Лужение и пайка кузова автомобиля

Кузовной ремонт: Способы соединения деталей – Пайка

Пайка оловянным припоем. Этот способ пайки обеспечивает соединение путем осаждения легкоплавкого сплава. Пайку оловянным припоем в ремонтных работах применяют для соединения наконечника с концом электрического провода, для напайки олова на листовые детали, готовящиеся под покраску, для выполнения некоторых соединений, которые невозможно получить штамповкой листов.

В качестве припоя чистое олово не применяют, так как оно является недостаточно жидкотекучим, чтобы проникнуть (просочиться) между опорными поверхностями соединяемых деталей, а при охлаждении оно становится хрупким.

В качестве сварочного металла, или припоя, применяют сплав свинца с оловом. Процентное соотношение каждого из металлов зависит от выполняемых работ. В большинстве случаев припой, применяемый для пайки в жестяном деле, представляет собой сплав, содержащий 67 % свинца и 33 % олова. Припой применяют в виде литых стержней различной толщины, проволоки диаметром 3 мм, навитой на катушку, и лудильного порошка. Температура плавления припоя 230–250 °C.

Первой операцией при выполнении пайки оловянным припоем является подготовка деталей. Необходимо, чтобы детали припаивались. Среди металлов, применяемых для изготовления автомобилей, мягкая сталь или сталь с покрытием, медь, латунь, сталь подвергаются пайке оловом. Алюминий и его сплавы оловянным припоем не паяют, однако для их пайки есть специальные сплавы.

Детали должны быть идеально чистыми. Металл должен быть очищен от инородных частиц и собственных соединений. Следует удалить все жировые вещества, для чего детали промывают в бензине или трихлорэтилене.

Краску с соединяемых поверхностей удаляют шабером. Окислы или сам металл начисто зачищают напильником. Стеклянную шкурку для зачистки необходимо использовать с большой предосторожностью. Порошок стекла наклеен на поверхность ткани, и пока шкурка новая, нет опасности осаждения порошка, но по мере ее износа трение вызывает образование теплоты, приводящее к расплавлению клея. Тогда клей начинает прилипать к деталям, частички клея, невидимые глазом, противодействуют соединению металла припоя с металлом детали. На производстве детали чаще всего подвергают очистке с помощью кислот.

Пайка встык не является прочной, так как припой обладает низкой механической прочностью. При пайке детали устанавливают друг на друга с перекрытием.

Для нагревания деталей и плавки припоя применяют паяльники или пламя сварочной горелки.

Рабочая часть паяльника является аккумулятором для частиц, которые, благодаря высокой теплопроводности меди, передаются в зону пайки с того момента, когда паяльник находится в контакте с деталями. Боек паяльника не должен выполняться в виде острия, он должен иметь сплющенную форму.

Массивная медная головка паяльника устанавливается в державке из стали, на конце которой выполнена ручка из теплоизоляционного материала. Чтобы поддерживать в них нужную температуру, большинство паяльников выполняются самонагревающимися. Для выполнения небольших работ нагрев паяльников может осуществляться электрическими спиралями. Для выполнения крупных работ паяльники нагревают пламенем воздушно-газовой смеси (бытовой газ, ацетилен, бутан, пропан).

Паяльник не надо нагревать докрасна. При нагревании паяльника докрасна капельки оловянного припоя испаряются, медь окисляется, в результате чего ухудшаются условия пайки.

Перед пайкой лезвие паяльника необходимо залудить в припое.

Для нагрева паяльника можно использовать пламя сварочной кислородно-ацетиленовой горелки. Регулирование пламени осуществляют при небольшом избытке ацетилена. Можно также применять воздушно-газовые горелки.

Разогрев паяльника пламенем обычно применяют для залужения больших поверхностей или в том случае, когда не хватает мощности паяльника. Однако применять сильно сконцентрированный источник огня нельзя.

Независимо от выполняемых работ, будь то соединение двух деталей либо нанесение припоя на листовые детали, необходимо сначала залудить поверхности, подвергаемые пайке.

Хотя поверхности, подвергаемые лужению, зачищаются до чистого металла, все равно, если не будут приняты специальные меры, в процессе нагрева поверхность металла, а также поверхность металлического припоя подвергаются окислению, а возникающая при этом окисная пленка противодействует схватыванию припоя с деталью.

При пайке оловянным припоем для предотвращения окисления перед нагревом и в процессе пайки поверхности, подвергаемые пайке, покрывают флюсом. В качестве флюсов может применяться хлористый цинк, который получают растворением цинка в соляной кислоте. Эту операцию выполняют в свинцовой емкости, в процессе ее выполнения происходит выделение водорода. После окончания реакции остается хлористый цинк.

Детали, пайка которых выполняется с применением хлористого цинка, после пайки необходимо сразу промыть, чтобы избежать возможного воздействия кислоты.

В качестве флюса применяют также нейтральные вещества на базе хлористого цинка. В большинстве случаев достаточно протереть или при необходимости обезжирить места, подвергаемые пайке.

В качестве других флюсов применяют канифоль для пайки медных электрических проводов, стеарин и густую смазку-флюс для выполнения водопроводных работ.

Если лужение выполняется с помощью паяльника, то припой приближают к лезвию паяльника и выжидают, пока припой не начнет стекать на деталь, т. е. начнется смачивание. Затем постепенно перемещают паяльник в контакте с припоем, нанося тонкий слой припоя на поверхность детали. При этом необходимо периодически покрывать конец припоя флюсом.

Лужение с применением открытого пламени может выполняться с использованием припоя в виде брусков или, что более удобно, в виде лудильного порошка. В последнем случае деталь нагревают и протирают тканевым тампоном, на который насыпают немного лудильного порошка. При соприкосновении с деталью оловянный припой плавится и сцепляется с металлом. При лужении вертикально или наклонно расположенных деталей необходимо протирать поверхность в направлении снизу вверх.

Пайку двух деталей выполняют после лужения, предварительно покрыв сопрягаемые поверхности флюсом и окончательно установив их относительно друг друга. Детали слегка сжимают либо с помощью зажимов, либо другим способом, не мешающим нагреву деталей. Затем прикладывают боек паяльника к сопрягаемым поверхностям и прогревают их до расплавления припоя. При необходимости для добавки припоя расплавляют небольшой кусочек от пластинки припоя.

Итак, наносить припой на листовые детали можно двумя способами:

– с помощью паяльника. Конец бруска или проволоки припоя расплавляют и прижимают к детали. При этом необходимо следить, чтобы нагрев был не очень сильным и жидкий припой не стекал вдоль наклонных частей;

– с помощью открытого пламени. Лист нагревают до такой степени, чтобы при протирке поверхности бруском припоя на ней оставался пастообразный слой. После того как вся поверхность будет покрыта припоем, ее слегка подогревают для превращения припоя в пастообразное состояние, затем заглаживают, протирая поверхность тампоном из ткани, покрытым флюсом.

Для нанесения припоя на вертикальные участки или толстые стыки можно изготовить форму из металла, не соединяющегося с оловянным припоем. Форму прижимают к листам, и припой стекает из формы на деталь. После нанесения припоя следы флюса следует удалить, затем обработать поверхность напильником с целью придания ей нужной формы. Окончательную доводку поверхности при необходимости осуществляют полировальной машинкой или вручную.

Пайка латунным припоем. При этом способе пайки жесткое неразъемное соединение получается осаждением латуни с кремнием, которые в результате плавления растекаются и обеспечивают достаточно прочное соединение. Затвердевший шов латуни закрепляет соединенные детали.

Пайка латунным припоем применяется при ремонте кузовов автомобилей для заглушивания отверстий после высверливания точек сварки; для соединения деталей, которые нельзя нагревать до плавления; при опасности возникновения трудно выправляемых деформаций; для соединения разнородных металлов, а также для пайки деталей, которые не подвергаются автогенной пайке.

В качестве припоя применяют сплав меди с цинком, т. е. латунь с добавками, которые предназначены для уменьшения испарения цинка и снижения текучести расплава. Припой выпускают в виде круглых прутков с обработанными торцами.

В кузовных работах соединение с помощью указанного припоя осуществляется при нагреве деталей примерно до 650 °C. Диаметр прутков припоя находится в пределах 1,6–8,0 мм. Перед моментом сварки нагретый конец прутка должен быть помещен в банку с порошкообразным флюсом на основе бората натрия. Роль флюса заключается в удалении окислов, образующихся при нагревании в зонах пайки.

Этот же металлический припой выпускается с покрытием флюсом, которое наносится протягиванием прутка на прессе. Такое исполнение исключает непроизводительные операции с порошкообразным флюсом.

Участки, подвергаемые пайке, должны быть тщательно очищены, металл должен быть обнажен путем опиливания напильником или шлифованием.

Детали можно соединять встык, внахлестку или под углом. Если предусматривается пайка встык, то припой должен не только просочиться между соединяемыми кромками, но и образовать шов, возвышающийся над основным металлом на величину около 10 % толщины металла. Чтобы обеспечить хорошее скрепление, шов должен быть симметричным, шириной, равной трем толщинам металла. Отверстия, подвергаемые запайке, должны быть зачищены по всей окружности на ширину, равную трем толщинам металла.

Для нагрева наиболее часто применяют пламя кислородно-ацетиленовой горелки. При пайке стальных листов, которые чаще всего сваривают при кузовных работах, расход сварочной горелки составляет 60 л ацетилена в 1 ч при 1 мм толщины пайки. При большом объеме сварочных работ обеспечивают небольшой излишек ацетилена, что дает возможность паяльщику быть уверенным, что пламя не будет вызывать окисление.

Первоначальное соединение деталей осуществляют короткими паяльными швами (точечная пайка). Горелку наклоняют под углом около 30°. Нагретый конец металлического припоя многократно погружают во флюс (если пруток без покрытия флюсом). Сварщик – «правша» держит горелку в правой руке и перемещает ее справа налево. Сварщик – «левша» выполняет пайку при симметричном расположении горелки и припоя.

После выполнения точечной пайки производят пайку непрерывным швом. При этом горелка наклонена в сторону охлаждающей части, конец пламени удерживают на расстоянии около 5 мм от плавящегося металла. Как только металл деталей покраснеет, расплавляют покрытый флюсом конец прутка. Жидкий припой растекается по участку, нагретому докрасна. Если возникает опасность скатывания припоя, надо слегка приподнять горелку на короткое время, которое обеспечит мгновенное затвердевание припоя. Так создается последовательность жидких участков, тщательно и равномерно связанных друг с другом. Если металл деталей недостаточно разогрет, припой не растекается. Если детали перегреты или они были недостаточно очищены, то металл припоя соскальзывает с деталей, не схватываясь с ними. При пайке без флюса возникают те же трудности.

После пайки латунным припоем флюс образует на паяной поверхности небольшие стеклянные капельки. Их можно удалить легким скалыванием или опиливанием напильником.

Пайка припоем легких сплавов. Этот способ применяется при пайке деталей кузова, материал которых известен, однако жестянщик может столкнуться с необходимостью пайки деталей из легких сплавов, состав которых ему незнаком, и тогда возникает вопрос подбора флюсов. Пайка этим припоем позволяет соединить края легких сплавов без их плавления, следовательно, без изменения их строения.

Широко распространенными припоями этого типа являются А-510 и аналогичные ему, температура плавления которых около 580 °C. Для этих припоев необходимо применять специальные флюсы, которые вызывают коррозию алюминиевых сплавов, поэтому после пайки флюсы необходимо удалять промывкой.

Пламя горелки должно быть с избытком ацетилена, обеспечивающего приблизительно в 3 раза большую длину пламени, чем обычно. Соединяемые кромки деталей обрабатывают шабером или напильником. При стыковой пайке следует предусмотреть небольшой зазор (0,2–0,3 мм). Пруток припоя покрывают флюсом путем нагревания его и погружения в порошок, либо составляют пасту вода-флюс, погружают в нее пруток и прокручивают для получения покрытия.

Линию пайки предварительно просушивают. Расплавляют на ней часть флюса, не доводя до плавления металлический припой. Затем расплавляют припой и непрерывно притирают пруток припоя к поверхности пайки. Расплавленный металл стекает на деталь, которая, однако, не должна плавиться. Затем дается выдержка до окончательного затвердевания.

Охлаждение применяют плавное, а затем шов промывают в проточной воде, протирая щеткой.

Пайке такими припоями могут подвергаться все легкие сплавы, за исключением тех, которые содержат более 1,5 % магния.

Лужение кузовных деталей автомобиля

Лужение кузова применяют в основном при реставрационных работах. Однако в определенных случаях ОНО поможет СЭКОНОМИТЬ на кузовном ремонте.

Лужение – нанесение расплавленного оловянного сплава на поверхность металла.
В прошлом это был единственный способ качественно герметизировать сварные швы на автомобильном кузове. Но с развитием технологий кузовостроения и появлением современных материалов, в первую очередь шпаклевок, лужение перешло в разряд специфических ремонтных услуг.

В отличие от реставрации редких автомобилей, когда кровь из носу необходимо сохранить родные кузовные элементы, на обычных машинах ремонт сводится к замене пострадавших деталей или перевариванию их частей. И если есть доступ к сварным швам с обеих сторон, шпаклевка герметизирует их не хуже олова. Однако при очень толстом (больше 1 мм) слое возрастает риск растрескивания шпаклевки, будь это зона сварного шва или выправленной вмятины. Ведь кузов «играет», да и никто не застрахован от очередного внешнего механического воздействия. Вдобавок любая шпаклевка дает усадку.

Олово лишено этих недостатков. Оно значительно прочнее, но при этом пластично, поэтому обеспечивает более высокую механическую связь с поверхностью детали. Помимо выравнивания, олово усиливает метал, ослабленный после удаления ржавчины или правки серьезных вмятин. Но в большинстве случаев достоинства лужения перечеркиваются высоким ценником на работы и нецелесообразностью обеспечения столь высокого качества ремонта. Однако бывают и исключения.

Лужение – отличная альтернатива дорогостоящей замене рамок стекол, пораженных серьезной ржавчиной. Оловом наращивают слой металла, тем самым сохраняя необходимую жесткость. Также лужение сэкономит деньги, если серьезная ржавчина перешла на стойки кузова.

Еще один вариант – спасение заднего крыла. Нередко его замена или переваривание пострадавшей части выливаются в весомую сумму (дорогая запчасть и высокая стоимость работы). Один из типичных случаев – возникновение сквозных отверстий на крыле после работы со сноттером при правке серьезных вмятин. Лучше заделать их оловом, и им же нужно максимально выровнять поверхность, чтобы использовать более тонкий финишный слой шпаклевки.

Из-за дороговизны работ лужение мало востребовано при рядовом кузовном ремонте. Обычно оно обходится в два-три раза дороже шпаклевания. Причины очевидны: высокая стоимость материалов, повышенная трудоемкость процесса, квалификация мастера. Однако об этом методе стоит помнить. Иногда он оказывается настоящим спасением. Лужение будет хорошей альтернативой, когда во главу угла ставят качество и длительную гарантию на ремонтные работы. Иными словами, когда нужно сделать один раз и действительно надолго.

Технология лужения

Ремонтируемую зону зачищают до металла, а затем кистью наносят пасту. Она состоит из олова, кислоты и флюса. Основная задача пасты – создание адгезионного слоя, на который хорошо ляжет расплавленный оловянный сплав. Кислота снимаете поверхности металла оксидную пленку, которую невозможно убрать при механической обработке, а флюс предотвращает ее повторное появление при нагреве в ходе дальнейших работ.

Пасту обжигают горелкой (используют автоген или газовый баллон с насадкой) и снимают ее излишки. Важно не допускать перегрева, иначе почерневшую пасту придется полностью снять и нанести новый слой.

Затем поверхность протирают кислотой, чтобы убрать остатки флюса, вышедшего на поверхность.

Мастер разогревает оловянный стержень и поверхность крыла для наплавления. Применяют сплавы олова двух видов: с содержанием свинца и без него. С оловянно-свинцовыми стержнями работать проще благодаря широкому температурному диапазону плавления. У бессвинцового олова он гораздо уже – при малейшем перегреве металл начинает течь. Сплавы без свинца применяются из экологических соображений: при шлифовке наплавленного слоя выделяется вредоносная свинцовая пыль.

Наплавленные куски олова повторно разогревают и выравнивают покрытие деревянным или металлическим шпателем.

Так выглядит промежуточный этап работы. Как бы грамотно ни действовал мастер, слой наплавленного олова получается неравномерным и требует механической обработки.

При первоначальной грубой обработке шлифовальной машинкой используют крупнозернистые круги.

В дальнейшем место ремонта обрабатывают кузовным напильником. Чем качественнее поработает мастер, тем меньше финишного выравнивания поверхности ляжет на плечи маляра. А это не только потраченное на работы время, но и толщина слоя шпаклевки. На финише поверхность протирают кислотой, чтобы убрать флюс, который содержится в оловянном стержне. Иначе не избежать коррозии!

Состояние отремонтированной воны крыла после лужения. Далее деталь отдадут в окраску. Хорошо видно, насколько ровнее стала поверхность. Отчетливо различимы зоны родного металла (темные) и покрытого оловом (светлые). Работы под ключ с лужением обошлись в 40 тысяч рублей. При одном только шпаклевании цена снизилась бы до 25 тысяч. Однако получился бы слишком толстый слой шпаклевки, которая вскоре потрескается – и придется всё переделывать. На продажу – сойдет, а для себя имеет смысл переплатить за лужение и в итоге сэкономить.

Лужение кузова при проведении реставрационных работ

Автор: Евгений Магаков

На заре массового автомобилестроения штампы кузовного производства на автозаводах были несовершенны, частая смена матриц и пуансонов не способствовала 100%-ной повторяемости деталей, а значит, на нитке конвейера рабочим приходилось заниматься их доводкой и подгонкой по месту. Кроме того, все сварные швы и технологические стыки на внешних поверхностях надо было как-то скрыть, при этом прочно и незаметно. Многие детали перед установкой на кузов приходилось сваривать из нескольких элементов воедино, так как не было возможности изготовить их из цельного листа металла просто штамповкой. Так, передние крылья «Победы» состояли из двух частей, сваренный контактной свар- кой шов надо было защитить и сделать невидимым с внешней стороны. На фотографиях отпескоструенного (рис. 1, 2) кузова хорошо видна поверхность металла, покрытая припоем, именно он позволял наносить достаточно толстый выравнивающий слой при хорошей адгезии к основе и прочности на изгиб.

Несмотря на большую трудоемкость процесса, именно способ опайки кузова на конвейере позволял устранить значительные (до 10 мм) перепады и выравнивать зазоры, уменьшая при этом процент выбраковки кузовных деталей. Стране нужны были автомобили, проката металла катастрофически не хватало, все замеченные в ходе сборки неровности оперативно рихтовались и заполнялись припоем с последующей зачисткой и выравниванием, никто не обращал внимания на мелкие огрехи поверхности. Данная технология лужения кузова просуществовала вплоть до 60-х годов, потом на смену свинцовым припоям пришли пластизольные мастики, продержавшиеся на конвейере еще лет тридцать. Но не будем отвлекаться от нашей темы. Почему вообще сегодня встал вопрос об опайке кузова при проведении реставрационных работ? Может, гораздо проще использовать достижения современной автохимии в этой области, ведь полиэфирные шпатлевки уже «научились» хорошо держать толщину слоя, легко обрабатываются абразивом, прекрасно окрашиваются, могут содержать в себе разные наполнители для прочности или, наоборот, эластичности, или все не так просто? Рассмотрим кузов вооруженным глазом.

Безусловно, работать при подготовке кузова к окраске проще и быстрее полиэфирными шпатлевками: намазал, подождал, срезал все лишнее — и готово. Хоть поверхность и получается гладкой, и ей можно придать желаемую форму, но что будет потом, после полной полимеризации смолы? Представим себе плитку нагретого в кармане шоколада в фольге; сняв бумажную обертку, попробуем согнуть плитку двумя руками. Сам шоколад, будучи пластичным, согнется в дугу, а вот фольга порвется на поверхности в клочья. Почему? Да просто у каждого материала есть характеристика – коэффициент линейного расширения. И при совместном использовании двух и более материалов всегда надо заранее просчитывать их совместимость. В угоду ускорению процесса авторемонта, учитывая относительно небольшой ресурс жизни кузова в 7–10 лет, заложенный автопроизводителями (если делать «вечный» автомобиль, никто не купит новый), технология шпатлевания – это некий компромисс между долговечностью отремонтированного участка и временем нахождения автомобиля в ремзоне.

Учитывая тот факт, что кузов автомобиля не вырублен из цельного куска мрамора и подвержен знакопеременным нагрузкам (проще говоря, он гнется в разных местах по-разному), то надо и покрытия наносить с учетом возможных вибраций, деформаций и изгибов.

Помните, Шерлок Холмс в исполнении Василия Ливанова в «Пестрой ленте» со словами «Ворвался, натоптал, и-И-и-и- спортил ха-а-а-арОшу-у-у-ую ве-Е-ещь» разогнул обратно каминную принадлежность? Если согнуть пруток припоя, вполне можно повторить экранный трюк Василия Ливанова, когда его герой — Шерлок Холмс — в «Пестрой ленте» со словами «Ворвался, натоптал, и-И-и-и- спортил ха-а-а-арОшу-у-у-ую ве-Е-ещь» разогнул обратно каминную принадлежность. Если попытаться произвести это с колбаской из заполимеризовавшейся шпатлевки, то лучше это делать в защитных очках: осколки разлетятся во все стороны. Либо пойти дальше и взять два металлических прутка, один покрыть добрым слоем припоя, второй зашпатлевать и повторить над ними экзекуцию. Думаю, результат вполне предсказуем, вот только кузов в отличие от толсто- го прутка более нежен и нуждается в защите от коррозии гораздо сильнее. Приведенный пример, конечно, гипербола, но достаточно хорошо демонсирует плюсы использования при реставрации именно припоев, особенно на кромках и стыках, там, где риск отломить хрупкое, но твердое покрытие шпатлевки особенно велик. Разумеется, фанатично выводить все без исключения плоскости и радиусы на 100% только опайкой было бы неразумно, тратить дорогое время и припой на финишную доводку рисок и царапин неоправданная роскошь, лучше доверить эту работу химии. Вопрос именно в толщине наносимого слоя, ведь припой в 7–9 мм выдержит удар молотка рядом и непосредственно по нему, а вот его оппонент — вряд ли. Нанесенный слой доводочной шпатлевки на припое ничуть не испортит картину, ведь в тонком слое он тоже вполне эластичен. Вырисовывается следующая технология ремонта: на отпесоченный и проваренный кузов с навешенными панелями наносится флюс для опайки, по нему оловянно-свинцовый припой ПОССу 30-2, после выравнивания и зачистки наносятся защитные грунты, шпатлевки, затем грунты-поронаполнители, проявочный слой и производится финишная окраска.

«Памеедленней, пжлста, я запппсываю!»

Пришло время более детально рас- смотреть весь процесс превращения дефекта на кузове в блестяще (в буквальном и переносном смысле) отремонтированный участок. На серии фотографий можно понять область применения такой технологии – ребра, нерихтуемые места, сварные швы, выведение зазоров и получение идеальной геометрии – все это по плечу мастеру, вооруженному горелкой и деревянным шпателем. Начнем процесс с легкого шлифования нужного участка абразивом и продувкой сжатым воздухом для удаления пыли от песка и зерен наждачной бумаги. Затем, понимая, что просто так припой к железу не прилипнет, надо подготовить поверхность – создать тончайшую оловянно-свинцовую пленку, на которую уже можно смело лепить нужный слой. Готовить будем специальной пастой фирмы WURT, все достаточно просто и не требует особых навыков.

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи.