регулярная помывка и установка УЗ значительно увеличат срок службы и сохранят товарный вид автомобиля.

Помните, процесс ржавления, однажды начавшись, дальше развивается в геометрической прогрессии. Болезнь легче предупредить, чем лечить J.

Если Вы дочитали до этого места, значит Вы действительно трудолюбивый и любознательный авто владелец ;)

 

Для естествоиспытателей:

Как убедиться, что защита действительно работает, не имея соответствующего измерительного оборудования? Просто «на глаз»?

1. сравните в течение года свой автомобиль с УЗ с аналогичным без УЗ, эксплуатирующимся и хранящимся в аналогичных условиях.

2. при обнаружении участков голого металла смахните налет рыжей ржавчины металлической щеткой или шкуркой, подкрасьте кисточкой или пшикните краской из баллончика. Такая «любительская» подкраска обычно осыпается через 2-3 месяца. На машине с УЗ будет держаться неизвестно сколько лет. На моей «Ниве» пока держится. Фото моей «Нивы»

Категорически не стоит специально сдирать краску и наблюдать за коррозией большого участка голого металла или привязывать веревочкой (приклеивать скотчем) контрольные куски железа внутри салона или под капотом и т.д. (см.выше).

 

Еще раз совсем коротко:

Устройства электрохимической защиты (УЗ) эффективно замедляют образование и развитие очагов коррозии под стареющим (разрушающимся) лакокрасочным покрытием. Там, где «пока не видно» или «не дотянуться», где нет возможности увидеть и обработать (подкрасить). Но мощности любого УЗ недостаточно для ПОЛНОГО предотвращения коррозии, особенно на уже ржавом и неухоженном автомобиле.

Практически работа УЗ выглядит так:

Внешний вид автомобиля вполне товарный, разрушений лакокрасочного покрытия не заметно. Но через множество микроскопических трещин к металлу поступает воздух (кислород) и соленая вода. Замазать или как-то еще обработать эти микроскопические трещинки НЕРЕАЛЬНО. Да и кому придет в голову обрабатывать те места автомобиля, где краска выглядит прочной и целой? Через год – интенсивное ржавление и вспучивание краски. При использовании УЗ заметные очаги коррозии образуются значительно позже.