Химическое хромирование: особенности и технология проведения

Хромирование деталей: технология химического и гальванического хромирования металла

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».

Обратите внимание

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.

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.

Важно

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.

Источник: https://tokar.guru/metally/tehnologiya-hromirovaniya-detaley.html

Химическое хромирование: технология и проведение в домашних условиях

Для улучшения характеристик изделий различного назначения используют множество методов, одним из которых является химическое хромирование. Данная технология позволяет значительно улучшить как декоративные характеристики изделия, так и его механические свойства – прочность и износостойкость.

Так выглядит колпак на колесо после нанесения хромового покрытия химическим способом и последующей полировки

Суть технологии

Суть хромирования, выполняемого по любой технологии, заключается в том, что на обрабатываемую поверхность наносится слой хрома, позволяющий значительно улучшить как декоративные, так и механические свойства детали. Покрытие из хрома наделяет изделие следующими качествами:

  • исключительными декоративными характеристиками;
  • высокой устойчивостью к коррозии;
  • жаростойкостью;
  • износостойкостью;
  • более технологичными электромагнитными и механическими свойствами.
Читайте также:  Краска тиккурила: ее преимущества и популярные виды (+28 фото)

Промышленная линия химического хромирования

Самыми популярными методами, при помощи которых на обрабатываемую поверхность наносится слой хрома, являются гальванический и диффузионный.

В отличие от них, хромирование, выполняемое химическим способом, не требует применения специального оборудования и позволяет получать качественные, однородные и надежные покрытия даже на изделиях, отличающихся сложной формой.

Химическая металлизация (в частности, хромирование) выполняется с использованием специального водного раствора, нагреваемого до определенной температуры.

Совет

Суть химического хромирования заключается в том, что хром, оседающий на обрабатываемой поверхности, восстанавливается из раствора своих солей.

Такая восстановительная реакция становится возможной за счет того, что в растворе для химического хромирования содержится гипофосфит натрия.

Присутствие в растворе именно данного вещества – это главное отличие химического хромирования от аналогичного процесса, выполняемого с применением электролитического раствора.

Гипофосфит натрия – бесцветные кристаллы, применяемые для химического хромирования в основном металлических изделий, иногда и пластмасс

После проведения химического хромирования готовое покрытие получается матовым, что хорошо заметно даже по видео данного процесса. Чтобы придать такому покрытию характерный хромовый блеск, изделие необходимо подвернуть последующей полировке.

Между тем хромовый слой, полученный с помощью данной технологии, хотя и не отличается высокой декоративностью, если сравнивать его с диффузионными и электролитическими покрытиями, обладает более высоким качеством и надежностью.

В частности, в таком покрытии содержится фосфор, который придает ему прочность и твердость.

Подготовка к процедуре

За счет своей простоты проведение химического хромирования не требует серьезных финансовых затрат. Выполнить хромирование в домашних условиях при помощи данной технологии несложно, для этого вполне достаточно внимательно изучить теоретический материал и просмотреть соответствующее видео.

В процессе химического хромирования следует избегать контакта растворов с незащищенными участками тела

Выполнять такое хромирование в домашних условиях следует только в нежилых помещениях, в которых организована эффективная вентиляция. Кроме того, необходимо использовать средства личной безопасности:

  • респиратор, защищающий органы дыхания;
  • очки для защиты органов зрения;
  • перчатки, одежду и обувь, защищающие кожные покровы;
  • клеенчатый фартук.

Растворы для хромирования, выполняемого по химической технологии, а также для проведения всех вспомогательных технологических операций готовятся на основе дистиллированной воды. Реактивы, используемые при этом, должны иметь в своей маркировке букву «Ч», что свидетельствует об их химической чистоте. Посуда, в которой готовят рабочие растворы, может быть только стеклянной или эмалированной.

Реактивы для химического хромирования

Перед началом химического хромирования поверхность изделия следует подвергнуть тщательной очистке и обезжириванию. Надежность и качество хромового покрытия в большой степени определяются тщательностью выполнения данных процедур.

Если обрабатываемая поверхность достаточно сильно загрязнена и на ней имеются остатки старого покрытия или следы коррозии, то ее обрабатывают при помощи пескоструйной установки или наждачной шкурки, добиваясь металлического блеска. Сформировать более надежное и качественное хромовое покрытие позволяют предварительные шлифовка и полировка изделия.

После выполнения этих технологических процедур обрабатываемую поверхность обезжиривают при помощи водного раствора, включающего в свой состав такие компоненты, как:

  1. каустическая сода – 100–150 г/л;
  2. карбонат натрия – 40–50 г/л;
  3. жидкое стекло – 3–5 г/л.

Промывка и обезжирование деталей перед хромированием

Чтобы выполнить обезжиривание, полученную смесь подвергают нагреву до 60–100° и только после этого опускают в нее обрабатываемое изделие.

В зависимости от степени загрязнения поверхности изделие держат в нагретом растворе от четверти часа до 60 минут.

Чтобы улучшить сцепление хрома с обрабатываемой поверхностью, можно дополнительно выполнить ее декапирование, которое проводится в растворе соляной и серной кислот.

Обратите внимание

При необходимости выполнения химического хромирования алюминия изделие из данного металла подвергают еще и цинкатной обработке, после которой его промывают. Перед химическим хромированием деталей из стального сплава на их поверхность предварительно наносится слой меди. Для этого используется водный раствор, включающий следующие компоненты:

  1. сульфат меди – 50 г/л;
  2. концентрированную серную кислоту – 5–8 г/л.

Рабочая температура такого раствора, в котором изделие выдерживается в течение нескольких секунд (5–10), должна составлять 15–25°.

После выдержки в растворе для омеднения изделие промывают водой и просушивают.

Если сталь после омеднения дополнительно покрыть никелевым слоем, толщина которого будет составлять порядка 1 микрометра, то хромирование, выполняемое в дальнейшем, будет более качественным.

Приготовление рабочих растворов

Растворы для химического хромирования надо готовить в следующей последовательности.

  1. Все используемые химические реагенты, кроме гипофосфита натрия, смешиваются или растворяются в воде.
  2. Полученный раствор подвергают нагреву до рабочей температуры.
  3. В нагретый до рабочей температуры раствор добавляют гипофосфит натрия.

Изделие, которое необходимо подвергнуть хромированию, подвешивают в подготовленном и разогретом растворе и выдерживают в нем в течение 5–8 часов. Время выдержки зависит от требуемой толщины слоя хрома.

Чтобы удалить с поверхности только что нанесенного покрытия остатки химических реактивов, обработанное изделие кипятят в воде в течение получаса.

Более подробно изучить процедуру химического хромирования позволяет видео на данную тему.

Изделия, на поверхность которых нанесен слой хрома, подвергают термической обработке, способствующей протеканию низкотемпературной диффузии, а значит, улучшающей адгезию нанесенного слоя с основным металлом. Выполняется термообработка при температуре 400°. В таких условиях изделие выдерживается в течение часа.

Печь для сушки и термической обработки хромированных изделий

Отдельные изделия из стали, такие как ножи, рыболовные крючки, пружины и др., после термообработки могут утратить свою твердость, поэтому их выдерживают при температуре 270–300° в течение трех часов. Термообработка после химического хромирования, с порядком осуществления которой также можно познакомиться по соответствующему видео, позволяет повысить твердость нанесенного покрытия.

Готовое хромовое покрытие после просушки изделия, на которое оно нанесено, имеет сероватый матовый налет. Чтобы придать хрому характерный блеск, поверхность детали подвергают полировке.

Химические реактивы

Для химического хромирования используют несколько основных растворов, которые делятся на кислые (pH 4–6,5) и щелочные (pH больше 6,5). Ниже приведены химические составы таких растворов.

Химический состав растворов для хромирования

Источник: http://met-all.org/obrabotka/himicheskaya/himicheskoe-hromirovanie-domashnih-usloviyah-video-tehnologiya.html

Способы металлизации хромом

Несмотря на цивилизованность современного человека, он, как и его предки много веков назад, любит красивые блестящие вещи. Блестящие детали кузовов автомобилей и мотоциклов, хромированные аксессуары в ванных комнатах и кухнях, золоченые и посеребренные статуэтки, оцинкованные покрытия домов — эти красивые вещи становятся с каждым годом все востребованнее.

Процесс металлизации, в зависимости от наносимого металла, бывает таким:

  • покрытие цинком;
  • хромирование;
  • алитирование, нанесение алюминия.

Металлизация цинком применяется для улучшения антикоррозийных характеристик стальных и металлических изделий и конструкций, что увеличивает их срок службы.

Металлизация изделий

Алитирование применяют для придания высоких антикоррозионных свойств оборудованию, работающему при высоких (до 900 °С) температурах. Это детали и механизмы, используемые для крекинга газа и нефти, элементы газовых турбин, печная арматура и другое оборудование.

Хромирование металлических и других поверхностей применяют для получения красивых декоративных покрытий. С помощью технологии металлизации хромом устраняют небольшие дефекты на поверхностях деталей и улучшают свойства основного материала. Улучшаются следующие характеристики:

  • повышение антикоррозийных свойств;
  • увеличение твердости металла;
  • улучшение защитных характеристик от эрозии;
  • повышение жаропрочности;
  • усиление износостойкости;
  • улучшение внешнего вида;
  • возможность получения покрытий с заданными характеристиками.

Нанесение слоев хрома на металлические поверхности называется химическим хромированием. Покрытие хромом выполняют для декоративности деталей и улучшения функциональных характеристик изделий. Процесс хромирования выполняется следующими методами:

  1. Гальванический метод нанесения хромированного покрытия.
  2. Химический способ.
  3. Нанесение слоев хрома напылением.

Нанесение хрома на поверхности деталей гальваническим методом бывает 2 видов: диффузное и электролитическое. Для ведения обоих видов гальваники необходимо иметь специальные резервуары с кислотоупорным покрытием, оборудованные водяными рубашками.

Электролитический метод

Процесс электролитического нанесения хрома основан на методе электролиза металлов. Суть его состоит в прохождении электрического тока через электролит.

Электролит представляет собой раствор, в который входят соли хрома, кислота или щелочь.

Важно

При прохождении электрического тока из раствора хромового ангидрида и серной кислоты выделяются катионы хрома, которые осаждаются на обрабатываемой поверхности.

Гальванический процесс хромирования ведут при следующих средних параметрах:

  • хромовый ангидрид — 250 г/л;
  • серная кислота — 2,5 г/л;
  • температура — 50 °С для декорирования деталей и 55-60 °С для получения функциональных поверхностей;
  • плотность тока — 25 А/дм² для декорирования и 60 А/дм² — получается функциональная хромируемая поверхность.

Гальваническое хромирование

Качественная гальваника зависит от температуры электролита и плотности тока. Эти параметры влияют на внешний вид и характеристики нанесенного слоя.

Важно помнить: увеличение температуры снижает выход хрома по току, увеличение плотности тока увеличивает выход хрома по току.

Низкая температура технологического процесса и постоянная плотность тока дают серое покрытие, неизменная плотность тока и высокие температуры дают молочный оттенок покрытия.

Диффузный метод

Термическая обработка стали хромированием придает поверхности материала улучшенные свойства: прочность, твердость, вязкость, упругость, износостойкость, жаро- и коррозионную стойкость.

При определенных температурах на поверхность обрабатываемых деталей воздействуют реагенты, и методом диффузии поверхностный слой насыщается хромом.

Метод диффузии применяется для насыщения поверхностного слоя кремнием, углеродом, азотом, алюминием.

Термо хромирование порошковое проводят смесями, включающими в себя феррохром и шамот. Смесь смачивается соляной кислотой. Другой вид обработки методом диффузии — конденсация паров хлорида хрома CrCl₂.

Химическая металлизация

Хромирование металлов и диэлектриков проводят химическим способом. Реагенты для проведения метода:

  • хлористый хром;
  • гипофосфат натрия;
  • лимоннокислый натрий;
  • уксусная ледяная кислота;
  • 20 % раствор едкого натра;
  • вода.

Реагенты для химической металлизации

Реакцию ведут при температуре 80 °С. Перед нанесением хромового покрытия на стальные детали на них предварительно наносят слой меди. По окончании процесса обработанные изделия моются в воде и тщательно высушиваются. Применяя кислощелочной раствор, проводят химическую металлизацию диэлектриков.

Еще один вид химической металлизации — вакуумное хромирование или PVD-процесс. При этом методе происходит конденсация паров хрома на поверхности обрабатываемых деталей в вакуумных камерах.

В безвоздушном пространстве установки нагревают металл до температуры испарения, и он в виде тумана оседает на поверхность изделия. Слой металла настолько тонкий, что его покрывают лаком для защиты от царапин.

Этим методом проводят хромирование алюминия.

Каталитическое хромирование

Каталитическое напыление основано на реакции «серебряного зеркала». Реагентами в этом процессе выступают комплексные соли серебра в щелочных растворах аммиака. В качестве восстановителя применяют растворы инвертного сахара, гидразина или формалина.

Каталитическое напыление

Данное покрытие характеризуется высокой отражательной способностью. Следующий этап каталитического напыления — нанесение защитных лаков с добавлением красящего светостойкого тонера хром. Тонер хром получают смешиванием фиолетового, синего и черного цветов в соотношении 3:1:1.

Читайте также:  Антигравийная краска на автомобиль: особенности и применение

Технология хромирования реакцией «серебряного зеркала» включает следующие процессы:

  1. Анализ и подготовка материала, поверхность изделия очищается, промывается, для улучшения адгезии поверхность шлифуется шлифовальной бумагой зернистостью Р500-600.
  2. Нанесение глянцевой основы. На подготовленную поверхность наносят черную базу. Черное глянцевое покрытие позволит исключить желтизну зеркальной поверхности. Режимы сушки нанесенных лаков: при температуре 20-25 °С, без применения сушильного оборудования — 8 часов, в окрасочно-сушильных устройствах при температуре 60 °С — 45 минут.
  3. Сушка изделий.
  4. Травление поверхности деталей для лучшей адгезии серебра и промывание дистиллированной водой.
  5. Процесс сенсибилизации. Сенсибилизация — обработка поверхности активатором, в результате чего на ней появляется защитная пленка.
  6. Металлизация поверхности изделия серебром.
  7. Нанесение защитного лака. Защищает обработанные поверхности от потускнения и механического износа.

Гидрофобизация — процесс уменьшения способности материала увлажняться, смачиваться водой или водными растворами. При этом сохраняются характеристики паро- и газопроницаемости материала.

Гидрофобизацию проводят с помощью обработки хромовых поверхностей растворами солей жирных кислот.

Молекулы кислоты адсорбируются на обрабатываемой поверхности и препятствуют проникновению капель воды в хромированный слой, что улучшает его антикоррозионные свойства.

Источник: http://tutmet.ru/hromirovanie-galvanicheskoe-napyleniem-tehnologija-metallizacii-hromom.html

Способы хромирования деталей в домашних условиях

Автомобиль и мотоцикл уже давно перестали быть просто средством передвижения. Автоконцерны находятся в погоне за красотой, стараясь обогнать конкурентов, и это неспроста.

Эстетика внешнего вида машины стала ровней техническим характеристикам, поэтому в ход идут самые уникальные элементы дизайна. Хромирование — один из популярных видов преображения различных автомобильных деталей, причём сейчас такое изменение делают практически в каждой СТО.

Единственная проблема — это высокая цена, поэтому часто возникает вопрос о том, как сделать хромирование своими руками.

Особенности хромирования

Хоть хромирование и способно в один момент изменить внешний облик мотоцикла или автомобиля, эта процедура довольно сложная и опасная. Связано это с использованием специальной гальванической ванны и серьёзных реактивов, которые могут нанести вред здоровью, если не следовать инструкциям.

Все химические и физические превращения должны происходить под чётким контролем мастера, даже если процедуру проводят в домашних условиях. Поэтому важно перед началом ознакомиться со всей теоретической базой.

С тех пор как хромировать металл в домашних условиях стало трендом, появилась масса самых различных методов.

Совет

Нанесение хрома — это физико-химический процесс, который протекает после того, как деталь обрабатывают в гальванической ванне. На изделие накладывается тонкий слой металлического хрома, который практически мгновенно застывает.

В итоге легко получить кузовную деталь с блестящей поверхностью и стойкостью к внешним повреждениям.

Хромирование значительно повышает физические, химические и декоративные характеристики, поэтому его часто используют на нижних частях транспортного средства, которые подвергаются воздействию внешней среды.

Подготовка к процедуре

Процесс окрашивания занимает много времени, требует точности выполнения всех этапов и подготовки оборудования для хромирования деталей. Кроме того, потребуются специальные инструменты, но если хочется сэкономить деньги и сделать всю работу самостоятельно, тогда эти «мелкие» нюансы не помешают.

Первый этап — это поиск подходящего помещения, в котором будет происходить процесс нанесения хрома на детали. Подбирать его необходимо тщательно, учитывая все необходимые параметры.

Помещение должно быть хорошо освещено, обогреваться или иметь постоянную комнатную температуру. Важно учитывать, чтобы присутствовала вентиляция и была полная воздушная изоляция со стороны улицы.

Это необходимо для того, чтобы обезопасить детали от попадания мусора на окрашенную поверхность.

Второй этап подготовки к окрашиванию включает подготовку личных средств защиты. Нельзя использовать вещи или ткани для защиты своего тела. Обязательно должны быть такие детали защиты, как:

  • респиратор;
  • защитные очки;
  • перчатки;
  • фартук.

Использование защитных средств позволит долгое время не отрываться от процесса работы и сохранить своё здоровье.

Третий этап требует предусмотреть заранее утилизацию всех отходов, которые будут получены в технологическом процессе окрашивания автомобильных деталей.

Подготовка установки для окрашивания

Хромирование пластика в домашних условиях подразумевает использование специальной гальванической ванны, в которой протекают химические и физические реакции. Это устройство состоит из нескольких частей, поэтому не составит труда собрать его своими руками.

Гальваническая ванна состоит из следующих элементов:

  1. Контейнер подбирается с учётом объёма ёмкости для выполнения хромировки.
  2. В качестве ёмкости чаще всего используют обычную стеклянную банку на три литра.
  3. Для качественного протекания процесса электролиза необходим деревянный ящик с утеплёнными стенками. По сути, эта часть должна напоминать по своим характеристикам термос. Создать деревянный ящик, который будет сохранять тепло, получится, если использовать в качестве утепления стекловату, минеральную вату, стеклоткань или песок.
  4. Понадобится замерять постоянно температуру, поэтому лучше всего иметь контактный термометр, прикрепить его к установке, автоматизируя технологический процесс.
  5. ТЭН необходим для нагрева и поддержания постоянной температуры. Мощность прибора подбирается в соответствии с требованиями и объёмами ванны.
  6. Из деревянной плиты или фанеры изготавливается герметизированная крышка.
  7. Обрабатываемое изделие в процессе хромирования подключается к источнику электрического тока на минусовой контакт, поэтому потребуются провода. Анод при этом погружается в электролитический раствор и подключается к плюсовому контакту. Провод, который будет присоединяться непосредственно к обрабатываемой детали, лучше всего оснастить «крокодилом» для лёгкого подключения.

Дополнительно понадобится продумать систему аналогичную обычному крану. Такое устройство необходимо, чтобы аккуратно и равномерно опускать деталь в гальваническую ванну. Только так получится добиться нанесения ровного слоя хрома без дефектов.

Подбор источника питания

Детали покрывают слоем хрома при использовании постоянного тока. В специализированных сервисах для этого установлены специальные источники питания с постоянным током. Самодельная сборка устройства для хромирования должна соответствовать аналогичным параметрам. Основные требования включают:

  1. Источник питания, который используется в процессе хромирования, должен быть оснащён системой регулировки выходного напряжения. Самый простой вариант создания регулятора — это использование обычного реостата.
  2. Сечение проводки должно иметь максимальную пропускную способность тока. Даже если оборудование небольших размеров, сечение проводки должно равняться 6,25 мм.
  3. Устройство, собранное своими руками, должно включать термометр, но многие используют терморегулятор. Это значительно упрощает работу, повышая точность замера температуры, но подобный элемент требует наличия соответствующей электронной схемы.

Только благодаря правильному подбору источника питания получится провести процесс электролита и нанести слой хрома на изделие.

Правила приготовления электролита

Если есть твёрдая уверенность и желание провести процесс химического хромирования в домашних условиях, а не обратится за помощью к специалистам, значит, потребуется подготовить, кроме гальванической ванны, ещё и электролитический раствор. Для создания этого раствора потребуется найти следующие компоненты:

  • серная кислота — 2,5 г/л;
  • хромовый ангидрид — 250 г/л.

Оба вещества довольно опасные, поэтому все работы проводят в специальном защитном костюме. Сам процесс приготовления электролитического раствора делят на несколько этапов:

  1. Первым делом гальваническая ванна наполняется наполовину водой. Рекомендуется использовать дистиллированную воду. Если используется обычная вода, то она предварительно доводится до кипения и настаивается в течение суток. Таким образом весь известковый осадок и мусор оседают на дно ёмкости, и вода становится подходящей для приготовления раствора.
  2. Вода должна быть подогрета до 60 градусов по Цельсию. Только при такой температуре разрешается засыпать хромовый ангидрид, постоянно его размешивая.
  3. В некоторых случаях химическая реакция приводит к уменьшению воды в ёмкости, но разрешается доливать её до требуемого уровня.
  4. После тщательного размешивания хромового ангидрида заливается серная кислота.
  5. Готовый раствор обязательно должен быть подвергнут «проработке». Этот термин используется специалистами при обозначении воздействия тока на раствор. Обычно электрический ток пропускается через него в течение 3,5 часов. Сила тока во время «проработки» должна быть равна 6,5 А на литр химического раствора. Знание технических характеристик перед началом процедуры поможет без проблем определить объём электролита.
  6. Если все действия были выполнены правильно, химический раствор приобретёт тёмно-коричневый цвет. После этой процедуры его необходимо вынести на сутки в прохладное и тёмное место.

Подготовка обрабатываемой детали

Качество и долговечность нанесённого слоя хрома зависит от подготовки окрашиваемой детали. Хромированная поверхность должна идеально удовлетворять все требуемые параметры очистки. Этим можно заняться пока готовый раствор отстаивается после «проработки» электрическим током.

Очистка и обезжиривание

Металлическая деталь должна быть полностью очищена от любого мусора, лакокрасочного покрытия, грунтовки, ржавчины и т. д. Отнестись к этому этапу подготовки следует с особым вниманием, ведь от этого зависит качество хромирования.

Даже если деталь подвергалась частой покраске, справиться с этим поможет наждачная бумага или специальная шлифовальная машина. При использовании абразивных насадок или жёстких дисков аналогичных наждачной бумаге очистить поверхность металлического изделия не составит труда.

Шлифовальная машина поможет даже сгладить все царапины и сколы, сделав поверхность идеально ровной.

После того как поверхность полностью очищена от грязи и краски, следует перейти к обезжириванию. От качества этой процедуры также зависит качество нанесения слоя хрома.

Обезжиривание — это приготовление специального раствора, который включает следующий компоненты:

  • гидроокись натрия — 150 г/л;
  • кальцинированная сода — 50 г/л;
  • силикатный клей — 5 г/л.

После замешивания раствора для обезжиривания деталей он нагревается до температуры 80−90 градусов по Цельсию. Изделия в нём выдерживаются в течение 20 минут, но если поверхность отличается сложным рельефом или сильно загрязнена, то время увеличивается до 1 часа.

Процесс хромирования

После того как гальваническая ванна была подготовлена, химический раствор отстаивается, а детали уже ждут своего часа, остаётся только разобраться с тем, как захромировать деталь в домашних условиях.

Первым делом необходимо достать химический раствор из прохладного помещения и подогреть его до 53−55 градусов по Цельсию. Эту температуру необходимо поддерживать на протяжении всего процесса окрашивания. Анод помещается в раствор, и только после этого изделие опускается на кронштейне в электролит.

Дальше необходимо дождаться момента, когда температура детали и раствора будет одинаковой, и подать на анод электрическое напряжение.

Обратите внимание

После процедуры хромирования изделие достают из раствора и помещают на 2,5 часа в специальную печь для термической обработки. В основном дополнительную обработку нужно делать для высыхания и схватывания хрома с поверхностью алюминия, хотя многие утверждают, что термическая обработка значительно повышает твёрдость покрытия и делает её более стойкой.

Читайте также:  Как восстановить пластиковый подоконник, если он деформирован?

Декоративное хромирование — это сложный процесс, который требует досконального изучения всего теоретического материала и просмотра видеоурока на эту тему. В первый раз лучше всего работу выполнять на опытном образце, чтобы отточить весь процесс на практике, и только потом переходить к окрашиванию требуемых деталей.

Набор необходимых советов и правил помогает избежать массы проблем, которые связаны с дефектами наложения слоя хрома.

Например, если блеск хрома слабый или отсутствует, то это свидетельствует о малом количестве хромового ангидрида или серной кислоты в растворе. Ещё одна распространённая проблема — это отслаивание хромого слоя.

Такая проблема возникает при нестабильном напряжении или падении температуры во время обработки изделия.

Хромирование — это красивый способ преобразить своё транспортное средство и сделать его на дороге действительно уникальным и привлекательным. В самом процессе нет ничего сложного, если следовать всем правилам приготовления химического раствора. Главное — это не забывать о технике безопасности и использовании защитного костюма.

Источник: https://obrabotkametalla.info/mexanizm/xromirovanie-detalej-v-domashnix-usloviyax

Хромирование в домашних условиях: 5 этапов процесса + видео

Чаще всего к хромированию прибегают автолюбители. Однако им интересуются и в целях украшения домашнего интерьера. Декоративное хромирование представляет собой прибыльный бизнес.

Автолюбители наносят покрытие из хрома на металлические детали корпуса транспортного средства и достигают таким образом оригинального дизайна.

При помощи химической металлизации достигаются и другие цели: напыление металла на деревянные составляющие авторской мебели, создание оформления под металл пластиковых деталей, изготовление оригинальных сувениров из бытовых предметов и т.д.

Важно

Дополнительно рекомендуем прочитать статью нашего специалиста, в которой подробно описывается технология флокирования своими руками.

Также советуем прочитать статью нашего эксперта, из которой вы сможете узнать, как сделать аквапринт своими руками.

Хромирование влияет не только на внешний вид поверхности. Оно также улучшает эксплуатационные свойства. Функции хромирования перечислены ниже.

  1. Защитная функция. Слой из хрома обладает хорошей устойчивостью к резким перепадам температуры и улучшает физико-химические свойства покрываемой поверхности. Этот слой защищает поверхность от окисления, добавляя деталям автомобиля и бытовым предметам прочности.
  2. Декоративная функция. В результате хромирования получается красивый и оригинальный внешний вид автомобиля (или сувенирного изделия). Детали домашнего интерьера (ручки дверей и потолочные карнизы) также выглядят гораздо более эстетично после хромирования.
  3. Восстанавливающая функция. Хромирование позволяет продлить срок службы покрываемой поверхности (например, валов и втулок в случае, если глубина износа менее 1 миллиметра). Срок эксплуатации благодаря этому также увеличивается.
  4. Повышение износоустойчивости. Двигатель внутреннего сгорания после хромирования становится более устойчивым к износу, как и различные мелкие детали (штампы, матрицы, мерильные инструменты).
  5. Улучшение отражательных свойств. Хромирование отражателей зеркал и других элементов повысит различимость транспортного средства в тёмное время суток, а декоративным элементам позволит отсвечивать, отражая солнечные лучи и свет лампы.

Технологии хромирования

Хромирование деталей в домашних условиях может осуществляться с помощью использования технологий, описанных ниже.

  1. Гальванический или электролитический метод. При таком методе атомы хрома из раствора электролита осаждаются на поверхность заготовки при воздействии электрического тока. Этот способ наиболее популярен. Его сфера применения весьма обширна и включает создание изделий с высокими отражающими свойствами. Гальваническое осаждение хрома способствует созданию качественного покрытия, которое обладает высокой устойчивостью к механическим и даже химическим повреждениям.
  2. Химический или каталитический метод. Он основывается на взаимодействии реагентов и восстановлении хрома из собственных солей. Электрический ток при этом методе не нужен. Слой изначально обладает характерным серым оттенком и нуждается в полировке. Химическое хромирование благодаря присутствию реагентов фосфора позволяет наносить качественный твёрдый слой на изделия сложной формы с полостями. Химическое хромирование в домашних условиях подразумевает соблюдение техники безопасности при работе с токсичными веществами.
  3. Диффузионный метод. Напыление хрома в данном случае происходит с помощью гальванической кисти. Этот способ самый компактный и наиболее доступный для самостоятельного хромирования. Контроль толщины и качества покрытия осуществляется только во время самого хромирования.

Хромирование своими руками

Подготовка к хромированию

Выполняя хромирование своими руками в домашних условиях, вы можете столкнуться с выделением токсичных и канцерогенных веществ. Эти вещества могут нанести вред здоровью, поэтому необходимо соблюдать технику безопасности. Перед началом работ выполните действия, перечисленные ниже.

  1. Обеспечьте надёжную вентиляцию помещения, в котором будут выполняться работы по хромированию. В качестве полигона для работ неплохо подойдёт даже обычный гараж. Желательно при возможности организовать принудительную вентиляцию.
  2. Найдите средства обеспечения личной безопасности (защитные очки и респираторы, а также резиновые перчатки и фартук).
  3. Заранее подумайте об утилизации отходов, возникших во время процесса. Эти отходы могут быть довольно токсичны.

Помните, что хромовый электролит способен выделять летучие соединения, которые хорошо контактируют с органикой. При этом органика в результате подобного контакта может подвергаться разрушению.

Такие соединения особо опасны для кожи и органов зрения и дыхания. Очки и респиратор — это минимум для хромирования в домашних условиях.

Для проведения хромирования в домашних условиях потребуется следующий инструментарий:

  1. Гальваническая ванна. Она представляет собой пластиковый, полиэтиленовый или стеклянный сосуд, обладающий устойчивостью к агрессивной среде. Для повышения качества электролиза необходимо повысить теплоизоляцию ванны. Для этого достаточно поместить её в ящик, обитый изнутри материалом с дополнительным утеплением.
  2. Источник питания, имеющий следующие характеристики: возможность регулировки входного напряжения, наличие сечения проводов, при котором катод и анод соединяются с источником тока (должно составлять не менее 2,5 квадратных миллиметра), сила тока 50 Ампер, допустимое напряжение 12 Вольт, и общая мощность не более 1 киловатт.
  3. Нагревающее устройство для электролита. Для этого подойдёт внешний подогреватель, который также должен быть устойчив к агрессивной среде.
  4. Термометр, предварительно откалиброванный до ста градусов по Цельсию.
  5. Герметично прикреплённая к сосуду с электролитом крышка. Она не должна быть металлической.
  6. Свинцовая пластина, которая погружается в ёмкость, а катод присоединяется к хромированному образцу. Деталь при этом размещена в электролите таким образом, чтобы не касаться стенок, дна и анода.

Состав, технология и правила приготовления электролитического раствора

Данная смесь содержит: дистиллированную или прокипячённую водопроводную и фильтрованную воду, хромовый ангидрид (CrO3) в количестве 250 г на 1 л воды и серную кислоту (H2SO4) в количестве 2 — 2.5 грамма на литр.

Приготовление осуществляется следующим образом: сосуд наполовину заполняется нагретой до 60 градусов по Цельсию водой, затем высыпается хромовый ангидрид, который необходимо полностью растворить. После этого доливается оставшаяся вода и аккуратно добавляется кислота. Весь раствор перемешивается.

Электролит необходимо выдержать в течение трёх с половиной часов под номинальным током.

Качество и долговечность покрытия из хрома зависят от правильной подготовки поверхности. Хромируемая поверхность должна быть очищена. Во время очистки с поверхности удаляется в первую очередь грязь, а также любые инородные тела. Для очистки можно воспользоваться как обычной наждачной бумагой, так и шлифовальной машинкой (в зависимости от степени загрязнения).

Кроме того, поверхность должна быть подвергнута обезжириванию. Для этого отлично подойдёт специальный раствор. Он включает: гидроокись натрия (150 грамм на литр), силикатный клей (5 грамм на литр) и кальцинированную воду (50 грамм на литр). Раствор нагревается до температуры 90 градусов по Цельсию. Изделие выдерживается в растворе в течение 20 минут.

Если поверхность покрыта большим слоем жира и грязи, время выдержки можно увеличить до часа.

Химическая металлизация своими руками в домашних условиях проходит следующим образом:

  1. Электролит необходимо нагреть до температуры 52 градуса по Цельсию и далее поддерживать такой температурный режим.
  2. В сосуд с предварительно закреплённым анодом необходимо поместить деталь с прикреплённым катодом и прогреть всё до уравнивания температур.
  3. Необходимо подать напряжение. Время осаждения может варьироваться от 20 минут до часа. Всё зависит от формы поверхности.
  4. Необходимо вынуть деталь и промыть её в дистиллированной воде, а затем высушить в течение 3 часов. Во время сушки поверхность не должна контактировать с грязью (в том числе её нельзя трогать руками даже в перчатках). Таким образом хромируются поверхности из стали, латуни и бронзы.

Особо стоит выделить хромирование пластика своими руками в домашних условиях. Хром на пластик необходимо наносить в хорошо проветриваемом помещении, так как подобный процесс запрещён жилым законодательством. Пластик в результате хромирования будет выглядеть более утончённо, и повысится его устойчивость к повреждениям.

Для такого вида хромирования применяется гальваническая кисть. Щетина диаметром около 25 миллиметров должна быть плотно обмотана свинцовым проводом. Она закрепляется с торца сосуда, имеющего цилиндрическую форму, заправленного электролитом. С другого конца прикрепляется диод. В электрической цепи используется понижающий трансформатор.

Совет

Его минус прикрепляется на хромируемую поверхность. Плюс направлен на анод диода, а катод диода должен быть подсоединён к щетиновой обмотке. Далее на обрабатываемую поверхность равномерными движениями наносится жидкость. Каждый её участок необходимо обработать кистью не менее 20 раз.

В конце элемент подвергается обработке и сушке, а грязь удаляется с помощью компрессора.

Особенности технологии

При выполнении подготовки необходимо учитывать, что полировка изделия перед хромированием должна выполняться качественно. Химические реагенты должны отмеряться в точных пропорциях. При приготовлении электролита допускается использовать химически чистую серную кислоту.

Хромовый ангидрид найти сложнее, поэтому придётся долго повозиться с его поисками.

  1. Блеск на покрытии неравномерный. Причиной может служить слишком высокая сила тока, подаваемого на анод и поверхность. Другая причина — некорректная температура электролита.
  2. Блеск отсутствует. Это обуславливается недостатком или избытком хромового ангидрида. Также причина может крыться в недостаточном количестве серной кислоты или в превышенном номинале рабочего тока.
  3. Появление коричневых пятен на поверхности. Вы однозначно превысили содержание хромового ангидрида в растворе. Также может сказаться нехватка серной кислоты.
  4. Появление мелких раковинок. Поверхность была некачественно отполирована, а также с неё не был удалён водород.
  5. Хромовое покрытие неравномерно. Такое возникает, если сила рабочего тока была превышена.
  6. Нанесённое покрытие слишком мягкое. В этом случает сила тока, наоборот, была занижена, а температура электролита не достигла нужных значений.
  7. Отслоение хромового покрытия. В этом случае имело место быть нестабильное напряжение, а поверхность была обезжирена не полностью. Температура электролита могла снизиться в процессе.

Итоги

Чтобы избежать вышеперечисленных дефектов, чётко следуйте инструкции по хромированию поверхностей в домашних условиях.

Пожалуйста, оцените этот материал!

(3

Источник: https://motorsguide.ru/tuning/hromirovanie

Ссылка на основную публикацию