Korodujące nadwozia samochodów

Korodujące nadwozia samochodów Adobe Stock - Hoda Bogdan
Bogdan Kruk
8.11.2022

Współczesne nadwozia samochodów są powlekane antykorozyjnie. Wielu producentów pojazdów udziela więc długoterminowych gwarancji na korozję – w niektórych przypadkach jest ona ważna nawet przez cały okres eksploatacji pojazdu.

Z chemicznego punktu widzenia blacha, z której wykonano karoserię, to żelazo z osadzonym węglem. Te dwa pierwiastki mają różne potencjały elektrochemiczne, przy czym węgiel jest szlachetniejszym pierwiastkiem. Na wypolerowanej karoserii żelazo i węgiel leżą obok siebie. Kiedy tylko wilgoć (np. kropla deszczu) połączy oba pierwiastki, nastąpi przepływ prądu (woda działa jak elektrolit) i rozpocznie się proces korozji żelaza. 

Wpływ na rdzewienie

Woda deszczowa działa jak roztwór elektrolitu, ponieważ pod względem chemicznym jest słabym kwasem węglowym („kwaśny deszcz”). Jest tym bardziej niszcząca dla żelaza, im wyższa jest temperatura otoczenia. Również sole zawarte roztworze elektrolitu sprzyjają rdzewieniu, ponieważ zwiększają działanie roztworu elektrolitu.

Dodatkowo sól osadza się w „gniazdach” rdzy i przyciąga więcej wilgoci. Wierzchnia strona blachy staje się porowata i odwarstwia się od niższych warstw. Proces ten powtarza się, aż do całkowitego zniszczenia blachy.

Najbardziej sprzyjające warunki do rdzewienia samochodu stworzymy w miesiącach zimowych, parkując pojazd w ogrzewanym garażu po jeździe drogami pokrytymi solą.

Korozja kontaktowa –  korozja szczelinowa

Rdzewienie jest też potocznie nazywane „korozją” (od łacińskiego słowa ’korrodentia’ = korodowanie). Korozja powierzchniowa jest jednym z wielu wariantów korozji kontaktowej i może wystąpić w innych częściach pojazdu, np. kiedy blachy stalowe są łączone nitami aluminiowymi. W tym przypadku dochodzi do korozji ze względu na zastosowanie różnych materiałów (stali i aluminium).

Z chemicznego punktu widzenia korozja szczelinowa to nic innego jak korozja kontaktowa, która zachodzi w szczelinach metalu. Tutaj proces rdzewienia może mieć znacznie trwalszy efekt, ponieważ woda jest wciągana do szczeliny, a powierzchnie szczelin pozostają długo wilgotne. Ponadto, gdy już powstanie rdza, jej zatrzymanie jest prawie niemożliwe, ponieważ nie ma możliwości usunięcia jej poprzez szlifowanie w wąskiej szczelinie. 

Rdza bardzo szybko się rozwija, gdy w szczelinie znajduje się spoina połączenia spawanego. Podczas spawania wszystkie zastosowane wcześniej zabezpieczenia antykorozyjne ulegają spaleniu wokół miejsca łączenia. Im więc bliżej miejsca spawania znajduje się rdza, tym szybciej nastąpi korozja blachy.

Korozja szczelinowa
Ilustracja 1. Korozja szczelinowa w kołnierzu spawalniczym. Źródło: Raven Media – Bogdan Kruk

Powłoki ochronne

W praktyce najlepszym sposobem zapobiegania powstawaniu korozji na panelach karoserii jest ich lakierowanie. Wykonana powłoka zabezpieczająca nie powinna przepuszczać wody ani powietrza, nie powinna też negatywnie wpływać na wygląd zewnętrznych elementów nadwozia.

W produkcji pojazdów zapobieganie przed korozją zaczyna się już od produkcji rolek blachy do tłoczenia karoserii. Zazwyczaj zabezpiecza się je poprzez:

  • cynkowanie elektrolityczne,
  • cynkowanie ogniowe,
  • galwanizację stopu.

Cynk działa jak bariera ochronna, zapobiega dotarciu płynów elektrolitowych do żelaza oraz – ze względu na zasadowy odczyn – ulega korozji na samym początku.

Przemyślane rozwiązania

Producenci samochodów starają się unikać powstawania „źródeł rdzy”,  stosując różne rozwiązania techniczne:

  • kształt nadwozia umożliwiajcy szybkie odprowadzanie wody z karoserii,
  • nadkola wykonane z tworzywa sztucznego zapobiegające przedostaniu się wody do nadwozia,
  • otwory odpływowe w najniższym punkcie zagłębień niepozwalające na gromadzenie się wody,
  • „wentylowane” krawędzie konstrukcji pozwalające na szybkie wysychanie ubytków,
  • zaokrąglone narożniki i krawędzie konstrukcji wstrzymujące spłukiwanie farby.

Wyrównanie krawędzi lakieru 

Każda warstwa malarska na powierzchni jest utrzymywana na miejscu dzięki sile przyczepności, która powstaje między farbą a blachą. Na brzegach arkusza powierzchnia jest jednak zbyt mała, aby siła przylegania pokonała wewnętrzne siły spójności farby (siła kohezji).

W efekcie powłoka dosłownie odrywa się od metalowych krawędzi. Proces ten jest określany jako „wyrównanie krawędzi lakieru”. Jeśli jest to krawędź z zagiętym kołnierzem, może wystąpić niebezpieczna korozja szczelinowa. Aby skutecznie jej zapobiegać, krawędzie obecnie klei się i zgrzewa tylko w kilku punktach, a materiał uszczelniający nakłada się po wywinięciu blachy.

Operacje powlekania i uszczelniania

Elementy karoserii są zwykle ocynkowane, a punktowe zgrzewanie oporowe tworzy ochronny pierścień cynku wokół każdej spoiny. Zapobiega to przenikaniu wody do niezabezpieczonego obszaru miejsca zgrzewania.

Zewnętrzne i wewnętrzne powierzchnie karoserii po spawaniu otrzymują dodatkowe powłoki ochronne:

  • fosforanowanie cynkowe jako warstwa wiążąca do malowania,
  • podkład elektrochemiczny jako baza dla końcowego lakierowania,
  • podkład wypełniający jako bariera dyfuzyjna, która zapobiega przenikaniu wody i tlenu do już nałożonych niższych warstw (stosuje się ją również do wyrównywania drobnych nierówności powierzchni),
  • top coat / clear coat, czyli ostatnie warstwy lakieru zapobiegające dyfuzji do niższych warstw i zapewniające dobry wygląd pojazdu,
  • wosk ochronny jako zabezpieczenie podczas magazynowania i transportu, dodatkowe warstwy ochronne przed środkami chemicznymi oddziałującymi na lakier podczas transportu pojazdu (od pewnego czasu dostępne są również folie zabezpieczające).
Grubości powłok lakierniczych – lakier Uni.
Ilustracja 2. Grubości powłok lakierniczych - lakier Uni. Źródło: Raven Media – Bogdan Kruk
Grubości powłok lakierniczych – lakier metalizowany dwuwarstwowy.
Ilustracja 3. Grubości powłok lakierniczych – lakier metalizowany dwuwarstwowy. Źródło: Raven Media – Bogdan Kruk

Podwozie i wnętrze otrzymują następujące powłoki ochronne:

  • ochronę podwozia z PCV, która jest stosowana w miejscach szczególnie narażonych na odpryski kamieni (grubość warstwy wynosi
  • ok. 500–700 μm, dla porównania grubość lakieru nawierzchniowego to ok. 150 μm),
  • uszczelnienie krawędzi PCV w miejscach, gdzie może dostać się woda rozpryskowa i wilgoć (np. osłony, ściana przednia, przegrody),
  • wosk do ochrony podwozia jako ostatnia powłoka ochronna na całym podwoziu,
  • wosk do ochrony ubytków po lakierowaniu (np. progi drzwiowe, drzwi, ściany boczne),
  • lakier ochronny agregatów komory silnika, który (natryskiwany na agregaty i panele nadwozia znajdujące się wewnątrz komory silnika) chroni przed korozją wywołaną rozpyloną wodą.

Każdy pojedynczy środek ochrony przed korozją i wszystkie przeznaczone do niego materiały są częścią wspólną systemu. Podczas napraw karoserii system ten nieuchronnie ulega częściowemu uszkodzeniu. Po naprawie należy w miarę możliwości przywrócić pierwotny stan. Jest to możliwe tylko wtedy, gdy zaplanowane etapy pracy zostaną wykonane w całości i z należytą starannością. 

W tym celu prawie każdy producent samochodów publikuje tzw. plany ochrony przed korozją. Ważne jest również, aby upewnić się, że użyte materiały są zgodne z materiałami oryginalnymi.

Podczas naprawy karoserii ochrona antykorozyjna rozpoczyna się od wstępnej obróbki nowych elementów blacharskich. Należy je przyciąć na wymiar, a kołnierze muszą być oszlifowane w obszarze punktów zgrzewania. Powłoki nałożonej fabrycznie nie należy uszkodzić bardziej, niż jest to konieczne.

Kolejnym procesem jest zabezpieczeniem antykorozyjne poprzez malowanie wewnętrznych powierzchni farbą nawierzchniową. Proces ten może być również wykorzystany jako dopasowanie koloru do późniejszego malowania. Przed malowaniem części wewnętrznej należy zabezpieczyć miejsca zgrzewów punktowych.

Obróbka krawędzi

Kołnierze w miejscach spawania muszą być szlifowane na gładko. W ochronie przed korozją nie ma znaczenia, czy zostały one ocynkowane, czy nie. Po szlifowaniu odsłoni się czysta blacha, na którą należy nałożyć powłoki ochronne zalecane przez producenta pojazdu.

Uwaga. Warstwy ochronne różnią się w zależności od metody łączenia. Zalecane może być nałożenie farby ochronnej na miejsca spawania lub pozostawienie tych miejsc bez malowania, ponieważ ochronę przed korozją zapewni późniejsza obróbka. Po spawaniu krawędzie zakładkowe należy zabezpieczyć przed korozją woskiem w sprayu do wnęk, który ma zdolność do pełzania, a od wewnątrz należy uszczelnić je masą uszczelniającą.

Przy wymianie maski i drzwi należy sprawdzić, czy mają one fabryczne uszczelnienie szwów. Jeśli tak nie jest, należy to uszczelnienie odtworzyć.

Ochrona podwozia

W miejscu przeprowadzonej naprawy należy usunąć obie warstwy zabezpieczeń nałożone fabrycznie, czyli wosk ochronny i zabezpieczenie podwozia PCV. 
Wosk ochronny zmywa się myjką wysokociśnieniową (maksymalnie 3% dodatku ropy naftowej). Ochronę podwozia z PCV należy ogrzać opalarką i zdjąć za pomocą skrobaka. 

Uwaga. Materiałów z PCV nie wolno nigdy usuwać otwartym płomieniem palnika spawalniczego lub lutowniczego. Podczas spalania PCV powstają szkodliwe opary i kwas solny, który po podgrzaniu wnika we wszystkie zagłębienia i jest bardzo dobrym elektrolitem do szybkiego tworzenia się korozji.

Konserwacja ubytków

Uszczelnianie ubytków musi być przeprowadzane z najwyższą starannością. Tudno bowiem jest kontrolować nanoszenie aerozolu, a nie wykonuje się powtórnej warstwy uzczelniającej.

Ilustracja 4. Zabezpieczenie środkiem antykorozyjnym wnętrza drzwi samochodu. Źródło: Adobe Stock – Dmitry Presnyakov

Ważne jest, aby stosować wyłącznie materiały, które przylegają również do przypalonych pozostałości cynku, które powstają podczas zgrzewania punktowego. Przed konserwacją należy zakryć wrażliwe funkcjonalnie części (np. zwijacze pasów bezpieczeństwa, urządzenia sterujące). Natomiast nie należy używać siły podczas obsługi długich sond, jeśli się zaplączą.

Przy wykonywaniu zabezpieczenia ubytków obowiązują następujące zasady:

  • nie należy wiercić żadnych nowych otworów w zagłębieniach karoserii, aby lepiej wprowadzać sondy,
  • przed rozpoczęciem malowania drzwi, należy zamknąć okna, wszystkie elementy wewnętrzne powinny być zamontowane,
  • nadmiar kapiącego wosku należy natychmiast zetrzeć ,
  • należy wykonać kontrolę uzupełniającą zachowanych ubytków przy użyciu endoskopu.

Uwaga. Należy przestrzegać wskazówek bezpieczeństwa dla istniejących czujników ciśnienia poduszek powietrznych).         

O Autorze

Bogdan Kruk

Redaktor miesięcznika „autoEXPERT”

Tagi artykułu

autoExpert 10 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę