Катафорез и катафорезное грунтование автомобиля

Что такое катафорез и зачем он нужен, выясняется после ремонта в СТО или перекраски машины. Ржавление автомобильного кузова – одна из главнейших причин для недовольства владельца авто. Новое покрытие ЛКМ не защищает металл и кузов начинает ржаветь через 1–2 года.

Что такое катафорез

Катафорез – вариант заводской окраски. Выполняется в специальной камере и гарантирует 100% защиту от ржавчины и других повреждений.

Традиционный способ окрашивания – нанесение ЛКМ кистью или распыление с помощью аппарата, не приносит должных результатов, когда речь идет об автомобилях. Машина подвергается очень высокой нагрузке, даже когда эксплуатируется в щадящих условиях. Чтобы защитить металлические части, применяют методы с использованием электрического тока.

Самый известный – электрофорез. Это процесс переноса вещества электричеством. Твёрдые мельчайшие частицы ЛКМ притягивает намагниченная поверхность. Краска или грунт наносится исключительно равномерно и покрывает мельчайшие детали рельефа. При этом частицы взаимодействуют друг с другом, образуя непроницаемую и сверхплотную плёнку.

Различают 2 типа обработки – анафорез и катафорез.

Что такое катафорез? Это катодный электрофорез. Частицы краски или грунта заряжаются положительно, а деталь для окраски – кузов, отрицательно, то есть на неё должен подаваться ток. Автомобильный каркас выполняет роль катода и притягивает к себе положительно заряженные частицы.

Катафорез включает следующие этапы.

1. Перед обработкой металлическую поверхность очищают от оксидной плёнки. Затем детали или весь автомобильный кузов ополаскивают и обезжиривают.
2. Подготовка поверхности – зависит от типа материала и ЛКМ для окраски. Все стальные поверхности фосфатируют, иногда комбинируют процесс с травлением – кислотным или нейтральным. Алюминиевые части обрабатывают кислотными или щелочными растворами. Сплавы магния оксидируют. При подготовке учитывают будущие условия эксплуатации. Так, если для окраски будет использована ЛКМ с коррозийной стойкостью к соляному туману более 1000 часов, поверхности перед грунтовкой обрабатывают с помощью цинкофосфатирования с пассивацией.

В последние годы чаще используют технику нейтрального травления. Такая обработка не только делает верхний слой металла однородным, но и удаляет окислы, оставшиеся после лазерной резки заготовок. А чтобы увеличить коррозийную стойкость будущей защиты, применяют щелочную обработку – цинко- и железофосфатирование.

1. Погружение в ёмкость для катафореза – окрасочную ванну. Это резервуар объёмом, достаточным для погружения в неё автомобиля целиком. Более того, машину в ванну опускают вертикально и во время обработки она должна оставаться в таком положении. Кузов подключают к отрицательной клемме источника тока – постоянного, а анод погружают в ёмкость, чтобы зарядить краску. Эмульсию, пасту и деминерализованную воду загружают в ванну заранее и следят за её однородностью, кислотностью, активностью.
2. Ополаскивание автомобиля – чтобы смыть частицы грунта, выполняется как погружение в другую ёмкость, так и перемещение сквозь туннель с распылителями. Промывка деталей осуществляется по каскадному принципу: по мере ополаскивания применяется все более чистая вода вплоть до ультрафильтрата. Если предполагается покраска высококачественными ЛКМ, то последняя промывка выполняется обессоленной водой.
3. Герметизация и нанесение защитного покрытия на нижнюю часть кузова. Грунтовка.
4. Сушка в термической камере – при +180–+200 С. При такой температуре частицы ЛКМ закрепляются на поверхности и полимеризуются. Предварительно кузов или отдельные элементы обдувают горячим воздухом, чтобы удалить капли жидкости. Отдельные детали прогревать нужно сильнее – днище, крышу. В камере установлены датчики температуры, позволяющие варьировать нагрев на разных участках.
5. Окрашивание выполняется на последнем этапе. Краску подбирают в зависимости от условий эксплуатации автомобиля.

Катафорезное грунтование занимает всего 2–3 минуты. Сила тока составляет от 400 до 700 А при напряжении в 400 В. Толщина защитного слоя – 25–30 мкм. Этого достаточно, чтобы не только защитить от ржавчины, но и обеспечить нечувствительность к мелким повреждениям. Добиться более толстого слоя за счёт длительного пребывания в катафорезной ванне нельзя: покрытие обладает собственными изолирующими свойствами.

Анафорез и катафорез выполняются только в заводских условиях. СТО не может повторить такую обработку.

Когда применяется катафорез для оцинковки кузова автомобиля

Срок эксплуатации автомобиля заметно увеличивается, если покраску комбинируют с оцинковкой, то есть нанесением на металлические детали слоя цинка. Металл, в отличие от железа, образует очень плотную оксидную плёнку, а не рыхлую ржавчину. Слой не пропускает ни кислород, ни воду, и полностью защищает сталь. Даже при повреждении краски и лака кузов не ржавеет, так как его защищает цинковое покрытие.

Существует 4 способа оцинковки.

1. Горячая – термическая. Считается самой надёжной. Автомобиль целиком погружается в ванну с цинкосодержащим раствором, прогревается до 460–500 С. Получают покрытие толщиной от 2 до 15 мкм. Служит оно как минимум 15 лет. Обладает интересным свойством: самовосстанавливается при повреждениях средней тяжести. Горячая оцинковка – процедура дорогая и выполняется только для автомобилей премиум и бизнес класса. Защитное покрытие обязательно наносится на обе стороны поверхности. Для этого либо автомобиль погружают в расплав цинкового раствора, либо наносят покрытие еще на этапе раскроя заготовок – кузовных листов.
2. Гальваническая – вариант электролитической обработки. Машину или отдельные части опускают в резервуар с кислотным раствором цинка. В раствор опускают катод, а саму ёмкость подключают к положительной клемме источника питания. Частицы цинка притягиваются к поверхности и осаждаются, а затем вступают в химическую реакцию. Используется технология как для полной оцинковки, так и для частичной. Применяется для защиты от коррозии бюджетных авто. Гарантийный срок эксплуатации составляет 10–12 лет, но только от сквозной коррозии. После аварии защитные свойства цинкового слоя теряются.

Гальваническая оцинковка нередко применяется локально – для покрытия самых уязвимых деталей. К ним относят арки, днище, пороги. К такому приёму прибегают при выпуске бюджетных машин. Используется гальваническое покрытие даже такими гигантами автопрома как Mercedes и BMW. Однако в немецких моделях недостаточная надёжность компенсируется более толстым слоем лакокрасочного покрытия.

1. Холодная оцинковка – или катафорез. Представляет собой комбинацию катафорезного грунтования и оцинковки. Сначала кузов погружают в ванну, наносят грунт, подключив автомобиль или деталь к отрицательной клемме, а раствор в ёмкости – к положительной. После грунтовки на кузов наносят цинковый порошок – с содержанием последнего не менее 89–93%. Собственно оцинковку осуществляют чисто химическим путём при нанесении сверху анафорезного грунта. Затем авто окрашивают. Холодная оцинковка дешевле, толщина полученного защитного слоя – 10 мкм.
2. Цинкрометалл – цинком покрывают заготовки, то есть стальные листы на стадии проката. Затем из них изготавливают автомобиль. Такой вариант предлагают для машин, эксплуатирующийся в сухом теплом климате. Для средней полосы России – решение неудачное.

Катафорезное цинкование по своим качествам приравнивается к высококлассной окраске. Технология предполагает, что защиту обеспечивает совокупное взаимодействие базы, катафорезного грунта, анафорезного – цинкосодержащего, краски и лака. При нарушении даже верхнего слоя краски защита становится недействительной.

 

Однако низкая стоимость технологии делает такое решение очень выгодным при выпуске недорогих авто. Поэтому к катафорезной оцинковке прибегают такие известные бренды как УАЗ, ВАЗ, Chery, Great Wall, Hyunda, Renault.

Такой метод можно использовать и при ремонте в небольших мастерских. Оцинковка осуществляется без погружении в ёмкость, а упрощённым методом. Цинкосодержащий раствор наносят на кузов с помощью электрода, который подключают к плюсу источника питания. Обрабатываемую поверхность подключают к минусу.

Увеличивает прочность и стойкость защитного слоя использование не раствора цинка, а порошкового. Взвесь лучше заполняет щели и изгибы.

Катафорезное грунтование кузовных деталей

Катафорезное локальное грунтование выполняется для деталей и отдельных частей кузова. К такому варианту прибегают в следующих случаях.

Чёрный катафорез – грунтовка отдельных частей без окрашивания. Здесь катафорезный грунт выступает автономным покрытием. Применяется для защиты подкапотного пространства, деталей шасси, рамы, а также некоторых компонентов салона – каркаса, скоб, кронштейнов. Толщина покрытия составляет 25–35 мм, но так как слой краски и лака отсутствует, общие защитные свойства уступают полноценной обработке, но выше, чем при сером катафорезе. В условиях солевого тумана он выдерживает до 800 часов. Однако он позволяет сэкономить при следующих операциях: расход краски в любом случае будет меньше.

Новые кузовные детали обрабатывают катафорезным грунтом сразу после изготовления, до сборки. Но так как метод заметно дороже, чем покрытие транспортировочным грунтом, к нему прибегают только при производстве оригинальных деталей.

Грунтование на заказ – при ремонте после аварии или перед покраской детали кузова передают на предприятие для катафорезного грунтования. Обработка выполняется по описанной технологии и занимает столько же времени. После покраски эти детали будут обладать такой же защитой, что и до аварии, то есть покрытие прослужит еще не менее 10–15 лет.

Катафорезная грунтовка продлевает срок эксплуатации даже неоригинальных деталей.

Катафорез нового кузова

Катафорезная обработка кузова по мнению производителей заменяет оцинковку. Технология дешевле, более доступная и позволяет варьировать как составы материалов, так и приёмы обработки. Новый кузов грунтуют по вышеописанной схеме, все этапы сохраняются – от предварительной очистки до сушки.

При работе на разных предприятиях используют методы, влияющие на качество готового покрытия.

1. Катафорезный грунт – состоит из связующего – смола, обычно эпоксидная, пигментной пасты и деминерализованной воды. Связующее органическое и состоит из катионных полимеров. Лучшим вариантом выступают грунты 6 и 8 поколения – безсвинцовые. Они безопасней и обладают высокой проникающей способностью. При меньшей толщине слоя лучше защищают от коррозии и расходуются не так быстро.
2. Процесс электроосаждения в ванной контролируется с помощью нескольких систем. В течение 3 минут работы следят за концентрацией компонентов, премешиванием жидкости, кислотностью, температурой и уровнем напряжения ванны. Такое оборудование не доступно для СТО, так что грунтование выполняется только на заводских площадках.
3. Для качественной промывки линия обработки должна включать систему ультрафильтрации. Процедура удаляет низкомолекулярные загрязнения, которые неизбежно накапливаются в ванной.
4. Катафарезная грунтовка недостаточно хорошо защищает от ультрафиолета. Поэтому кузов обязательно окрашивают жидкой или порошковой ЛКМ.

Внимание! Собственно, транспортёр, который перемещает автомобиль, тоже является системой, подающей энергию. Окрашиваемую деталь подсоединят к источнику тока кабелем или через конвейер.

Капитальный кузовной ремонт методом катафореза

Капитальный ремонт предполагает подготовку под покраску, нее уступающую заводской обработке. Очевидно, что защищать кузов с помощью обычного, а тем более транспортировочного грунта, невыгодно: он быстро приходит в негодность. Необходимо осуществить грунтовку – катафорез или анафорез.

Что такое катафорезное покрытие в этом случае, понятно из перечня операций, выполняемых при ремонте.

1. Автомобиль полностью разбирают. Для хорошего результата нужно подвергать катафорезу кузов и съёмные детали – дверцы, капот, по отдельности.
2. Удаляют всю краску с машины. Используют химические методы, чтобы предупредить повреждения поверхности. Очищают до металла.
3. Удаляют следы коррозии. Очаги ржавчины обрабатывают химическими средствами. Для этого кузов и его элементы погружают в ванну с антикоррозийным раствором.
4. Грунтуют автомобиль по описанной технологии. Подключают кузов к электроду, погружают в ванну, а затем повторяют эту же операцию с кузовными деталями.
5. После сушки в камере автомобиль готов к новому окрашиванию.

Капитальный ремонт с восстановлением защитного слоя дорог. К нему редко прибегают при починке бюджетных автомобилей.

Плюсы и минусы катафорезного грунтования

Катафорезный грунт обладает несколькими явными преимуществами перед другими способами зашиты:

• обеспечивает толщину слоя на поверхностях от 15 до 30 мкм и на скрытых полостях до 12 мкм;
• обеспечивает толщину слоя на поверхностях от 15 до 30 мкм и на скрытых полостях до 12 мкм;
• продлевает срок эксплуатации деталей и кузова от 6 до 12 лет;
• обладает проникающей способностью и может наносится на элементы сложной конфигурации;
• предупреждает коррозию, как частичную, так и сквозную даже в условиях солевого тумана – в 8 раз эффективней обычной грунтовки;
• защищает разные металлические сплавы: на базе железа, алюминия, с магнием;
• обеспечивает высокую укрывистость кромок, особенно грунт 8 поколения. Это гарантирует полную защиту дверных кромок;
• гарантирует минимальный расход материалов при покрытии, возможность уменьшить толщину слоя краски и лака при одинаковом качестве окраски;
• скрывает мелкие дефекты и неровности металлических поверхностей;
• при сушке при разных температурах обеспечивает одинаково высокую прочность и надёжность – это важно при обработке деталей, сохнущих при более высокой температуре, чем кузов.

Недостатки метода таковы:

• уступает по степени защиты горячей или гальванической оцинковке даже в тех случаях, когда грунтование объединяют с порошковым напылением цинка;
• обработка возможна только в заводских условиях, что не всегда доступно;
• защитный слой не восстанавливается. При повреждении необходимо заново полностью обрабатывать деталь.

Внимание! Катафорез автомобильного кузова обеспечивает качественную защиту от коррозии только при полной обработке последнего. Частичное грунтование – днища, наиболее активных деталей кузова, является маркетинговым ходом.

Можно ли красить автомобиль на катафорезный грунт

Катафорезный грунт защищает машину от ржавчины. Если покрытие целое и не имеет дефектов, снимать его не нужно. Любой другой вариант грунта, кроме заводской же горячей оциновки, имеет куда худшие технические характеристики. Однако перед этим желательно убедиться, что грунт действительно катафорезный.

Признаки следующие:

• покрытие матовое с очень слабым глянцем. Если блеск отсутствует полностью или, наоборот, глянец сильный, это не катафорезный грунт;
• чтобы узнать состав грунтовки, смачивают тряпку растворителем, хотя бы ацетоном, и кладут на деталь. Если через 10 минут покрытие не изменилось и следов на ткани нет – это катафорезный грунт.

Катафорез – вариант электролитического защитного покрытия. Технология предупреждает коррозию в течение 15 лет, но только при полной сохранности слоя. Обработка может продлить срок эксплуатации неоригинальных деталей и даже старых автомобилей. Выполняется катафорезная грунтовка только в заводских условиях.