Protección catódica para vehículos
contenido
- La esencia de la protección catódica.
- ¿Qué es la corrosión del hierro?
- Capacidad para prevenir la corrosión.
- Cómo elegir un ánodo
- garaje metalico
- Bucle de tierra
- Cola de goma metalizada con efecto suelo
- Electrodos de protección-protectores
- Cómo montar la protección
- Que dispositivos se utilizan
- Cómo hacer un dispositivo de protección catódica usted mismo
- Comentarios sobre la eficacia de la protección catódica
- Otras formas de proteger
A pesar del uso generalizado del método de protección catódica de estructuras metálicas en industrias serias (energía, tuberías, construcción naval), hay pocos dispositivos destinados a automóviles en el sector de la red de habla rusa.
La protección catódica de un automóvil contra la corrosión en las conversaciones de conductores experimentados se ha convertido durante mucho tiempo en algo misterioso y lleno de rumores. Tiene adeptos feroces y escépticos. Averigüemos de qué estamos hablando.
La esencia de la protección catódica.
El principal enemigo del automóvil, que limita su vida útil, no son las averías mecánicas, sino la oxidación general de la carcasa de metal. El proceso de corrosión del hierro del que está hecha la máquina no puede reducirse a una sola reacción química.
Corrosión insonorizante por proyección
La destrucción del metal, convirtiéndolo en feas manchas rojas de óxido, se produce como resultado de una combinación de varios factores:
- características del clima en el que se opera el automóvil;
- la composición química del aire, el vapor de agua e incluso los suelos de la zona (afectan las propiedades de la suciedad del camino);
- la calidad del material de la carrocería, la presencia de golpes y daños, las reparaciones realizadas, los revestimientos protectores utilizados y muchas otras razones.
En los términos más generales, la esencia de los procesos de corrosión de una máquina puede explicarse de esta manera.
¿Qué es la corrosión del hierro?
La estructura de cualquier metal es una red cristalina de átomos con carga positiva y una nube de electrones común que los rodea. En la capa límite, los electrones, que tienen la energía del movimiento térmico, salen volando de la red, pero son inmediatamente atraídos por el potencial positivo de la superficie que dejaron.
Corrosión de la carrocería
La imagen cambia si la superficie metálica entra en contacto con un medio capaz de transportar electrones: un electrolito. En este caso, el electrón que salió de la red cristalina continúa moviéndose en el ambiente externo y ya no regresa. Para hacer esto, una cierta fuerza debe actuar sobre él, una diferencia de potencial que aparece si el electrolito conecta dos metales diferentes con diferentes propiedades por conductividad. De su valor depende cuál de los dos metales perderá electrones, siendo un electrodo positivo (ánodo), y cuál los recibirá (cátodo).
Capacidad para prevenir la corrosión.
Hay muchos mitos populares sobre cómo proteger su automóvil contra la oxidación en la comunidad de conductores. En realidad, hay dos formas:
- Proteja la superficie metálica del cuerpo del contacto con electrolitos: agua, aire.
- Con una fuente de energía externa, cambie el potencial superficial para que el cuerpo de hierro del ánodo se convierta en un cátodo.
El primer grupo de métodos es una variedad de recubrimientos protectores anticorrosivos, imprimaciones y barnices. Los propietarios de automóviles gastan mucho dinero, pero debe comprender que la corrosión no se puede detener de esta manera. Sólo se impide el acceso del reactivo activo al hierro corporal.
Tratamiento anticorrosión del coche.
Las tecnologías de protección electroquímica se pueden dividir en dos tecnologías:
- Usando una fuente externa de electricidad (batería de automóvil), usando un circuito especial, crea un exceso de potencial positivo en el cuerpo para que los electrones no abandonen el metal, sino que sean atraídos por él. Esta es la protección catódica del coche.
- Coloque elementos de un metal más activo en la carrocería para crear un par galvánico en el que se convertirá en el ánodo y la carrocería del automóvil se convertirá en el cátodo. Este método no necesita estar conectado a una batería y se denomina protección de la banda de rodadura o del ánodo.
Consideremos cada uno de los métodos.
Cómo elegir un ánodo
En el papel de un circuito externo, puede utilizar con éxito las superficies metálicas del garaje, el bucle de tierra en el estacionamiento y otros medios.
garaje metalico
A través de un cable con un conector, se conecta la placa del dispositivo de protección catódica y se crea la diferencia de potencial necesaria. Este método ha demostrado repetidamente ser altamente efectivo.
Bucle de tierra
Si el automóvil está estacionado en un área abierta, se puede crear un circuito externo para protección galvánica alrededor del perímetro de su estacionamiento. Los pines de metal se introducen en el suelo de la misma manera que la conexión a tierra convencional y se conectan en un solo bucle cerrado mediante cableado. El automóvil se coloca dentro de este circuito y se conecta a él a través de un conector de la misma manera que en el método del garaje.
Cola de goma metalizada con efecto suelo
Este método implementa la idea de crear el potencial electropositivo necesario del cuerpo en relación con la superficie de la carretera. El método es bueno porque funciona no solo cuando está estacionado, sino también en movimiento, protegiendo el automóvil justo cuando es especialmente vulnerable a la humedad y los productos químicos de la carretera.
Electrodos de protección-protectores
Como electrodos que crean un potencial protector, se utilizan placas de acero, cuya composición es cercana al metal del cuerpo mismo. Esto es necesario en caso de avería del dispositivo, para que las propias placas colocadas no se conviertan en una fuente de corrosión, creando un nuevo par galvánico. El área de cada placa es óptima en tamaño de 4 a 10 cm.2, la forma es rectangular u ovalada.
Cómo montar la protección
Un electrodo separado crea un área potencial de protección a su alrededor dentro de un radio de 0,3 a 0,4 metros. Por lo tanto, el equipo completo de un automóvil de tamaño mediano necesitará de 15 a 20 placas de este tipo.
Protección anticorrosión electrónica para automóviles
Los electrodos se colocan en los lugares más vulnerables a la corrosión atmosférica:
- en la parte inferior del coche;
- en los arcos de las ruedas delanteras y traseras;
- en el piso de la cabina debajo de las alfombras;
- en el interior de las puertas de abajo.
Es necesario excluir la posibilidad de contacto de las placas de electrodos conectadas al más de la batería con el menos de la carrocería del automóvil. Para ello, se montan con cola epoxi sobre la pintura o revestimiento anticorrosivo existente en la carrocería.
Que dispositivos se utilizan
A pesar del uso generalizado del método de protección catódica de estructuras metálicas en industrias serias (energía, tuberías, construcción naval), hay pocos dispositivos destinados a automóviles en el sector de la red de habla rusa. Los pocos que se pueden encontrar son difíciles de verificar a partir de pruebas y revisiones, ya que los vendedores no proporcionan un conjunto de datos suficiente. El dispositivo de protección catódica del automóvil está representado por los modelos RustStop-5, BOR-1, AKS-3, UZK-A.
Patentado en EE. UU. y Canadá, FINAL COAT funciona según el principio de corriente pulsada y está acompañado de datos de investigación. Según las pruebas, este dispositivo mostró la eficacia real de proteger las superficies de acero del cuerpo a una diferencia de potencial de 100-200 mV en más del 400 % que la muestra de control. Detiene solo el precio del dispositivo, que ahora se puede comprar por 25 mil rublos.
Cómo hacer un dispositivo de protección catódica usted mismo
Si no se fija el objetivo de fabricar un sistema con cerraduras de cortocircuito complejas, monitorear el consumo de la batería, la indicación LED, entonces el dispositivo en sí puede hacerlo usted mismo.
Protección catódica del cuerpo (esquema)
La opción más simple incluye solo una resistencia de descarga de cierto valor (500-1000 ohmios), a través de la cual el terminal positivo de la batería se conecta a los electrodos de protección. La corriente consumida debe estar en el rango de 1-10 mA. El potencial protector es teóricamente suficiente en la cantidad de 0,44 V (el valor del potencial electronegativo del hierro puro). Pero teniendo en cuenta la composición compleja del acero, la presencia de defectos en la estructura cristalina y otros factores que actúan, se toma en la región de 1,0 V.
Comentarios sobre la eficacia de la protección catódica
Los informes de los usuarios del instrumento dan estimaciones diferentes.
Oleg:
“Habiendo leído sobre la protección catódica de la carrocería del automóvil contra la corrosión con mis propias manos, decidí probarlo. Encontré las clasificaciones de los componentes de radio en Internet, recogí placas adecuadas para los ánodos, conecté todo como está escrito. Resultado: Lo he estado usando durante más de cinco años, mi auto no es nuevo, pero todavía no tiene óxido.
Anton:
“La protección electroquímica iba con el auto cuando lo compré de mis manos. El cuerpo realmente se sostiene como acero inoxidable, pero las placas en el fondo están muy podridas. Será necesario averiguar cómo y por qué cambiarlos.
Otras formas de proteger
Además de la protección catódica de los automóviles contra la corrosión, varios métodos alternativos son populares entre la gente. No todos son igual de buenos, pero ayudan a alargar varios años la vida útil de la máquina.
técnica del ánodo
Se utilizan piezas especialmente hechas de una forma especial hechas de metales con un potencial de electrodo más alto que el hierro. Como resultado, cuando se produce un par galvánico, es esta parte la que se disuelve: el electrodo consumible. El metal del cuerpo en sí prácticamente no se ve afectado. Este método es la protección anódica de un automóvil contra la corrosión.
Protección contra la corrosión del ánodo para automóviles
Los recubrimientos más utilizados están hechos de aleaciones de zinc o magnesio. Numerosas revisiones de conductores que colocan piezas de zinc en los pasos de rueda confirman la eficacia de este método de protección durante 3-5 años. La desventaja de este método es la necesidad de monitorear los electrodos de sacrificio, actualizándolos si es necesario.
Cuerpo galvanizado
El recubrimiento de zinc del metal de la carrocería es otra técnica común para proteger el automóvil contra la oxidación durante todo el período de servicio (a menudo, de 15 a 20 años). Los mayores fabricantes occidentales han ido por este camino, lanzando marcas premium de sus automóviles con carrocerías galvanizadas en caliente de fábrica.
Cuerpo galvanizado
El líder indiscutible en esta dirección es Audi, que ha desarrollado muchas patentes sobre el tema de las tecnologías de revestimiento protector. Es el modelo Audi 80 que es el primer modelo de producción con dicho procesamiento, y desde 1986 todos los automóviles producidos bajo esta marca lo tienen. Otros miembros del Grupo VW también utilizan la galvanización en caliente: Volkswagen, Skoda, Porsche, Seat.
Además del alemán, algunos modelos japoneses recibieron carrocerías galvanizadas reales: Honda Accord, Pilot, Legends.
Imprimaciones y materiales de pintura
En cuanto al tema de la protección electroquímica, merecen mención las composiciones de las bandas de rodadura de pinturas y barnices que contienen partículas de zinc. Estos son cebadores de fosfatación y cataforéticos.
Aplicación de pinturas y barnices.
El principio de su funcionamiento es el mismo: se crea un contacto de hierro con una capa de un metal más activo, que en primer lugar se consume en las reacciones galvánicas.
laminación
Un método para proteger la superficie del cuerpo del óxido y la abrasión pegando con una película transparente especial duradera. El procesamiento bien realizado es prácticamente invisible a la vista, soporta cambios de temperatura significativos y no teme a las vibraciones.
laminación de coches
Vidrio líquido
Se crea una capa de recubrimiento de endurecimiento adicional sobre la pintura base, que tiene mayor resistencia. Se aplica sobre una carrocería de automóvil desengrasada y lavada, que se precalienta con aire caliente. La base de polímero del material se extiende y después del endurecimiento se pule. De esta manera, es posible proteger la capa de pintura de fábrica de la penetración de la humedad atmosférica a través de ella y así restringir la corrosión por un corto tiempo.
Vidrio líquido cerámico para automóviles
El método no proporciona una protección completa contra la oxidación. Protege principalmente el aspecto del coche de manifestaciones visibles, pero dejando focos ocultos desatendidos.
Trabajando con el fondo
Para proteger el piso y los pasos de rueda de los electrolitos (suciedad de la carretera, agua con sal), se utilizan recubrimientos con varias masillas a base de betún, caucho y polímero.
Trabajar con la parte inferior del coche.
Se utilizan taquillas de polietileno. Todos estos tipos de tratamiento pierden en términos de eficiencia de la protección electroquímica de la carrocería, pero permiten retrasar la oxidación por un tiempo.
