Цинкование и пассивация в домашних условиях.
Все началось с ручек для ЗИЛ 4104. Об изготовлении ручек можно почитать в одном из предыдущих постов. Изначально я думал отдать их в оцинковку на производство, но покурив интернеты решил сделать самостоятельно.
Процесс нанесения цинкового покрытия своими руками в целом не сложен. Большинство информации в сети связано с нанесением цинка с корпуса батарейки на участок кузова автомобиля. Но мне это не подходит, так как надо оцинковывать разные небольшие детали целиком. И потом придавать им переливчатый золотисто-зеленый оттенок.
Будем рассматривать электро-химический метод. Он самый простой и доступный для каждого. В результате гальванического процесса в растворе электролита цинк тонким слоем осаждается на поверхности детали. Вот и все. Шучу, не все)
Для самого простого цинкования потребуется.
1. Электролит для АКБ из магазина. То есть раствор серной кислоты.
2. Сульфат цинка порошковый или
3. Паяльная кислота (продается в магазинах радиолюбителей).
4. Дистиллированная вода.
5. Цинковый анод (кусок чистого цинка).
6. Блок питания 12 вольт с возможностью ограничения тока (например зарядное устройство для АКБ.
Для качественной оцинковки необходима качественная очистка поверхности детали от любых загрязнений.
Лучше всего делать пескостуйную обработку. Можно чистить болгаркой. Или вытравливать сначала в щелочи, потом в кислоте. Можно применять гальваническое травление.
При гальваническом травлении не играет большой роли где будет анод а где катод. На аноде в результате реакции выделяется водород, на катоде кислород. Водорода выделяется в 2 раза больше, поэтому анод пузырится сильнее. Заводораживание металла увеличивает его хрупкость, поэтому данный метод очистки не рекомендуют для металлов с высоким классом прочности (пружины там всякие и болты повышенной прочности).
Вобщем суть в том чтоб в процессе очистки удалить с металла все загрязнения.
Спецы рекомендуют сначала травление в щелочи, потом гальваническое кислотное травление, потом активация поверхности в кислотном растворе. Все с проежуточными промывками в воде.
Я очищаю детали механически, потом травление в акумуляторном электролите, промывка в воде, потом снова мехобработка, активация в кислоте и собственно оцинковка.
Если для оцинковки используется сульфат цинка, то его надо растворить в дистиллированной воде в соотношении 200гр на литр воды. Размешать до полного растворения.
Если используется паяльная кислота то она просто наливается в емкость и все.
При оцинковке анодом (+) является кусок цинка, сопоставимый по площади с деталью. Катод (-) сама деталь.
Напряжение должно быть в районе 12 вольт постоянного тока. Сила тока устанавливается в диапазоне 0,5 — 5 ампер на 1 кв.дм площади. Фактически желательно держать ток поменьше. При большом токе качество осаждения цинка сильно ухудшается. Старайтесь не превышать ток 1 ампер на небольших деталях. Цинкование происходит при температуре 18-25 градусов.
По времени слой наносится за 2-10 минут в зависимости от размера детали и тока.
Этот метод подойдет для защитной оцинковки деталей. Если нужна эстетика то надо использовать специальную химию. Об этом дальше.
Для получения блестящего цинкового покрытия с последующей радужной пассивацией процесс выглядит так.
1. Очистка поверхности детали (механическая, травление в растворе серной кислоты с промежуточными промывками).
2. После очистки детали на несколько секунд погружаем деталь в раствор серной кислоты (электролит для АКБ из магазина), потом промываем водой. Работать в перчатках и чистой детали руками не касаться во избежание загрязнения поверхности и ожогов кожи кислотой! Желательно работать в респираторе чтоб не дышать продуктами реакций.
3. Для блестящего цинкования я использую щелочной электролит «экомет-ц31». Он дает отличное блестящее покрытие.
Вешаем деталь на катод (-) и погружаем полностью в электролит. На аноде (+) кусок цинка. По напряжению и току выше написано. Цинк ложится быстрее со стороны расположения анода, так что деталь надо периодически поворачивать разными сторонами к аноду. Нанесение по времени так же занимает 2-10 минут. Не спешите и не давайте большой ток!
4. После того как деталь оцинкуется ее необходимо промыть в воде. В итоге мы имеем хорошо выглядящую блестящую детать с устойчивым антикоррозийным покрытием.
Для увеличения устойчивости покрытия и придания ему эстетичного вида можно сделать пассивацию.
Пассивация это тоже что активация, только наоборот. Пассивация это процесс создания устойчивой оксидной пленки на поверхности детали.
Для этого я использую состав «экомет — пц12». Этот состав дает радужную пассивацию. Деталь приобретает золотисто зеленоватый оттенок с переливами.
Сразу после оцинковки и промывки детали она погружается в состав для пассивации. Я держу ее там 10-15 секунд, после чего снова промывка в воде и горячая сушка феном.
Сушку надо выполнять аккуратно, фен держать на расстоянии и понемногу прогревать детать, визуально контролируя проявление радужности. Если перегреть локально, пассивация будет отлетать с поверхности.
Травление ржавчины электролизом. Цинкование электролизом.
Ранее красил я арки алкидныи грунами и красками. Передние арки были не очень ржавые.
Метал зачистить удалось идеально (без раковин). Красил из балончиков. Три года держится.
Проблем нет. А вот задние арки заржавели сильно. Зачистить идеально не удается.
Раковины с ржавчиной остаются. Под лупой их хорошо видно. Максимум через год
вспучивается краска. Цинкарь, преобразователь ржавчины особо не помогает.
Достоинства этого (по моему мнению)
1-Дешево
2-Технология относительно несложная. Легко осуществить в гаражных условиях.
3-Надежно Если не поленится и вытравить все ржавчину, далее зацинковать — ржавчина не появляется
очень долго.
4-Цинковать можно в любую погоду. Дождь, влажно, пасмурно и тп. Зимой в морозы конечно не получится.
Недостатки
1- Трудоемко особенно для больших поверхностей. Трудоемко загрунтовать например весь
капот. Хотя и такое видел. Для небольших зон — то что надо.
2- Достаточно долго идет процесс травления ржавчины. Частично эту проблему решил
чередованием механической очистки и травлением.
Материалы для первого этапа травление кальцинированой содой.
Раствор: Кальцинированая сода. Продается во всех хозяйственных магазинах.
16 рублей 500 грамм Ложки на стакан воды хватает. Растворяется не очень хорошо.
Примерный расход 100 грам раствора на 5 квадраных сантиметров
Раствора больше мимо льется чем используется в реакции.
Видел на сайте, что в качестве раствора использовали «Крот».
Электрод: Нержавеющая сталь Я взял нержавеющую ложку. В принципе можно использовать
обычную сталь.
Лампа: Н4 50 W Максимальный расчетный ток 5 ампер. Можно в принципе взять что то помощней на 10 ампер
Процесс пойде быстрее.
Материалы для второго этапа цинкование
Раствор: Паяльная кислона. Продается там где продают паяльники. 50 мл 30 руб.
50 мл хватит по моему опыту на 10 кв см И даже больше. Смотря как лить.
Видел на сайте, что в качестве раствора используют цинкарь.
Можно использовать травленную цинком соляную или серную кислоту.
Лутше соляную.
Далее описываю сами процесы травления и цинкования.
Очишаем механически краску и ржавчину.
Технология травления ржавчины
Макаем конец электрода с тряпкой (нержавеющую ложку) в растворе кальцинированой соде и водим
по кузову. Можно просто держать на одном месте. Можно бильевой прищепкой прижать к кузову и
только подливат на тряпку раствор.
ВАЖНО! Для ускорения процесса необходимо чередовать процесс травления и механической очистки
грязи (ржавчины и продуктов разложения ржавчины).
И так травим от 10 секунд до 1 минуты (Можно и больше)
Далее дрелью с диском-карчеикой механически затиреем протравленое место. До этого раствор с поверхности
не вытираем.
На поверхности появляется размазаная гряью. Ее стираем чистой тряпкой.
Повторяем этот процес. Обычно не более десяти раз. Смотря какая глубина раковин.
С каждым разом грязи становится все меньше и меньше. Когда эта гряз не появляется процесс заканчиваем.
Отсутсвие грязи говорит о том что либо ржавчину все сьело. Либо она так глубоко в раковинах что от
туда она не вымывается. В любом случае далее травить практически бесполезно.
В конце промываю струей воды все поверхность. Обеэжириваю.
Технология цынкования
Подключаю лампу Р21
Беру электрод из цинка. Смачиваю трябку прямо из тюбика пяльной кислотой.
И вожу по поверхности. Важно! Останавливать на месте электрод не льзя. Иначе волосья тряпки
прилипают к поверхности. Цынкуется быстро. Около минуты на 1 кв см
Далее нетрализую кислоту раствором пишевой соды. Кисточкой намазываю. Шипит.
После смываю струей воды.
Все! Далее можно переходить к покраске.
На фотке неворуженным взглядом все выглядит достаточно прилично, по сравнению с тем что было.
Но если под лупой посмотреть наиболе ржавое место справо видим что остались незацикованные раковины.
Надо было мне потравить подольше. Лоханулся. Можно попробовать травить уже оцинкованную повержность.
Кальцинированая сода не трогает не железо не цинк.
Я понимаю что вариант безнадежный. Арку надо переваривать. Но для экперименов она подошла.
Через год или два переварю.
Я сейчас наверное просто реактивном грунтом покрою.
Травил я багажник, местами. Жаль, фоток не делал. Были раковины глубже. Все вытравилось.
Там сквозных дыр не было. Только поверхность заржавела. Можно поверить на слово.
В процессе, во круг меня ходили любопытные. Одному любопытному, по его просьбе зацинковал
небольшое пятно на кузове. Грунтом и краской не покрывали. За месяц, а у нас дожди, ржавчина
не появилась. Но не занцинкованых раковон под лупой у него не было. Тщательней протравили.
Будут фотки других примеров. Догружу их.
2016-06-18 18:13 Двери кусок зацинковал. Покрыл реактивным грунтом
Оцинковка кузова своими руками: тестируем советский гаджет
Цинковое покрытие кузова всегда было для советских, а потом и российских автолюбителей натуральным фетишем и предметом культа. Машины с целиком или хотя бы частично оцинкованными кузовами ценились радикально выше своих «просто крашеных» собратьев, а те, кому не повезло, пытались наносить цинк на автомобильное железо самостоятельно… Сегодня мы попытаемся повторить этот “подвиг”.
Коррозия была вечным бичом автомобилей советской эпохи и первых десятилетий российского периода. Известный бородатый анекдот гласил: если заехать на Жигулях в глухой-глухой лес, выключить двигатель и замереть в тишине, то можно услышать, как машина гниёт. Посему такое восхищение вызывали у советских граждан первые иномарки, у которых сочетались оцинковка кузовных деталей, меньшая склонность железа к ржавлению самого по себе, а также более высокое качество грунтования, окраски и окрасочных материалов. Лучше всего, наверное, любовь и уважение к цинку демонстрировала история с автомобилем Иж-2126 «Ода», который в 90-е рекламировал на всю страну незабвенный Леонид Якубович. Именно многократно повторяемая по телевизору и в журналах волшебная мантра «оцинкованный кузов» позволила получить какую-никакую популярность и распространение этому, честно говоря, морально устаревшему ещё до постановки на конвейер автомобильчику… Впрочем, реклама, как обычно, обманула…
Когда же реклама честна и цинк – на кузове, а не на бумаге, наиболее эффективным методом покрытия в автопроме является «горячий» метод – протравленные в кислоте кузовные детали погружаются в ванну с расплавом цинка. Способ, по сути, аналогичен лужению, когда с помощью паяльника, припоя и кислоты стальные детали покрываются слоем оловянно-свинцового сплава. Несколько менее эффективен электролиз, при котором цинк на стали осаждается «на холодную» из цинкосодержащего электролита. Ну и самый ерундовый вариант, в котором больше от маркетинга, нежели от реального цинкования, – использование цинкосодержащих грунтов под слой краски. Лучше, чем ничего, но только в условиях, когда краска повреждена, но не до металла.
Покрытие стали тонким слоем цинка обеспечивает самую эффективную защиту от коррозии. Цинковый слой в процессе электрохимической реакции утрачивает свои электроны и медленно истончается, не позволяя ржавчине образовываться на стали. Впрочем, этот процесс до поры до времени пребывает в «спящем» состоянии и запускается только после того, как в результате механических повреждений металл обнажается из-под краски и начинает контактировать с влагой и воздухом. На фото видно, как под отслоившейся в результате контакта с бампером краской на переднем крыле цинк серым слоем надёжно защищает сталь, не давая возникать ржавчине.
…и наоборот, повреждения, под которыми оцинковки нет, выглядят куда более устрашающе, раздражают в процессе эксплуатации автомобиля и затрудняют последующую продажу.
Поскольку отечественные автозаводы цинкованием не заморачивались, мечтой многих советских автовладельцев в эпоху тотального дефицита на всё и вся были различные устройства и составы для цинкования металла «на коленке». Одним из таких являлся «Портативный цинкователь ПМЦ-1».
Согласно инструкции, прибор предназначался для электролизного покрытия цинком «небольших участков кузова автомобиля в местах повреждения лакокрасочного покрытия»:
Сие курьёзное поделие кооператива «Декор» при московском заводе «Пищемаш» было выпущено в 1980 году, стоило 10 рублей (весьма недёшево!), и представляло собой натуральную кустарную самоделку. Цинкователь был сделан из… цангового полуавтоматического карандаша!
В комплекте с прибором шёл криминального вида полиэтиленовый пакетик с белым порошком – в нём содержался хлористый цинк. Его нужно было развести в 50 граммах воды, после чего окунуть в раствор поролоновый наконечник, пропитав его жидкостью, и начать натирать им деталь, подключив предварительно источник питания 12 вольт. Светодиод в торце карандаша светился, если сила прижима (а соответственно, и сила тока, обеспечивающего электролиз) была достаточной. При 7-минутной обработке зоны, равной по диаметру поролоновой губке, производитель обещал покрытие толщиной 10 мкм. При этом конструкция и схема цинкователя ПМЦ-1 представляла собой торжество примитивизма:
Разумеется, мы не могли не провести «ретротест» старинного устройства! Зачистив до блеска отрезок профильной трубы 20 х 40, близкой по своей склонности мгновенно ржаветь к кузовам Москвичей и Жигулей, оцинковали одну половину, а вторую оставили без защиты, после чего отправили железяку в соляной раствор. Простейшая конструкция оказалась вполне работоспособной – хотя из-за слабого тока цинковое покрытие создаётся очень медленно и, предположительно, даже более тонкое и хилое, нежели обещано инструкцией. Впрочем, надо думать, советские автолюбители были счастливы и такому гаджету…
Основные ошибки при самостоятельной оцинковке кузова автомобиля (1 фото)
Итак, на вашем автомобиле появился расползающийся «жучок» ржавчины. В случае с подержанными авто — ситуация частая, особенно в районе порогов и колесных арок. Обычно эти места просто зачищают от рыхлой ржавчины, смачивают каким-нибудь преобразователем, наносят грунт и краску. Какое-то время все нормально, а потом ржа вылезает вновь. Как же так? Ведь при подготовке использовали преобразователь ржавчины в цинк! По крайней мере, что-то такое было написано на этикетке.
На самом деле все подобные препарата сделаны на основе ортофосфорной кислоты и максимум, что может подобный состав — фосфатировать поверхность, причем это будет пористое фосфатирование, которое в дальнейшем заржавеет. Получившаяся пленка не может использоваться как самостоятельная защита — только лишь под покраску. Соответственно, если краска некачественная, либо просто слезла — этот слой не защитит от коррозии.
На полках наших магазинов есть и реальные составы для самостоятельного цинкования, причем двух видов — для холодного цинкования (это процесс еще называют цинкирование) и для гальванического (в комплекте обычно идут и электролит, и анод), но стоят они на порядок дороже преобразователей. Холодное цинкование в расчет не берем, его изначально придумали для покрытия металлоконструкций, оно неустойчиво к органическим растворителям и механическим повреждениям. Нас интересует гальванической способ нанесения цинка, при этом все необходимое для этого процесса можно сделать дома. Итак, понадобится для того, чтобы оцинковать участок кузова?
Прежде чем приступить — следует помнить про соблюдение техники безопасности при работе с реактивами: использовать респираторную маска, резиновые перчатки, защитные очки, а все манипуляции проводить на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.
Этап первый. Подготовка металла. Поверхность стали должна быть полностью зачищена от ржавчины и краски. Цинк на ржавчину не ложится, на краску — тем более. Используем наждачную бумагу или специальные насадки на дрель. Малогабаритную деталь проще всего прокипятить в 10-процентном (100 грамм кислоты на 900 мл воды) растворе лимонной кислоты до полного уничтожения ржавчины. Затем поверхность обезжирить.
Этап второй. Подготовка электролита и анода. Гальванический процесс цинкования таков. В растворе электролита (электролит служит проводником вещества) цинковый анод (то есть плюс) передает цинк на катод (то есть минус). В Сети бродит множество рецептов электролита. Самый простой — использовать соляную кислоту, в которой растворяют цинк.
Кислоту можно купить в магазине химических реактивов, либо в хозяйственном. Цинк — в том же магазине химреактивов, либо приобрести обычные солевые батарейки и извлечь из них корпус — он сделан из цинка. Цинк нужно растворять до тех пор, пока он не перестанет реагировать. При этом выделяется газ, так что все манипуляции, повторимся, нужно проводить на улице или в хорошо проветриваемом помещении.
Электролит посложнее делается таким образом — в 62 миллилитрах воды растворяем 12 граммов хлористого цинка, 23 грамма хлористого калия и 3 грамма борной кислоты. Если нужно больше электролита, ингредиенты нужно увеличивать пропорционально. Подобные реактивы проще всего взять в специальном магазине.
МЕДЛЕННО И ПЕЧАЛЬНО
Этап третий. У нас есть полностью подготовленная поверхность — очищенный и обезжиренный металл, анод в виде цинкового корпуса от батарейки, электролит. Обернем анод ватным диском, либо ватой, либо сложенной в несколько слоев марлей. Подключим анод к плюсу автомобильного аккумулятора через провод подходящей длины, а минус к кузову автомобиля. Обмакнем вату на аноде в электролит так, чтобы она пропиталась. Теперь медленными движениями начинаем водить по голому металлу. На нем должно появиться серое покрытие.
Если покрытие темное (а следовательно — хрупкое и пористое) — значит либо вы медленно водите анодом, либо слишком высокая плотность тока (в этом случае минус от аккумулятора отведите подальше), либо на вате подсох электролит. Равномерный серый налет не должен счищаться ногтем. Регулировать толщину покрытия придется на глаз. Таким образом можно нанести до 15—20 мкм покрытия. Скорость его разрушения примерно по 6 мкм в год при контакте с внешней средой.
В случае с деталью, ей нужно приготовить ванну (пластиковую или стеклянную) с электролитом. Процесс такой же — плюс на цинковый анод, минус на запчасть. Анод и запчасть следует поместить в электролит так, чтобы они не касались друг друга. Затем просто следите за осаждением цинка.
После того, как вы нанесли цинк, необходимо хорошо промыть место цинкования водой, чтобы убрать весь электролит. Не лишним будет перед покраской еще раз обезжирить поверхность. Таким образом детали или кузову можно продлить жизнь. Даже при разрушении внешнего слоя краски и грунта цинк не даст быстро заржаветь обработанному металлу.
Цинкование кузова легкового автомобиля в домашних условиях
Срок службы и надежность автомобиля на 90% зависит от того, насколько качественен его кузов. Поэтому при покупке машины знающие люди сразу же оценивают именно эту характеристику. Когда покупается автомобили, бывшее в использовании, или эконом-вариант, может пригодиться жидкий цинк. И вполне можно выполнить цинкование кузова легкового автомобиля в домашних условиях. Все, что понадобится для придания кузову прочности — некоторые знания и инструменты.
Польза оцинковки корпуса автомобиля
Цинкование кузова своими руками осуществляется с целью защиты его от ржавчины и воздействия химических соединений, которых на дороге в избытке. Проще единожды осуществить эту операцию, чем все время латать корпус.
Производители машин данную процедуру проводят, как правило, лишь с низом корпуса (чаще только днище), как с самым уязвимым местом. Наносится анодная защита — металл с меньшим электрохимическим потенциалом, в сравнении с главным металлом корпуса.
Цинк наиболее популярен благодаря своей дешевизне и хорошим химико-физическим свойствам.
Способы обработки поверхностей цинком
Сегодня есть 3 основных вида оцинковки:
Первый вариант вряд ли подойдет для оцинковки в домашних условиях.
При холодной оцинковке кузов очищается от грязи и ржавчины и по нему распыляется мелкодисперсный металл. Процесс напоминает покраску баллончиком.
Гальваническая оцинковка кузова своими руками
Простой способ обработки отдельных деталей выглядит приблизительно так:
Гальваническая оцинковка вовсе не предполагает «купания» кузова в электролите. Этим способом оцинковываются отдельные детали авто. Во время подготовки счищается грязь и ржавчина, причем нельзя использовать ортофосфорную кислоту или уничтожитель ржавчины.
Далее кусок цинка обертывается тканью, желательно несколько раз. Металл можно добыть, к примеру, из разобранной круглой батарейки — стаканчик как раз из необходимого металла. К стаканчику подключают «плюс» от аккумулятора, «минус» остается на массе машины. Провода идеально соединяются зажимами для прикуривания, главное, чтобы их не касалась ткань.
Обернутый бинтом стаканчик смачивается паяльной кислотой либо хлористым цинком, и им бережно водят по обрабатываемой детали. Металл потихоньку будет осаживаться на поверхности.
В завершении процедуры оцинкованное место промывается раствором пищевой соды или водой.
