3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Хромирование деталей: технология химического и гальванического хромирования металла

Содержание

Технология хромирования деталей

Хромирование — это ряд процессов диффузионного насыщения поверхностей металлических заготовок с помощью хрома, в результате чего они обретают зеркальную поверхность. В официальной литературе такую технологию также называют «металлизацией». Однако последнее название, скорее всего, обобщает все способы изменения характеристик поверхности металлических и неметаллических предметов с помощью тонкого металлического слоя.

Освоив технологию хромирования, вы сможете проводить ряд уникальных работ в домашних условиях. Это позволит вам поменять внешний облик мотоцикла или автомобиля, а также изготовить множество стильных и современных вещей, например: ручки для шкафов или дверей, подставки, крепежные элементы, карнизы, кашпо и другие декоративные изделия, которые превратят ваш интерьер в нечто невероятное.

Краткое описание процесса

И хоть стандарты современной жизни диктуют свои правила, люди по-прежнему с особым интересом относятся к красивым и блестящим вещам, как это делали их предки много столетий назад. Изящные детали кузовов транспортных средств, блестящие изделия в ванных комнатах и кухнях, оригинальные статуэтки и яркие покрытия домов — всё это пользуется очень большой популярностью, поэтому спрос на хромирование деталей неуклонно растёт.

В настоящее время практикуется несколько способов металлизации заготовок. Среди них:

  • Оцинкование;
  • Покрытие хромом;
  • Покрытие алюминием.

Использование цинка положительно сказывается на антикоррозийных свойствах стальных и металлических заготовок, в результате чего их эксплуатационный срок стремительно растёт.

Алюминий также улучшает антикоррозийные свойства, поэтому его наносят на оборудование, которое вынуждено работать в температурном режиме до 900 градусов Цельсия. В числе таких приборов — детали и механизмы для добычи нефтяных продуктов и перекачки газа, комплектующие печных систем, а также множество других изделий.

Что касается покрытия хромом, то такая методика является хорошим способом создания красивых декоративных покрытий, позволяющая скрыть все производственные дефекты и придать изделию более изящный вид. К тому же хромирование улучшает ряд эксплуатационных характеристик, а именно:

  • Улучшает антикоррозийные свойства;
  • Увеличивает твердость металла;
  • Улучшает защитные характеристики от эрозии;
  • Повышает жаропрочность;
  • Улучшает износостойкость;
  • Делает внешний вид изделия более привлекательным;
  • Позволяет создавать качественные покрытия с заданными параметрами.

Особенности технологии

Нанесение хрома на металлические заготовки принято называть химическим хромированием. Технологию применяют для улучшения декоративных и функциональных свойств металлических изделий. Сам процесс может выполняться посредством следующих методик:

  1. Гальванический метод.
  2. Химический.
  3. Посредством напыления.

Если говорить о нанесении хрома на поверхность заготовки с помощью первого метода, то это можно делать двумя путями: диффузным и электролитическим. Чтобы вводить обе разновидности гальваники, нужно запастись специальными резервуарами с кислотоупорным покрытием и водяными рубашками.

Электролитическое хромирование построено на принципе электролиза металлов. В процессе обработки электрический ток подаётся через электролит, представленный в виде специального раствора из солей хрома, кислоты или щелочи. По мере прохождения тока выделяются катионы хрома. В итоге они остаются на обрабатываемой поверхности.

Средние параметры хромирования гальваническим методом выглядят следующим образом:

  1. Хромовый ангидрид 250 г/л.
  2. Серная кислота — 2,5 г/л.
  3. Температурные показатели — 50 градусов Цельсия для декоративной обработки, и 55−60 градусов Цельсия для улучшения функциональных качеств.
  4. Плотность тока — 25 А/дм2 для декоративной обработки, а также 60 А/Дм2 для достижения функциональных свойств.

Чтобы выполнить качественную гальванику, нужно правильно подобрать температуру электролита и плотность тока. Такие параметры оказывают влияние на внешний вид и функциональные свойства нанесенного слоя.

Не забывайте, что любое увеличение температуры снижает выход хрома по току, а увеличение плотности действует противоположным образом.

При низкой температуре и постоянной плотности тока получаемое покрытие становится серым. Если плотность тока не меняется, а температуры остаются высокими, это позволяет получить молочный оттенок.

Диффузный метод гальванической обработки

Применять метод термической обработки стали с помощью хромирования, что положительно сказывается на эксплуатационных свойствах поверхности, придавая материалу прочность, твердость, вязкость, износостойкость, упругость, жаро- и коррозийную стойкость. При соблюдении определенного температурного режима, поверхность конкретной заготовки поддаётся воздействию реагентов, а посредством диффузии происходит насыщение поверхностного слоя хромом. Диффузионная обработка незаменима при нанесении на поверхностный слой кремния, углерода, азота и алюминия.

Термическое хромирование с помощью порошков подразумевает применение смесей, которые состоят из феррохрома и шамота. Подобный состав принято называть солянок кислотой. Ещё одна разновидность диффузной обработки заключается в конденсации паров хрома.

Химическое хромирование

При выполнении химической обработки применяется ряд следующих реагентов:

  • Хлористый хром;
  • Гипофосфат натрия;
  • Лимоннокислый натрий;
  • Уксусная ледяная кислота;
  • Двадцатипроцентный раствор едкого натра;
  • Вода H2О.

При проведении реакции выдерживается температурный показатель 80 градусов Цельсия. Перед тем как нанести хромовое покрытие на стальную заготовку, они предварительно покрываются слоем меди. В итоге заготовки моют в воде и тщательно высушивают. Используя раствор кислощелочного происхождения, проводят химическую металлизацию диэлектриков.

Кроме этого, в современном мире широко распространен ещё один тип химической металлизации — вакуумное хромирование или PVD-процесс. Метод обеспечивает комплексную конденсацию паров хрома на поверхностном слое заготовки. Это происходит в специальных вакуумных камерах, где металл нагревается до температуры испарения, а затем оседает в виде тумана на конкретную деталь. Толщина слоя хрома настолько крошечная, что его дополнительно покрывают лаком с целью защиты от царапин. Подобная методика используется при хромировании алюминиевых изделий.

Обработка посредством напыления

Напыление деталей хромом (каталитическое хромирование) осуществляется с помощью реакции «серебряного зеркала». В качестве реагентов используются комплексные серебряные слои в щелочных растворах аммиака. Роль восстановителя выполняет раствор инвертного сахара, гидразина или формалина.

При одновременном напылении серебра и восстановителя металлическая заготовка обретает красивое белоснежное зеркальное покрытие.

Для таких изделий характерна отличная отражательная способность. На следующем этапе каталитического хромирования происходит покрытие заготовки защитным лаком с добавлением красящего светостойкого тонера. Такое средство получается с помощью смешивания фиолетового, синего и черного цветов в соотношении 3:1:1.

Обработка посредством «серебряного зеркала» состоит из нескольких процессов:

  1. Анализ и подготовительный этап. Необходимо подготовить поверхность детали, очистив её и промыв специальным средством. Чтобы улучшить адгезию, поверхность предварительно шлифуют с помощью шлифовальной бумаги с показателями зернистости Р500−600.
  2. Использование глянцевой основы. Подготовленный материал покрывается черным глянцевым покрытием, которое полностью исключает желтизну зеркального слоя. Сушку нанесенных лаков осуществляют в температурном режиме 20−25 градусов Цельсия без использования дополнительных сушильных приборов. Для высушивания заготовку оставляют на 8 часов. Если речь идёт о сушке в окрасочно-сушильной среде с температурным режимом 60 градусов, то там достаточно 45 минут просушивания.
  3. Следующий этап заключается в сушке.
  4. Затем происходит травление поверхности заготовки для улучшения адгезии серебра, а также очистка материала с помощью дистиллированной воды.
  5. Дальше выполняют сенсибилизацию или специальную обработку поверхностного слоя с помощью активатора. Таким образом поверхность покрывается защитной пленкой.
  6. На следующем этапе осуществляют металлизацию с помощью серебра.
  7. Затем на заготовку наносят защитный лак, который надёжно защищает обработанную поверхность от потускнения и потери эксплуатационных свойств из-за длительного использования и агрессивных воздействий.

Подготовка к хромированию металла

Подготовительный этап заключается в выполнении нескольких обязательных действий:

  1. Подготовка поверхности заготовки посредством шлифовки и полировки.
  2. Очистка от загрязнений с помощью специального средства и дистиллированной воды и протирка ветошью.
  3. Полное изолирование поверхности, куда не нужно наносить хром, заделка отверстий (если не нужно покрывать внутренние полости).
  4. Установка изделия на специальную подвеску.
  5. Полное обезжиривание.
  6. Промывка водой.
  7. Декапирование.

Роль шестивалентного хрома выполняет хромовый ангидрид, трёхвалентного — сульфат или хлорид хрома.

Гальваническую ванну покрывают серной кислотой, а после помещения обрабатываемой заготовки в раствор поддают ток с определенными показателями плотности.

Также необходимо соблюдать подходящий температурный режим раствора в ванной, который устанавливается с учётом особенностей хромирования.

При использовании терморежима необходимо придерживаться одних и тех же температурных показателей на протяжении всего мероприятия. Любые отклонения от установленного стандарта могут привести к ухудшению адгезионных свойств покрытия, в результате чего гальваника потеряет правильную структуру, а на поверхностном слое появятся различные дефекты, такие как разводы, наросты и сталактиты.

Читать еще:  Где находится завод камаз

Продолжительность гальванической обработки определяется требуемой толщиной хромированного слоя.

В процессе обработки из раствора выделяется ряд вредных паров, поэтому все мероприятия нужно проводить с учетом всех тонкостей техники безопасности и с использованиием средств персональной защиты.

В отдельных условиях металлизацию проводят лишь после травления или нанесения на заготовку другого металла, например, меди или никеля. Таким образом осуществляется укрепление полученного слоя.

Чтобы заделать образованные поры хрома, деталь дополнительно покрывают маслом или лаком. Образовавшуюся хромовую пленку дополнительно защищают термической обработкой, в процессе чего заготовку выдерживают под воздействием высоких температур (около двухсот градусов Цельсия) на протяжении некоторого времени.

Подвиды хромирования

Как уже говорилось выше, гальваническое хромирование позволяет создать эффективный защитно-декоративный слой и придать поверхности особенные свойства.

Хромированный металл декорируется и с помощью других металлов, включая медь или никель. В таком случае эксплуатационные показатели, а именно срок службы и сохранность блеска хрома существенно улучшаются. Также материал обретает отличные антикоррозийные свойства, поэтому он не поддаётся вредным воздействиям.

Твердое хромирование незаменимо в тех случаях, если речь идёт о желании улучшить износостойкость и твердость, уменьшив показатели трения на обрабатываемой заготовке.

В таком случае использовать другой металл не нужно. Выдержка в ванной отличается большой продолжительностью, что необходимо для получения определенной толщины слоя.

На отмену от декоративной металлизации, твердая подразумевает дополнительное использование специальных лаков или масел.

Теперь вы знаете, в чём заключаются все особенности металлизации деталей с помощью хрома. При соблюдении последовательности действий, можно успешно провести такое мероприятие в домашних условиях.

Технология хромирования деталей и дисков

Процессы диффузионного насыщения поверхностей металлических деталей хромом или процессы нанесения хромового слоя из электролитического раствора при воздействии электрического тока называются [хромированием].

В литературе, посвященной хромированию, вы также можете встретиться с термином «металлизация» — это общее название способов изменения свойств поверхности предметов из металла и неметаллических предметов, путем нанесения на них тонкого металлического слоя, иногда этот термин используется, как синоним хромирования.

Назначение хромирования

Обработка изделий методом хромирования может применяться в качестве декоративной обработки, а также для предохранения от коррозии и увеличения твердости поверхности изделия.

Слой хрома, нанесенный на предмет, увеличивает его эксплуатационные свойства, продлевает срок службы.

Этот метод металлизации получил большое распространение в быту и промышленности, даже находясь в своей квартире, вы без труда обнаружите немалое количество хромированных предметов, в промышленных условиях хромирование деталей актуально, если данный предмет будет работать, например, в условиях агрессивных сред, трения (паровое оборудование, теплосети, автомобильные двигатели, детали морских судов и так далее).

Для нанесения слоя хрома на поверхность предметов используется несколько способов, первоначально получило распространение гальваническое покрытие металла, однако, в последнее время его применяют значительно реже, так как исследования экологов подтвердили факт его негативного воздействия на окружающую среду.

Виды хромирования и технология

Классификация хромирования осуществляется по способу нанесения хрома на деталь.

Самое широкое применение получили электролитическое и диффузионное, чуть менее известно – химическое хромирование.

Имеются также менее известные методы хромирования, такие как вакуумное хромирование.

Получаемое в результате покрытие может немного различаться по стойкости, внешнему виду.

Как показывает практика, при желании можно заниматься хромированием самостоятельно, однако, препятствовать этому могут немалые расходы на оборудование для хромирования и реагенты, высокие требования к их качеству, строгие требования к соблюдению технологии, как на этапе подготовки, так и в процессе самого хромирования.

Остановимся подробнее на электролитическом хромировании, которое также называется гальваническое, так как выполняется методом погружения детали в раствор электролита.

Метод гальванического хромирования

Электролитическое (каталитическое) хромирование, пожалуй, самый известный способ металлизации поверхностей.

Активно используется автолюбителями, ввиду большого спроса и популярности каталитическим хромированием деталей автомобилей и мотоциклов занимаются небольшие фирмы, ИП, которые, как правило, используют под гальванический цех помещение обычного автогаража, поэтому в народе этот способ также называют «гаражным», а самой востребованной услугой можно считать хромирование дисков.

Режимы обработки

В зависимости от режима обработки, получаемые покрытия различаются по своим качествам – как внешним, так и внутренним:
«Молочный хром» — не очень твердое покрытие, обладающее беспористой, эластичной поверхностью.

Получается при воздействии электрического тока плотностью 15-25 А/дм.кв. на электролит при температуре от 65 до 80 °.

«Блестящий хром» — самое твердое и износостойкое покрытие, которому свойственен зеркальный блеск.

Появляется при средних значениях температуры и плотностей тока, рекомендуемые диапазоны – 45-60°С для первого параметра и 30-100 А/дм.кв. для второго.

«Твердый хром» — получаемый слой хрома будет самым твердым, но и самым хрупким по сравнению с предыдущими видами. Термо режим устанавливается на низких температурах (до 40°), плотность тока – свыше 100 А/дм2.

Подготовка к хромированию

Подготовка к процессу нанесения хрома включает в себя несколько этапов:

  • шлифовка и полировка поверхности хромируемой детали;
  • промывка для загрязнений и протирка ветошью;
  • изолирование поверхности, где не должно выполняться нанесение хрома, заделка отверстий (если не требуется покрытие хромом и внутренних полостей);
  • монтаж детали на подвеску;
  • обезжиривание;
  • промывка в воде;
  • декапирование.

Технологический процесс хромирования

Каталитическое хромирование в промышленных условиях вы можете увидеть на предоставленном видео.

Гальваническое покрытие выполняется растворами шести- или трехвалентного хрома.

В качестве шестивалентного хрома применяется хромовый ангидрид, в качестве трехвалентного – сульфат хрома или хлорид хрома.

В гальваническую ванну, кроме хромсодержащего раствора также добавляется серная кислота.

После помещения обрабатываемой детали в раствор подается ток определенной плотности.

Раствор в ванне должен иметь определенную температуру, устанавливаемую в соответствии с режимом металлизации.

Термо режим должен поддерживаться на одном уровне в течение всего процесса хромирования, нарушения в технологическом процессе могут снизить адгезионные свойства хромового покрытия, привести к тому, что гальваническое покрытие будет иметь неоднородную структуру (разводы, наросты в виде сталактитов).

Длительность гальванизации зависит от требуемой толщины слоя хрома.

В процессе гальванизации из электролитического раствора выделаются вредные пары, поэтому все работы должны выполняться с соблюдением техники безопасности, с использованием средств индивидуальной защиты.

В некоторых случаях покрытие хромом выполняется только после травления или после предварительного нанесения слоя другого металла (меди или никеля) – это способствует упрочнению образующегося слоя.

Для заделки пор хрома, деталь дополнительно покрывают маслом или лаком, а для укрепления образовавшейся хромовой пленки проводят термо обработку – выдерживают некоторое время при очень высокой температуре (около 200°).

Подвиды электролитического хромирования

Как уже отмечалось выше, гальваника-хромирование применяется для создания защитно-декоративного слоя или для придания поверхности особенных свойств.

Декоративное хромирование наносится на подслой другого металла – меди или никеля, этот метод способствует длительному сохранению блеска хрома, препятствует коррозии поверхности детали через поры слоя хрома.

Твердое хромирование используется там, где нужно увеличить износостойкость, твердость уменьшить трение на обрабатываемой детали.

В данном случае слой другого металла не требуется, выдержка в ванной имеет большую продолжительность, чтобы образующийся слой хрома получился повышенной толщины.

В отличие от декоративного, твердое хромирование должно завершаться дополнительной обработкой лаками или маслами.

Метод химического хромирования

Химическое хромирование, в отличие от гальванического, не использует соляную кислоту.

Хромсодержащий реагент растворяется в дистиллированной воде с добавлением гипофосфита натрия.

В ходе химической реакции гипофосфит натрия восстанавливает хром из его соли, выделившийся хром осаждается на обрабатываемую поверхность.

Здесь также важно точное соблюдение термо режима.

Содержащийся в растворе фосфор частично попадает в наносимый слой хрома, способствуя его укреплению, приданию дополнительной прочности.

Несомненными преимуществами данного способа перед каталитическим являются уменьшение вредного воздействия на окружающую среду и людей, облегченное нанесение пленки из хрома на внутренние поверхности изделия.

Также можно отметить меньшую затратность этого метода, что делает его доступным для самостоятельного применения.

Образовавшееся при такой обработке покрытие первоначально не имеет характерного блеска металла, оно будет матовым серого цвета, поэтому в финале покрытые поверхности нужно тщательно отполировать.

Мы предлагаем вам с помощью видео в нашей статье наглядно ознакомиться с процессом химического хромирования.

Хромируем в домашних условиях

В заключении нашей статьи хочется рассказать об одном общедоступном способе получения хромированных предметов буквально в домашних условиях.

Способ подходит для применения на изделиях из любого материала – от металла до пластмассы.

Если быть точным, говорить о хромировании в данном случае неправильно, это будет металлизация серебром, но при небольшом навыке получаемые изделия будут выглядеть так, словно только что вышли из заводского цеха гальванизации.

Итак, технология декоративного хромирования заключается в следующем.

В качестве основного оборудования нам потребуется обычный ручной распылитель.

Для получения серебра и подготовительной обработки нам потребуются «ингредиенты» из следующего списка (не пугайтесь – их легко купить в аптеках и хозяйственных магазинах):

  • азотнокислое серебро;
  • соляная кислота;
  • гидроксид натрия;
  • двухлористое олово;
  • формалин;
  • глюкоза;
  • дистиллированная вода.

Термо режим смесей – около 60°С.

Сначала обезжириваем поверхность раствором гидроксида натрия в воде.

Изделие тщательно протираем составом, затем ополаскиваем в дистиллированной воде.

На качественно обезжиренном предмете будет наблюдаться эффект прилипания воды.

Активируем поверхность, поливая в течение минуты раствором двухлористого олова и соляной кислоты, далее в течение 3 мин. – дистиллированной водой.

Читать еще:  Ремонт глушителя своими руками без сварки

Далее нам понадобится смесь для серебрения.

Соединяем в одно аммиак, гидроксид натрия, азотнокислое серебро и воду, заливаем ее в распылитель и равномерно наносим на обрабатываемую поверхность с небольшого расстояния.

Для сохранения внешнего вида покрытия, поверх него придется нанести прозрачный лак, и ваше изделие будет радовать глаз долгие годы.

Хромирование деталей

Хромирование деталей – это процесс металлизации хромом с целью придания поверхности физико-механических и химических свойств и характеристик, которые отличаются от исходного материала детали. Хромирование используется с целью повышения коррозионностойкости, эрозионностойкости, механической стойкости, декоративной отделки и прочего.

Процесс хромирования деталей

Способы нанесения слоя хрома на поверхность металлизируемой детали отличаются методами схватывания (удержания) между собой. Классифицировать их можно следующим образом:

  1. адгезионное схватывание (за счет механического воздействия);
  2. за счет металлических связей:
    1. диффузионная зона в пределах границы двух поверхностей;
    2. диффузионная зона всего покрывающего слоя.

Технология хромирования подразумевает несколько этапов:

  • подготовительный;
  • процесс нанесения;
  • заключительный.

Подготовительный этап. На этой стадии выполняются те типы работ, которые позволят слою хрома надежно закрепиться и удерживаться на поверхности длительное время. Перед хромированием изделий они подвергаются шлифовке, а при необходимости полируются. После финишной операции изделия промываются, сушатся и протираются мягким материалом. Те поверхности (отверстия, внутренние полости), которые не подлежат металлизации, подвергаются изолированию. Детали устанавливаются (вывешиваются) на приспособлении, которое предназначено для введения деталей в зону обработки. Производится обязательный процесс обезжиривания. Выполняется декапирование, позволяющее повысить способность к адгезии.

Процесс нанесения хрома на поверхность. Технология хромирования деталей, в зависимости от метода нанесения, происходит тремя видами:

  1. в холодном состоянии;
  2. в нагретом состоянии;
  3. диффузией.

Например, во время электролитического метода изделия помещаются в ванну с раствором-электролитом. Рабочая температура электролита зависит от его состава. Заданная температура должна сохраняться на протяжении всего процесса, что гарантирует однородную структуру наносимого слоя и равномерную толщину.

Металлизируемые изделия выполняют роль анода. Продолжительность процесса хромирования напрямую зависит от требуемой толщины покрытия.

Декоративное хромирование детали

После нанесения хрома изделия подвергаются сушке. Если сушку проводить в сушильном шкафу, то ее продолжительность составит 5-10 минут при температуре 85°С-100°С. Если сушку проводить методом обдува сжатым воздухом, то ее продолжительность составит 0,5-3 минут при температуре 18°С-25°С.

Для повышения прочности и твердости покрытого слоя он подвергается термической обработке. Продолжительность выдерживания в печи составляет несколько часов при температуре порядка 200°С.
Толщина покрытия, нанесенного на сталь колеблется от 0,003 мм до 0,025 мм. Если использовать изменение полярности тока (реверс), то толщину хромирования доводят до 0,03 мм.

Виды хромирования

Согласно классификации процесс металлизации, происходящий за счет механического сцепления, относится к первой группе, а за счет атомарных механических связей – ко второй группе. Вторая группа делится на две подгруппы:
2а — приграничная диффузия;
2б – полная диффузия.

В группу 1 входят следующие методы хромирования:

  • электротехническое покрытие;
  • электродуговое или газопламенное распыление (пульверизация);
  • химическое нанесение;
  • вакуумное нанесение в холодной среде.

Результат хромирования детали

К группе 2 относятся:

  • плазменное напыление;
  • электрофорез;
  • вакуумное нанесение в нагретой среде;
  • электротехническое покрытие с последующим отжигом;
  • осаждение чистого металла из соединений карбонатов в газовой среде;
  • диффузионное нанесение элементов.

Твердое хромирование

Твердое хромирование нашло широкое применение при изготовлении деталей, подвергающихся высокому износу, активной коррозии в агрессивных средах, при восстановлении металлических деталей, для увеличения срока эксплуатации инструментов (режущего, измерительного), а также для декоративной отделки изделий изготовленных из неметаллических материалов.

Твердое хромирование проводят следующими методами:

  • гальваническим (описан выше);
  • каталитическим, при котором хром восстанавливается на поверхности из солей аммиака и серебра;
  • вакуумным, при котором реагент, нанесенный на обрабатываемую поверхность диффузионную активность при отрицательном давлении;
  • термохимическим, который можно сравнить с цементацией изделий.

Термохимическим методом хромирование производят в карбюризаторе, состоящем из измельченного хрома и каолина в пропорции 55-45%. Для предотвращения окисления хрома при высоких температурах через ящики с деталями и карбюризатором продувают водород. Продолжительность хромирования составляет три часа. За это время толщина слоя достигает при температуре 1300°С 0,15 мм, а при температуре 1400°С 0,8 мм.

Хромирование электролизом

Хромирование электролизом заключается в легком выведении водорода по сравнению с хромом из электролита. Электролитом выступает хромовая кислота. Ванны оборудуются свинцовыми нерастворимыми анодами.

Широкое использование получил сульфатный электролит на основе хромового ангидрида с серной кислотой CrO3:H2SO4.

Концентрация раствора подбирается исходя из характера покрытия и сложности формы детали.

При невысокой температуре металлизации (не выше 35°С) хромированная поверхность имеет серый матовый оттенок. Интенсивность и плотность тока не влияет на процесс. При повышении температуры до 65°С и плотности тока поверхность получается блестящей. Дальнейшее повышение температуры и плотности тока (до 30 А/дм2) хром имеет молочный оттенок.

Также качество покрытой поверхности зависит от концентрации электролита. Хромированное покрытие, полученное при использовании концентрации до 150 г/л отличается высокой твердостью и износостойкостью. Высококонцентрированные электролиты, до 450 г/л используются для декоративных покрытий.

Гальваническое хромирование

Гальваническое хромирование — наиболее распространенный современный способ хромирования. Осуществляется двумя способами: в среде электролита и диффузионным. Электролитический способ аналогичен хромированию электролизом, они отличаются лишь режимами проведения процесса.

Диффузионный способ — это процесс насыщения поверхности при определенных условиях из нанесенных реагентов. Отделанные детали обладают: прочностью и твердостью, вязкостью и упругостью, износо-, жаро-, коррозионностойкостью.

Оборудование для хромирования

Рынок предлагает разнообразное оборудование для нанесения хромового слоя как отечественного производства, так и зарубежного. Частное зарубежное предпринимательство подвигло разработчиков на создание компактных установок, которые легко разместить в гараже или маленькой мастерской.

Непрофессиональное оборудование только имитирует качественное хромирование, качество при этом не столь хорошее. Работы проводятся в следующей последовательности:

очищение от старого покрытия;
шлифовка;
обезжиривание;
нанесение грунтовки;
нанесение хрома распылением;
сушка;
защита лаком от повреждений.

Широко на производстве используется электролитическое (гальваническое) хромирование. Для этого используются специальные ванны, электроустановки, система вентиляции, моющие и сушильные установки. При горячем способе нанесения хрома используются печи и вакуумные установки.

Но независимо от типа используемого оборудования во время процесса хромирования происходят физические и химические реакции, которые сопровождаются выделением продуктов распада.

Сфера применения технологии

Декоративное хромирование деталей позволяет повысить визуальные характеристики изделий как из металлов, так и из различного вида пластмасс, стекла и прочих материалов. Для быта хром используется для покрытий:

  • мебельной фурнитуры;
  • интерьерах помещений и дизайнерских проектах;
  • сувениры;
  • сантехника.

Хромирование деталей автомобилей

Сантехническое оборудование обязательно хромируется для защиты от водного окисления (коррозии), будь то недорогой силумин или дорогая латунь с бронзой.
Промышленность использует хромирование для повышения стойкости деталей, работающих в условиях большого трения:

Также хромирование используется при изготовлении инструмента и оснастки:

  • прессовые штампы;
  • режущий инструмент;
  • мерительный инструмент.

Технология хромирования позволяет продлить жизнедеятельность элементов механизма или придать изделиям притягательный вид.

Хромирование деталей: технология химического и гальванического хромирования металла

Хромирование – это просто! Для этого необходимы всего лишь 3 составляющие:

– инвестиции в размере 58 000 руб.;

Не верите?

Мы объясним всё подробно.

Если находитесь на нашем сайте, то слово «хромирование» для вас не пустой звук. Рекомендуем прочитать статью до конца и даже перейти по ссылкам в ней. Это интересно и познавательно, а, кроме того, может сберечь вам большие деньги.

«Хромирование» – десятки тысяч поисковых запросов на Яндексе в месяц. Почему это слово так будоражит умы пользователей интернета?

Ответ достаточно прост. Люди во все времена любили красоту, блеск и шик. Именно этим категориям как нельзя лучше удовлетворяют изделия, покрытые зеркальным хромом.

Немного заостримся на очевидных «неочевидностях». Ещё лет 20 назад все вещи назывались своими именами: хромирование означало покрытие металлом хром, золочение – золотом и так далее. Но, к сожалению, уже долгое время мы проживаем в эпоху этаких суррогатов. Кофе без кофеина, еда без калорий, жизнь без совести. На первый план вышло желание многих «не быть, а казаться».

Не обошла стороной эта тенденция и сферу нанесения покрытий из металла. На просторах интернета множество ресурсов, которые пишут о хромировании и даже предлагают приобрести некие материалы для хромирования, однако хромом там и не пахнет. Под видом хромирования пытаются выдавать различные заменители – серебрение, нанесение алюминия, никелирование, кобальтирование и прочие способы получения зеркальных и относительно зеркальных покрытий. Попадается порой даже нанесение порошковых лаков с громким лозунгом «Хромирование!».

Почему так происходит?

Ответ прост – на сегодняшний момент покрытие настоящим хромом гальваническим методом является наиболее качественным и долговечным способом получения зеркальных покрытий.

Почему это так?

– Связано это с особенностями самого хрома (поверхность которого из-за очень быстро возникающей и устойчивой окисловой плёнки приобретает ряд свойств, присущих драгоценным металлам платиновой группы и не подвергается коррозии).

Сейчас говорим о главном.

– Любой иной способ химического нанесения покрытий проигрывает гальваническому хромированию по внешней красоте, качеству и долговечности! Именно по этой причине многие пытаются громким заявлением про хромирование прикрыть недостатки и несостоятельность своих предложений по получению зеркальных покрытий металлами, так что будьте внимательны.

Мы привыкли всё называть своими именами и, говоря «хромирование» имеем в виду нанесения покрытия из настоящего хрома

Гальваническое хромирование бывает как зеркальным, так и матовым, молочным. Покрытия из хрома наносятся с разными целями, но основные две:

– декоративная (для придания зеркальности, красоты, защиты и химической стойкости);

– технологическая (для сообщения покрываемым поверхностям различных свойств (твёрдость, термическая и химическая стойкость и прочие), для восстановления поверхностей изношенных деталей и прочие).

Читать еще:  Особенности технологического цикла производства пластмассовых изделий из пластиковых материалов

В данной статье мы ведём речь только о гальваническом хромировании с декоративными целями.

Многие читатели наслышаны о сложности, вредности, дороговизне гальванического хромирования и отсутствии квалифицированных специалистов. И все эти данные, слухи имеют под собой реальные основания, все они соответствуют действительности, если речь идёт об обычном, известном много лет, процессе:

Сложность

  • Классический процесс гальванического хромирования чрезвычайно сложен и плохо поддаётся прогнозированию. Необходимо чётко контролировать ряд параметров и превышение температуры электролита, к примеру, на 1-2 градуса приводит к браку в покрытии. Иногда даже специалисты, имеющие стаж работы в гальванике по 10-20 лет не могут понять причину появления тех или иных дефектов покрытия.

Вредность

  • Процесс гальванического покрытия вреден для здоровья – это известно всем. И это, несомненно так. Горячие электролиты хромирования (а зеркальное хромирование происходит при температурах около 60° С) способствуют повышенному испарению вредных химических веществ. Как следствие, даже наличие приточно – вытяжной вентиляции не спасает от вредных воздействий. И совсем не просто так рабочие, которые трудятся на линиях по гальваническому покрытию, раньше прочих рабочих уходят на пенсию.

Дороговизна

  • Организация производственного участка по классическому гальваническому хромированию – дело чрезвычайно затратное. Из-за повышенной вредности необходимо предусмотреть множество дорогостоящего оборудования и средств защиты. Высокие затраты на сбор и последующую утилизацию (передача на переработку в специализированные организации) отработанных электролитов. Для обычного гальванического хромирования используются токи от 30 до 150 А/дм²! То есть, необходимы не просто выпрямители постоянного тока (блоки питания), а целые питающие станции, стоимость которых достигает нескольких миллионов рублей. Необходимость точно выдерживать ряд параметров значительно повышает затраты. Тут нельзя обойтись оборудованием любительского уровня. Всё только профессиональное и стоящее многих денег (для проверки откройте сайт любой фирмы, торгующей оборудованием для гальваники и посмотрите на порядок цен). И это ещё не всё! В редких производственных помещениях есть подвод электричества с возможностью выдачи огромного количества киловатт (напомню, что сила тока может достигать 2000-3000-4000 Ампер). А это значит, что нужна своя питающая подстанция, и даже линия ввода электричества с кабелем соответствующего сечения (а это проектные работы на каждом этапе, согласования, оплата подрядных работ – в общем, деньги, деньги и ещё раз деньги)

Кадровый голод

  • Квалифицированных специалистов в области гальванических процессов (я о тех, кто руками работает – эффективных менеджеров даже слишком много) катастрофически не хватает. Советские кадры, по большей части, ушли на пенсию. Из-за развала системы профессионально – технического образования в 90-е годы новые кадры не подготовили. Результат – полный профессиональный вакуум и деградация.

Все эти причины сделали гальваническое хромирование дефицитным и чрезвычайно востребованным на рынке. А развал и последующее исчезновение сотен промышленных предприятий, на которых были гальванические участки, только усугубил ситуацию.

Ещё больше усложняет задачу тот факт, что качественное гальваническое хромирование происходит только послойно: медь, никель и только затем уже хром. И только так, если мы хотим, чтобы хромированные изделия служили годами.

По сути, гальваническое хромирование включает в себя решение трёх задач (освоение трёх технологических процессов): меднения, никелирования и, непосредственно, хромирования.

Время, затраченное на преодоление сложностей, сопряженных с гальваническим хромированием составило много лет, сотни и тысячи экспериментов, сотни тысяч рублей и миллиарды сожженных нервных клеток, которые, как известно, не восстанавливаются. На этом долгом пути мы решили множество задач и задачек и готовы предложить чёткий ответ на вопрос:

«Как самостоятельно освоить премудрости гальванического хромирования?»

И, что немаловажно, с минимальными затратами.

Итак, как уже упоминалось выше, качественное покрытие гальваническим хромом возможно только по схеме: 1. слой меди, 2. слой никеля и 3. слой хрома. Связано это с целым рядом причин – естественная пористость покрытий из различных металлов, толщина слоя наносимых металлов и пр. Именно соблюдение послойности является залогом качества покрытий из хрома.

Нами были разработаны материалы для гальванических покрытий различными металлами.
Линейку материалов мы назвали FunChrome HandMade.

Именно эти материалы и решают все проблемы на пути к хромированию. Они превращают слабо прогнозируемое «таинство» обычного хромирования (со всеми шаманскими атрибутами – танцы с бубном и заговоры) в обычную работу. И эту работу может освоить каждый.

Итак, предлагаю «пройти» всю технологическую цепочку вместе и заострить ваше внимание на тех отличиях и особенностях, которые значительно упрощают хромирование FunChrome по сравнению с обычным хромированием.

Как известно, хромировать можно как изделия из различных металлов («черные» металлы, медь, бронза, латунь, алюминий и его сплавы и пр.), так и диэлектриков (материалы, не проводящие электрический ток – камень, пластики, дерево, стекло, фарфор и пр.).

Меднение.

Процесс подготовки изделий из металлов одинаков у обычного и представляет собой обезжиривание, декапирование (подтравливание в растворе кислоты). Далее идёт нанесение покрытия из меди. При обычном хромировании используются электролиты, которые необходимо подогревать и они содержат цианистые соединения. Как вы понимаете, интенсивные испарения горячих цианидных электролитов не добавят Вам здоровья. Электролит меднения FunChrome HandMade работает при комнатной температуре (экономия на оборудовании для подогрева и контроля температуры электролита).

Электролит абсолютно не содержит цианистые соединения.

При обычном хромировании наращивается слой меди, затем заполировывается (вручную, между прочим), затем опять наращивается, опять полируется… Много утомительной и долгой ручной работы. Электролит меднения HandMade наносит сразу блестящие покрытия (не надо вручную полировать) и имеет отличную рассеивающую способность (покрытие будет даже в самых труднодоступных местах). Однако, при необходимости получения зеркальных покрытий с высокой отражающей способностью, надо применять электролит для зеркального меднения

При меднении диэлектриков медь, нанесённая нашими материалами имеет очень хорошую адгезию к материалу изделия. А проблема адгезии (сцепляемости) меди к диэлектрикам стоит очень остро. Мы её решили.

Никелирование

Нанесение никеля на слой меди на начальных этапах целесообразно производить химическим способом с использованием материалов FunChrome Nickel. Позволяет наносить никелевое покрытие толщиной до 200 мкм., естественная пористость исчезает при толщинах от 6 мкм. Для повышения зеркальности можно использовать специализированную блескообразующую добавку, которая повышает зеркальность на 1-2 класса. Рабочий раствор абсолютно безвреден. Не требует оборудования.

Процесс же гальванического никелирования более сложен технологически и на этапе освоения и начала работы абсолютно не нужен.

Хромирование

Процесс хромирования рассмотрим подробнее, так как именно он вызывает большинство сложностей.

Простота.

Процесс хромирования FunChrome происходит при комнатной температуре электролита. Нет нужды бояться превысить температурный диапазон на 1° С. Процесс прост и предсказуем.

Вредность.

Если о вредности обычного хромирования мы упоминали выше, то подробнее остановимся на материалах для хромирования FunChrome HandMade. Как ни странно, но, при соблюдении достаточно простых требований техники безопасности процесс гальванического хромирования безвреден. И даже более безопасен, чем химическая металлизация серебром методом распыления. Дело в том, что при химической металлизации распыляются соединения аммиачной группы, что чрезвычайно вредно для здоровья. И какие бы маски не одевались на лица при нанесении покрытий химической металлизацией, эти соединения всё равно проникают в организм. О вредности аммиачных соединений для организма человека можно без труда прочитать в интернете – переживаний хватит не на одну бессонную ночь.

Ситуация с электролитом хромирования FunChrome диаметрально противоположна. Электролит работает при комнатной температуре, что значительно снижает какие-либо испарения вообще. И для того, что бы вообще убрать какие-либо испарения достаточно просто прикрыть ванну с электролитом листом обыкновенного стекла. И всё – никаких испарений нет, хоть пищу принимай рядом (помните, перед едой надо мыть руки с мылом!). Кроме того, специально разработанный нами метод утилизации отработанных электролитов хромирования делает этот процесс очень дешевым.

Дешевизна.

Экономия финансов происходит буквально на каждом этапе. Для работы достаточно даже гаража. Необходимо устроить простенькую вытяжную вентиляцию (в качестве СИЗов ещё нужны перчатки и маска). Ванны для электролитов элементарно делаются своими руками из листов полипропилена с помощью обычного строительного фена (десятки пошаговых видео на YouTube в помощь).

Используемые токи – от 3 до 10-15 А/дм.² (это в десятки раз ниже, чем при обычном блестящем хромировании). Отсюда и ненадобность своих подстанций, линий, завышенных требований к помещению. Для работы (именно работы, а не освоения технологического процесса) достаточно выпрямителя (блока питания) стоимостью всего в 30 – 60 тысяч рублей. Не правда ли, разница с многомиллионными затратами при обычном хромировании колоссальна и достигает нескольких порядков (в сотни раз)!!

Обучение.

Квалифицированным специалистом в области хромирования может стать каждый из вас. И это достаточно просто. Вместе с комплектами материалов прилагаются подробнейшие технологические инструкции (в них подробнейшим образом раскрыты все вопросы – от подготовки к процессу и техники безопасности до перечня типичных ошибок и методов их устранения). По сути, процесс освоения технологии гальванического хромирования сводится к простому выполнению требований технологических инструкций. Кроме того, всем нашим партнёрам FunChrome оказывает полноценную технологическую поддержку. Всегда можно позвонить или написать, задать вопрос и получить квалифицированный ответ. Всегда можно быть уверенным, что проблема будет решена.

Конечно, это не означает того, что всё произойдёт само собой. Для освоения всех этапов процесса надо приложить труд и упорство. Предварительные результаты наших партнёров – освоение процессов и получение результата в течение 10-14 дней.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector