Хромирование деталей является одним из наиболее привлекательных видов покрытий, применяемых при проведении тюнинга автомобилей. Оно придает изделиям блестящий серебристый вид, а также защищает металл от коррозии. Выполнить качественное хромирование в домашних условиях удастся лишь аккуратным и скрупулезным людям.
В этой статье вы найдете подробную инструкцию по хромированию деталей в домашних условиях своими руками.
В конце статьи, как обычно, смотрите видео с технологией процесса гальванического хромирования.
Прежде чем приступить к подготовительным работам по хромированию деталей в домашних условиях, следует сопоставить выгоду данной затеи:
- Если поблизости имеется металлообрабатывающее предприятие, вероятно на нем есть участок гальванических покрытий. Оформить заказ удастся за небольшие деньги, а готовые изделия можно будет получить через пару часов или дней (в зависимости от загрузки линии хромирования).
- Если же в окрестностях такого производства нет, придется вспомнить некоторые разделы химии и физики, запастись химикатами и специальным оборудованием, и провести хромирование деталей самостоятельно.
Оборудование и материалы для хромирования деталей своими руками
Для нанесения на металлические детали хромового слоя потребуется следующее оборудование:
- ванна из пластмассы или полипропилена;
- выпрямитель, способный выдать напряжение до 12 вольт и силу тока до 50 ампер;
- кислотостойкий калорифер для подогрева электролита;
- термометр с пределом измерений 0-100 градусов.
Параметры и размеры отдельных видов оборудования, применяемого для хромирования в домашних условиях, определяется величиной и количеством обрабатываемых изделий.
В целях экономии следует подбирать минимальные размеры ванны, в которую будут погружаться детали. Ванну можно сделать из пластмассового ведра или другой прямоугольной емкости. Чтобы раствор не испарялся при длительном хранении, необходимо предусмотреть герметичную крышку или емкость для слива.
В качестве выпрямителя может быть использовано зарядное устройство для автомобильного аккумулятора (оно подойдет при хромировании мелких деталей).
Хромирование деталей будет происходить в электролите, который состоит из:
- дистиллированной воды (подойдет атмосферная вода или водопроводная с малым содержанием солей);
- хромового ангидрида (CrO 3) концентрацией 220-250 г/л;
- серной кислоты (H 2 SO 4) концентрацией 2,2-2,5 г/л.
Кроме этих компонентов потребуются и такие материалы, как: соляная кислота (HCl), ацетон или растворитель 646, и чистый листовой свинец.
Порядок хромирования деталей своими руками
Нанести защитно-декоративное хромовое покрытие можно непосредственно только на такие металлы как медь, латунь или никель.
Чтобы самостоятельно выполнить хромирование стальных деталей, на них предварительно наносят медный, латунный или никелевый подслой. Для этого требуется соответствующий электролит и технология:
- Изделия, подлежащие хромированию, предварительно полируют и обезжиривают ацетоном.
- После высыхания производится активация поверхности в растворе соляной кислоты (100 г/л). Время обработки зависит от состояния поверхности (5-20 минут).
- Детали промываются в чистой воде и погружаются в ванну хромирования. Для этого делается подвеска из медной проволоки или прутка. К подвеске с деталями подается "минусовой" провод от выпрямителя. Рядом на медной штанге крепится свинцовый анод, к которому подается "плюс".
- Через 20-40 мин детали извлекаются из ванны и промываются в чистой воде. После высыхания допускается полировка хромового слоя с целью придания поверхности зеркального блеска.
Приготовить электролит не составит особого труда: сначала в воде растворяется хромовый ангидрид, а затем тонкой струйкой добавляется серная кислота.
- Перед загрузкой первой партии деталей, необходимо завесить любую чистую металлическую пластину и проработать электролит в течение 0,5-1 часа. Когда цвет раствора превратится из ярко-красного в бордовый, можно приступать к хромированию деталей.
- Раствор хромирования должен быть разогрет до 45 градусов.
- Сила тока устанавливается в зависимости от площади поверхности покрываемых деталей. Для обработки 1 кв. дм. требуется сила тока 15-25 ампер.
Основные дефекты и удаление некачественного хромового покрытия
Получение бракованного покрытия не должно пугать начинающего гальваника. Некачественный слой хрома можно снять в растворе соляной кислоты (100-200 г/л). После этого детали промываются в воде, а процесс хромирования можно повторить.
Чаще всего встречается несколько основных дефектов:
- Отслаивание хромовой пленки . Главной причиной является плохая адгезия (сцепляемость) из-за недостаточного обезжиривания. После снятия покрытия поверхность заново очищается и активируется.
- Наросты (дендриты) хрома на острых краях и углах. Этот дефект свидетельствует о высокой плотности тока на острых гранях. Если можно, края лучше закруглить или установить экраны в проблемных зонах.
- Матовое покрытие . Чтобы добиться блеска, необходимо повысить температуру раствора, снизить силу тока или добавить хромовый ангидрид.
Видео: технология гальванического хромирования
Научившись самостоятельному хромированию, можно не только сделать свой автомобиль или мотоцикл более презентабельным, но и изготовить стильные вещицы - дверные ручки, крепежи для карнизов, подставки, кашпо и бра, которые послужат превосходными элементами для украшения интерьера жилища.
Процесс гальванизации основывается на нанесении на поверхность детали слоя металла с помощью электролита . При этом могут преследоваться сразу две цели - защита и декорирование. Соответственно, хромирование предполагает, что на покрытие с помощью электротока будет осаждаться особый слой хрома.
Данный процесс может осуществляться несколькими способами:
Выбор помещения
Осуществлять хромирование следует в хорошо вентилируемом нежилом помещении . Идеальный вариант - автомобильный гараж. Летом можно работать и прямо на улице под брезентовым навесом. Такие меры носят обязательный характер, иначе здоровью исполнителя может угрожать опасность из-за токсичных и ядовитых испарений вещества.
Для домашнего хромирования с помощью ванны следует подготовить следующие инструменты и материалы:
Средства защиты
Необходимо обзавестись и защитными средствами - плотные резиновые перчатки и качественный респиратор. Одежду можно укрыть фартуком из прорезиненого материала.
Чтобы сделать хромирование в домашних условиях с помощью специальной гальванической кисточки , можно воспользоваться следующей схемой действий:
При использовании любого способа пригодится компрессор или хороший пылесос для удаления пыли.
Приготовление электролита
Для расчета объема ингредиентов электролита следует придерживаться следующих соотношений , измеряемых в граммах, на один литр чистой воды:
- Ангидрид хрома - 250 гр;
- Серная кислота - 2,5 гр.
Сосуд из стекла наполняют наполовину отстоявшейся и прокипяченной водой, температура которой должна быть примерно 60 градусов. Затем в емкость помещают хромовый ангидрид. Раствор мешают до растворения вещества, после чего аккуратно наливают в него серную кислоту.
Затем состав нужно выдержать под током в течение трех с половиной часов. Если расчеты произведены верно, то электролит станет темно-коричневым. Обесточив состав, его нужно оставить на одни сутки в каком-нибудь прохладном и темном месте.
Подготовка детали
Перед тем как делать хромирование своими руками в домашних условиях, ее нужно подготовить. С поверхностей, которые подлежат обработке, следует предварительно удалить ржавчину, лак, грязь и краску. После завершения зачистки можно приступать к обезжириванию.
Эксперты обращают внимание на то, что бензин и уайт-спирит нежелательно применять для этой цели, потому что эти составы негативно скажутся на обработке. Лучше использовать специальную смесь на основе едкого натра, кальцинированной соды и силикатного клея. Раствор нужно нагреть до 90 градусов Цельсия и опустить в него деталь примерно на полчаса. Если элемент обладает сложной конфигурацией, то можно увеличить время выдержки.
Хромирование - это довольно трудоемкий процесс для самостоятельного выполнения, потому идеальный результат получается не во всех случаях. Для того чтобы предотвратить ошибки перед, тем как хромировать металл в домашних условиях, следует узнать о причинах, которые могут обуславливать дефекты.
К ним относятся:
Недостаточный или чрезмерный нагрев электролита может привести к неравномерному блеску обработанной поверхности. Если же блеска нет вообще, то причина, возможно, в неверно рассчитанной концентрации ангидрида.
Если покрытие получилось недостаточно равномерным, то при работе на заготовку подавался слишком сильный ток. Если покрытие очень мягкое, то электролит нагревался слишком сильно.
На эти факторы нужно обратить внимание, чтобы предотвратить возникновение дефектов при хромировании. Лишь в этом случае хромирование деталей своими руками пройдет без проблем.
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.
В 1840 году российский учёный-физик немецкого происхождения, Мориц Герман, который после переезда в Российскую империю сменил имя и фамилию на Борис Якоби, пишет работу под длинным названием: «Способ производить, по данным образцам, из медных растворов медные изделия с помощью электричества или Гальванопластика для прикладных искусств». С этого научного труда начинается история гальваники не только в России, но и в мире.
В своих исследованиях Якоби опирался на более ранние работы итальянского физика Луиджи Гальвани, поэтому и назвал процесс гальванопластикой, а емкость в которой происходит сие чудо — гальванической ванной.
В настоящее время гальваника является разделом электрохимии и изучает осаждение электролитов на поверхности металлов. В свою очередь, гальваника разделятся на два больших подотдела:
- Гальванопластика: электрохимический способ копирования. С его помощью наносят достаточно толстый слой металла и как следствие получают точную копию копируемого предмета. В частности, посредством этого метода изготавливают виниловые пластинки и лазерные компакт-диски.
- Гальваностегия: электрохимическая технология покрытия подложки слоем металла, с целью получения более прочного или более декоративного слоя. Часто эти две задачи совмещают.
Посредством процесса гальваностегии можно покрыть слоем металла, захромировать практически любую поверхность: металлическую, пластиковую, деревянную, кожаную. Хромированные сапоги или никелированные ботинки — вещь вполне реальная, но не совсем практичная. Гораздо более востребовано покрытие одного металла другим с целью повышения антикоррозийных, прочностных и эстетических характеристик. Такие процессы, как хромирование, никелирование, меднение, цинкование давно стали обычной практикой крупного промышленного производства.
Химическая металлизация своими руками в домашних условиях. Гальваника в домашних условиях вещь вполне реальная, конечно, при соблюдении определённых требований. Из всех видов домашней гальваники хромировка является, пожалуй, самым сложным видом гальваностегии по двум причинам:
- Техническая сложность процесса.
- Крайняя опасность химических компонентов для здоровья.
Первая техническая сложность
Сложность хромирования состоит в том, что предъявляются очень жёсткие требования к режиму функционирования гальванической ванны. Малейшие отклонения от требуемой плотности тока, температуры и концентрации электролита приводят к резкому изменению качества хромового покрытия, вплоть до брака.
Способность хрома сильно меняться в качественном отношении, в зависимости от температуры электролита и силы тока, активно используется на производстве для получения хромовых покрытий с разной степенью блеска, окрашенности и прочности.
- При температуре электролита от 30−60 градусов поверхность готового изделия будет блестящей.
- Выше 60 градусов — хромовое покрытие будет иметь молочный оттенок.
- Ниже 30 градусов — поверхность матовая.
От концентрации состава электролита хром меняет цвет, а вместе с цветом меняются и прочностные характеристики. Цвет меняется от обычного светлого, до темно-голубого, агатового, синего и, наконец, до практически чёрного. По мере изменения цвета меняется и прочность хромового покрытия. Самый мягкий хром имеет обычный светлый цвет, для его получения требуется комнатная температура и сила тока порядка 5 А/кв.дм. Самое прочное хромовое покрытие соответствует хрому чёрного цвета. Но для получения чёрного хрома необходима сила тока 100 А/кв.дм, что в условиях домашнего производства сделать технически невозможно.
Вторая техническая сложность
Вторая сложность состоит в том, что хром не может непосредственно соединяться со сталью, алюминием, чугуном или железом. Поэтому всегда перед хромированием проводят процесс никелирования. Часто с целью получения более качественного результата проводят несколько последовательных нанесений слоёв: никель, медь, снова никель и только в заключение наносят слой хрома.
При этом нужно иметь в виду, что само по себе хромовое покрытие обладает достаточно противоречивыми характеристиками. С одной стороны, хром обладает высокой механической прочностью (намного выше, чем у никеля), химической инертностью и очень ярким блеском. Но одновременно с этим он очень хрупок и обладает пористой структурой. Поэтому подложка из никеля для слоя хрома является необходимой даже в том случае, если хромирование осуществляется на поверхность металла, с которым у хрома хорошая сцепка, например, медь или латунь.
Таким образом, процесс хромирования в домашних условиях автоматически подразумевает проведение как минимум двух последовательных технологических процессов: никелирования и хромирования.
Опасность для здоровья
Основной компонент электролита для хромирования — оксид хрома (CrO3) или, как его ещё называют, хромовый ангидрид. Так уж получилось, что хромовый ангидрид является сильнейшим ядом и одновременно одним из самых сильных канцерогенов. Смертельная доза для человека при приёме внутрь составляет приблизительно 4−6 грамм, в зависимости от веса индивида. При попадании на открытые участки кожи чистого оксида хрома или его растворов возникают химические ожоги, которые затем переходят в дерматиты и экземы, с последующим перерождением в рак кожи.
При соединении оксида хрома с веществами, имеющими органическую природу, такими как технические растворители, бензин, керосин, происходит мгновенное возгорание и взрыв.
Понятно, что такое «прекрасное» химическое вещество невозможно просто взять и купить в магазине хим. реактивов. Оборот хромового ангидрида жёстко регулируется государством и продажа разрешена только юридическим лицам, имеющим лицензию на соответствующий род деятельности.
Необходимое оборудование
Хромирование на кухне жилой квартиры способен проводить только потенциальный самоубийца. Для того чтобы начать процесс хромирования фары, необходимо иметь для этого специальное помещение, максимально удалённое от жилых построек. Лучше всего для этих целей подойдёт просторная мастерская или гараж. Обязательно наличие хорошей принудительной вентиляции. Предварительно из помещения должны быть удалены все ёмкости с бензином, красками, лаками и прочими растворителями. В обязательном порядке приобретается хороший огнетушитель и прорабатывается вариант запасного выхода из помещения в случае возникновения нештатной ситуации.
Для хромирования необходимо иметь:
- Гальваническая ванна. Либо из стекла, либо из прочного пластика, способного выдерживать повышение температуры до 100 градусов.
- Выпрямитель. Источник постоянного тока с возможностью регулировать выходное напряжение. Параметры — 12В/50А. Если речь идёт о мелких деталях, то можно использовать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.
- Нагреватель. Должен выдерживать долговременное пребывание в агрессивной кислой среде. Например, керамический тэн. Обычный тэн не подойдёт.
- Термометр. С делениями от 0 до 100 градусов. Оптимальная температура для проведения процесса составляет 45−55 градусов.
Нужно иметь в виду, что для оптимизации процесса необходимо оборудовать как минимум две такие установки, одна для хромирования, а вторая для никелирования. В противном случае придётся постоянно менять реактивы в одной ёмкости, что крайне неудобно и затратно.
Три составляющие гальванического процесса
Гальваника в домашних условиях, хромирование — это гальванический процесс. Поэтому для его проведения необходимо наличие трёх составляющих: катода, анода и электролитической среды, в которой будет происходить перенос заряженных частиц металла.
- Катод. Пластина чистого свинца либо сплав свинца с оловом. Необходимо помнить, что площадь катода должна быть больше площади анода. Катод подсоединяется к положительному выходу выпрямителя.
- Анод. Это и есть сама хромируемая деталь. Он должен висеть в среде электролита таким образом, чтобы не касаться стенок и дна емкости. Кроме того, анод ни в коем случае не должен касаться катода.
- Электролит. Для хромирования требуется особо тщательная подготовка электролита.
Приготовление электролита
В набор электролитической жидкости для хромирования входят следующие компоненты:
- Хромовый ангидрид: 250 гр/л.
- Серная кислота: 2−3 гр/л. Химически чистая, концентрированная. Техническая серная кислота не годится.
- Вода дистиллированная.
Вода нагревается до температуры 60−80 градусов. После этого в ней растворяется ангидрид. Раствор чуть охлаждается и затем в него добавляется тонкой струйкой необходимое количество серной кислоты.
Подготовка поверхности хромируемого изделия
Состоит из трёх этапов:
- Механическая очистка, шлифовка и полировка.
- Обезжиривание.
- Никелирование.
Особенностью хромирования является то, что оно, наоборот, подчёркивает все имеющиеся неровности, сколы и трещины на поверхности изделия. Поэтому с поверхности хромируемой детали предварительно должны быть удалены следы старой краски, ржавчина, сколы, трещины и прочие дефекты. Подготовка хромируемой поверхности состоит из следующих этапов:
- Пескоструйная обработка.
- Полировка мелкой шкуркой.
- Шлифовка мягкими материалами и полировочной пастой.
Для обезжиривания нельзя использовать бензин или Уайт Спирит. В противном случае будут проблемы с качеством хромирования. Оптимальный вариант — приготовить специальный раствор:
- Натр едкий: 150 гр/л;
- Сода, кальцинированная: 50 гр/л;
- Клей силикатный: 5 гр/л.
Раствор подогревается до 90 градусов. После этого в него опускают деталь и выдерживают 20−40 минут, в зависимости от площади и рельефа поверхности детали.
Никелирование является последним этапом подготовки детали к хромированию. Процесс никелировки производят в специальной гальванической ванне. Катодом в этом случае является металлический никель, а в качестве электролита выступает раствор серной кислоты и солей никеля.
Этапы хромирования
Непосредственно хромирование состоит из ряда последовательных этапов:
- Процесс начинается с поднимания температуры электролита в ванне до 50−54 градусов.
- Помещается хромируемая деталь с предварительным присоединением к ней катодного выхода.
- После этого выдерживают некоторое время, не подавая напряжения в систему. В течение этого времени температура детали и электролита должны выровняться.
- После подачи напряжения обрабатываемая деталь находится в растворе как минимум 20 минут. В некоторых случаях хромирование может продолжаться 2−3 часа. Всё решается в индивидуальном порядке в зависимости от размера детали и необходимых конечных характеристик хромированного покрытия.
- После окончания процесса деталь достаётся из раствора, промывается и помещается в сушильный шкаф на 2−3 часа.
В интернете очень много видеоуроков по гальванике, в частности, по хромированию металлов. Поэтому все детали этого процесса можно почерпнуть там.
Различные предметы, покрытые хромовым напылением, выглядят красиво, их очень часто используют для украшения мотоциклов, автомобилей или спортивных велосипедов. Но мало кто задумывается, что хромирование деталей нужно не только для придания красоты изделию: при помощи различных видов этого процесса можно придать деталям из металла дополнительные качества, обеспечить защиту от коррозии.
Каким бывает нанесение хрома на поверхность
Все виды хромирования по предназначению условно можно разделить на:
- декоративное;
- твердое.
Эстетическое направление
Декоративное хромирование проводится с целью придать детали стильный красивый вид. Очень часто декоративное хромирование применяется для тюнингования различных частей автомобиля или для создания сувениров и красивых вещей домашнего обихода. Хорошо проведенная металлизация, помимо декоративных качеств, может обладать защитными свойствами. Технология декоративного хромирования может быть следующих видов:
Вариант твердого хромирования
Твердое хромирование часто применяется для таких целей:
По технологии напыления твердого хромового покрытия можно выделить разные методы.
Гальванический
При таком нанесении хрома изделие погружается в емкость с реактивом, содержащим все необходимые компоненты и нагретым до определенной температуры. К ней подключается трансформатор при помощи комплекта электродов и происходит физико-химический процесс, когда реагенты под воздействием тока создают на поверхности защитную пленку. Толщина такой пленки зависит от времени гальванизации и от величины силы тока.
Расчет параметров процесса проводится в зависимости от:
- вида металла (медь, железо или алюминий);
- степени изношенности (новый или поврежденный);
- характера эксплуатации (валы, штоки или двигательные цилиндры должны обрабатываться по максимуму).
Кроме того, на расчет влияет температура реагента: чем она выше, тем активнее протекает реакция.
Каталитический
Каталитическое хромирование предусматривает восстановление при помощи солей серебра и аммиака. Этот способ хорошо восстанавливает и защищает от изнашивания те вещи, которые не подвергаются механической нагрузке, например, зеркала из алюминия и меди или другие предметы обихода. Такое хромирование часто проводится вручную или в частных мастерских при использовании портативной установки для хромирования.
Методом каталитической металлизации можно также окрасить кузов автомобиля, обратившись в мастерскую, где есть соответствующий аппарат. Там смогут сделать металлизированную покраску кузова, подобрав цвет в соответствии с тем, что указан в ПТС. Стоимость работ будет примерно такая же, как при обычном окрашивании, но это автомобильное покрытие сделает металл невосприимчивым к коррозии. Напыление может быть проведено не только хромом, но также медью, цинком или алюминием.
Вакуумный
Еще один вариант – вакуумное хромирование. Этот процесс хромирования возможен только в заводских условиях, в специальных вакуумных камерах.
Принцип состоит в том, что в специальную камеру помещается изделие, покрытое реагентом (чаще хромом, но это может быть медь или цинк). Из камеры выкачивается воздух, создается отрицательное давление, и реагент начинает взаимодействовать с основой. Расчет давления и времени проведения напыления проводится с учетом всех компонентов процесса:
- предназначения детали;
- степени ее изношенности;
- используемого реагента (меди, хрома, алюминия или их сочетаний).
хромирования является одной из наиболее эффективных. Именно этим способом чаще всего защищают и восстанавливают такие детали автомобиля, как валы, штоки и цилиндры двигателя. Стволы охотничьих и подводных ружей рекомендуется обрабатывать по этой технологии.
Термохимический
Метод является одним из самых простых способов покрытия вещи необходимым компонентом, таким как хром, алюминий, серебро или медь. Применение такого способа для металлизации изделий в муфельной печи, возможно, только если они не подвергаются сильному механическому воздействию и имеют жаростойкую основу.
Смесь металлической крошки с горючим веществом наносится на основу. Под воздействием высоких температур вещества сгорают, и металл растекается по поверхности. Неудобство такого способа в том, что материал распределяется неравномерно, требуется дополнительная шлифовка, и защитные свойства покрытия слабые.
Что нужно, чтобы самостоятельно хромировать
Чтобы заняться самостоятельным нанесением хрома, меди, цинка или алюминия на поверхности различных изделий, необходимо:
- Приобрести или самостоятельно сделать оборудование для хромирования и знать особенности его применения.
- Хорошо представлять процесс хромирования, а также уметь делать расчет времени с учетом используемого реактива и характера обрабатываемого материала, степени его изношенности.
- Запастись необходимым комплектом реагентов для проведения защитно-восстановительных реакций, а также для декорирования.
- Пройти обучение хромированию. Наличие подобного сертификата важно, если планируется использование оборудования для малого бизнеса. Он является обязательным требованием, ведь там необходимы специальные знания: как сделать расчет сочетания всех физико-химических компонентов, применение каких реактивов лучше для получения оптимального результата.
Основа работы напыляющей установки
В комплект приобретаемого оборудования для хромирования, как правило, входят дополнительные комплектующие, обеспечивающие:
- очистку от механических загрязнений;
- шлифовку;
- мойку и обезжиривание поверхностей.
Также фабричные машины для напыления часто в прилагаемой инструкции имеют таблицу расчетов для большинства используемых материалов. Такая таблица является удобным пособием для новичков, когда нужно сделать расчет времени и силы воздействия реактива на различные предметы, а в особенности на детали автомобиля, когда проводится твердое хромирование. Особенно важно рассчитать соотношение активных напыляющих компонентов, время выдержки и температурный режим для таких подверженных нагрузкам автомобильным деталям, как валы, штоки или цилиндры.
Для стволов ружей требования менее жесткие, но и их желательно тщательно обработать, ведь на охотничьи ружья воздействуют пороховые газы, а на подводные – повышенная влажность.
Принцип действия
Оборудование для хромирования работает просто. Установка выполняет ряд действий:
- зачищает основу от неровностей и остатков красящих веществ;
- шлифует до гладкости;
- обезжиривает;
- наносит слой грунтовки;
- подвергает вещь термической обработке для более надежного сцепления грунтующей основы с поверхностью.
Хромовое напыление является одним из самых оптимальных защитных средств для предохранения автомобильных узлов от перегрузок, а стволов ружей – от неблагоприятного воздействия. Хромирование также дает возможность создавать красивые сувениры или вещи для украшения интерьера.