Хромированное покрытие способно изменить качественный и декоративный состав любого предмета. Многие фирмы предлагают услуги по металлизации элементов, но существует альтернатива дорогостоящей процедуре. Вполне реально провести хромирование в домашних условиях, если знать некоторые тонкости и правила производственной технологии.
Процедура хромирования
Хромированием называют сложный физико-химический процесс, представляющий собой зеркальное серебрение отдельных элементов с помощью распыления. Покрытие из хрома не поддаётся окислению и агрессивному напору внешней среды, а также надолго сохраняет насыщенность оттенка. Металлизация хромом применяется не только для обновления автомобильных запчастей, но и для создания интерьерного декора.
Условия для проведения процедуры
Процесс преображения невзрачных деталей в зеркальные предметы сопряжён с использованием химических реагентов. Жилая комната или кухня не подойдут для хромирования в домашних условиях. Для такого опыта стоит создать импровизированную лабораторию в гараже или другом изолированном помещении. Опасные испарения реагентов могут повысить риск возникновения онкологических заболеваний, поэтому выбранная комната должна быть оборудована вентиляцией, а мастер снаряжен защитной одеждой, очками и маской.
Подготовка рабочего места – очень ответственная часть работы, при проведении которой нужно учесть некоторые особенности технологии.
Базовое оборудование
К основным инструментам, используемым при обработке металла, относят следующие компоненты:
- электрохимическая ванна или стеклянная ёмкость;
- выпрямитель тока;
- нагревательный элемент;
- термометр.
Для химической обработки разных металлов предназначена гальваническая ванна. Объёма изолированной ванны хватит для того, чтобы подвергнуть серебрению крупногабаритный металл. Хромирование своими руками мелких деталей можно провести в небольших ёмкостях из стекла.
С помощью обычного термометра можно выдержать нужную для процедуры температуру. Химические реагенты являются основными участниками процесса серебрения металла. Основной компонент – оксид хрома, который в определённой дозировке считается смертельным ядом. К использованию этого вещества стоит отнестись предельно внимательно.
Химические реагенты
Самостоятельное хромирование также подразумевает поиск надёжных поставщиков, торгующих нужными веществами. Большинство химических компонентов можно приобрести на складах медицинского оборудования, а остальные – купить в аптеке. В стартовый набор включены следующие вещества:
- AgNO3 – азотнокислое серебро – 2 г;
- SnCl2 – двухлористое олово – 2,5 г;
- Глюкоза – 2,5 г;
- NaOH – гидроксид натрия – 22 г;
- NH 4 OH (аммиак) – 5 мл;
- HCl – соляная кислота – 20 мл;
- – 0,45 л;
- –2 л.
С помощью кухонных весов или мерных стаканов можно выполнить дозировку каждого препарата. А для самого процесса хромирования своими руками понадобятся одноразовые шприцы и бытовые распылители.
Технология изготовления покрытия
Технология опыления металла хромом включает 4 этапа.
Приготовление растворов
Эта стадия работы начинается с изготовления из химических компонентов специального состава. Раствор двухлористого олова понадобится для активации поверхности металла. Его можно приготовить, использовав следующие компоненты:
- дистиллированная вода – 0,5 л;
- двухлористое олово – 2,5 г;
- соляная кислота – 20 мл.
Рецепт восстановителя предполагает следующий набор составляющих:
- дистиллированная вода – 0,5 л;
- формалин – 5 мл;
- глюкоза – 2,5 г.
Рецепт серебрильного раствора:
- дистиллированная вода – 0,5 л;
- азотнокислое серебро – 2 г;
- гидроксид натрия – 2 г;
- аммиак – 5 мл.
Подготовка поверхности
Подготовка изделия для хромирования своими руками требует обезжиривания поверхности металлической детали. Рецепт обезжиривающего состава: дистиллированная вода – 0,5 л (t o – 50-60 o) и гидроксид натрия - 20 г.
Покрытие стоит протереть обезжиривающей жидкостью, далее нужно тщательно смыть раствор. Необработанные фрагменты детали не будут поддаваться диффузионной металлизации.
Активация покрытия
Реакцию опыления металла необходимо активировать. Выполнение этого приёма требуется для того, чтобы серебро надёжным слоем покрыло желаемый предмет. Активация покрытия производится с помощью раствора двухлористого олова в течение ровно 1 минуты. Дальше следует охлаждать поверхность металла, путем помещения его в холодную воду на 3 минуты. Несоблюдение временных промежутков опыления ведёт к браку детали.
Металлизация
Получение желаемой плёнки серебра на поверхности предмета – самый интересный этап хромирования в домашних условиях. Серебрильный раствор и восстановитель следует распылять по объекту таким образом, чтобы два состава равномерно ложились на поверхности металла.
Методы проведения
Знание взаимодействия химических элементов и наличие базового оборудования поможет беспроблемно провести хромирование своими руками. Существует 3 способа проведения данной процедуры.
Гальванический
Электрохимический метод серебрения металла подразумевает наличие прокаливающего элемента – катода, среды химической реакции – электролита, обрабатываемой детали – анода. Электролит представляет собой смесь очищенной воды, серной кислоты и хромового ангидрида (CrO 3). Погружение объекта металлизации в электролит производится при температуре воды 60-80 о С. В результате реакции, на стенках предмета оседают катионы хрома, и деталь покрывается зеркальной плёнкой.
Каталитический
Химический способ обработки металла основывается на взаимодействии реагентов с поверхностью изделия. Атомы с высоким потенциалом поднимаются на верхний слой покрытия в результате реакции с реагентами. Полученное покрытие полируют и доводят до зеркального оттенка.
Диффузионный
Такой метод хромирования сохраняет базовые принципы напыления хрома, но сама процедура проводится с помощью гальванической установки. Этот тип хромирования своими руками избавляет от необходимости сооружать громоздкую электролитическую ванну. Гальваническая установка представляет собой специальную кисть, в которую заливается электролит, трансформатор и шнур, соединяющий катод и анод. Вместо привычной ворсистой кисти можно использовать пористую губку.
Причины появления изъянов на поверхности деталей
Опытные мастера выделяют несколько основных причин, влияющих на качество хромирования в домашних условиях.
Превышение силы тока . Избыточный ток, пропущенный через объект, может привести к неравномерному окрашиванию предмета.
Несоблюдение технологии . При нарушении оптимальных температурных показателей и дозировки реактивов металл не обретёт желаемый зеркальный блеск.
Некачественная подготовка изделия-основы . Плохое обезжиривание не позволит катионам хрома равномерно осесть на поверхности предмета, а также уменьшит срок его эксплуатации.
Хромирование в домашних условиях – это процедура, с которой сможет справиться практически каждый человек. Хромируя детали собственными руками, можно получить качественное покрытие за сравнительно небольшие деньги.
Хромирование деталей – это нанесение на их поверхность тонкого слоя хрома. Наносить хром можно на заготовки из стали, меди, алюминия и других металлов. Полученное покрытие не только придаёт детали красивый внешний вид, но и защищает металл от коррозии и негативного влияния окружающей среды.
Способы хромирования
Обработка поверхностей дает возможность получить покрытие высокого качества, защищающее изделие от химического и механического влияния. Выполнить хромирование в домашних условиях можно тремя способами.
Гальваническим
Это наиболее часто используемый способ. При гальваническом методе создаётся специализированный раствор (электролит). После помещения металлической детали в ёмкость с электролитическим раствором на неё и специализированный электрод подаётся напряжение постоянного тока. Под воздействием электрического тока атомы хрома ложатся на заготовку.
Химическим
При использовании этого метода нанесения изготавливается специализированный раствор из химических реагентов. Изделие помещается в ванну с таким раствором. Реагенты раствора взаимодействуют между собой, и соли хрома ложатся на деталь. При химическом способе нет необходимости применять электрический ток.
Растворы реагентов отлично подходят для хромирования деталей с небольшими повреждениями поверхности. После окончания процедуры потребуется провести полировку заготовки. Изделие приобретет блеск только после полировки.
Напылением
Для выполнения процедуры этим способом понадобится специализированная гальваническая кисть. После изготовления электролитического раствора для хромирования он наносится на изделие кистью. При этом на кисть и заготовку подаётся напряжение постоянного тока. Под действием тока атомы хрома из раствора ложатся на поверхность изделия.
Напыление не требует использования ванны для погружения детали в раствор. Поэтому таким способом можно нанести слой хрома на заготовки более крупных размеров.
Подготовка к проведению работ
Перед началом работы необходимо подготовить изделия и необходимое оборудование. От правильности подготовки зависит качество полученного покрытия.
Подготовка изделия
Для получения качественного и равномерного слоя хрома нужно предварительно очистить обрабатываемые поверхности. Потребуется удалить все наслоения пыли, грязи, лака, краски и ржавчины. Это можно сделать наждачной бумагой или с применением пескоструйной обработки.
При использовании наждачной бумаги нужно удалить пыль и мелкие абразивные частицы сжатым воздухом. После очистки следует максимально выровнять поверхность. Допустимый размер неровностей составляет не более одного миллиметра.
Чтобы хром лег ровно, необходимо обезжирить заготовку. Для обезжиривания используется специализированный раствор, который можно изготовить самостоятельно. Для создания раствора необходимо добавить в воду 150 грамм гидроокиси натрия, 5 г силикатного клея и 50 г кальцинированной соды. Соотношение компонентов указано на один литр воды. После создания раствора его нагревают до 90 градусов и опускают в него изделие.
Подготовка электролита
Для гальванического хромирования следует подготовить электролит. Его составляющими являются хромовый ангидрид, серная кислота и вода. Подготовка электролита к работе происходит следующим образом:
- В герметичную неметаллическую ёмкость наливается дистиллированная или кипяченая вода. Ёмкость следует заполнить наполовину.
- Вода подогревается до температуры 55 – 65 градусов.
- Добавляется ангидрид хрома из расчета 250 грамм на один литр воды
- Заливается серная кислота из расчёта 2.5 грамма на литр.
- После смешивания через электролит подаётся напряжение постоянного тока на протяжении 3 часов. Сила тока должна составлять 6.5 ампер на литр.
- После приобретения раствором коричневого цвета его необходимо поставить в прохладное место на 24 часа.
Подготовка оборудования
Для получения гальванического покрытия потребуется применение следующего оборудования:
- Контейнер для установки емкости. Подойдет ящик из дерева. Стенки и дно ящика следует утеплить, создав эффект термоса.
- Ёмкость требуемых размеров. Емкость должна быть стеклянной. Подойдет обычная трехлитровая банка.
- Электронагревательный элемент. Используется керамический ТЭН.
- Термометр, которым можно измерять температуру жидкости до 100 о С.
- Неметаллическая крышка для емкости. Она должна герметично закрывать сосуд. В качестве материала для крышки можно использовать фанеру.
- Источник постоянного тока.
- Электроды. Внутренний анод изготавливается из свинцовой пластины. Катодом является обрабатываемое изделие.
- Провода для подключения.
При хромировании выделяются испарения, негативно влияющие на здоровье человека. Следует приобрести средства индивидуальной защиты.
Проведение хромирования
Процедура проведения хромирования осуществляется следующим образом:
- Электролитический раствор в емкости нагревается до 53 градусов;
- Обрабатываемая деталь крепится на проводе при помощи специального зажима и опускается в электролит;
- После того как температура заготовки и раствора станет примерно равной, на анод и катод подается напряжение постоянного тока;
- После окончания процесса деталь обогревают в печи на протяжении 2.5 – 3 часов. Это делает полученное при хромировании покрытие более прочным.
Причины дефектов покрытия
Существует несколько дефектов:
- Неравномерный блеск – слишком большая сила тока или низкая температура раствора.
- Отсутствие блеска – недостаточное количество серной кислоты или ангидрида.
- Появление коричневых пятен – недостаток серной кислоты или избыток хромового ангидрида.
- Низкая прочность покрытия – низкая сила тока или завышенная температура электролита.
Область применения технологии
Хромирование применяется для улучшения внешнего вида изношенных деталей автомобилей, мотоциклов и др. Его используют для создания изделий, поверхность которых требует особого блеска. Нанесение хрома защищает детали от коррозии и механических повреждений.
Из вышеперечисленного следует, что выполнить хромирование металлических деталей в домашних условиях может любой желающий. Для получения качественного слоя нужно строго придерживаться определенных инструкций.
Технология хромирования своими руками
Защитно-декоративное покрытие изделий различного вида тонким слоем металла широко используется в промышленности. Для этого обычно применяются хром или никель, образующие не только прочную и химически инертную, но и очень декоративную блестящую пленку.
Промышленная технология хромирования и никелирования довольно сложная и энергозатратная, зато полученное покрытие служит несколько десятков лет без малейших изменений внешнего вида.
Но часто возникают ситуации, когда необходимо покрыть декоративным слоем детали и изделия, которые производителем не предназначались под металлизацию. Например, вы желаете тюнинговать свой автомобиль или мотоцикл, изменить интерьер квартиры в ультрасовременном стиле, создать уникальное художественное произведение, где хромированными должны быть некоторые участки или фрагменты скульптуры.
Можно ли хромировать поверхность, не прибегая к сложным промышленным технологиям?
Ответ будет положительным. Существует несколько способов металлизации изделий хромом или другими металлами для получения прочного зеркального покрытия. Причем хромировать можно изделия любой конфигурации - от плоских, выпуклых или вогнутых, до обладающих сложной рельефной фактурой.
Способы хромирования
В промышленности используется четыре способа хромирования:
- вакуумное напыление;
- диффузия при высоких температурах;
- гальваника;
- химическая металлизация.
Первые два способа наиболее эффективные, но требуют сложнейшего оборудования и высоких затрат энергии. Создать условия для вакуумного напыления или диффузии в домашней мастерской невозможно. Поэтому такой способ хромирования рассматривать не будем.
Гальванический способ хромирования
Это относительно простой метод нанесения металлического хрома на поверхность детали из токопроводящего материала - стали, чугуна, меди, латуни. Пластик, дерево и другие диэлектрики тоже можно хромировать этим способом, но сделать это очень сложно и дорого.
Даже токопроводящие сталь и чугун при хромировании гальваническим способом предварительно необходимо покрыть латунью, медью или никелем. Это нужно сделать, чтобы слой хрома прочно держался на поверхности. Для выполнения процесса необходимо построить небольшую гальваническую установку с питанием от источника постоянного тока и запастись некоторыми реактивами:
- серной кислотой;
- ангидридом хрома CrO3;
- гидроокисью натрия;
- кальцинированной содой.
Подробности процесса описывать не будем. Достаточно сказать, что он требует точного соблюдения температурного режима на протяжении 5 – 8 часов, поддержания постоянной концентрации солей в растворе электролита и отсутствия перепадов силы тока. В домашних условиях добиться требуемой точности всех параметров очень сложно.
Хромирование способом химической металлизации
Метод химической металлизации наиболее подходит для хромирования деталей в домашних условиях. Здесь тоже присутствуют специальные реактивы, но другого сложного оборудования, кроме краскопульта и компрессора, не требуется. Во многом процесс хромирования напоминает обычную покраску изделий эмалью или акриловым цветным лаком, только результат получается другим. Вместо полимерной защитной пленки на поверхности образуется тонкий (0.075 - 0.25 мм) металлический слой с зеркальным блеском, не уступающий по физико-химическим характеристикам вакуумному напылению.
Существует два способа химической металлизации:
- восстановление хрома из солей в процессе прохождения химических реакций;
- покрытие специально подобранными химикатами, в результате взаимодействия которых на поверхности осаждается прочный мономолекулярный слой серебра или другого металла.
Для работы с солями хрома потребуются гипософит натрия, фтористый хромил, фосфат хрома, хлористый или уксуснокислый хром, едкий натр, уксусная кислота и другие химикаты. Большинство из них небезопасны для здоровья, некоторые очень ядовиты. Если вы намерились хромировать детали этим способом необходимо повторить курс химии. Даже при наличии тщательно расписанной инструкции, добиться желаемого результата сложно.
Более подробно о технологии химической металлизации -
Готовые наборы для металлизации
Намного проще покрыть слоем блестящего металла любое нужное вам изделие, используя готовые наборы, которые купить можно на сайте компании FusionTechnologies -
Их преимущество состоит в том, что хромировать можно любой материал:
- металлы;
- стекло;
- все виды пластика;
- керамику;
- дерево.
Вам не понадобятся гальванические установки и другое сложное оборудование. Основные инструменты - компрессор и распылитель для краски с набором сопел разного диаметра. Из химии - готовый набор реактивов и приличный запас дистиллированной воды. Также для работы нужно отвести специальное помещение - гараж, сарай, мастерскую, площадь которого достаточна для размещения оборудования. Еще будет нужна газовая горелка и баллон с пропан-бутаном.
Техника безопасности при работах по химической металлизации
Помещение в обязательном порядке должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Открытые двери и окна помогут только со сквозняками, лучше установить на форточку обычный вентилятор для кухонных помещений. При любительской работе - этого вполне достаточно. Но, если вы намереваетесь заняться хромированием автомобильных запчастей или деталей интерьерного декора в масштабах частного предприятия, то вентиляцию необходимо оборудовать более эффективную.
Это же касается и канализации - на каждом из этапов работы детали промываются большим количеством дистиллированной воды, которая должна беспрепятственно стекать в канализацию. Стоки химически инертны, поэтому дополнительной очистки жидкости не требуется.
Для индивидуальной защиты понадобятся очки, резиновые перчатки, респиратор, фартук. Эти вещи обязательные - все химикаты из набора достаточно активны и могут вызвать раздражение кожи или дыхательных путей.
Технология химической металлизации
В набор входят реактивы, которые наносятся на поверхность обрабатываемой детали в определенном порядке по специальной технологии. После окончания работы поверхность покрывается зеркальным слоем серебра. Этот металл выбран вместо хрома по причине его безопасности. Хром и практически все его соединения очень ядовиты. Серебро вреда причинить не может, а по характеристикам финишного слоя не уступает.
В набор входят три вида реактивов:
Перед началом работы они разводятся в дистиллированной воде в определенной пропорции и хранятся в холодном месте. Также понадобятся специальный лак и пигменты, которые продаются в том же магазине.
Этапы работы
Требование к поверхности перед хромированием (серебрением) довольно высокие - она должна быть идеально ровной и чистой. Это достигается полировкой и лакировкой. Причем лак используется специальный, базовый. После просушки лака, поверхность обрабатывается газовой горелкой. Это приводит к изменению молекулярной структуры лака, увеличению впитываемости и адгезии к металлизированному слою. После тепловой обработки на поверхность наносится активатор (при помощи распылителя). Выждав минуту, излишки активатора необходимо смыть водой под давлением.
Не дожидаясь высыхания поверхности, одновременно наносятся Модификатор и Восстановитель, также при помощи распылителей. Вступая в реакцию, они образуют покровный зеркальный слой. Он также немедленно промывается водой и сушится потоком воздуха. Окончательная металлизация длится около 6 часов, после чего деталь необходимо покрыть специальным лаком. Добавляя в лак разные пигменты, можно получить покрытие «хром», «золото» или «бронза».
Все химикаты для хромирования в домашних условиях можно заказать непосредственно на сайте компании. Если потребуется оборудование для мини-мастерской или цеха по декоративной обработке металлов и пластиковых деталей - вам предложат готовые решения с установками разной мощности.
Примеры наших работ
Под термином «хромирование» может пониматься как диффузионное насыщение поверхности обрабатываемого изделия слоем хрома, так и нанесение хрома по гальванической технологии. Существует также более общий термин – «металлизация». Под ним подразумевается нанесение на обрабатываемую поверхность слоя металла, в роли которого может выступать в том числе и хром.
Среди гальванических методов нанесения металла покрытие хромом является наиболее популярным. Именно поэтому термин «металлизация» часто используется в качестве синонима слова «хромирование».
Для чего нужен хромовый слой
Нанесение слоя хрома может выполняться для улучшения декоративных характеристик изделия из металла (декоративное хромирование), а также для защиты металлической детали от коррозии и придания ее поверхности большей твердости. Таким образом, за счет хромирования можно не только улучшить механические и декоративные характеристики изделия, но и значительно продлить срок его эксплуатации.
Множество разнообразных хромированных изделий можно встретить как в быту, так и в разных отраслях промышленности. Использование изделий из металла, на поверхность которых нанесен слой хрома, актуально в тех случаях, когда они будут эксплуатироваться в условиях постоянного воздействия агрессивных сред и интенсивного трения.
В бытовых условиях наиболее активно используются следующие изделия с хромированным покрытием:
- мебельная фурнитура;
- элементы для оформления домашних и офисных интерьеров;
- автомобильные диски и детали транспортного средства;
- сувенирная продукция;
- сантехническое оборудование.
В промышленности технология хромирования применяется в следующих целях:
- при производстве изделий по порошковой технологии;
- при изготовлении пресс-форм, используемых для изготовления изделий из резины и полимерных материалов;
- при производстве отражателей различного назначения;
- для повышения твердости поверхностного слоя и износостойкости режущего, а также специального измерительного инструмента;
- для придания исключительных декоративных характеристик кузовным и другим деталям транспортных средств;
- для обработки деталей, эксплуатируемых в условиях постоянного трения и негативного воздействия внешней среды (элементы парового оборудования и теплосетей, детали автомобильных двигателей и морских судов).
Хромированные детали отличаются следующими характеристиками:
- высокой устойчивостью к коррозии;
- микротвердостью, показатели которой достигают значений 950–1100 единиц по шкале HV;
- высокой пористостью покрытия, его износо- и жаростойкостью;
- низким коэффициентом трения сформированного покрытия;
- большим разбросом толщины хромового слоя (5–300 мкм и даже более).
Перечисленные характеристики, которых можно добиваться с помощью хромирования стали и других металлов, делает такую технологию настолько популярной. Перечислять все сферы, где активно используется процесс хромирования, можно достаточно долго.
Разновидности металлизации по способу взаимодействия металлизируемой поверхности с наносимым металлом (нажмите для увеличения)
Основные методы
На сегодняшний день выделяют следующие виды хромирования, каждый из которых отличается своими преимуществами и недостатками:
- хромирование, выполняемое по гальванической технологии;
- диффузионное хромирование, проводимое в герметичной емкости при высокой температуре;
- вакуумное хромирование, требующее использования специальной камеры, в которой создается вакуум;
- каталитическое хромирование, предполагающее, что на поверхность обрабатываемого изделия наносятся специальные жидкости без кислот;
- химическое хромирование изделий из стали и других металлов, которое по технологии выполнения напоминает обычную покраску;
- хромирование по гальванической технологии.
Гальваническое хромирование
Покрытия, получаемые в результате гальванического хромирования, могут быть нескольких типов.
«Твердый хром»Нанесение покрытий данного типа осуществляется при использовании тока, отличающегося высокой плотностью (более 100 А/дм 2). Температура электролитического раствора не должна превышать значения 40°. Слой хрома, нанесенный по данной технологии, делает поверхность изделия более твердой, но в то же время и более хрупкой.
«Блестящий хром»Покрытия данного типа наносятся с использованием тока, плотность которого находится в интервале 30–100 А/дм 2 и в растворе с температурой в пределах 45–60°. Поверхностный слой металла, на который хромовое покрытие нанесено по данной технологии, приобретает исключительно высокую твердость и износостойкость, а также зеркальный блеск.
«Молочный хром»Для получения хромированных покрытий данного типа используется ток минимальной плотности (до 25 А/дм 2). Данный метод хромирования деталей не позволяет получать на них покрытия высокой твердости. Слой хрома, наносимый на поверхность изделия в таких случаях, напоминает очень эластичную массу, в структуре которой практически отсутствуют поры.
Для выполнения такого хромирования необходим трех- или шестивалентный хром. При хромировании металла с применением трехвалентного хрома в качестве основного компонента электролитического раствора используется хромовый ангидрид. При применении шестивалентного хрома в роли такого элемента выступает хлорид или сульфат хрома.
Растворы, выполненные на основе шестивалентного хрома, содержат в своем составе следующие компоненты:
- серную кислоту – 2,25–3 г/л;
- хромовый ангидрид – 225–300 г/л;
- свинец, который обычно входит в состав анода в сочетании с сурьмой или оловом, – 4–6%.
Большое значение для качества наносимого хромированного покрытия имеет пропорция серной кислоты и хромового ангидрида в используемом электролитическом растворе. Как правило, такое соотношение стараются выдерживать в пределах 1:100. Если оно будет меньше, то поверхность хромируемой детали не будет отличаться высоким качеством, на ней могут возникать отслоения, матовость и различные пятна. Например, если для хромирования используется электролитический раствор, в котором серная кислота и хромовый ангидрид содержатся в соотношении 1:50, то хромовое покрытие не получит достаточно высокой кроющей и рассеивающей способности.
Важными параметрами при нанесении хромированного покрытия также являются плотность электрического тока (не выше 310 кА/дм 2) и температура электролитического раствора (45–60°). Если увеличить плотность тока, то на угловых и торцевых элементах хромируемой детали могут формироваться дендриты, которые значительно ухудшают декоративные характеристики изделия.
Кроме свинцовых анодов, химический состав которых дополнен сурьмой (не более 6%), для выполнения хромирования сегодня используются аноды из титана, покрытого платиновым слоем. При проведении хромирования желательно не применять растворимые аноды: для изготовления таких элементов лучше использовать листы или стержни из металла, сечение которых составляет порядка 1,5 см.
Аноды для хромирования, изготовленные из свинца, необходимо регулярно чистить при помощи металлической щетки, так как на их поверхности постоянно образуется хромовокислый налет. В том случае, если для нанесения хрома используются титановые аноды, покрытые слоем платины, такую чистку выполнять не потребуется. Если аноды, при помощи которых осуществляется хромирование изделий из стали и других металлов, не применяются в течение нескольких дней, их необходимо извлечь из электролитического раствора и держать все это время в воде.
Как подготовить изделие
Технология декоративного хромирования (как и нанесение слоя хрома в защитных целях) предусматривает тщательную подготовку изделия. Такая подготовка заключается в выполнении таких процедур, как:
- шлифовка обрабатываемой поверхности, а также ее тщательная полировка;
- промывка изделия и протирание его мягкой тканью;
- изолирование тех участков поверхности, где хромировка не требуется;
- обезжиривание хромируемой детали;
- декапирование изделия, которое позволяет улучшить адгезию наносимого хромового слоя с основным металлом;
- размещение изделия в электролитическом растворе при помощи специального кронштейна.
В отдельных случаях технология декоративного хромирования предусматривает предварительное травление обрабатываемой поверхности и нанесение на нее слоя другого металла (меди или никеля), что способствует увеличению прочности хромового покрытия.
Как проводят процедуру хромирования
Сама технология декоративного хромирования заключается в следующем.
- Изделие после предварительной подготовки помещается в емкость с электролитическим раствором, в которой уже находится анод.
- Раствор, в который погружают изделие, должен быть предварительно нагрет до требуемой рабочей температуры. Следует иметь виду, что рабочая температура электролитического раствора должна поддерживаться на протяжении всего процесса хромирования. Это необходимо для того, чтобы обеспечить хорошую адгезию наносимого слоя, а также его однородность по структуре и толщине.
- В зависимости от того, какой толщины должен быть хромированный слой, определяют время нахождения изделия в электролитическом растворе.
Технология декоративного хромирования предусматривает также выполнение термообработки детали (этот этап нужен для того, чтобы хромовое покрытие было более твердым и прочным). Изделие, на поверхность которого уже нанесен слой хрома, выдерживают в течение нескольких часов в нагревательной печи при температуре порядка 200°.
На видео ниже подробно показан процесс гальванического хромирования с комментариями в виде субтитров.
Химический способ
В настоящее время активно применяется технология декоративного хромирования, не предполагающая использования электролитического раствора. Таким способом, суть которого заключается в том, что хром из рабочего раствора осаждается на поверхности обрабатываемого изделия, выполняется хромирование алюминия и других металлов, а также деталей из полимерных материалов.
Хромирование деталей и валов на данный момент признается самым популярным способом нанесения на изделия гальванических покрытий.
1 Что собой представляет и зачем производится хромирование?
Под данным процессом понимают диффузионное насыщение хромом поверхностей разнообразных изделий из стали. Также называют операцию осаждения хрома (требуемым слоем) из электролита на поверхность изделия.
Электрохимическое хромирование чаще всего используют для того, чтобы обрабатываемые поверхности внешне стали бы выглядеть более элегантно и привлекательно.
Как правило, такая методика предназначена для улучшения облика следующих деталей:
- фурнитуры для мебели;
- элементов домашних и офисных интерьеров;
- дисков для автомобилей;
- оригинальных сувениров;
- элементов санитарно-технического оборудования.
Но не стоит думать, что рассматриваемый нами способ гальванического покрытия предназначен исключительно для "облагораживания" деталей. Слой хрома, кроме того, великолепно защищает поверхности от налипания на них разных материалов (пыли, частичек грязи), от преждевременного износа и ржавления.
Хромовые покрытия характеризуются такими свойствами:
- замечательной химической стойкостью;
- показателем микротвердости по HV-шкале от 950 до 1100 единиц;
- высокой пористостью, износо- и жаростойкостью;
- малым коэффициентом трения;
- большой разброс толщины покрытия (от 5 до 300 и более микрометров).
Весь комплекс озвученных характеристик и обуславливает популярность данного гальванического покрытия, а также широкую сферу применения хромирования, которое широко используется:
Перечислять все области человеческой деятельности, где сейчас используется описываемая гальваническая процедура, поверьте, можно достаточно долго.
2 Процесс хромирования деталей – технология
Конкретные свойства изделий, подвергающихся хромированию, зависят от того, в каком именно режиме наносится гальваническое покрытие. При этом различают три варианта гальванопокрытий:
В большинстве случаев хромирование выполняется по технологии, предусматривающей использование трех- или шестивалентного хрома. В первом случае главным компонентом покрытия является хромовый ангидрид, во втором – хлорид либо сульфат хрома. Ванна с 6-валентным хромом имеет обычно далее указанное содержание:
- серная кислота – от 2,25 до 3 грамм/литр;
- ангидрид – от 225 до 300 грамм/литр;
- свинец (выполняет функцию анода) с сурьмой или оловом в количестве 4–6 процентов.
Как видим, соотношение серной кислоты и ангидрида должно быть 1 к 100. Это имеет огромное значение, так как в тех случаях, когда такая пропорция не выдерживается, процедура не приводит к ожидаемым результатам. Вместо красивого покрытия получается плохо обработанная деталь, на которой явно будут заметны отслаивания защитно-декоративного покрытия, матовость, разнообразные пятна. Доказано, что при снижении указанного соотношения вполовину (1 к 50) наблюдается существенное уменьшение кроющей и рассеивающей способности покрытия.
Также следует выдерживать заданную плотность тока в ванне для хромирования (не более 310 кА/дм2), а также ее температуру (не более 60 и не менее 45 градусов). Если плотность увеличивается, на углах и торцах обрабатываемых изделий формируются различные по форме и малопривлекательные дендриты.
Согласно технологии хромирования, принятой в наши дни, аноды для ванны следует использовать исключительно из чистого свинца с минимальным количеством сурьмы (до шести процентов). Востребованными сейчас являются и аноды, сделанные из титана, обработанного платиной. Аноды растворимого вида использовать не рекомендуется. Лучше делать их из листов либо стержней сечением до полутора сантиметров.
Так как на анодах из свинца при хромировании образуется хромовокислый налет, их требуется чистить металлической щеткой. Если используется платинированный титан, подобную очистку выполнять не требуется. Также рекомендуется убирать из ванны аноды и держать их в воде в тех случаях, когда хромирование не планируется выполнять на протяжении нескольких дней.
3 Восстановление деталей хромированием – некоторые нюансы процесса
В тех случаях, когда при помощи гальванического покрытия необходимо выполнить восстановление либо ремонт каких-либо изделий (например, из ), применяется одна из двух методик, предполагающих получение "блестящего" либо "молочного" хрома. Причем "молочное" покрытие обычно придают тем конструкциям, которые функционируют в условиях трения при циклической нагрузке и сравнительно больших удельных давлениях. А вот "блестящий хром" используется чаще тогда, когда изделия работают в более щадящих по нагрузке и давлению условиях.
Если восстанавливаются детали из металлов, которые относят к группе самопассивирующихся (это может быть титан либо алюминий), их поверхность нужно протравить, чтобы очистить их и обеспечить высокое качество хромирования. Также на подобные металлы гальваническое покрытие нередко наносится по подслою никеля или меди.
Стоит знать, что при использовании никелевого подслоя появляется риск того, что он будет корродировать за счет создания гальванической пары с хромом. В этом случае профессионалы советуют насыщать под вакуумом либо при высокой температуре (до 200 градусов Цельсия) поверхность пленки специальными маслами и лаками.
И никогда не забывайте о том, что технология хромирования обуславливает необходимость выполнения ряда предварительных операций:
- полирование или шлифование металла;
- удаление жира и грязи с поверхности детали;
- промывка обрабатываемого изделия в воде (подходит обычная жидкость из-под крана);
- декапирование.