Коррозия автомобиля и способы борьбы с ней. Методы планирования шумоизоляции авто
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Июня 2013 в 16:17, реферат
Краткое описание
Химическая коррозия автомобиля возникает при взаимодействии поверхностей металлов в сухих газовых средах и не сопровождается возникновением электрохимических процессов на границе фаз. К примеру, если взять железо, то в условиях умеренного климата процесс химической коррозии ведет к образованию на его поверхности равномерного (сплошного) слоя гидратированного оксида железа. Такой вид коррозии не представляет опасности для металлических конструкций, особенно в тех случаях, когда потери металлов (железа) не превышают технически обоснованных норм. Последствия такой коррозии могут быть сравнительно легко учтены и просчитаны.
Вложенные файлы: 1 файл
Коррозия автомобиля и способы борьбы с ней.docx
- Коррозия автомобиля и способы борьбы с ней
Корро́зия (от лат. corrosio — разъедание) — это самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. В общем случае это разрушение любого материала, будь то металл или керамика, дерево или полимер. Причиной коррозии служит термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов к воздействию веществ, находящихся в контактирующей с ними среде.
Виды коррозии автомобиля
- По механизму: химическая и электрохимическая коррозия.
- По типу разрушений: сплошная и местная коррозия.
При этом четко отделить химическую коррозию от электрохимической почти всегда трудно, а иногда и просто невозможно.
Химическая коррозия автомобиля возникает при взаимодействии поверхностей металлов в сухих газовых средах и не сопровождается возникновением электрохимических процессов на границе фаз. К примеру, если взять железо, то в условиях умеренного климата процесс химической коррозии ведет к образованию на его поверхности равномерного (сплошного) слоя гидратированного оксида железа. Такой вид коррозии не представляет опасности для металлических конструкций, особенно в тех случаях, когда потери металлов (железа) не превышают технически обоснованных норм. Последствия такой коррозии могут быть сравнительно легко учтены и просчитаны.
Гораздо опаснее вид местной коррозии, от которой тяжелее защититься, притом, что в этом случае потери металла, как правило, совсем невелики. Ее разрушительное действие состоит в том, что, глубоко въедаясь в структуру металла, она тем самым резко снижает прочность как отдельно взятых участков, так и всей конструкции в целом. Развитию местной коррозии благоприятствуют морская вода, растворы солей, в частности таких, как хлорид кальция, натрия, магния. К числу наиболее распространенных ее разновидностей относятся: язвенная, точечная, щелевая, контактная и межкристаллическая коррозия.
Разрушение металла под воздействием возникающих в коррозионной среде гальванических элементов называют электрохимической коррозией. При электрохимической коррозии всегда требуется наличие электролита (конденсат, дождевая вода и т. д.), с которым соприкасаются электроды — либо различные элементы структуры материала, либо два различных соприкасающихся материала с различающимися окислительно- восстановительными потенциалами. Если в воде растворены ионы солей, кислот, или т. п., электропроводность её повышается, и скорость процесса увеличивается.
Если растворяющийся электрод коррозионно-стоек, процесс коррозии замедляется. На этом основана, например, защита железных изделий от коррозии путём оцинковки — цинк имеет более отрицательный потенциал, чем железо, поэтому в такой паре железо восстанавливается, а цинк должен корродировать. Однако в связи с образованием на поверхности цинка оксидной плёнки процесс коррозии сильно замедляется.
- Коррозия автомобиля во время эксплуатации и пассивные методы борьбы с ней
Особое влияние на коррозию кузова автомобиля оказывают условия его хранения. Связано это с тем, что автомобиль большую часть времени содержится на стоянке, в гараже и только небольшую часть времени находится в движении. Во время движения автомобиль интенсивно обдувается свежим воздухом, «проветривается», что снижает при прочих равных условиях скорость коррозии.
На открытой стоянке на автомобиль постоянно воздействуют находящиеся в воздухе влага и атмосферные осадки. В условиях низкой и средней влажности в теплое время года, при изменении температуры воздуха атмосферная влага конденсируется по всей поверхности автомобиля, как снаружи, так и внутри салона. Наибольшее ее скопление наблюдается в скрытых полостях (порогах, лонжеронах, стойках, на внутренней поверхности дверей, потолка под декоративной обивкой). С повышением температуры, влага с открытых поверхностей испаряется, но еще продолжительное время находится в скрытых полостях. В результате, именно эти, как правило, труднодоступные части кузова более других страдают от коррозии. При высокой влажности воздуха или во время выпадения осадков влага более или менее равномерно распределяется по всей внешней поверхности автомобиля, и поскольку она в данном случае не застаивается, в наименьшей степени вызывает процесс коррозии. Однако следует заметить, что и в данном случае возможно накопление влаги в салоне автомобиля. Таким образом, при хранении автомобиля на открытой стоянке в максимальной степени подвержены коррозии внутренние поверхности его кузова. Внешние поверхности корродируют лишь там, где нарушено лакокрасочное покрытие.
На первый взгляд, наилучшие условия для длительного хранения автомобиля создаются в гараже, поскольку гараж предохраняет автомобиль от внешних осадков. Однако, многочисленные исследования показали, что это справедливо только при малой влажности воздуха. В условиях большой влажности скорость коррозии металла в обычном стальном боксе с бетонным полом составляет 1 мм/год, что в 5—20 раз выше скорости на открытом воздухе. Причина этого, парадоксального на первый взгляд, явления состоит в том, что металлические стенки гаража являются примером дополнительного катода, который и увеличивает скорость коррозии. Наличие столь большого по размерам дополнительного катода вызывает коррозию как изнутри, так и снаружи всего корпуса. При этом в большей степени страдают те части кузова, которые находятся в более влажных нижних слоях атмосферы (пол, днище, диски колес, трансмиссия).
С целью лучшей сохранности автомобиля стенки гаража должны быть окрашены, а пол необходимо надежно защитить от подземных вод. С этой целью перед укладкой бетона, асфальта или щебня положите на землю полиэтиленовые листы, которые полностью закроют поверхность пола. Тем самым, вы надежно предохраните свой гараж от влаги, содержащейся в земле, что особенно важно в период осенних дождей и весеннего половодья. Некоторые автолюбители обивают стены и пол гаража деревом.
Как правило, при движении скорость коррозии корпуса автомобиля снижается. Причина этого явления состоит в том, что встречный воздух интенсивно обдувает корпус автомобиля, и как следствие, снижается влажность воздуха как снаружи, так и изнутри корпуса. Однако, при движении по грязной или мокрой дороге воздействие на корпус автомобиля дождя, снега, соли, которой посыпают дороги в зимний период, в совокупности с механическими воздействиями песка, мелких камней, льдинок, и вибрации приводит к старению и разрушению покрытия. Наиболее уязвимыми местами при этом являются внутренние поверхности передних я задних крыльев, днища, трансмиссии и подвески автомобиля. Механические воздействия в сочетании с влагой приводят к тому, что именно эти места корпуса автомобиля начинают корродировать в первую очередь.
Наиболее известные способы защиты корпуса движущегося автомобиля — противокоррозионная обработка днища и использование подкрыльников. Лучшее защитное покрытие для днища — это покрытие на основе каучуковых смол, которые имеют отличную адгезию к металлу и образует толстый, рыхлый слой, в котором механические частицы (песок, грязь) вязнут, не доходя до металла.
Обычно выделяют три направления методов защиты от коррозии:
Для предотвращения коррозии, в качестве конструкционных материалов применяют нержавеющие стали, кортеновские стали, цветные металлы. При проектировании конструкции стараются максимально изолировать от попадания коррозионной среды, применяя клеи, герметики, резиновые прокладки.
Активные методы борьбы с коррозией направлены на изменение структуры двойного электрического слоя. Применяется наложение постоянного электрического поля, с помощью источника постоянного тока; напряжение выбирается с целью повышения электродного потенциала защищаемого металла. Другой метод — использование жертвенного анода, более активного материала, который будет разрушаться, предохраняя защищаемое изделие.
В качестве защиты от коррозии может применяться нанесение какого-либо покрытия, которое препятствует образованию коррозионного элемента.
Различные мастики являются пассивными средствами, которые защищают днище кузова. Они создаются на основе каучуковой, смоляной или битумной основах. Так же, в них добавляют различные масла, графит и волокнистые вещества. Такую мастику наносят на самое днище кузова толстым слоем. Перед нанесением мастики необходимо обработать все щели антикоррозийным средством, так как данное средство не способно проникнуть в них.
Красочное покрытие, полимерное покрытие и эмалирование должны, прежде всего, предотвращать доступ кислорода и влаги. Все чаще применяется покрытие стали другими металлами (цинк, олово, хром, никель). Цинковое покрытие защищает сталь даже когда покрытие частично разрушено. Цинк имеет более отрицательный потенциал и корродирует первым. В отличие от оцинкованной жести, при разрушении слоя олова, корродировать, притом усиленно, начинает железо, так как олово имеет более положительный потенциал. Другая возможность защитить металл от коррозии — применение защитного электрода с большим отрицательным потенциалом, например, из цинка или магния. Для этого специально создаётся коррозионный элемент. Защищаемый металл выступает в роли катода, и этот вид защиты называют катодной защитой.
Если сравнить потенциалы цинка и магния с железом, они имеют более отрицательные потенциалы. Но, тем не менее, корродируют они медленнее вследствие образования на поверхности защитной оксидной плёнки, которая защищает металл от дальнейшей коррозии. Образование такой плёнки называют пассивацией металла. У алюминия её усиливают анодным окислением (анодирование). При добавлении небольшого количества хрома в сталь, на поверхности металла образуется оксидная плёнка. Содержание хрома в нержавеющей стали — более 12 процентов.
Катодная защита от коррозии автомобиля — это особая электрохимическая защита, основанная на наложении катодного электрода либо катодного тока. Анод будет защищать катод от воздействия коррозии. В данном случае анодом является кузов автомобиля. Более активный металл способен защитить кузов, к ним относится цинк, хром, магний и алюминий. Металл, который выступает в качестве катода, получил название протектор. Его крепят на чистой поверхности кузова, при попадании влаги данный металл будет вступать в реакцию и защищать кузов автомобиля от вредного воздействия коррозии. Этот метод применяют для защиты от коррозии морских судов, мостов, котельных установок, расположенных под землей труб. Для защиты корпуса судна на наружную сторону корпуса крепят цинковые пластинки.
Электрохимическая защита автомобиля от коррозии — данная защита представляет собой особую катодную защиту. В нее входят два гальванических металла цинка, которые находятся под постоянным напряжением, именно это создает эффект оцинковки на всей поверхности вашего автомобиля, тем самым помогает снизить возникновения коррозии на 500%.
Это смогли доказать ученные, которые провели не один ряд простых химических опытов. Они используются на трубопроводах, металлоконструкциях, а с недавнего времени и на кузове автомобиля. В настоящее время он считается одним из самых эффективных методов, который помогает защитить автомобиль от появления на нем ржавчины. Она защищает ваш автомобиль даже в самых труднодоступных местах, в отличие от других антикоррозийных устройств и препаратов. Электрохимическая защита состоит из электрического блока и цинковой пластины. Его необходимо обязательно заземлять и присоединять к аккумулятору и кузову автомобиля. Такой метод помогает защитить ваш автомобиль даже во время того, как он стоит под открытым небом. В странах Европы и Соединенных Штатах Америки уже давно используют данный метод. К нам он пришел совсем недавно, но уже получил огромную популярность. Его используют многие автомобилисты.
Многие владельцы иномарок считают, что им будет достаточно, заводской защиты автомобиля от коррозии. Владельцы оцинкованного кузова, вообще могут спать спокойно, но на самом деле это не так. Многие используют обычный метод грунтования, но этот способ давно устарел и является не эффективным. Катафорезный метод нанесения грунтовки на поверхность автомобиля считается наиболее прогрессивным и эффективным.
Наиболее действенным способом заводской борьбы с коррозией является оцинковка кузова. Ее делают толщиной 6-9 мкм. После такой обработки коррозия может появиться, минимум через год. Это происходит из-за того, что в покрытие образуются микропоры, именно через них влага попадает на металл и вступает с ней в реакцию. Стоит помнить, что если коррозия появилась на поверхности вашего кузова, то вы не сможете устранить ее навсегда, она обязательно даст о себе знать при любом удобном для нее случае. Поэтому, стоит, с первых дней покупки автомобиля, позаботится о его защите.
Шумоизоляция автомобиля — технологический процесс, предназначенный для уменьшения степени проникновения посторонних звуков в салон автомобиля, и снижения уровня шумов различного происхождения.
Источник статьи: http://www.myunivercity.ru/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%82/%D0%9A%D0%BE%D1%80%D1%80%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D1%8F_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8F_%D0%B8_%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D1%8B_%D0%B1%D0%BE%D1%80%D1%8C%D0%B1%D1%8B_%D1%81/147984_2148554_%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B01.html
Защита кузова автомобиля от коррозии
Рубрика: Технические науки
Дата публикации: 26.11.2016 2016-11-26
Статья просмотрена: 1182 раза
Библиографическое описание:
Старостин, К. В. Защита кузова автомобиля от коррозии / К. В. Старостин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 25 (129). — С. 85-89. — URL: https://moluch.ru/archive/129/35857/ (дата обращения: 23.02.2021).
«Коррозия, ржавление, ржа — это самопроизвольное разрушение металлов и сплавов в результате химического, электрохимического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Разрушение по физическим причинам не является коррозией, а характеризуется понятиями «эрозия», «истирание», «износ». Причиной коррозии служит термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов к воздействию веществ, находящихся в контактирующей с ними среде». [1]
Коррозия является большой угрозой для кузова. Если вовремя не предпринять должные меры, в дальнейшем, коррозия может привести в непригодное состояние
Рис. 1. Части кузова наиболее подвергающиеся коррозии
Причиной образования коррозийных процессов является сам кузов, так как изготавливается он из металла, структура которого в значительной степени подвержена окислительным процессам. В связи с этим, большинство владельцев автомобилей, с некоторой периодичностью, сталкиваются с подобными проблемами. Чтобы мелкий очаг не перерос в более значительный, осуществляется постоянный мониторинг состояния лакокрасочного покрытия кузова.
Одним из обязательных требований в эксплуатации автомобиля является проведение планового технического осмотра. Осматривая лакокрасочное покрытие на предмет повреждений, незамедлительной нейтрализации подвергаются даже незначительные царапинки или сколы. Если отнестись к этому без должного внимания, то скорость износа кузова автомобиля, в значительной степени, увеличивается. Восстановить участок кузова с развившимся очагом разрушения, является достаточно сложной задачей.
Рис. 2. Пример образования коррозии на крыле автомобиля
Основные типы разрушения кузова автомобиля
Выделяют следующие типы окислительных процессов:
В данном случае разрушение имеет точечный характер, развиваясь на небольшом участке. Подобный тип можно считать начальной фазой более значительных последствий;
Здесь, распространение ржавчины предполагает значительный охват металлической поверхности, с высоким уровнем разрушения. Согласно настоящим исследовательским данным, в области ремонта автомобильной техники, разрушительные процессы коррозии, в основном, отличаются по окислительному воздействию. Соответственно, каждому виду окисления, выделяются также дополнительные уровни, подразумевающие частные особенности негативного воздействия на металлическую поверхность, либо идентичные детали. Подходя к решению проблемы без чьей-либо помощи, стоит получить, либо уже иметь, необходимые знания о причинах появления ржавчины и ее особенностях. Имеющийся арсенал знаний позволит предотвратить возникновение новых очагов разрушения, за счет проведения обязательного технического осмотра, со знанием основных моментов его осуществления.
Рис. 3. Воздействие коррозии на кузов
Источники возникновения разрушительных процессов
Основными источниками являются:
- Воздействие механического характера
Вид разрушения металлической структуры, вызванной взаимодействием процессов окисления с непосредственным присутствием вибраций и трения;
- Воздействие химического характера
Подобный тип разрушения кузова подразумевает активное вмешательство в структуру корпуса транспортного средства химических элементов из внешней среды;
- Воздействие электрохимического характера
Основным источником электрохимической коррозии является вода, которая, в большинстве случаев, содержит различные примеси химического свойства. Природа происхождения подобных составов определяется уровнем загрязнения дорожного покрытия различного рода реагентами. Попадание этих веществ происходит в процессе изменения погоды. Здесь главным образом подразумевается дождь или резкое потепление, при котором активные вещества, находящиеся в растворенном состоянии, легко попадают на кузов транспортного средства. В результате этого запускается начальный этап окисления металлической поверхности. Если относится к техническому осмотру недостаточно серьезно, то мелкое повреждение легко преобразуется в активный очаг разрушения.
В целях сохранения должной работоспособности транспортного средства, необходимо, на постоянной основе, проводить техническое обслуживание. Однако, вновь обнаруженные очаги развития, следует устранять на корню. Удаление последствий коррозии, с последующим восстановлением поверхности, подразумевает использование различных средств. На сегодняшний день, средства высокого качества доступны не только профессиональным специалистам. Их можно приобрести в любом автомобильном магазине.
Рис. 4. «Особенности механизма защитного действия цинкнаполненных и лакокрасночных покрытий» [2]
Ламинирование кузова
Процесс ламинирования кузова подразумевает нанесения на поверхность лакокрасочного покрытия специальной пленки, основу которой составляет полимерная структура. Такой способ достаточно удобный, так как после монтажа, она становится незаметной. Помимо высокой степени прозрачности пленки, незаметность также достигается за счет контакта высокой плотности. Использование такого способа защиты оправданно в местах с высокой степенью уязвимости поверхности. К ним относят двери, крылья и капот.
Вдобавок к высокой степени прозрачности, пленка отлично переносит резкие перепады температуры, позволяя тем самым сохранить поверхность автомобиля в первозданном состоянии на длительный период времени. Как правило, использование подобного средства защиты поверхности практикуется у автомобилистов, часто меняющих транспортные средства.
Оцинковка поверхности
Положительные характеристики данного способа защиты позволяют противостоять электрохимическому типу разрушения, являющегося наиболее распространенным. Процесс оцинковки, в большинстве случаев, осуществляется в процессе производства автомобиля, непосредственно на заводе. Условиями данного процесса предусматривается погружение корпуса будущего автомобиля в ванну с цинком.
Кристаллизация цинкового слоя позволяет обеспечить основному металлу качественную защиту. Таким образом, при получении повреждения, разрушается в первую очередь слой цинка. Только после этого воздействию подвергается основной металл. Замедление разрушительного процесса позволяет вовремя принять меры.
Рис. 5. Нанесение грунта
Грунтование
Использование грунтовок в качестве защитного средства кузова автомобиля, является одним из самых популярных способов. Высокую популярность грунтовка получила по причине относительно низкой стоимости и простоты в эксплуатации. По истечении определенного временного промежутка, кристаллизованная грунтовка, помимо основной функции, приобретает изоляционные характеристики. Нанесение слоя грунтовки предполагает последующее нанесение краски.
Добившись нужного результата, создается совокупная защита, позволяющая уберечь металл от негативного воздействия воды и кислорода. Однако, воздействие ржавчины настолько сильное, что говорить о полной защите не приходится. Подобный способ позволяет снизить скорость развития процессов окисления, но не исключить их полностью. Таким образом, если не оказывать должного внимания лакокрасочному покрытию, то со временем также появятся очаги разрушения.
Защита лакокрасочным покрытием
Красящие вещества, активно применяемые автолюбителями, помимо создания внешней привлекательности, создают отличную преграду различным воздействиям из внешней среды. Однако, процесс восстановления поврежденных участков с помощью краски требует должной сноровки, так как вновь окрашенный участок, с нарушением техники нанесения, более чем заметен.
Таким образом, покраска поврежденного слоя требует проведения ряда мероприятий, основанных на выборе более подходящей красящей структуры. Ее функции должны отвечать всем требованиям стойкости, отличному взаимодействию с грунтовкой и быть максимально безопасной в эксплуатации. В большинстве случаев, поверхность, доведенная до первоначального состояния, сохраняет свои положительные качества на достаточно длительный период.
Процесс организации защиты воздействиям коррозии является достаточно требовательным с точки зрения наличия обширных знаний и некоторого опыта. Главным образом, это необходимость выбора правильного требуемого материала и способа его эксплуатации.
Источник статьи: http://moluch.ru/archive/129/35857/