Анализ коррозийных и коррозийно-механических разрушений конструкционных материалов и разработка антикоррозийной защиты оборудования в автомобильной отрасли

Следующим действием будет обязательная замена тормозных барабанов заднего моста на дисковые механизмы. Перечислять все их преимущества мы не будем, одно можно заявить с уверенностью, что данное преимущество более чем очевидно. Если Ваш автомобиль переднеприводный, замена типов тормозных механизмов не составит большого труда. Повозиться придется только с переоборудованием стояночного тормоза. В замене будут нуждаться ступицы колес. Затем следует установка суппорта и тормозных шлангов вместо трубок. После этого устанавливается диск и регулируется давление жидкости. Если автомобиль с задним приводом, предстоит более сложная работа, известны случаи, когда менялся весь задний мост автомобиля. При желании можно также переделать тормозные контуры, разместив их сообразно вашему желанию.

Главное, необходимо уделить должное внимание надежности работы тормозной системы. Для этого оба контура должны быть задействованы на передние колеса автомобиля. Например, первый контур на все 4 колеса, а второй - только на передние. Если вы решите дополнительно установить ABS, потребуется ее точная регулировка.

2.12 Выбор эффективных ингибиторов коррозии

Процесс коррозии невозможно остановить, но ингибиторы максимально замедляют его течение. Эти вещества наносятся на поверхность автомобиля, приостанавливая электрохимические процессы, проходящие в структуре деталей. Скорость коррозии значительно понижается, ингибитор при этом не оказывает негативного воздействия на сам металл.

Этот процесс происходит, прежде всего, благодаря адсорбции вещества. Ингибитор адсорбируется на поверхности металла, коррозия замедляется из-за того, что он тем самым делает его потенциал более положительным. Вследствие этого процесс разрушения структуры происходит значительно медленнее.

Ингибиторы коррозии позволяют значительно увеличить срок службы автомобиля. Несмотря на то, что его поверхность обработана специальной краской, он не полностью защищён от образования ржавчины. Конечно, покрытие ингибитором препятствует процессам коррозии металла, но не останавливает их на 100%. Сама краска обычно покрывает лишь кузов, тогда как остальные детали автомобиля остаются незащищёнными.

В первую очередь стоит обработать при помощи ингибиторов коррозии стыки различных частей кузова. Именно на этих швах часто автомобиль начинает «цвести», особенно это касается машин светлых тонов. Нужно также помнить о внутренней «начинке». Двигатель и другие детали подвергаются более интенсивному воздействию из-за перепадов температур и других механический воздействий. В результате этого они более подвержены коррозии, и в первую очередь требуют применения ингибиторов. При своевременной обработке каждая из деталей прослужит Вам достаточно долго, не износится раньше времени, не подведёт в ответственный момент.

Если не применять ингибиторы коррозии в условиях российского климата, автомобиль начинает ржаветь уже через пару месяцев. 3-4 года активного использования доводят состояние его кузова и деталей до критического. Одна обработка ингибитором позволяет отсрочить появление коррозии на срок до 6-8 лет. Ежегодные повторения этой нехитрой операции снижают вероятность образования ржавчины практически до нуля.

Современная химическая промышленность предлагает большой ассортимент разнообразных ингибиторов, которые довольно успешно борются с коррозией. Есть как вещества широкого спектра действия, так и продукты, предназначенные для обработки конкретных деталей автомобиля - кузова, двигателя и других.

Перед тем, как покупать ингибитор, необходимо проконсультироваться со специалистом. Существуют определённые ограничения на обработку различных автомобилей, связанные с типом заводских красок, которыми покрываются детали машины.

Главное требование, предъявляемое к ингибиторам коррозии, - достижение эффективной защиты. Окончательный выбор ингибиторов для разных случаев применения зависит от их технологических свойств. В этом плане требования к нему определены рядом условий, формирующихся для каждого отдельного процесса.

Выбор ингибиторов коррозии для каждого конкретного случая основывается на здравом смысле. Однако нередко несовершенная методика подбора подводит, и ингибиторы, хорошо зарекомендовавшие себя в определённых условиях, применяются в других совершенно необоснованно, оказываясь практически бесполезными, а порой и вредными.

Исходя из этого, необходимо учитывать следующие факторы:

1. универсальных ингибиторов коррозии не существует;

2. для каждого конкретного случая нужно подбирать ингибитор индивидуально;

3. даже если ингибитор, успешно работающий в одних условиях, оказался эффективным в совершенно других, это нужно рассматривать как совпадение.

Самым простым вариантом выбора ингибитора коррозии станет консультация специалиста.

2.13 Выбор герметиков, уплотнителей, консервантов

Типы герметиков

Герметики - это средства на основе полимеров, вулканизующиеся при температуре окружающей среды ("холодная вулканизация"), образующие эластичный резиноподобный слой. Используются для заполнения различных щелей и трещин. Герметиков в мире ГСМ насчитывается, говоря откровенно, вагон и маленькая тележка. Силиконовые, полиуретановые, акриловые, тиоколовые - и у каждого свое назначение. Требований, предъявляемых к герметикам, довольно много и они очень строгие: устойчивость к УФ-излучению; влагостойкость; хорошая адгезия (прилипание) к различным материалам; экологичность; устойчивость к циклическим деформационным нагрузкам; эластичность; широкий диапазон рабочих температур; простота нанесения; длительный срок эксплуатации.

Акриловые герметики

Применяются для заполнения швов и трещин между бетонными стыками при проведении внутренних работ. Акриловые герметики долгое время сохраняют свою эластичность, устойчивы к сильной вибрации, хорошо покрываются красящими веществами, но не обладают водостойкостью и стойкостью к атмосферным воздействиям. Имеют хорошую адгезию с бетоном, кирпичом, древесиной, штукатуркой и пр. Не имеют в составе сильно токсичных веществ и не наносят явного вреда здоровью. Наносятся при помощи специального пистолета, либо прямо из тюбика. Окончательно затвердевают в течение 24 часов.

Полиуретановые герметики

Эластичная, клеящая, уплотняющая масса, долго сохраняющая свою эластичность. Применяются для склеивания и герметизации любых материалов: металла, древесины, камня, лакированной жести, пластмассы, керамики, бетона. Имеют хорошую адгезию и обеспечивают прочное склеивание, выдерживающее даже сильные землетрясения (до 5 баллов). Содержат в своем составе вредные, едкие вещества - принимайте меры против их попадания на открытые участки кожи.

Тиоколовые герметики

Предназначены для изготовления герметизирующих паст, которые используются в авиационной промышленности, судостроении, электротехнике, радиоэлектронике и гражданском строительстве. Обычно это двухкомпонентные жидкости, смешиваемые непосредственно перед применением. При обычных условиях полностью вулканизуются через 7-10 суток.

Силиконовые герметики

Самые распространенные - это силиконовые герметики, представляющие собой низкомолекулярный полидиорганосилоксановый каучук с концевыми гидроксильными группами в качестве сшивающего агента. Состав композиции может насчитывать наполнители и специальные добавки для повышения термостойкости, огнестойкости, теплопроводности, электропроводности, адгезии к различным материалам. Процесс отверждения проходит при контакте герметика с влагой окружающей среды. В химической основе отверждения лежит реакция гидролиза и поликонденсации концевых органофункциональных групп каучука. Силиконовые герметики содержат целый спектр ценных качеств: стойкость к УФ-излучению; устойчивость к погодным условиям, температурным перепадам и практически любым агрессивным средам; отличная адгезия к большинству видов строительных материалов; морозо- и термостойкость; широкий интервал температур применения (нанесения. По типу вулканизации силиконовые герметики делятся на кислые и нейтральные. Кислые герметики дешевле, однако их нельзя использовать с материалами, вступающими в реакцию с кислотой. В этом отношении "нейтральные" герметики более универсальны.

По применению среди силиконовых герметиков можно выделить две группы - общего и специального назначения. Основная доля приходится на строительные марки, предназначенные для герметизации и изоляции швов в стенах, кровле, для сантехнического и тепличного хозяйства и т.д.

Есть в мире ГСМ и автомобильные герметики. Известно, что автомобильная промышленность потребляет, возможно, самое большое количество герметиков. Часто возникает необходимость что-то подклеить в автомобиле, устранить какую-нибудь течь, надежно зафиксировать предмет. Герметики для автомобиля различаются между собой по термостойкости, устойчивости к агрессивным средам, удерживающей способности. Герметики можно использовать в воздушной среде в интервале температур от - 55 до + 250oС и до 200oС в контакте с дизельным топливом, машинным маслом, водой и др. жидкостями. Силиконовые герметики используются в качестве "жидкой прокладки" в разъемных соединениях для устранения течи воды, антифриза, масла, а также для герметизации стекол, фар, электронного и электротехнического оборудования, салона автомобиля. Среди линейки герметиков и клеев Molykote для автомобиля возможно выбрать продукты для своего четырехколесного друга, с учетом ваших пожеланий и требований автопроизводителя. Верный выбор автогерметиков позволит улучшить технические характеристики автомобиля благодаря качественной смазке, повысить безопасность вождения, снизить затраты на ремонт «железного коня» и сделать его эксплуатацию удобной и легкой.

Уплотнители дверей

Уплотнители дверей в автомобиле могут быть не только источником неприятных скрипов при движении по неровностям, но и причиной износа лакокрасочного покрытия. Со скрипом еще можно смириться, но одна только мысль о необходимости покраски или подкраски машины может привести в уныние. А ведь этого можно избежать, если периодически смазывать уплотнители силиконовой смазкой. Она бывает в аэрозоли и в виде пластичной массы в тюбиках. Удобнее пользоваться аэрозолем - трудоемкость выполнения работ намного меньше. На рынке автохимии в Украине представлено не так уж много силиконовых смазок. Ранее мы рассказывали о подобной продукции из линейки других авторитетных брендов, а сегодня познакомим с многофункциональной силиконовой смазкой Silikon-Spray, выпущенной в Германии по сервисной программе Professional Hundert. Эта программа предусматривает изготовление продуктов не только для профессионального автосервиса, но и для любительского использования, что делает их востребованными у людей, которые общаются с техникой и на «ты», и на «вы». Silikon-Spray привлекает своей практичностью. По утверждению производителя, данная смазка имеет антистатические свойства, т. е. отталкивает пыль. Это очень важно, так как под действием завихрений воздуха пыль легко проникает в щели дверных проемов, а попадая под уплотнитель, она работает как абразив - стирает краску. Если смазка не притягивает пыль, значит, краска не изнашивается. Другой важный момент - опасность появления жирных пятен на одежде пассажиров, которые, садясь в машину, могут касаться уплотнителей. В случае с Silikon-Spray это исключено, поскольку смазка не оставляет пятен ни на тканях, ни на других поверхностях. Универсальность Silikon-Spray заключается в том, что ее можно применять не только для смазки ненагруженных механизмов, но и в качестве декоративного покрытия - для придания блеска неокрашенному пластику бамперов, спойлеров и т. д.

Консервация

Чисто вымытое и высушенное лакокрасочное покрытие необходимо обрабатывать консервантами через каждые 3 месяца, чтобы защитить его от атмосферного влияния созданием беспористого водоотталкивающего воскового слоя.

Регулярная обработка консервирующими средствами позволяет сохранить блеск лакового покрытия.

Существует и другая возможность защиты лакокрасочного покрытия - с помощью моющих консервантов. Однако моющие консерванты обеспечивают надежную защиту поверхности лишь в том случае, если они используются при каждой мойке автомобиля и не реже чем через 2-3 недели.

После использования моющих (пенообразующих) средств особенно рекомендуется дополнительная обработка поверхности консервантами.

Чтобы покрытие кузова нового автомобиля не подвергалось воздействию различных негативных факторов, его покрывают слоем воска или обклеивают специальной пленкой. Но эти способы защиты не лишены недостатков. Обклеивание пленкой требует не только материалов, затрат времени, дополнительной производственной площади и рабочих рук. При консервации воском - свои «минусы»: остается большое количество загрязненной воды и токсичного растворителя, которые требуется перерабатывать.



2.14 Разработка вариантов электрохимической защиты оборудования

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.

Антикоры

Антикоры подразделяются на две категории: составы, защищающие скрытые полости кузова автомобиля и предназначенные для защитной обработки поверхностей. Составы для обработки скрытых полостей в свою очередь представлены двумя видами. Первый - это препараты на масляной основе; постоянно находятся в жидком состоянии, что позволяет им сохранять подвижность и заполнять возникающие в процессе эксплуатации автомобиля микротрещины лакокрасочного покрытия (ЛКП) и зазоры между металлическими деталями. Эти препараты обладают высокими проникающими и влаговытесняющими свойствами. При попадании антикоррозионного состава в микротрещины на защиту оголенного металла встают ингибиторы коррозии - вещества, замедляющие процесс коррозии и, собственно, сама масляная пленка, изолирующая металл от соприкосновения с кислородом и водой. Естественный недостаток этих препаратов - малая механическая прочность; они также плохо удерживаются на вертикальных поверхностях. Ко второму виду антикоров для защиты скрытых полостей относятся составы на парафиновой основе. Имеющиеся в них ингибиторы коррозии работают пока антикор находится в жидкой фазе (т.е. некоторое время после нанесения). Когда же растворитель улетучивается из состава антикора, ингибиторы коррозии практически не действуют. После высыхания таких составов на поверхностях деталей внутренних полостей кузова образуется эластичная восковая пленка (это немаловажно при значительных температурных колебаниях), перекрывающая доступ кислорода и воды к оголенному металлу. Механическая прочность у составов на восковой основе не слишком большая, поэтому используются они исключительно для защиты внутренних полостей.

Для обработки внешних поверхностей предназначены другие средства.

Битумные мастики изготавливаются на основе битумных или синтетических смол. У этих мастик две основные задачи: консервация металла - защита днища, колесных арок и порогов от воздействия агрессивных сред и защита кузова от механических воздействий. В состав битумных мастик иногда включаются ингибиторы коррозии, но это не более чем профилактическая мера. Рассчитывать на то, что препарат сможет защитить неожиданно оголившийся металл или бороться с уже образовавшимся очагом коррозии, не стоит. На самом деле важны «укрывные» свойства - мастика должна сохранять сцепление с поверхностью металла после встречи с бордюрными камнями и прочими препятствиями.

Мастики наносятся довольно толстым слоем и являются хорошим шумоизоляционным материалом. Одни мастики после нанесения твердеют и стойко выдерживают механические воздействия, но подвержены растрескиванию вследствие температурных колебаний, другие- невысыхающие - сохраняют хорошую эластичность, но не обладают большой механической прочностью.

Для увеличения стойкости к механическим воздействиям мастики армируют путем введения в них мелкодисперсной металлической пудры (алюминий, бронза или цинк).

ПВХ покрытия на основе каучука наносятся преимущественно в заводских условиях на оцинкованную, фосфатированную или грунтованную поверхность кузова. Это один из самых долговечных антикоров на сегодняшний день. ПВХ обладает хорошей адгезией к несущей поверхности и механической прочностью при достаточной эластичности. Для всех антикоров важным параметром является температура плавления. Под прямыми солнечными лучами автомобиль сильно нагревается, в моторном отсеке, в тоннеле, где проложена выпускная система, температура поверхности кузова может достигать 80-100°С. Важно, чтобы антикор не стал плавиться и стекать с защищаемых участков кузова. В качестве рекомендации можно сказать, что не следует поддаваться на уловки продавцов, будто состав можно наносить на любую поверхность: влажную, неочищенную от грязи, ржавчины, старой краски или антикора. Состав сам не удалит воду с поверхности, не преобразует продукты коррозии. На какое-то время с помощью антикора удастся скрыть очаги коррозии, но спустя год они все равно «вылезут» наружу. Поэтому перед антикоррозионной обработкой поверхность нужно готовить.

Полироли

В процессе эксплуатации автомобиля поверхность ЛКП кузова окисляется и повреждается, покрываясь царапинами, сколами, микротрещинами и рисками, открывая доступ кислорода и воды к оголенному металлу. Вполне надежным средством ухода за ЛКП является использование полиролей.

Полироли представлены в виде пастообразных веществ или эмульсий.

* Восстановительные полироли имеют в составе очищающие средства и абразивные частицы.

* Защитные полироли содержат консервирующие добавки, блокираторы ультрафиолета и вещества, придающие ЛКП блеск.

* Комбинированные полироли включают в себя защитные, абразивные, красящие и другие компоненты.

* Восковые полироли содержат натуральный пчелиный или растительный («carnauba») воск. Наравне с силиконовыми они наиболее доступны по цене и удобны для осуществления полировки. Их основной недостаток - недолговечность. Такие покрытия выдерживают лишь несколько моек. Полимерные полироли служат дольше, но они дороже восковых и силиконовых; к тому же наносить их в силу особенностей технологии желательно в специализированных автосервисах. Цветообогащенные полироли имеют в своем составе краситель, не обладают хорошей стойкостью и требуют дополнительного покрытия защитной полиролью.

В процессе восстановительной полировки с ЛКП убираются потертости, окислившиеся (визуально - матовые) слои краски, поверхностные царапины. Полировка выполняется полировочными машинами с применением абразивных паст и составов различной зернистости. Удаляются потертости, царапины, помутнения лака, наслоения химических веществ. Мягкая полировка применяется, когда ЛКП кузова недостаточно изношено, чтобы его обрабатывать восстановительной полировкой, но блеск поверхности уже менее выраженный. В отличие от восстановительной полировки в этом случае применяется только финишный состав. Защитная полировка осуществляется вручную. На рынке уже присутствуют сверхстойкие полироли против царапин, изготовленные с применением наночастиц, тефлона, эпоксидных смол. Они защищают ЛКП автомобиля от воздействия ультрафиолета, кислот, щелочей, солей, обладают антистатическим эффектом, что сообщает поверхности кузова дополнительные водо- и грязеотталкивающие свойства.

В зависимости от состава защитные полироли выдерживают от трех до двенадцати месяцев эксплуатации. Они показаны к применению для каждого автомобиля независимо от его возраста. Восстановительные полироли используются для придания лоска и ухоженности автомобилям с пробегом.

Антигравийные пленки

Антигравийные пленки - это еще один сегмент защитных средств для ЛКП автомобилей. Пленка наклеивается на уязвимые детали кузова. Она прозрачная и высокопрочная, пористая по структуре, имеет хорошую упругость, долговечна, легко моется, полируется и на кузове практически незаметна, если ее не искать намеренно.

На рынке представлено большое количество производителей антигравийной пленки, и каждый из них в своей рекламе утверждает, что именно его пленка обладает недоступными для конкурентов преимуществами. На самом же деле, можно сделать предположение, что такие утверждения служат оправданием высокой цены на продукт.

Раскройка пленки осуществляется на компьютере с помощью специально разработанных электронных лекал, нарезку деталей осуществляет плоттер. Наклейку может произвести любая компания, занимающаяся тонировкой стекол.

Проблем со снятием пленки с автомобиля также не существует - весь клей остается на пленке, а не на детали кузова. Хотя известны случаи, когда на светлоокрашенных автомобилях после снятия пленки оставались потемнения на ЛКП, но природа их появления не исследовалась. Тем не менее, ламинированию все же лучше подвергать новый автомобиль, еще не имеющий дефектов ЛКП.

Защита

Электрохимическая защита абсолютно безвредна для окружающей среды, владельца и его автомобиля. Компактная установка способна защищать кузов автомобиля даже в самых труднодоступных местах (пороги, стойки, потолок, поверхности дверей и внутренние балки) и даже в местах механических повреждений.

Принцип действия подобных систем прост - он основан на создании гальванической пары между кузовом автомобиля и дополнительными электродами. Катодом является кузов автомобиля, анодами - стальные пластины, которые крепятся в самых проблемных (с точки зрения образования коррозии) местах кузова. Разница электрических потенциалов такова, что металл анодов, окисляясь, отдает свободные электроны металлу кузова, восстанавливая его. Как утверждают производители, эффективность такого метода - до 99,7%. Приборы совместимы с любыми ЛКМ и антикорами, наоборот, совместное использование обеспечивает максимальную защиту кузову автомобиля. Приборы электрохимической защиты от коррозии можно устанавливать на новые и подержанные автомобили, причем на последних они могут остановить распространение уже образовавшейся ржавчины. Для того, чтобы действие прибора действительно было эффективным, на автомобиль в зависимости от модели необходимо установить два-три десятка металлических пластин - анодов, поскольку электрохимическая реакция восстановления протекает локально. Командные модули приборов, как правило, имеют пожизненную гарантию, аноды прослужат до семи-восьми лет.

Термическое или "горячее" цинкование стали.

Оно бывает одно- или двусторонним и производится либо погружением детали в цинковый расплав, либо нанесением этого расплава на стальной лист в процессе проката. Такое покрытие обладает наилучшей коррозионной стойкостью и устойчивостью к последующей обработке.

Гальваническое цинкование.

Попросту говоря, металл "купают" в ванне с цинксодержащим электролитом, где под воздействием электрического тока цинк осаждается на поверхности.

Гальванизация применяется многими европейскими и японскими фирмами.

Однако мы обязаны сделать одну оговорку: если у конкретного производителя к термину "оцинковка" не прибавлено определение "полная", как, например, у Audi, значит, обработке подверглись лишь наиболее подверженные коррозии элементы: пороги и днище, например.

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.

Холодное цинкование

Краска или грунт, имеющие в составе мелкодисперсный цинк, наносятся на предварительно фосфатированную (обработанную фосфорнокислыми солями цинка, марганца или железа) поверхность кузовных элементов.

В сущности, он представляет собой высококачественную окраску кузова, обеспечивающую ему высокую коррозионную стойкость. Пример тому - покрытие Coil Coating концерна Daimler Chrysler. Который никогда, кстати, не спекулировал термином "оцинковка". Этот же метод используют также многие азиатские и европейские компании при производстве дешевых массовых моделей. И присутствие цинка как компонента грунтов и красок дает им возможность поиграть словами, называя "оцинковкой" то, что на деле ею не является.

Цинкрометалл

На листовой металл наносятся слой ингибитора коррозии и слой эластичной эпоксидной краски на цинковой основе. Такой материал может подвергаться механической обработке (изгибу и штамповке) без потери антикоррозионных свойств. Из цинкрометалла, например, изготовлены кузова всех автомобилей Kia. Увидев в рекламе недорогого автомобиля слово "оцинковка", наивно полагать, что он бессмертен. Стремление к снижению себестоимости толкает некоторых производителей на применение дешевого проката и красителей. Часто методы гальванического и холодного покрытия цинком не преследуют цели защиты от коррозии. Их задача лишь компромисс между невысокой ценой и сохранением долговечности. Потому и держатся в тайне составы и технологии. Для стойкости кузова гораздо важнее технологическая проработка скрытых полостей и "карманов", защищающая от попадания мокрой грязи. Вот и получается, что многие продавцы дешевых массовых автомобилей лукавят. Доказать или опровергнуть наличие так называемой оцинковки можно только с помощью дорогостоящих испытаний и специального оборудования. Поэтому советуем уделять больше внимания наличию гарантии производителя на кузов, нежели громким фразам об оцинковке в рекламных проспектах. При различном виде оцинковки о долголетии здесь говорить не приходится так как покрытие наносят слоем всего 6-8 мкм. И то не на весь автомобиль а на 15-45% кузова, а могли бы и полностью, ведь процесс оцинковки на производстве дешевый. Но производитель соблюдает определенные экономические рамки которые нельзя переступать, ведь если будет качество то резко упадет продажа автомобилей а так вроде и ржавеет и реклама оцинковки.

2.15 Разработка методов комбинированной антикоррозионной защиты

Коррозия автомобильного кузова имеет много специфических особенностей. Известно, что различные его участки корродируют с разной скоростью, т.к. при эксплуатации находятся в разных условиях. Одно из основных уязвимых мест - сварные швы, с помощью которых конструкция сохраняет свою форму. Именно там чаще всего и возникают очаги ржавчины. Дело в том, что в местах сварки всегда есть микротрещины, которые без труда заполняются влагой. В механизме щелевой коррозии важную роль играют вибрации автомобиля при езде, а также перепады температур в зимний период. В последнем случае влага, превращаясь в лед, увеличивает щель, т.к. в твердом состоянии занимает уже больший объем. Поэтому в следующий раз образовавшийся зазор заполнится большим количеством воды, которая, замерзнув, снова его увеличит. Такой, казалось бы, незатейливый циклический процесс в конечном счете приводит к серьезным последствиям. Следует также отметить, что коррозионная стойкость стали в местах швов существенно ниже из-за воздействия высокой температуры в момент сварки как на саму сталь, так и на гальваническое покрытие в случае его наличия.

Автомобильный кузов в силу своих конструктивных особенностей обладает большим количеством внутренних полостей. Мало того что они скрыты от глаз автомобилиста (это часто приводит к позднему обнаружению ржавчины), так еще и плохо вентилируются. В результате там скапливается вода и прочие пагубные для металла вещества и образуется зона повышенной влажности. Так что коррозия в скрытых полостях протекает особенно быстро и, что самое опасное, незаметно.

Еще одно уязвимое для коррозии место автомобильного кузова - поверхность днища. И это вполне очевидно, т.к. постоянное механическое воздействие щебня и песка вместе с водой и солью, в избытке летящих из-под колес, в состоянии «пробить» даже надежные защитные покрытия.

Работа двигателя и выхлопной системы автомобиля также может спровоцировать появление ржавчины, т.к. функционирование данных узлов связано с существенным повышением температуры.

Таким образом, современный автомобиль, обладая сложной конструкцией кузова, весьма сильно подвержен воздействию коррозии. Причем, с точки зрения защиты, разные его компоненты требуют индивидуального подхода, что заметно усложняет процедуру антикоррозионной обработки.

Холодное цинкование:

- это тонкопленочное цинковое покрытие, исключительно эффективно защищающее черные металлы от ржавчины. Оно сочетает достоинства горячего цинкования и лакокрасочных покрытий, исключает ряд их недостатков и имеет уникальные преимущества. Покрытие Zinga обеспечивает одновременно и активную (катодную) аналогичную горячей оцинковке и пассивную (барьерную/ пленочную), как у красок, защиту от ржавления.

- Основной метод антикоррозийной обработки металлоконструкций - это холодное цинкование - один из широко признанных способов защиты стали от коррозии. Он объединяет достоинства традиционных способов обработки металлоконструкций - цинкования и лакокрасочных покрытий. Основной компонент цинк-наполненных композиций - высокодисперсный порошок цинка. Цинк-наполненные композиции наносят при обработке металлических конструкций традиционными лакокрасочными методами (распыление, кисть, валик) на предварительно подготовленную поверхность металла. В результате образуется покрытие с содержанием цинка до 97%.

Холодное цинкование обеспечивает комбинированную защиту стали, сочетающую протекторный (катодный) механизм подобно цинковым металлическим покрытиям (горячее цинкование, гальваника) и гидроизолирующий механизм подобно традиционным лакокрасочным материалам. Благодаря этому холодное цинкование в сфере антикоррозийной обработки металлоконструкций превосходит другие методы по устойчивости к коррозии и срокам службы покрытия. Холодное цинкование многофункционально: цинк-наполненные покрытия могут применяться в различных эксплуатационных условиях в качестве самостоятельного покрытия или в качестве грунтовки в комбинированных системах в сочетании с лакокрасочными покрытиями различного назначения.

Горячее цинкование:

Покрытие металла (обычно железа или стали) слоем цинка для защиты от коррозии путем окунания изделия в ванну с расплавленным цинком при температуре около 460 °C. Горячее цинкование считается одним из самых надежных, экономичных и потому распространенных методов защиты железа и стали от коррозии. Для металлоконструкций горячее цинкование является бесспорно самым распространенным видом покрытия.

Пескоструйная обработка:

Холодная абразивная обработка поверхности металлических изделий путём повреждения её поверхности песком или иным абразивным порошком, распыляемым потоком воздуха, а при гидроабразивной обработке - струёй воды или иной жидкости. При помощи абразивоструйной очистки с металлических конструкций удаляют старую краску, ржавчину другие загрязнения.



Выводы и производственные рекомендации по повышению эксплуатационной надежности оборудования области

Повышение надежности и долговечности.

В результате исследований, проведенных научно-исследовательским автомобильным и автомоторным институтом определены и классифицированы основные пути повышения надежности и долговечности двигателей.

1.Выявление слабых узлов деталей, что связано с анализом факторов, влияющих на долговечность двигателя в эксплуатации созданием методик ускоренных испытаний деталей, узлов и двигателей и определением сроков их службы.

2.Улучшение условий работы деталей и узлов двигателей путем защиты поверхностей трения от абразивных частиц, загрязнений, совершенствования системы смазки, улучшения приработок и деталей и др.

3. Совершенствование конструкции, применяемых материалов и технологии изготовления деталей путем улучшения компоновки двигателя, конструкции деталей, оптимизации микро и макрогеометрии поверхностей, стабилизации формы и размерил, повышения износостойкости поверхностей трения, повышен и я усталостной и термической стойкости деталей, улучшения 1Чвства материалов комплектующих изделий и др.

4. Повышение культуры эксплуатации и качества ремонта, в частности создание и использование методов диагностики технического состояния двигателей, обеспечение технологии ремонта на уровне технологии изготовления двигателей.

Указанные основные направления работ по повышению надежности и долговечности двигателей должны быть подкреплены четкой системой организации работ по повышению качества на заводах-изготовителях двигателей, их связью с научно-исследовательскими и эксплуатационными организациями, а также с предприятиями-смежниками.

Для повышения надежности деталей автомобилей используют, например, следующие технологические методы обработки.

1. Для зубчатых колес и валов ведущих мостов, коробок передач и раздаточных коробок применяют химико-термическую обработку - цементацию (высокотемпературное насыщение низкоуглеродистых сталей углеродом) и закалку. Такой обработке подвергаются детали из высоколегированных сталей. Так, например, для зубчатых колес и валов коробок передач иногда применяют сталь 15ХГН2ТА, цементацию производят на глубину 0,9...1,2 мм, твердость цементованного слоя 50... 63 HRCa, сердцевины зубьев - 37... 42 HRC3. Установлены и нормы на размер зерна.

Для зубчатых колес главной передачи автомобилей Минского автозавода применяют сталь 20ХНЗА, цементацию производят на глубину 1,2...1,5 мм; твердость цементованного слоя не менее 59 HRC3, сердцевины зубьев -30...44 HRC3.

При цементации и закалке в результате структурных и термических превращений в цементованном слое возникают значительные остаточные напряжения. Этот метод химико-термической обработки при высокой твердости поверхности зуба и относительно вязкой его сердцевине обеспечивает высокую износостойкость и изгибную и контактную прочность.

Шевингование зубьев цилиндрических шестерен способствует повышению чистоты поверхности зубьев, устранению погрешностей профиля и размеров зубьев. Однако более существенным резервом повышения долговечности зубчатых колес является применение зубошлифования вместо чаще всего используемого шевингования.

Кроме того, для уменьшения концентрации нагрузки зубьям цилиндрических колес придают бочкообразную форму, при которой толщина зуба уменьшается от середины к торцам (например, у зубчатых колес главной передачи автомобилей КрАЗ - на 0,08 мм). Бочкообразная форма зуба дает возможность стабилизировать пятно контакта в средней части зубьев и тем самым увеличить долговечность передачи за счет уменьшения контактных напряжений и напряжений при изгибе зубьев, улучшить их приработку, уменьшить шум во время работы.

Применяют также упрочнение шестерен с помощью поверхностного наклепа методом дробеструйной обработки (изгибная прочность зубьев шестерен повышается на 10...15%, а контактная- на 15...25,%).

В немалой степени долговечность зубчатых колес зависит от методов получения заготовок. Так, при изготовлении зубчатых колес методом горячей накатки прочность зубьев повышается на 15...40% за счет расположения волокон металла по контуру зуба и возникновения полезных напряжений сжатия в его поверхностных слоях.

2. Для шлицевых соединений валов трансмиссии обеспечивают высокую точность их изготовления, особенно размеров по центрирующему диаметру шлицев, поскольку увеличение зазора в этом соединении приводит к увеличению скорости их изнашивания.

3. Методы поверхностного пластического деформирования (ППД), относящиеся к наиболее прогрессивным технологическим процессам современной чистовой обработки, обеспечивают получение заданной шероховатости поверхностей и одновременно - упрочняющего эффекта. Образующиеся при этом микронеровности скругленной формы способствуют увеличению площади несущей поверхности и, соответственно, уменьшению давления в зоне контакта трущихся пар, а образование рельефа с большими радиусами выступов и впадин - удержанию смазочного материала между трущимися поверхностями. Упрочнение деталей методами ППД происходит за счет наклепа, при котором в поверхностном слое детали образуются остаточные напряжения сжатия и повышается его твердость.

Накатывание обеспечивает возможность получения поверхностей с параметром шероховатости Ra=0,4... 0,05 мкм при исходной шероховатости =6,3...1,6 мкм и упрочнение поверхностного слоя на 15...20%. Обработке ППД подвергаются стальные детали с твердостью до 40...45 HRCa, детали из чугуна, алюминиевых сплавов и цветных металлов с различной формой наружных и внутренних поверхностей (цилиндрическими, коническими, шаровыми, торцевыми поверхностями), а также кольцевыми канавками различного профиля и многошлицевыми отверстиями. Этим методом обрабатываются посадочные поверхности под подшипники ступиц колес, тормозные барабаны, детали карданной передачи, рулевого управления, подвески, гидравлических и пневматических устройств.

4. Все большее применение для деталей автомобилей находит лазерное и электронно-лучевое термоупрочнение. Впервые в отечественном автомобилестроении мощные лазерные установки были внедрены на Московском автомобильном заводе для закалки опорных поверхностей под полуосевые шестерни и сателлиты в чашках дифференциала заднего моста автомобиля «Москвич», изготовляемых из ферритного ковкого чугуна КЧ 35-10. При этом на каждую поверхность под шестерню или сателлит в виде кольца шириной 8...10 мм наносятся две дорожки упрочнения шириной 2 мм на расстоянии 2...3 мм друг от друга с глубиной закалки 0,1...0,2 мм.

Лазерная и электронно-лучевая обработка используется также для упрочнения поршневых колец и канавок для них, шаровых шарниров, седел клапанов, толкателей и других деталей. Твердость упрочненного слоя деталей составляет 61...64 HRC».

Лазерное и электронно-лучевое термоупрочнение обеспечивает значительное повышение износостойкости стальных и чугунных деталей по сравнению с нормализованными или не обработанными термически поверхностными слоями, но не дает существенного уменьшения степени изнашивания по сравнению с деталями, поверхностные слои которых подвергаются нитроцементации, цементации, и даже качественной закалке ТВЧ.

5. Дробеструйная обработка листов рессоры с одной или двух сторон обеспечивает повышение долговечности рессоры за счет создания остаточных напряжений сжатия.

6. Эффективным методом повышения износостойкости деталей машин является высокотемпературное напыление на поверхности самофлюсующихся сплавов с последующим их оплавлением. Исследования показали, что износостойкость напыленного и оплавленного покрытия из самофлюсующихся сплавов в условиях абразивного изнашивания в 2...3 раза выше, чем стали 45, закаленной до твердости 47...49 HRCa. Этот метод используется, в частности, для напыления поверхности зева буксирного крюка автомобилей Минского автозавода, что обеспечило не менее чем четырехкратное увеличение долговечности крюка по сравнению с подвергавшимся ранее объемной закалке и отпуску



Список литературы

1. Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. Материаловедение. М.: «Машиностроение», 1990

2. Под редакцией С.И. Богодухова, В.А Бондаренко. Технологические процессы машиностроительного производства. Оренбург, ОГУ, 1996

3. Гаркунов, Д.Н. Триботехника: учебник для втузов/ Д.Н. Гаркунов - Изд. 2-е, перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1989.- 328 с.: ил.- ISBN 5-7855-0361-1.

4. Дриц, М.Е., Москалев, М.А. Технология конструкционных материалов и материаловедение: учебник для вузов/ М.Е. Дриц, М.А.Москалев. - М.: Высш. шк., 1990. - 447 с.: ил.- ISBN 5-06-000144-X.

5. Материаловедение и технология материалов: учебник для вузов/ Г.П. Фетисов [и др.].- М.: Высш. шк., 2000.- 638 с.: ил. - ISBN 5-06-003616-2.

6. Прикладная механика: учебник для вузов/ В.В. Джамай [и др.]; под общ. ред. В.В. Джамая.- М.: Дрофа, 2004.- 414 с.: ил.- ISBN 5-7107-6232-6.

7. Лахтин, Ю.М. Химико-термическая обработка металлов: учеб. пособие/ Ю.М. Лахтин, Б.Н. Арзамасов.- М.: Металлургия, 1985.- 256 с.: ил.- ISBN 5-333-04260-Х.

8. Пирогов, К.М., Вяткин, Б.А. Основы надежности текстильных машин: учебник для втузов/К.М. Пирогов, Б.А. Вяткин.- М.: Легпромбытиздат, 1985.- 256.: ил. ISBN 5-02-013810.

9. Марченко, С.И. Повышение долговечности работы шестеренных насосов-дозаторов 11НШ путем создания композиционного модифицирующего покрытия// Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. техн. наук, 2005. - Спец. вып.: Композиционные материалы. - С.52-53.

10. Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева Материаловедение. - М.: Машиностроение, 1990. - 528 с.

11.Л.Х. Балдаев Реновация и упрочнение деталей машин методами газотермического напыления. - М.: КХТ, 2004.

12. Башта Т.М. Гидравлические приводы летательных аппаратов. М., «Машиностроение», 1967. 496 с.

13. Белянин П.А., Черненко Ж.С. Авиационные фильтры и очистители гидравлических систем. М., «Машиностроение», 1964. 294 с.

14. Никитин Г.А., Чирков С.В. Влияние загрязненности жидкости на надежность работы летательных аппаратов. М., «Транспорт», 1969. -183 с.

15. Крагельский И.В. Трение и износ. М., «Машиностроение», 1968 480 с.

16. Кецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. Киев, «Техника»,1970-395с.

17. Айбиндер С.Б. Холодная сварка металлов. Рига, изд-во АН Лат. ССР.

19. Ахматов А.С. Молекулярная физика граничного трения. М., Физматгиз, 1963 472 с.

20. Матвеевский P.M. Температурная стойкость граничных смазочных слоев и твердых смазочных покрытий при трении металлов и сплавов. М., «Наука», 1971 227 с.

21. Аксенов А.Ф. Авиационные топлива, смазочные материалы и специальные жидкости. М., «Транспорт», 1970 255 с.

22. Лихтман В.И., Щукин Е.Д., Ребиндер А.А. Физико-химическая механика металлов. М., Изд. АН СССР, 1962 303 с.

23. Уотерхауз Р.Т. Контактная коррозия. // Сб. «Усталость металлов». М, Изд-во иностр. лит., 1961 с. 109-111.

24. Лозовский В.Н. Надежность и долговечность золотниковых и плунжерных пар. М., «Машиностроение», 1971.

25. Бугаев В.Н. Ремонт деталей топливной аппаратуры и агрегатов гидросистем на предприятиях Госкомсельхозтехники СССР: // Обзорная информация ЦНИТЭ и Госкомсельхозтехники СССР. М., 1985 35 с.

26. Батшцев А.Н. Исследование условий ремонта деталей тракторов и с/х машин холодным осталиванием на ассиметричном переменном токе. // Автореферат кандидатской диссертации. М., 1973.

27. Богатин Д.Е. Производство металлокерамических деталей. М., «Металлургия», 1968 128 с. с ил л.

28. Батшцев А.Н. Восстановление деталей гальваническими покрытиями. // Учебное пособие. ВСХИЗО, М„ 1991 72 с.

29. Дасоян М.А., Палыпская И.Я., Сахарова Е.В. Технология электрохимических покрытий. Л., «Машиностроение», 1989. -391 с.

30. Основы ремонта машин. Под общей ред. проф., д.т.н. Петрова Ю.Н. -М., Колос, 1972, 527 с.

31. Михайлова А.А., Игнатьев Р.А., Ерохин Р.Н., Горохов А.В. Восстановление изношенных деталей. -М., Россельхозиздат, 1973. 85 с.

32. Левинзон А.И. Электрохимическое осаждение металлов подгруппы железа. Л., Машиностроение, Ленинградское отделение, 1983. - 208 с.

33. Черкез М.Б., Богорад Л.Я. Хромирование. - Л., Машиностроение, Ленинградское отделение, 1978. 104 с.

34. Ильин В.А. Цинкование, кадмирование, оловянирование и свинцевание. Л., Машиностроение, Ленинградское отделение, 1983. - 87 с.

35. Батшцев А.Н. Пособие гальваника-ремонтника. М., Агропромиздат, 1986. - 192 с.

36. Ваграмян А.Т., Соловьева З.А. Методы исследования электроосажденных металлов. М., Изд. АН СССР, 1960, 488 с. с ил.

37. Вассерман Г.И., Тревен И. Текстуры металлических материалов. Пер. с нем. М., Металлургия, 1969, 654 с. с ил.

38. Горбатый В.К. Исследование электролитического проточного хромирования, как способа упрочнения цилиндров автотракторных двигателей. // Автореферат кандидатской диссертации, 1958.

39. Дидур В.А. Исследование некоторых путей повышения ресурса распределителей тракторных гидросистем при ремонте. // Автореферат дисс. канд. тех. наук. 05.20.03. Мелитополь, 1972. 24 с.

40. Вороницын И.С. Исследование механических свойств хромовых покрытий, применяемых для упрочнения и восстановления деталей машин. Л., 1963.

41. Левин Л.И. Теоретическая электрохимия. М., Металлургия, 1972, 543 с. с ил.

42. Горбунова К.И., Данков П.Д. О сцеплении цинковых покрытий с железной основой. //Журнал «Физическая химия», 1953, т. 27, №11.

43. Левитский Г.С. Хромирование деталей и инструмента, Машгиз, 1951.

44. Антипов В.В. Износ плунжерных пар и нарушение характеристик топливной аппаратуры дизелей. М., Машиностроение, 1965 132 с.

45. Шлугер И.А. Ускорение и усовершенствование хромирования деталей машин. Машгиз, 1961.

46. Справочник металлиста в 5-ти томах, т. 2. Под ред. А.Г. Рахштадти и В.А. Брострема. 3-е изд., перер. М., «Машиностроение», 1976 717 с.

47. Шмелева Н.М. Контролер работ по металлопокрытиям. М., Машиностроение, 1985 176 с.

48. Дидур В.А., Ефремов В.Я. Диагностика и обеспечение надежности гидроприводов сельскохозяйственных машин. Киев, Техника, 1986 - 128 с.

49. Черкун В.Е. Ремонт тракторных гидравлических систем. М., Колос, 1984-253 с.

50. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М., Наука, 1976 279 с.

51. Шахназарова C.Л, Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. М., Высшая школа, 1985 327 с.

52. Плешаков В.В. Повышение надежности деталей, восстанавливаемых гальваническими покрытиями. М., Россельхозиздат,1983 56 с.

Размещено на Allbest.ru