Грунт для контактной сварки
В 1920-х годах арсенал сварщиков пополнился необычным средством – сварочным грунтом. Впервые его начали использовать для автомобилей Ford, а потом при производстве самолётов и других сложных устройств. Так как их эксплуатация проходит в самых разных природных условиях, такое необычное антикоррозийное средство помогает решить ряд важных проблем.
Что это такое?
Сварочный грунт не имеет никакого отношения к земляным работам, это токопроводящий состав, который используется для сварки. Для того чтобы технические устройства, например, автомобили, были устойчивы к коррозии металла, на все детали предпочтительно наносить антикоррозийные средства. Это касается даже мест, которые проходят сварку. Однако часто полученные стыки оказываются труднодоступны для последующей обработки, поэтому и был придуман сварочный грунт.
Состав средства может отличаться у разных производителей. Чаще всего для основы используют цинк или медь. Популярные аэрозоли U-POL, которые очень хвалят автолюбители, как раз содержат большое количество цинка.
Надо сказать, что вне зависимости от марки хороший сварочный грунт должен содержать от 80 до 95% металла в составе. В противном случае он вряд ли справится со своими антикоррозийными функциями. Используются именно эти металлы, потому что они более активны, чем сталь, и при взаимодействии с кислородом образуют оксидный слой. Такой гальванический слой и защищает металл от коррозийных процессов.
Для чего нужен?
Основная отличительная черта сварочного грунта – его устойчивость к нагреванию. Он позволяет сначала обработать детали, а уже потом их соединять между собой. При этом все свойства грунта нанесённого состава сохраняются после вмешательства высоких температур.
Как и у любого материала, у сварочного грунта есть свои минусы. По утверждению специалистов компании Honda, после нанесения цинкового грунта на высокоуглеродистую сталь качество и прочность сварочного соединения уменьшаются. В первую очередь на это влияет толщина слоя, а также тип металла, в группе риска оказываются MIG-сварки с электрозаклёпками. В любом случае рекомендуется не злоупотреблять этим средством и использовать его только там, где действительно проблематично защитить швы после сварки и прилегающие поверхности, которые при этом подвергаются нагреву.
Обычно это места между листов в нахлёстных соединениях, внутренние поверхности труб и других скрытых полостей.
Ещё одна актуальная область применения – это временная защита отремонтированных элементов при длительном ремонте. Очень часто бывает так, что одна часть «долгостроя» успевает испортиться до того, как будет доделано остальное, и покрашен весь автомобиль. То есть хозяину придётся возвращаться к началу и исправлять возникшие повреждения. Тонкий слой грунта позволяет не беспокоиться об этом и защищает металл до момента покраски.
Как наносить?
Наносится сварочный грунт непосредственно перед сваркой на поверхности, которые планируется соединить. Перед этим должна быть проведена обработка металла – он должен быть в итоге чистым и обезжиренным. Лучше всего сделать на металле риски, тогда будет лучше адгезия.
Сейчас составы сварочного грунта, как правило, выпускаются в виде аэрозолей. Распылять его стоит на расстоянии 25-30 см – тогда слой получится достаточно тонким. Это важно, так как в этом случае сварка будет хорошо проходить через грунт. Однако если вы распыляете его вокруг зоны сварки, а не на ней непосредственно, толщина уже не так важна.
Чем меньше расстояние от аэрозоля до поверхности, тем толще слой.
Иногда вместо аэрозолей используют обычные упаковки в виде тары для лакокрасочных материалов. В таком случае вам потребуется кисточка подходящего размера для деталей, требующих обработки. Наилучший вариант – наносить два тонких слоя. Обязательно при этом подождите, пока не высохнет первый слой, а уже потом наносите следующий. Время высыхания сварочного грунта – 10-20 минут. Сразу после того, как высох второй слой, можно начинать сварку.
О применении сварочного грунта при сборке автомобиля смотрите далее.
Я грунтую как м)дак. Инструкция по правильному использованию грунтов.
Внимание! цинковый сварочный грунт опасен для здоровья! Избегать вдыхания.
При кузовном ремонте нередко возникает потребность в резке и сварке железных кузовных панелей, так что опишу результат своего анализа современных методов ремонта авто. От этой статьи может пригореть как у опытных "Сидорычей" из гаражей, так и у метросексуала из хипсторской конторы по реставрации с многомиллионными бюджетами. Каждый др-чит как он хочет, я не запрещаю, но тут будет описан единственно верный способ применения современных материалов для антикоррозийной обработки железа (не алюминия, карбона и пр.).
Проблема:
Кузовщикам как правило всё равно на коррозию. Им главное зазор выставить и приварить, заменить помятые лонжероны, растянуть "жимы" на железе после дтп и так далее. А сгниёт всё это через 3 года зимней эксплуатации уже у вас на руках, они тут не при чём будут. Кузовщик свалит всё на маляра, маляр на железо и возраст машины, ну и так далее, а лох он всё стерпит.
Малярам главное замазать всё шпаклей по голому железу чтобы после покраски всё блестело и переливалось идеально ровно. На коррозию им всё равно, их дело чтобы лак сверкал и пылинок под краской не было. За пылинки с них спросят, за сгнивший за 3 года на улице дрындулет — сам дурак, в гараже хранить надо было. Но почему нормальные тойоты в заводской краске даже за 25 лет не гниют, будучи юзаными и тёртыми?
Решение:
На заводе используется качественная грунтовка кузова. Лучшие результаты стойкости у тех кузовов, которые горячим методом (при высокой температуре, около 100+ градусов по Цельсию) после сварки погружались в ванну с грунтом, который наносится путём пропускания тока (гальванический метод). Это позволяет покрыть защитным слоем все скрытые полости и точки сварки. В случае кустарного ремонта (таковым является любой кроме заводского конвейера) повторить такой трюк не удаётся. Поэтому выделим 5 пунктов, которые нужно выполнить в строгом порядке, чтобы добиться хоть какой-то стойкости при незаводском ремонте:
По мере применения:
1) Цинковая грунтовка ДО сварки. Грунтуется только в случае контактной точечной сварки (не полуавтоматы и прочее) и только область сварки, оставшийся лишний грунт удаляется после работ, ибо не имеет адгезии к поверхности. В сварную точку он вплавляется, а на ровном месте его можно содрать ногтем. Продаётся как правило в виде аэрозольных баллончиков ценой около 700р. за штуку. Довольно увесистые. Существенно повышает стойкость к коррозии.
Пояснение:
Места сварки подвержены повышенному гниению из-за перегрева металла в контакте с кислородом в процессе сварки и ржавчина начинается всегда с них. Если она уже пошла, то сгниёт и остальное, далекое от места сварки. В рыхлых порах ржавчины задерживается вода, так и растёт область повреждения. Цинковый грунт имеет смысл использовать только ДО сварки. Потому что тогда цинк вплавляется в точки сварки и гальванически защищает их. Также он не даёт перегретому железу соприкасаться с воздухом и первично окисляться. Что тоже плюс. После сварки цинковый грунт бесполезен — просто лежит рядом с железом и не действует никак.
Внимание! Цинковый грунт очень токсичен! Варить можно только на улице, не вдыхая запах сварки. Или в очень хорошо проветриваемом помещении, в дорогом респираторе или противогазе. Маска от коронавируса не поможет. Помните, что новые почки потом не купишь.
Теперь опишем как должны грунтоваться все железные панели. Если это внутренний усилитель порога, то он тоже должен быть покрыт со всех сторон этими грунтами. Если это заплатка из нового железа, то же самое.
2) Кислотный грунт Обладает лучшей адгезией и защитой железа. Водопроницаем, поэтому НЕ может оставаться единственным нанесённым грунтом на железо. Наносится тонким полупрозрачным слоем. Обычно двухкомпонентный жёлтый или красный.
Этот грунт химически активен и защищает железо. Но он не совместим ни с одним другим грунтом кроме акрилового (теряет химическую активность если покрыт эпоксидным), а оставлять "голым" его нельзя. Поэтому поверх него наносится следующая пара грунтов.
3) Акриловый грунт нужен только для того, чтобы отделить химически активный кислотный грунт от химически активного эпоксидного. Крупнозернистый рыхлый грунт, водопроницаемый. Требует хорошего разбавителя или зашкуривания после нанесения. Бывает произвольных цветов: от белого до черного, выбирайте цвет обязательно так, чтобы он не совпадал с другими грунтами. Иначе будет почти невозможно избежать непрокрасов.
4) Эпоксидный грунт единственный водонепроницаемый на микроуровне. Никакие водяные пары не доберутся до железа и не окислят его, если выполнено удачно покрытие эпоксидным грунтом. Нужен чтобы защитить все нижележащие слои от паров воды. Также бывает любых оттенков черного, двухкомпонентный.
Если не заморачиваться, можно наносить только эпоксидный грунт на голое железо. Если заморачиваться, то сразу три вышеописанных слоя. Других комбинаций нет. Например, эпоксидный грунт, при нанесении сразу на кислотный, химически нейтрализует пользу кислотника. Т.е. это эквивалентно нанесению только эпоксидного грунта. Очевидно, бессмысленно.
5) Герметик и шпакля наносятся после грунта. Потому что герметик НЕ защищает железо, шпакля тем более. Если необходимо нанести шпаклю, то после затирки производится повторная грунтовка эпоксидником.
После всех работ внутрь порогов через зашлушки или отверстия распыляется жидкий антикор или масло. Отталкивает воду, помогает железу прожить дольше в случае нарушения целостности слоя грунтов.
Что нельзя делать при кузовном ремонте, если нужна максимальная стойкость к эксплуатационным невзгодам:
0) Варить без очень веской причины. И вообще если, допустим, заднее крыло можно вытянуть и выстучать, то лучше это сделать. Будет точно лучше чем заменить "по точкам". Заменят по точкам, сгниёт по точкам. Если крыло меняется, но арку можно сохранить — сохраните. Замените только поврежденный участок. Да сложнее, да будет видно изнутри, да, придётся варить по 5 миллиметров чтобы не повело. Но машина прослужит намного дольше.
1) Наносить шпаклю на голое железо. Первый скол и шпакля впитает воду, конец кина.
2) Наносить герметик на голое железо. Ну это вообще финиш, сгниёт просто мгновенно.
3) Наносить битумную мастику на днище/пороги. Чёрное — значит не гнилое? Нет.
4) Наносить шпаклю на пороги при любых раскладах. Порог изгибается при езде, шпакля треснет и в трещину пойдёт вода.
5) Использовать заклёпки из алюминия для железа. Только железные заклепки для железа, только алюминиевые для алюминия.
6) Использовать другой тип металла для заплаток. Не стоит использовать нержавейку для стального кузова. Сама нержавейка может и не заржавеет, но кузову станет плохо и коррозия усилится из-за образования гальванической пары.
7) Лудить участки железа, которые не могут быть 100% загрунтованы со всех сторон. Использовать лужение в качестве шпакли допустимо, но только на простых внешних поверхностях.
Также после ремонтов задней части автомобиля рекомендуется после попадания автомобиля в крупный дождь проверить ниши багажника на факт присутствия воды. Зимой после таяния снега под солнцем. Мойка тут не совсем прояснит картину, воды там всё же не так много успевает натечь.
P.S. часто встречающееся заблуждение: на заводе герметик якобы кладут до грунта. Это не так. На фото пример заводской короллы 2012 года. Очевидно что желтоватый герметик лежит НА сером заводском грунте. Но если бы ниша была покрашена, то герметик оказался бы под краской. Так что правильный ответ: герметик лежит поверх грунта, но под краской и лаком. И вообще на железо может быть нанесёт только грунт-праймер, всё остальное наносится после грунта.
Сварочный грунт. Особенности применения
Состав, напоминающий сварочный грунт впервые начали применять в 1920‑х годах на заводах компании Ford. В дальнейшем, такой состав использовали и при производстве самолётов.
Сварочный грунт наносится перед сваркой на «голый» металл сопрягаемых поверхностей, куда невозможно будет добраться и сделать антикоррозионную защиту после соединения и сваривания деталей. Его особенность в том, что он сохраняет свои защитные свойства даже после нагрева свариваемых деталей, вокруг зоны сварки.
В этой статье мы рассмотрим некоторые особенности его применения и рекомендации, которые дают производители автомобилей.
Из чего состоит и как действует сварочный грунт?
Сварочные грунты могут продаваться в аэрозольных баллончиках или в простой таре для нанесения кистью. При правильном нанесении разницы в создаваемой защите нет. Более популярны сварочные грунты в аэрозольных баллончиках.
У разных производителей эти грунты имеют разный состав. Большинство грунтов содержат цинк. Есть, также, сварочные грунты с содержанием меди (U‑ POL , которые очень хвалят). Хорошие грунты содержат высокий процент этих металлов (до 95%).
Эти металлы используются, так как они более активны, чем сталь и взаимодействует с кислородом, образуя оксиды этих металлов, которые защищают сталь от распространения коррозии. Получается гальваническая защита стали в месте грунтования.
Можно ли варить прямо по грунту?
Изначально сварочный грунт использовался при применении контактной сварки. Идея такова, чтобы обработать сопрягаемые места деталей этим грунтом после чего соединить их при помощи контактной сварки. В этом случае, грунт хорошо проводит сварочный ток и остаётся в месте соединения.
В дальнейшем этот грунт стали применять и при сварке полуавтоматом ( MIG / MAG ). Однако, при применении с полуавтоматом есть некоторые тонкости. Рассмотрим некоторые факты.
- Некоторые автопроизводители (к примеру, Honda) предупреждает, что при сварке полуавтоматом поверх цинкообогощённого грунта качество и прочность сварочного соединения снижается. Сейчас применяется высокоуглеродистая высокопрочная сталь. Honda стала изучать влияние грунта с цинком на такую сталь. Они обнаружили, что цинк влияет на сварочный процесс, в особенности когда нанесено много цинкосодержащего грунта в зону сварки. Компания Honda рекомендует при использовании сварки MIG / MAG , чтобы зона сварки оставалась чистой, без каких-либо грунтов, а уже после сварки защитить шов от коррозии надлежащим образом.
- Другим аргументом против использования сварочного грунта непосредственно в зоне сварки является то, что он испаряется, так как температура в зоне сварки достигает около 1400 градусов по Цельсию. В технических характеристиках сварочных грунтов указывается максимальная температура использования в 500 градусов по Цельсию. Испаряясь, грунт выделяет высокотоксичные вещества, что без вентиляции и специального респиратора может нанести вред здоровью.
- Профессиональные сварщики знают, что оцинкованное покрытие лучше удалить перед сваркой, так как оно может влиять на прочность сварного шва, а цинкосодержащие грунты, получается, вносят в зону сварки снова цинк, не считая дополнительных добавок грунта (к примеру, биндера), которые не лучшим образом влияют на качество сварки.
Многие мастера, применяющие сварочный грунт при сварке полуавтоматом, грунтуют весь «голый» металл в местах сопряжения панелей, а в зоне сварки счищают покрытие. Таким образом, сварочный грунт выполняет свою главную функцию. Он защищает места, к которым после сварки невозможно добраться для обработки антикоррозионными средствами, при этом выдерживает высокую температуру вокруг зоны сварки, не отслаиваясь и не испаряясь. Сварочный шов (или отдельные стежки или точки) можно обработать надлежащим образом после окончания сварки.
Нанесение грунта
Перед применением нужно, чтобы металл был чистым и обезжиренным. Для улучшения адгезии, на металле должны быть риски ( P120-P240 ). Вне зависимости от того, будете Вы варить прямо по грунту или будете его использовать только вокруг зоны сварки, слой грунта должен наноситься очень тонкий. Обычно наносится 2 тонких ровных слоя, с межслойной сушкой после нанесения первого слоя. Распылять нужно на расстоянии 25–30 см. При близком распылении слой может получиться слишком толстым. Через 10–20 минут после нанесения грунта, можно начинать сварку.
Эффективность сварочного грунта
Сварочные грунты разных производителей не один раз тестировались независимыми специалистами, чтобы определить их эффективность.
Тестирования на антикоррозионные свойства обычно осуществляются воздействием многократных распылений водно-солевого состава на защищённую поверхность. Такие воздействия проводятся в течение нескольких недель. Большинство сварочных грунтов показали свою эффективность.
Как заточить сверло для высверливания точечной сварки?
Для высверливания точек контактной сварки применяется специальная фреза или сверло с кончиком, заточенным особым образом. Такие свёрла стоят дороже, чем стандартные, так как при их производстве требуются дополнительные действия. Специальные свёрла бывают разных диаметров: 6, 8, 10 мм. Чаще всего используется сверло 8 мм. Оно высверливает точку контактной сварки по периферии. Отверстие остаётся на верхней кузовной панели, а нижняя панель остаётся практически не тронутой.
Специальное сверло для высверливания точек контактной сварки можно сделать самому. Нужно заточить обычное сверло по металлу так, чтобы резали только внешние точки сверла, а по центру был точечный выступ для центровки. Заточить такое сверло можно на точильном станке или даже болгаркой. В этой статье разберём вариант заточки сверла на точильном станке. Шлифовальный круг должен иметь нормальный, не закруглённый край, так как затачивание будет производиться именно при помощи края шлифовального круга.
Каким должно быть сверло для высверливания точек контактной сварки?
Кончик сверла должен располагаться точно по центру. Режущие края сверла должны быть на одинаковом расстоянии от центра сверла. Края должны выступать на одинаковую величину, чтобы при начале сверления сверло не уводило в сторону и сверление начиналось равномерно двумя кромками. Кончик сверла должен быть немного длиннее режущих кромок, то есть при начале сверления сначала будет касаться поверхности центральный выступ, а потом режущие боковые края. Если центральная точка будет равной по высоте с наружными вершинками сверла, то не получится начать сверлить с центрального выступа, и сверло будет ходить по поверхности, при попытке сверления. Углы режущих кромок должны быть примерно одинаковыми. Они не должны быть сильно острые или сильно тупые. Тупые углы кромок будут плохо врезаться в металл, а сильно острые будут быстро тупиться.
Способ заточки №1
Этот способ наиболее распространённый, его не один раз демонстрировали в видеороликах различные мастера. Нужно взять сверло по металлу диаметром 8 мм. Лучше использовать сверло с содержанием кобальта, так как оно наиболее прочное и будет дольше служить до следующей заточки. Сначала его кончик нужно сделать плоским, затупив на точильном станке. Можно полностью затупить кончик, либо оставить немного не сточенными края.
Далее затачиваем краем шлифовального круга от центра к краям, оставляя посередине небольшой точечный выступ. Хоть кончик и будет сточен, центр будет заметен (где стыкуются витки спирали). Края стачиваются по виткам каждой спирали. Таким образом, по бокам остаются режущие вершинки, а в центре острый кончик. Центр должен быть выше внешних вершинок на 1–1.5 мм. Проверить это можно, прислонив центральную часть сверла к плоскости. Сверло должно немного качаться на центральном выступе, касаясь внешних режущих кромок. В завершение нужно аккуратно, также краем круга, подточить бока центральной части, сделав её острее, чтобы сверло лучше центрировалось и центральная перемычка не препятствовала сверлению. Каждый режущий край должен иметь одинаковую высоту, чтобы они резали металл в одно и то же время. Не забывайте периодически охлаждать сверло в воде, во время заточки.
Способ заточки №2
Второй способ заточки предполагает заточку также на точильном станке, краем шлифовального круга, но, в отличие от первого способа, кончик сверла не нужно предварительно полностью стачивать (затуплять). Стачиваются витки спирали на кончике между перемычкой (центром) и краем сверла. Краем круга обтачиваются оригинальные режущие кромки и площадка за ними (задние поверхности). Центр остаётся нетронутым, а оставшиеся края сверла будут новыми режущими кромками.
Не нужно постоянно удерживать сверло в постоянном контакте с краем шлифовального круга, вместо этого нужно слегка касаться и снова убирать сверло. Таким образом, заточка будет производиться постепенно и очень аккуратно, а сверло не будет быстро перегреваться. При необходимости, всё же нужно периодически охлаждать сверло водой. Стачивать нужно до тех пор, пока оригинальная режущая кромка не исчезнет. Чтобы заточить вторую сторону, нужно отвести сверло от шлифовального круга, повернуть его пальцами вокруг своей оси на 180 градусов и подвести нетронутую сторону к краю шлифовального круга.
Когда обе стороны будут обточены, следующим шагом нужно сточить лишнее с центральной части, чтобы ничего не мешало при резке основными режущими кромками. То есть, при стачивании оригинальных режущих кромок были сформированы новые режущие кромки и боковые стороны центральной части, а дополнительно нужно обточить две оставшиеся стороны центральной части. Главная функция центрального выступа – центрирование, поэтому важно, чтобы он был острым.
В результате этого способа заточки у сверла получаются более выраженные режущие кромки и более длинная центральная часть. Вы можете решить, какой длины она должна быть. Сверлом с более длинным кончиком легче высверливать точки сварки при отсутствии опыта. Достаточно будет сделать маленькое отверстие в центре точки контактной сварки. Сверло не потребуется держать идеально ровно, можно сверлить под наклоном или в труднодоступных местах, где сложно сверлить строго перпендикулярно к поверхности.
Высверливание точек контактной сварки заточенным сверлом
Используйте медленную скорость вращения при сверлении стали, так как вершинки режущих кромок маленькие и имеют маленькую массу, чтобы рассеивать нагрев. Периодически охлаждайте сверло, и оно прослужит дольше, пока не потребуется новая заточка. Более подробно о высверливании точек сварки читайте в отдельной статье.
Читайте также: