Реферат: Звукоизоляция автомобиля
Методик борьбы с локальными очагами коррозии на кузове автомобиля существует множество, их описания несложно найти в специализированной литературе и на тематических интернет-сайтах. Позволим себе лишь краткое изложение опыта авторов. Возможно, этот опыт не самый эффективный с точки зрения соотношения трудозатрат, времени и коммерческой выгоды, но как метод борьбы с коррозией он вполне доказал свою состоятельность. Тем более, что ничего нового и оригинального не предлагается.
Итак, после выявления и вскрытия очага коррозии, следует так называемая «грубая» зачистка, то есть удаление наиболее крупной ржавчины. Глубокая очистка на данном этапе не требуется. В качестве инструмента вполне подойдёт наждачная бумага средней или крупной зернистости. Далее очаг обрабатывается преобразователем ржавчины на основе 30%-ого раствора ортофосфорной кислоты. Это классический состав преобразователя – он может содержать те или иные поверхностно-активные элементы, эмульгаторы и проч., но ортофосфорная кислота является главным активным компонентом. Преобразователь наносится мягкой кисточкой или тампоном строго в места концентрации ржавчины. Избегайте попадания вещества на нетронутое коррозией ЛКП. Внимательно прочтите инструкцию по применению преобразователя – вероятнее всего, через некоторое время потребуется удалить влажным тампоном остатки вещества, после чего оставить высыхать примерно на сутки. Однако существует целый ряд преобразователей, не требующих столь длительной просушки и позволяющих предпринимать дальнейшие шаги уже через один-два часа. Предостережём от применения таких препаратов – их химическая активность избыточна, они более чем требовательны к качеству удаления вещества, не вступившего в реакцию с окислами железа. «Непреобразовавшийся» преобразователь ввиду изначально высокой химической активности сам становится агентом, провоцирующим коррозию. Поэтому не следует использовать его по принципу «кашу маслом не испортишь». Так же не стоит использовать так называемые «удалители ржавчины»: во-первых, из-за той же химической активности, во-вторых, из-за недостаточной эффективности прямого действия.
Теоретически, после полного высыхания преобразователя ржавчины поверхность готова к покраске. Однако высока вероятность сохранения окислов, не вступивших в реакцию преобразования и не ставших грунтом. Столь же вероятно и сохранение активного вещества, не вступившего в реакцию. Поэтому после этапа преобразования следует провести механическую очистку поверхности, теперь уже глубокую. Это возможно как вручную (если площадь очага поражения невелика), либо, что удобнее, с помощью электродрели со специальными насадками или электропилой-«болгаркой». На данном этапе качеству удаления продуктов преобразования и выявлению непреобразовавшихся окислов нужно уделить максимально возможное внимание – от этого зависит возможность последующего развития коррозии. Строго говоря, зачистка до блеска не требуется – над металлом уже поработал преобразователь, теперь для страховки убираются лишь продукты распада, могущие содержать активные компоненты. В микроуглублениях допустимо оставить тонкий слой новообразовавшегося грунта – если нет видимой ржавчины, если поверхность матово-серая, с чёрными вкраплениями. А вот очевидную ржавчину оставлять ни в коем случае нельзя.
После глубокой зачистки поверхности, на неё следует нанести один-два слоя автомобильного грунта. Вполне допустимо применять экспресс-грунты в виде спреев в специальных баллончиках, в том числе и быстросохнущие. Этим можно ограничиться, однако значительно увеличить стойкость покрытия можно прокраской в два-три слоя, из тех же баллончиков. Требования к качеству краски самые минимальные, важно только дождаться её полного высыхания (этот процесс занимает минимум 24 часа). Помните, что грунт сам по себе не является защитой от влаги, его назначение – обеспечить хорошую адгезию краски с металлом. Поэтому грунт на макроуровне – покрытие высокопористое. И все обработанные участки, на которые впоследствии не лягут вибродемпферы (места стыков, сложный глубокий рельеф и пр.) останутся практически незащищёнными.
Подготовка прочих поверхностей, не защищённых антикором, производится в соответствии с вышеописанным: несколько проходов ветошью с уайт-спиритом, потом ещё один контрольный проход уайт-спиритом на чистой тряпочке и, наконец, спиртом или водкой.
Если подготовка поверхности к нанесению звукоизоляции производится на неновом автомобиле, то кроме тщательной зачистки очагов коррозии следует внимательным образом проверить состояние заводских вибродемпфирующих покрытий. На автомобилях иностранного производства, как правило, такие покрытия беспроблемно держатся 6-8 лет, после чего могут появляться локальные вздутия, отслоения и т.п. Если подобные «артефакты» обнаружены, их следует немедленно удалить. Это связано с тем, что в местах неплотного прилегания вибродемпферов весьма вероятно образование коррозии (ведь воздух, оставшийся в «пузыре», несёт в себе какое-то количество влаги), а так же с тем, что неплотное прилегание к металлу первого слоя делает бессмысленным монтаж последующих слоёв.
К сожалению, на автомобилях отечественного производства дефекты приклейки демпферов встречаются значительно чаще и могут присутствовать даже на новых экземплярах. Поэтому здесь требуется особое внимание. Часто бывает проще полностью удалить заводские вибродемпферы, чем заниматься их локальным «лечением». Более того: используемая в России технология нанесения демпфирующих покрытий такова, что демпферы наплавляются или приклеиваются на незащищённый металл и только после этой операции детали отправляются на грунтовку и покраску. Ущербность этой технологии особенно хорошо проявляется на Жигулях и Нивах, когда на абсолютно новых автомобилях под вибродемпферами можно обнаружить слой ржавчины. Возможно, речь идёт не об ущербности заводской технологии, а об элементарном её несоблюдении. Однако для нас это не имеет никакого значения: наличие очагов коррозии в скрытых местах существенно уменьшает ресурс металлических деталей и от этой коррозии следует избавляться. Поэтому заводские вибродемпферы на отечественных автомобилях лучше полностью удалять. Сказанное относится, прежде всего, к покрытиям, нанесённым на внешние панели дверей – здесь условия эксплуатации самые жёсткие. Под покрытиями на других деталях кузова автомобиля коррозия встречается значительно реже и при отсутствии видимых механических повреждений их удалять не стоит.
На некоторых автомобилях встречаются поролоновые и волокнистые звукопоглотители, приклеенные непосредственно к кузову (на крыше, боковинах и т.д.). Разумеется, они должны быть удалены. Для этого удобно будет воспользоваться длинным тонким шпателем: звукопоглотитель приклеивается обычно не по всей площади и аккуратно поддев один край и подведя под него шпатель, нетрудно без повреждений отклеить весь лист.
Иногда звукопоглотитель оказывается приклеен таким образом, что без повреждений отклеить его не получается. Ничего страшного: даже если тонкий слой волокон останется на металле, его потом несложно будет удалить, а на свойствах самого звукопоглотителя это практически не скажется. Остатки волокон и клея удаляются сначала шпателем или ножом, а потом – растворителем или ацетоном. Если поверхность абсолютно гладкая и нет риска попадания на неё влаги (например, на крыше), то остатки заводского звукопоглотителя - ЗП можно удалить «шкуркой» средней зернистости. При этом неизбежно нарушение ЛКП, но в данном случае это не имеет серьёзного значения: впоследствии поверхность будет обработана демпфером-герметиком. Демонтированный ЗП необходимо сохранить и, после окончания работ по вибродемпфированию, приклеить на место (разумеется, в том случае, если проектом не предусматривается применение иных звукопоглотителей, таких как Абрис ЛТвл). Для этого хорошо подходит клей-спрей, предназначенный для неплотных тканей (таких как карпет); он продаётся в магазинах автоаудиооборудования.
Вибродемпфирование – это мероприятие, при котором целенаправленно увеличиваются потери в колебательной системе. Кузов автомобиля вполне допустимо рассматривать как замкнутую колебательную систему, имеющую жёсткий силовой каркас, облицовочные панели и собственный источник (источники) механического возбуждения. Основным возбудителем механических колебаний является силовой агрегат (двигатель и коробка передач). Так же следует принимать во внимание вибрации элементов подвески и – если имеются – раздаточной коробки и элементов привода заднего моста (карданной передачи, редуктора, дифференциала).
Все перечисленные активные элементы крепятся к кузову через виброизолирующие прокладки (резинометаллические шарниры, гидроопоры и пр.), однако полностью развязать агрегаты невозможно (да и не нужно). Конструкция и качество изготовления виброизолирующих элементов в значительной степени определяют степень акустического комфорта автомобиля. Поэтому следует обращать внимание на исправность этих элементов и, при необходимости, рекомендовать заменить неисправные. Кроме этого, источником динамических сил может выступать сам кузов, вернее, его деформация при проезде неровностей.
От источников возбуждения механические колебания распространяются по жёсткому замкнутому каркасу кузова. Этот процесс получил название «структурного шума», который в отличие от «воздушного» имеет средой своего распространения некую твёрдую структуру. Следствием этого распространения является передача моментов на лицевые панели кузова, колебания которых и рождают паразитные звуковые волны. Разумеется, каждая из панелей имеет свой спектр резонансов и предельную амплитуду колебаний, однако в целом колебательные характеристики их таковы, что способны «покрыть» практически весь звуковой диапазон. Одним из действенных способов борьбы с нежелательными колебаниями кузовных панелей является их обработка вязкоупругими материалами, в которых происходят значительные механические потери, обусловленные внутренним трением. Вследствие диссипации (рассеяния энергии посредством деформаций в демпфере) понижается амплитуда колебаний панели, а значит – и интенсивность её паразитного излучения.
После вышеописанной подготовки поверхности можно приступать к монтажу вибродемпфирующих материалов.
Раскрой материала можно производить как с помощью измерительной рулетки (линейки), так и непосредственно, прикладывая материал к конкретным участкам кузова. Материалы Абрис выпускаются в лентах шириной 200 мм, что значительно удобнее при раскрое, чем листы шириной 500-600 мм. В большинстве случаев раскрой сводится к отрезанию полосок необходимой длины с нужной конфигурацией отрезных краёв.
Предварительный обмер монтажного участка целесообразен тогда, когда речь идёт от плоской и хорошо доступной поверхности. Тогда же, когда предполагается укладка на рельеф, удобнее раскраивать материал, приложив его по месту – это позволит учесть удлинение за счёт «обтекания» рельефа. Для быстрого и качественного раскроя с максимальным коэффициентом использования материала требуется некоторый опыт, который приобретается достаточно быстро – за один-два дня работы. Это как раз тот случай, когда непосредственные пробы и ошибки значительно быстрее приведут к желаемому результату, чем изучение подробных письменных наставлений. Следует помнить лишь наиболее простые рекомендации:
- размеры фрагмента вибродемпфера должны позволять «донести» его до места максимально быстро, как вязкоупругий слой снова остынет;
- монтаж большими фрагментами с точки зрения качества демпфирования не имеет никакого преимущества перед монтажом маленькими фрагментами. Однако монтаж большими фрагментами ускоряет выполнение работы;
- в плохо просматриваемых или сложных по конфигурации местах кузова целесообразно производить раскрой с помощью бумажного шаблона, предварительно подогнанного по месту.
После определения размеров и конфигурации фрагмента материала, его желаемые контуры наносятся на поверхность со стороны фольги (для нефольгированных материалов – с внешней, неклейкой стороны) – с помощью линейки или шаблона. Для этого удобно пользоваться тонким цветным фломастером (маркером) или специальной металлической «чертилкой». Теоретически ничто не мешает наносить контуры с обратной стороны, по антиадгезионной плёнке. Но это менее удобно, так как по плёнке сложнее «рисовать», на чёрном фоне материала начерченные линии просматриваются плохо, при отрезании под нажимом лезвий плёнка частично «сходит» с липкого слоя, что приводит к неточному раскрою. Кроме того, приходится быть предельно внимательным, так как при нанесении несимметричного рисунка на адгезионную сторону материала он (рисунок) должен иметь зеркальную конфигурацию.
При работе при достаточно низких температурах (ниже 10 ºС) вырезанный фрагмент материала укладывается липким слоем вверх и, после отделения защитной плёнки, равномерно прогревается монтажным феном. Следует помнить, что от качества и равномерности прогрева зависит адгезия материала, и, следовательно, качество вибродемпфирования и срок службы покрытия. Рекомендуется включить фен на полную мощность (соответствует максимальным оборотам вентилятора) и направить поток горячего воздуха под прямым углом к поверхности материала (КПД прогрева, таким образом, будет максимальным). Расстояние между прогреваемой поверхностью и соплом фена зависит от мощности последнего; примерно оно составляет 30-40 см. Надлежит экспериментальным путём найти баланс между расстоянием и интенсивностью перемещения фена над поверхностью материала, с тем, чтобы один край не успевал остыть в то время, пока прогревается другой. Прогрев и все последующие этапы монтажа следует производить в защитных перчатках. Это не только предохранит кожу от термических ожогов, но и защитит при контакте с острыми кромками кузовных панелей.
Битумные материалы Абрис (ВБД-1Тк, 1Тфк) требуют более длительного и тщательного прогрева, чем каучуковые Абрис (ВБД-1,2,3). При этом они дольше сохраняют высокую температуру, что облегчает монтаж. При работе при температуре выше 23 градусов каучуковые материалы можно монтировать вообще без предварительного прогрева. Битумные же материалы следует прогревать в любом случае.
Процедуру прогрева желательно производить в непосредственной близости от места предполагаемого монтажа материала. В качестве «прогревочного основания» можно использовать подходящий по размеру лист фанеры, гипсокартона и т.п. Основание не обязательно должно быть огнеупорным, но следите за тем, что бы поблизости не было легковоспламеняющихся предметов или жидкостей – ветоши с уайт-спиритом, тряпок, баллончиков с красой и пр. Так же внимательно нужно относится к работе с феном внутри салона автомобиля – велик риск подплавить пластиковые детали интерьера и элементы электропроводки. К сожалению, эти элементарные правила безопасности очень часто игнорируются.
Альтернативным способом термической подготовки каучуковых материалов (к битумным это относится в меньшей степени) может стать использование естественных источников тепла – батарей отопления, тепловентиляторов и т.п. Предварительно раскроенные фрагменты достаточно расположить в непосредственной близости от них на несколько минут – и материалы готовы к нанесению. Та же удобно работать с каучуковыми вибродемпферами летом на отрытом воздухе, под солнцем. Такие методы можно использовать тогда, когда звукоизоляция выполняется однократно и нет возможности использовать специальный фен.
Предостережение : никогда и ни при каких условиях не используйте для прогрева материалов Абрис источники открытого пламени – газовые горелки, паяльные лампы и пр. Это не только серьёзно повышает риск возгорания, но и почти гарантировано испортит сами материалы.
Приклеивание материалов должно производится, по возможности быстро, дабы в полной мере использовать пластичность прогретого вязкоупругого слоя. Точкой первого контакта лучше выбирать центр фрагмента или один из его краёв и постепенно прижимать далее, следя за отсутствием складок и полостей. В случае образования складок или «пузырей» следует локально отклеить материал и, разгладив, приклеить его заново. В некоторых случаях может потребоваться дополнительный местный подогрев вновь приклеиваемой области – его нужно проводить со всеми предосторожностями.
Качество адгезии материалов Абрис (как каучуковых, так и битумных) зависит от температуры верхнего слоя в момент контакта с металлом и силы прижатия в пятне контакта. Напротив, долговременность приложения усилий при прижатии существенной роли не играет. Так же адгезия усиливается со временем и достигает своего максимума в течение нескольких дней после монтажа. Поэтому неправильно приклеенный и ещё не успевший остыть материал отклеить достаточно легко. Для каучуковых демпферов это может пройти «безболезненно» (структура материала не нарушается), а вот битумные демпферы могут «потерять» липкий слой. Исправить ситуацию поможет глубокий местный прогрев – в той области, где клеевой слой частично или полностью разрушен (ацетатная плёнка осталась на металле). Прогревать нужно интенсивно, до момента начала растекания битумного слоя. Этот момент хорошо выявляется появлением микропузырьков (верхний слой начинает «кипеть»). При этом остатки клея сгорают, а адгезия осуществляется за счёт свойств расплавленного битума.
Когда дефекты приклеивания имеют незначительную площадь либо расположены достаточно далеко от края фрагмента материала, точечное отклеивание с последующим переклеиванием проводить нецелесообразно. Достаточно сделать небольшой надрез, удалив воздух из «пузыря», после чего прогреть это место по наружному слою (фольге) и тщательно прижать.
Для битумных материалов целесообразно применять дополнительный прогрев уже смонтированного материала в местах огибания рельефа. Дело в том, что пластичность фольгированных материалов весьма ограниченна – фольга препятствует растяжению. Соответственно, участки со значительным перепадом высот в двух разных плоскостях можно «обойти» двумя способами: разделив фрагмент материала по числу демпфируемых плоскостей (проще говоря – нарезав маленькими кусочками) и путём разрыва фольги в углублениях рельефа. В первом случае существенно увеличивается трудоёмкость, во втором – ухудшается демпфирование. Дополнительный прогрев позволяет расплавленному битуму заполнить внутренние пустоты и обеспечить адгезию по всей площади рельефной поверхности (в определённых пределах, разумеется).
Следует помнить, что неравномерности, складки, пустоты и тому подобные дефекты приклеивания ухудшают демпфирование (в основном за счёт уменьшающейся площади контакта) и их нужно по возможности избегать (или исправлять). Кроме того, в местах неплотной приклейки демпфера (особенно, если это место герметично изолировано) существует теоретическая возможность конденсации влаги из остатков воздуха. И, соответственно, образования локального очага коррозии. Вероятность такого развития событий весьма невелика, но учитывать её рекомендуют все производители автомобильных звукоизоляционных материалов. По той же причине следует избегать монтажа фрагментов внахлёст: кроме того, что это неизбежно приводит к образованию микропустот, так ещё и затрудняет приклеивание последующих слоёв звукоизоляции. Идеальным решением будет монтаж фрагментов встык с минимальным зазором (или вовсе без оного), но такое качество работы приходит только с опытом.