Покрытие хромом – гальваническая обработка пластиковых частей автомобиля своими руками в домашних условиях и где купить оборудование для этого

Хромирование – особенности технологии и методов металлизации хромом + Видео

1 Особенности металлизации хромированием

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

Рекомендуем ознакомиться

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.

2 Технология хромирования металлов

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.

Гальваническое хромирование

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. 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.

Одновременное напыление серебра и восстановителя образует на обрабатываемой поверхности белоснежное зеркальное металлическое покрытие.

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.

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.

3 Гидрофобизация хромовых поверхностей

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.

tutmet.ru

Свойства и применение хромовых покрытий

Свойства и применение хромовых покрытий

В зависимости от назначения хромовые покрытия разделяют на декоративные и функциональные. Первые наносят в виде тонких (<1 мкм) слоев на грубом промежуточном подслое, а вторые наносят прямо на стальную или другую подложку. Толщина функциональных покрытий достигает нескольких миллиметров.

Декоративное хромирование имеет огромное применение в автомобильной промышленности и многих других областях техники, где к изделиям предъявляют высокие требования как с эстетической точки зрения, так и в плане коррозионной стойкости.

Функциональное хромирование применяется для покрытия инструмента, шаблонов, форм для отливки под давлением и других деталей, подвергаемых сильному механическому износу. Широкое применение имеет функциональный хром и при восстановлении изношенных деталей машин.

Ванны хромирования

Основной составляющей ванны для хромирования является хромовый ангидрид. Кроме того, необходим так называемый катализатор, которым в традиционных ваннах является серная кислота.

В соответствии с общим правилом содержание серной кислоты по отношению к содержанию хромового ангидрида должно быть в пределах 0,8-1,2 %. В среднем принимают 1 % и, следовательно, в ванне, содержащей хромовый ангидрид (250 г/л), должно быть серной кислоты 2,5 г/л.

Ванны для хромирования имеют очень малый катодный выход по току, в основном <20 % и низкую кроющую способность.

Ванна, содержащая хромовый ангидрид (400 г/л), имеет хорошую электропроводность и, следовательно, не требует такого высокого напряжения при хромировании, как ванны с меньшим содержанием хромового ангидрида. Она рекомендуется для декоративного хромирования изделий сложной формы. Недостатком такой (концентрированной) ванны является низкий выход по току, и, следовательно, она непригодна для функционального хромирования.

Кроме классических хромовых ванн с сульфатным катализатором разработан и ряд других, например, с катализатором, состоящим из солей двух кислот — серной и и кремнийфтористоводородной ограниченной растворимости, что полезно для оптимальной работы ванны. Применение этих ванн, называемых саморегулирующимися должно бы существенно облегчить проведение хромирования ввиду того, что отпадает необходимость аналитического исследования химического состава. Однако это не совсем так, к тому же еще выявились и такие недостатки как значительная агрессивность ванны, требующая очень тщательной изоляции стальных изделий, хромирующихся частично с учетом опасности поражения стали в не изолированных местах.

Работа с растворами хромового ангидрида сопряжена с многими трудностями, обусловленными токсичностью этого вещества и трудоемкой технологией очистки сточных вод.

Необходимость применения довольно высоких температур и тока большой плотности требует оборудования ванн для хромирования эффективной вытяжной системой. Даже ванны, не находящиеся под током, но при рабочей температуре, выделяют вредные для человеческого организма пары.

Второй проблемой являются материальные потери. Большое содержание хромового ангидрида влечет за собой значительные потери за счет уноса электролита из ванны с деталями. Ванны улавливания являются неизбежной необходимостью. Нередко применяют две промывки.

Рациональным способом снижения потерь материала является применение ванны с меньшим содержанием хромового ангидрида. Следует экспериментально установить, нельзя ли для данной продукции применять ванну с меньшим содержанием хромового ангидрида, например, 200 г/л.

Универсальная ванна, пригодная для технического и декоративного хромирования, содержит: хромовый ангидрид (250 г/л) и серную кислоту (2,5 г/л). Декоративные покрытия наносят при ~50°C и средней плотности тока 25 А/дм2, а функциональные покрытия — при 55-60°С и плотности тока 45-60 А/дм2.

Подготовка ванны хромирования.

Раствор электролита готовят в запасной ванне, футерованной изнутри поливинилхлоридом. В ванну вливают половину того количества деминерализованной воды, которое будет необходимо в рабочей ванне. В воду порциями добавляют хромовый ангидрид и перемешивают до полного его растворения. С этого момента возникает проблема, сколько следует добавить серной кислоты, так как введенный хромовый ангидрид уже содержит кислоту.

На хромовый ангидрид для гальванотехнических целей существует стандарт, в соответствии с которым в хромовом ангидриде серной кислоты должно быть не больше, чем 0,4 %. На хромовый ангидрид плавленный технический перечислены четыре сорта хромового ангидрида: S, I, II и III. Содержание серной кислоты не должно превышать для сорта S — 0,1 %, для сорта I — 0,4 %, для сорта II — 0,6 % и для сорта III — 0,8 %.

На каждой упаковке должна находиться надпись с обозначением сорта хромового ангидрида. Если потребитель не знает, каким хромовым ангидридом он располагает, он должен отправить пробу приобретенного товара на анализ. Если это невозможно, то надо подготовить ванну из хромового ангидрида, не добавляя сразу серной кислоты, лишь только сахар (1 г/л).

После нагрева до рабочей температуры проводят пробное хромирование изделий, покрытых блестящим никелем. Если на поверхности появляются радужные налеты, то это означает, что в ванне недостаток серной кислоты. Необходимо добавить на каждые 100 л ванны 25 см3 20 %-ной серной кислоты. После тщательного переметывания ванны возобновляют пробное хромирование, а если радужные налеты остаются и дальше, то необходимо добавить в ванну новую порцию кислоты. Эти операции повторяют до тех пор, пока радужный налет перестает появляться и начнет осаждаться нормальное хромовое покрытие.

Встречаются поставки хромового ангидрида, содержащие >1 % серной кислоты. Это проявляется в виде низкой кроющей способности хромовой ванны. Химический анализ покажет истинную концентрацию серной кислоты, избыток которой необходимо уменьшить, добавив ~2 г карбоната бария на каждый грамм серной кислоты. Более подробные сведения приведены при рассмотрении поддержания стабильности и регенерации хромовой ванны.

Декоративное хромирование

Традиционные ванны для декоративного хромирования в 1 л содержат ~400 г СгО3 и 4 г h3SO4, что связано прежде всего с высокой электропроводностью ванны, позволяющей достигать очень большой плотности тока при относительно невысоком напряжении. Высококонцентрированные ванны характеризуются также хорошей кроющей способностью изделий сложной формы. В них блестящее покрытие образуется уже при 35—40 °C и 15—20 А/дм2, что немаловажно.

Общая тенденция к экономии материалов и снижению степени загрязнения сточных вод требует применения ванн с меньшим содержанием хромового ангидрида. Во многих мастерских с успехом применяют универсальную ванну, содержащую хромовый ангидрид 250 г/л для функционального и декоративного хромирования. Для нанесения только декоративных покрытий можно использовать ванну, содержащую хромовый ангидрид 300 г/л и серную кислоту (3 г/л), что позволит работать при 40 °С, ~20 А/дм2. Уже само снижение температуры равнозначно экономии энергии.

Декоративные хромовые покрытия наносят преимущественно на блестящий никель сразу же после никелирования и тщательной промывки. Следует избегать длительных перерывов, приводящих к высыханию никелевого покрытия под воздействием воздуха и его пассивации. Пассивированный никель активируют катодной обработкой несколько минут в ванне для электролитического обезжиривания и краткой выдержкой в разбавленной серной кислоте. При хромировании никелевых покрытий, отполированных механическим способом, активация серной кислотой обязательна.

Перед погружением в ванну детали следует подогреть в воде с температурой ванны хромирования, так как на холодной поверхности осаждается матовое покрытие. Некоторые работники без горячей промывки погружают изделие в ванну для хромирования при выключенном токе, ожидая, пока не нагреется поверхность изделий. Такой порядок хромирования допустим лишь при функциональном хромировании, когда предварительное анодное травление предупреждает пассивацию, но при декоративном хромировании передержка изделий без тока может привести к пассивации. При хромировании медных и латунных изделий, отполированных до высокой степени чистоты, предварительный нагрев в воде необходим, так как нагрев в самой ванне хромирования приводит к матовой поверхности.

Плотность тока при декоративном хромировании достигает 15—20 А/дм2, а температура 40—50 °С. Самые эффективные параметры выбираются экспериментально. В начале хромирования изделий сложной формы подают ток значительной плотности, чтобы наложить слои хрома в углубленных местах, а через несколько секунд уменьшают постепенно плотность тока до минимального значения. Следует учитывать, что начальный сильный удар током может привести к пригару покрытия в местах, находящихся близко от анодов, а поэтому параметры этого удара следует определить экспериментально.

В соответствии с основами гальванотехники следовало бы выбирать плотность тока в зависимости от величины поверхности одной загрузки. Предпосылка на первый взгляд очень простая, но в случае изделий сложного профиля подсчет поверхности затруднен.

На промышленных предприятиях этим занимаются конструкторские или технологические бюро, но в ремесленных мастерских гальваник должен рассчитывать лишь на собственную сообразительность и зрительную память, четко фиксировать показания вольтметра и амперметра, помнить требуемые значения и со временем он будет довольно неплохо обходиться без трудоемкого подсчета поверхности. Однако при серийном производстве необходимо вычислить поверхность всей загрузки, учитывая и неизолированные поверхности подвесок.

Функциональное хромирование

Целью функционального хромирования является придание поверхности металлического изделия специальных физических или химических свойств, например, большой твердости, износостойкости, сопротивления воздействию некоторых химических веществ и т. д.

Хром наносится преимущественно на стальную подложку, обработанную механически и термически. Твердость хромового покрытия полезна при очень мягкой подложке. Если твердость материала подложки невозможно повысить, то хромовое покрытие должно быть настолько толстым, чтобы самостоятельно противодействовать механическим нагрузкам.

Режущий инструмент покрывают тонкими (5—10 мкм) слоями. На самом острие хромовое покрытие сошлифовывается. Толщина хромового покрытия на формах для пластмасс 10—25 мкм. Использованные калибры покрывают избытком хрома по толщине и затем сошлифовывают до заданного размера. Подобным образом поступают с изношенными деталями машин.

Хромовые покрытия можно без труда наносить на стали и сплавы меди многих марок. Стальные детали твердостью HRC 40 перед хромированием следует термически обрабатывать для снятия внутренних напряжений. Температура 1—2 ч нагрева достигает 180—200 °С. Для обезжиривания стали применяют общеизвестные щелочные ванны. Углеродистые и молибденовые стали обезжиривают на аноде, а хромоникелевые и быстрорежущие стали — химическим способом. Часто применяют старый и апробированный метод обезжиривания в венской извести.

Химическое, а также и электролитическое обезжиривание производятся на изделиях еще перед выполнением добавочных операций, таких как изолирование, монтаж вспомогательных анодов, экранов и т, д., так как остатки обезжиривающих растворов ванн, остающиеся в щелях вспомогательных устройств отрицательно влияют на качество хромовых покрытий.

Поверхность, не подлежащая хромированию, покрывается химически стойким лаком, который, однако, при длительном хромировании не пригоден. Эффективным способом является обмотка изделий поливинилхлоридом или свинцовой фольгой. Этот последний способ оправдан в том случае, когда фольга служит в качестве добавочного катода, предупреждающего рост дендритов, на границе сталь—фольга.

Если в изделиях, предназначенных для хромирования, имеются отверстия, не подлежащие хромированию, то их следует заполнить свинцовыми пробками или пробками из пластмассы. Резина непригодна для этого, так как она растворяется в хромовой кислоте.

Низкая кроющая способность ванны хромирования требует применения точно продуманных подвесок и соответственно отформованных анодов. Неравномерная толщина покрытия, рассмотренная более подробно в гл. 1, проявляется особенно заметно в случае функционального хромирования. На ребрах и выступах, не защищенных соответствующими экранами, покрытие нарастает в виде толстого дендритного слоя. Без вспомогательных анодов углубленные места покрываются с трудом.

Острые ребра всегда склонны к образованию на них больших наростов, вот почему ребра необходимо закруглять, очевидно, с согласия конструкторов. Кроме того, необходим вспомогательный катод со свинцовой или алюминиевой проволокой. Катод не должен быть очень удален от ребра, так как в этом случае проволока покрывается хромом настолько сильно, что препятствует его осаждению на покрываемой поверхности.

Умение наиболее эффективно выбирать оборудование при техническом хромировании достигается за счет долголетней практики, в первую очередь, под наблюдением хорошего специалиста, а затем за счет самостоятельных идей, не всегда приводящих к желаемому результату, но дающих ценные указания на будущее. Важно поддержание ванны в надлежащем состоянии, так как в плохой ванне даже хороший специалист не достигнет хороших результатов.

Стальные изделия для хромирования (укрепленные на подвесках с соответствующими вспомогательными катодами, экранами и добавочными анодами) подвешивают в рабочей ванне и, не включая тока, ожидают, пока они не нагреются до температуры ванны. Затем переводят переключатель тока в положение, соответствующее соединению изделия с анодом и источником тока, и включают выпрямитель для так называемого анодного травления. При U = 6 В травление длится ~30 с. После травления необходима выдержка в несколько секунд, чтобы пузырьки кислорода, скопившиеся на поверхности изделий во время анодного цикла, оторвались, а затем можно включить катодный ток. В течение первых пяти минут подается так называемый ударный ток при напряжении 8 В, после чего напряжение постепенно снижают до получения силы тока, соответствующей данной поверхности.

Чугунные изделия очищают вручную (лучше всего смесью извести с пумексом) и без травления помещают в хромовую ванну. Вначале плотность тока поддерживают большой (80—100 А/дм2), а после нескольких минут ее постепенно уменьшают до 40—60 А/дм2.

Медные и латунные изделия нельзя выдерживать в хромовой ванне без тока, так как они подвергаются травлению, следовательно, их следует предварительно подогреть в горячей воде и загружать в ванну под током.

Эксплуатация ванн хромирования

Эксплуатация ванн хромирования на первый взгляд очень проста, однако доставляет порой много забот. Значительным облегчением была бы возможность аналитического исследования состава ванны, однако не каждая мастерская имеет соответствующую лабораторию.

Содержание основного компонента в ванне — хромового ангидрида постепенно уменьшается по следующим причинам: из-за нерастворимости анодов хром вырабатывается из ванны; электролит уносится из ванны изделиями, поступающими на промывку; значительные количества электролита уносятся вентиляционным устройством. Суммарные потери очень велики, и необходимо через определенное время пополнять ванну хромовым ангидридом.

Если окажется, что необходима добавка хромового ангидрида, то возникают такие же затруднения, как и при составлении ванны, а именно неопределенность в отношении загрязнения хромового ангидрида серной кислотой. Простой, но не дешевый способ заключается в осаждении серной кислоты карбонатом бария и добавлении очищенного таким образом хромового ангидрида в ванну без опасения превышения концентрации серной кислоты. Если это невозможно, то необходимо периодически восполнять недостаток хромового ангидрида, наблюдая одновременно при работе ванны, нет ли избытка серной кислоты.

Концентрация серной кислоты влияет на работу ванны для хромирования. Химический анализ является наилучшим показателем правильного или неправильного соотношения между серной кислотой и хромовым ангидридом. (Опытный работник гальванической мастерской, однако, может больше рассказать, исходя из собственных наблюдений).

Бронзовые и радужные налеты на поверхности хромированных изделий свидетельствуют о малой концентрации серной кислоты, и, следовательно, добавлять ее необходимо малыми порциями вплоть до исчезновения налета, одновременно доливая концентрированную серную кислоту: 10 см3 на 100 л ванны. Перед доливкой кислоты следует, соблюдая осторожность, разбавить дистиллированной водой в отношении 1 : 5. После каждой добавки кислоты ванну перемешивают и проводят пробное хромирование.

При функциональном хромировании на поверхности покрытий могут возникнуть мелкие углубления или наросты в виде песчинок. Серную кислоту следует добавлять как рекомендовано выше.

Избыток серной кислоты ухудшает кроющую способность ванны, приводит к снижению катодного выхода по току и к появлению матовых пятен на поверхности деталей. Визуально избыток кислоты проявляется по дискретному проявлению пены, вследствие сильного газовыделеиия на поверхности изделия.

Избыток серной кислоты нейтрализуют карбонатом бария. На каждый грамм серной кислоты требуется ~2 г карбоната. Его добавляют порциями в виде водяной кашицы к горячей ванне при постоянном перемешивании и включенной вентиляции. Следует помнить, что карбонат бария реагирует медленно и часть его остается в ванне, приводя к дальнейшей нейтрализации серной кислоты в виде сульфата бария. На практике следовало бы вводить карбонат бария малыми порциями и наблюдать при этом, как улучшается работа ванны.

Могут однако быть определенные затруднения с приобретением карбоната бария, необходимого для устранения избытка кислоты. В таких случаях можно поступить следующим образом. Из рабочей ванны отливают определенное количество раствора и взамен доливают дистиллированную воду с растворенным в ней хромовым ангидридом в количестве, необходимом для поддержания нормальной концентрации рабочей ванны. Можно предположить, что хромовый ангидрид настолько сильно загрязнен серной кислотой, что вместо улучшения ситуации может наступить ее ухудшение. Единственным советом является применение хромового ангидрида с известным химическим составом.

Отлитый из рабочей емкости (ванны) раствор можно использовать для побочных целей, например, для травления сплавов меди после доливки в него серной кислоты (~10 см3/л).

Для правильной работы ванны следует соблюсти соответствующее соотношение между поверхностью анода и поверхностью загружаемых изделий. Поверхность анодов должна быть в полтора раза больше. Если обстоятельства заставляют применять меньшие аноды, например, при хромировании внутренних поверхностей труб, то со временем в ванне накапливается избыточное количество трехвалентного хрома, что значительно ухудшает качество покрытий: они становятся матовыми, шероховатыми и хрупкими при одновременном ухудшении кроющей способности ванны.

Малое количество трехвалентного хрома (5 г/л) полезно влияет на работу ванны, кроме того, при составлении новой ванны добавляют сахар, который приводит к восстановлению шестивалентного хрома до трехвалентного. Сахар растворяется в воде и в таком виде доливается в ванну малыми порциями при постоянном перемешивании, так как ванна разогревается. Иногда вместо сахара применяют денатурат, но эта замена не полезна для работы хромовой ванны.

Снижение концентрации трехвалентного хрома — довольно трудоемкая операция. На анодных штангах оставляют полный комплект анодов, а на катодную вешают несколько стальных прутков. Плотность катодного тока должна достигать ~60 А/дм2, анодного — <10 А/дм2, а температура ванны ~60 °С. Переработка ванны длится от нескольких до десятков часов. С целью исключения этой длительной операции следует заботиться о стабилизации оптимальных условий хромирования ежедневно, т. е. поддерживать отношение поверхности анодов к поверхности загрузки ~2 : 1.

О загрязнении хромовой ванны избыточным трехвалентным хромом можно судить по цвету ванны. Очень темная окраска раствора, отобранного в стеклянный сосуд, свидетельствует о превышении концентрации вредного вещества и о необходимости регенерации ванны.

Вопрос о загрязнении ванны для хромирования примесными металлами выглядит иначе, чем в случае других ванн. Ванна для хромирования выдерживает без больших осложнений загрязнения железом, медью и цинком даже при нескольких (10—20) граммах на литр. Это не означает, что можно безнаказанно и постоянно допускать рост концентрации примесных металлов, тем более, что для устранения этих загрязнений не существует простых способов.

Ванна загрязняется хлоридами, когда для нее используют водопроводную воду из городской сети или такой водой доливают испарившуюся часть ванны. Немалый также вклад привносит и промывная вода, поступающая с изделий, погружаемых для хромирования.

Хлориды сужают область блеска и могут способствовать травлению металла подложки. Они служат также причиной чрезмерной коррозии анодов или свинцовой обкладки ванны. Хлориды можно удалять, добавляя в ванну оксид серебра, что не окупается, так как значительно дешевле было бы разбавить ванны дистиллированной или деминерализованной водой.

Окончательная обработка хромированных изделий

После выгрузки из ванны для улавливания большие и тяжелые изделия остаются еще теплыми и поэтому их промывают в теплой воде, так как очень холодная вода могла бы привести к возникновению трещин в хромовом слое.

После демонтажа подвесок изделие обычно уже охлаждено и его можно ополаскивать в проточной холодной воде. Пятна засохшего раствора ванны смывают 5 %-ным карбонатом натрия.

При функциональном хромировании выделяется значительное количество водорода, проникающего в покрытие и даже в подложку. Это вызывает так называемую водородную хрупкость.

С целью устранения водорода применяют 2—4 ч выдержку при 180—200 °С в печи или ванне с веретенным маслом. Не следует помещать хромированные изделия в уже нагретую до 200 °С печь, а начинать нагрев нужно со значительно более низкой температуры, например, с 60 °С, постепенно повышая температуру до заданной и только с этого момента надо отсчитывать время выдержки.

Термическая обработка — очень важная операция, оказывающая большое влияние на шлифование хромового слоя. При восстановлении деталей машин их обычно хромируют с избытком и, следовательно,возникает необходимость шлифования с целью получения заданных размеров.

Шлифование хромового слоя должен выполнять специалист по механической обработке хрома, так как неправильное выполнение этой операции может привести к шелушению покрытия, в результате чего необходимо полное удаление хрома и повторение всего процесса заново, а повторное хромирование более сложно.

Аноды для хромирования

Для хромирования применяют нерастворимые аноды, из сплава свинца с оловом или сурьмой. Чистый свинец менее пригоден, так как он более склонен к покрытию толстой и плохо проводящей пленкой хромата свинца. В гальванических мастерских, занятых хромированием, применяют преимущественно сплав PbSb7, содержащий 7 % Sb.

Форма анода влияет на его работу в ванне. Лучшими являются круглые или овальные аноды, которые однако необходимо отливать самостоятельно. При необходимости применяют плоские аноды шириной ~50 мм и толщиной 10—15 мм. Тонкие и широкие аноды с технической точки зрения невыгодны, так как на их задней поверхности трудно получить анодный ток, необходимый для поддержания анода в активном состоянии.

Закрепление анода на штанге имеет существенное значение. Часто применяемый способ, заключающийся в загибке анода и навешивании на штанге не обеспечивает хорошего прохождения тока. К аноду следует прочно припаять крюк из медной полосы шириной ~30 мм и толщиной 6—8 мм с резьбой под винт для прижима его к плоской токовой штанге. Полезно покрыть соединение химически стойким лаком.

Новые аноды следует формовать следующим образом. На катодную штангу навешивают стальные полосы, включают ток, добавляют напряжение до 5 В, а на анодных штангах размещают аноды один за другим, повышая постепенно напряжение до 8 В. В этих условиях проводят электролиз в течение часа, что достаточно для образования слоя диоксида свинца черно-бронзового цвета, характерного для анодов, работающих нормально.

Если на анодах образуется желтый налет, то его следует устранить, сначала смягчая в 25%-ном растворе поваренной соли, в течение ночи, затем, устраняя шлам стальными щетками. При сухой очистке анодов образуется очень вредная для человеческого организма пыль. Очищенные аноды, как и новые, обрабатывают током под большим напряжением.

В случае длительного перерыва в работе, например, по случаю отдыха, аноды следует вынуть из ванны, промыть и протереть волосяной щеткой, высушить и оставить на воздухе. Во время более коротких перерывов в работе, например, в течение ночи, изъятие анодов обременительно, поэтому их оставляют в ванне, а перед началом хромирования активируют, т. е. работают ~30 мин.при напряжении 8 В после навешивания на катодной штанге стальных листов или прутков.

Вспомогательные аноды изготовляют из легкоизгибаемого тонкого свинцового листа или свинцовой проволоки. Иногда вспомогательные аноды изготовляют из стали или никеля, но они служат один раз, так как сильно травятся во время электролиза.

Снятие хромовых покрытий

Широко применяемый способ снятия хрома заключается в химическом его растворении 50 %-ной НСl при 30—35 °С.

Тонкие декоративные покрытия, осажденные на блестящем никеле, растворяются очень быстро, о чем свидетельствует прекращение выделения газовых пузырьков. После промывки никелированные изделия можно хромировать заново.

Более толстые покрытия функционального хрома удаляют в соляной кислоте под контролем, так как чрезмерно длительная выдержка в кислоте может привести к глубокому травлению стальной подложки.

Электролитический метод анодного удаления хрома состоит в обработке в ванне, содержащей NaOH (100—150 г/л), при 20—30 °С, 4—6 В и катодах из стали.

Если ванна для анодного удаления хрома загрязнена хлоридами, что часто наблюдается при использовании водопроводной городской воды, то нарушается гладкость стальной подложки, особенно при удалении толстых функциональных покрытий.

Для удаления декоративного хрома на никелевом подслое анодная обработка непригодна, так как приводит к пассивированию никеля. В некоторых мастерских хромовые покрытия удаляют в промышленной ванне для хромирования, навешивая хромированные изделия на анодную штангу. Эта технология нежелательна, так как хром растворяется в виде трехвалентного металла и после определенного времени ухудшает работу хромовой ванны.

vskproekt.ru

Хромирование в Москве, покрытие хромом, химическая металлизация

Технология хром

Химическая металлизация – это технология нанесения на любые твердые поверхности и предметы покрытия «хром», «зеркало» и «золото» при помощью процесса химического хромирования. С помощью установки для Хим металлизации и реактивов вы можете хромировать пластик, металл, стекло, керамику и прочее, получая металлическое покрытие с отличными эксплуатационными качествами. Декоративное покрытие хромом является абсолютно устойчивым и не боится воздействия внешних факторов (солнце, вибрация, кёрхер, воздух высокого давления, не отлетает при порезах). Низкая себестоимость расходных материалов и доступность обучения технологии позволяет любому желающему пройти обучающие курсы, приобрести оборудование и научится самостоятельной работе, запуску собственного бизнеса. Так как на сегодняшний день высокая востребованность услуги металлизации обусловлена огромными возможностями технологии и ее широкой популярностью у населения! Предлагаем и Вам ознакомится с этим увлекательным процессом!

Подробнее >

Хромирование. Металлизация

Отзывы покупателей

Прошел обучение в Фьюжн Технолождис в этом году. Уже запустился и начал работать! Выдумывать особо ничего не стал, все сделал как по бизнес-плану. А начинающим совет, если не получается что-то, не трате время, а сразу звоните в тех-поддержку, ребята помогут! Всем удачи!
— Ринат Габулов

Приобрел установка для химической металлизации и реагенты для хромирования. Все в качестве, спасибо! Порадовала надежная упаковка и бесплатная доставка. Как только сдам свои заказы, закажу у Вас еще химию. Чувствую, мало взял!)
— Дмитрий Николаев

Спасибо Фьюжн Текнолоджис за качественную работу по хромированию моего мотоцикла. Старый-добрый ИЖ теперь и не узнать. А Хром светится за километр! Теперь вот мою своего железного коня каждый день!
— Сергей Прохоров

fusion-chrome.ru

Гальваническое хромирование: классификация, оборудование, проведение

Чтобы придать металлическим поверхностям блеск, улучшить внешний вид, их подвергают хромированию. Эта технология наиболее популярна в автомобилестроении. Она необходима не только для улучшения вида, но и повышения прочности заготовки. Среди наиболее эффективных технологий обработки специалисты выделяют гальваническое хромирование.

Гальваническое хромирование

Суть процесса

Хромирование — технологический процесс металлизации изделий хромом. Благодаря ему улучшаются технические характеристики материала, укрепляются поверхностные слои.

Главные достоинства процедуры:

1. Основание восстанавливается, становится более прочным. Повышается показатель износоустойчивости.
2. Закрываются трещины, не превышающие по толщине 1 мм.
3. Грязь, пыль хуже липнут к хромированной поверхности.
4. Улучшаются декоративные качества обработанных деталей.

Изделие погружается в ванную с хромовой кислотой, через которую пропускается напряжение. Обрабатываемая заготовка выполняет роль катода. Пассивными анодами являются стенки емкости, дополнительные пластины, которые изготавливаются из сплава сурьмы с оловом.

Многие начинающие автолюбители сравнивают хромирование с никелированием, пытаются найти отличия, путаются в преимуществах, недостатках. Покрытие на основе никеля лучше только по внешнему виду. Показатели прочности, износоустойчивости у него гораздо хуже.

Хромированный диск (Фото: Instagram / funchrome)

Классификация

Покрытие хромом может проводиться несколькими способами:

1. Гальванический. Бывает двух типов — диффузным, электролитическим. Первый вариант подразумевает нанесение хрома с помощью гальванической кисти. Электролитический тип подразумевает применение раствора хромового ангидрида, в который погружается обрабатываемая заготовка.
2. Вакуумный. Заготовки помещаются в вакуумную камеру, в которую подаются пары хрома, которые оседают на металлические поверхности, создавая защитный слой.
3. Химический. Технология не требует применения электрического тока. Смесь для обработки готовят из лимоннокислого натрия, фосфора, едкого натрия, уксусной ледяной кислоты.
4. Каталитический способ. Его можно отнести к химической обработке. На поверхность деталей наносится рабочий состав, не содержащий кислот. Он состоит из серебра в щелочном растворе аммиака. Дополнительно применяется восстановитель — гидразин или формалин.
5. Термохромирование. Изделия нагревают, покрывают рабочей смесью — хромом в порошке или феррохромом.

Необходимое оборудование

Инструменты и оборудование:

1. Источник постоянного тока с возможностью регулировки выходного напряжения. Обработку деталей малого размера допустимо проводить при использовании зарядного устройства для мобильных телефонов.
2. Гальваническая ванна. Должна изготавливаться из термоустойчивого пластика или стекла. Главное условие — устойчивость к высоким температурам.
3. Термометр — необходим для контроля температуры при проведении рабочего процесса.
4. Нагревательный элемент. Лучший вариант — тэн из керамики. Нагреватель должен выдерживать длительное воздействие кислот.

Для обработки нужно устанавливать не менее двух гальванических ванн, чтобы постоянно не менять реактивы в одной емкости.

Гальваническая ванна (Фото: Instagram / galvaprom)

Как правильно подготовить изделие к процедуре?

Качество гальванического хромирования зависит от подготовки рабочих поверхностей. Этапы:

1. Очистка от грязи, налета, ржавчины. Для этого применяется наждачная бумага, угловые шлифовальные машинки.
2. Обезжиривание поверхностей кальцинированной водой. Для изготовления средства необходимо смешать 1000 мл простой воды с 50 мл кальцинированной. К готовой жидкости добавить 5 г силикатного клея, 0,15 кг гидроокиси натрия. Тщательно перемешать и нагреть смесь.

Детали погружаются в жидкость для обезжиривания на 20 минут.

Проведение

Хромирование в домашних условиях должно выполняться с соблюдением ряда правил, техники безопасности. Изначально необходимо подготовить оборудование, сделать рабочую смесь — электролит. Инструкция по изготовлению:

1. Купить большую емкость с дистиллированной водой. Необходимое количество жидкости перелить в емкость для нагревания. Разогреть до 60°C.
2. Добавить 250 г хромового ангидрида (на 1 литр воды). Тщательно перемешать.
3. Перелить жидкость в гальваническую ванну.
4. Добавить 2,5 грамма серной кислоты.

Чтобы выровнять плотность электролита, необходимо пропустить через нее номинальный ток, выдержать жидкость в темном помещении 24 часа.

Для гальванического хромирования необходимы 3 элемента:

1. Анод — в качестве этого элемента выступает обрабатываемая заготовка. Нельзя допускать, чтобы анод касался катода.
2. Катод — изготавливается из олова со свинцом или чистого свинца. Представляет собой металлическую пластину, которая по площади должна превышать анод.
3. Электролит — рабочий состав, без которого невозможно осуществить хромирование.

Процесс хромирования:

1. Разогреть электролит до 52°C.
2. Заготовку поместить в гальваническую ванну.
3. Подать рабочее напряжение. Деталь должна обрабатываться до 1 часа. Чем сложнее форма, тем дольше проводится обработка.

После проведения рабочего процесса деталь сушится 3 часа. К ней нельзя прикасаться руками.

Процедура гальванического хромирования (Фото: Instagram / galvaprom)

Техника безопасности

Чтобы не навредить своему организму, следует соблюдать технику безопасности:

1. Перед хромированием нужно наладить вентиляцию, убрать из рабочей зоны горючие смеси.
2. При приготовлении электролита, рабочем процессе использовать защитные перчатки, очки, респиратор.
3. Купить специальные пакеты для химических отходов, в которые нужно упаковывать остающийся мусор после обработки.
4. Помещение должно быть очищено от любой органики. В противном случае предметы будут испорчены.

Врачи рекомендуют смазывать внутреннюю часть носа ланолином с вазелином. Компоненты смешиваются в пропорции 1:2. Это поможет защитить организм от воздействия вредных испарений.

Гальваническое хромирование применяется в разных сферах промышленности. С его помощью восстанавливается внешний вид изделий, улучшаются их технические характеристики. Обработку можно провести в домашних условиях, но важно правильно смешивать химические компоненты.

metalloy.ru

Технология хромирования (покрытия хромом), метод нанесения химической металлизации от Fusion Technologies

Подготовка деталей, образцов для химической металлизации

Главный принцип подготовки изделия перед хромированием заключается в том, что бы поверхность изделия сделать максимально гладкой, т.е. если растворы нанести на матовую поверхность, то и серебро будет матовым, а если на глянцевую, то поверхность после серебрения будет зеркальной. После лакировки изделия, его требуется высушить.

Газопламенная обработка поверхностей

Газопламенная обработка поверхности проводится для улучшения адгезии базового лака и серебряного покрытия. Отлакированную и хорошо высушенную деталь обрабатывают пламенем горелки. При этом на поверхности образуются специальные полярные молекулы, которые имеют хорошую адгезию с серебром. Можно использовать обыкновенную газовую горелку на пропане. Единственное условие, что бы при этом пламя не давало копоти. В случае невозможности работы с пламенем, данный этап можно исключить.

Обезжиривание загрязненной лакированной поверхности

Обезжиривание поверхности требуется при переделке изделия вследствие плохой огневой обработки или загрязнении поверхности детали. Обычные способы обезжиривания, такие как протирка спиртом или растворителем в этом случае не подходят. Требуется химическое обезжиривание. 

Приготовление химических реактивов

Приготовление химии. Химические реактивы поставляются в концентрированном виде. Их необходимо разбавлять дистиллированной водой.

Важно! При приготовлении и использовании дистиллированной воды необходимо замерить показания солемером, допустимое значение 0,04.

Активирование поверхности

Распылять активатор можно на любом расстоянии от поверхности. Если поверхность после огневой подготовки хорошо смачивается, то можно распылить активатор и просто подождать минуту, пока он адсорбируется (прилипнет) на поверхности. 

Промывка поверхности

Поверхность промывается от излишков активатора, используется исключительно дистиллированная вода. Если в эту воду попадет вода проточная, то весь процесс промывки только испортит поверхность.

Нанесение серебряного слоя

После промывки не допуская высыхания поверхности, немедленно приступают к нанесению зеркального слоя. Нанесение тонкого слоя серебра. Среди всех металлов серебро отличается самой высокой отражательной способностью 98%. 

Промывка поверхности

После окончания процесса металлизации необходимо сразу тщательно промыть поверхность дистиллированной водой. Промывать следует не только лицевую часть, но желательно и оборотную

Сушка серебряного слоя

Сдувать воду следует по следующему принципу – круглые детали «от центра к краям», плоские детали «сверху вниз», а объемные детали «сверху вниз и вращая». Если капелька воды высыхает, то в этом месте образуется белое пятнышко. Затем в течение суток происходит сушка.

Нанесение адгезионного грунта

Нанесение адгезионного грунта является одним из ключевых этапов. Этот грунт обеспечивает сцепление серебряного покрытия и финишного лака.

Финишная лакировка

В состав финишного лака добавляется специальные красители – тонеры для придания цветовых оттенков — золота, меди, хрома и прочих цветов.

fusion-chrome.ru

Хромирование — это… Что такое Хромирование?

Декоративное хромирование мотоцикла.

Хромирование — диффузионное насыщение поверхности стальных изделий хромом, либо процесс осаждения на поверхность детали слоя хрома из электролита под действием электрического тока.

Слой хрома может наноситься для декоративных целей, для обеспечения защиты от коррозии или для увеличения твердости поверхности.

Описание процесса

Твердое хромирование

Деталь, подвергаемая хромированию, как правило, проходит через следующие шаги:

• Очистка для удаления сильных загрязнений.
• Тонкая очистка, для удаления следов загрязнений.
• Предварительная подготовка (варьируется в зависимости от материала основы).
• Помещение в ванну с насыщенным раствором и выравнивание температуры.
• Подключение тока и выдержка до получения нужной толщины

Используемые при хромировании реагенты и отходы процесса чрезвычайно токсичны, в большинстве стран этот процесс находится под строгим регулированием.

Промышленное применение

В промышленности хромирование используется для снижения трения, повышения износостойкости, повышения коррозионной стойкости. Этот процесс обеспечивает повышенную устойчивость стали к газовой коррозии (окалиностойкость) при температуре до 800 °C, высокую коррозионную стойкость в таких средах, как вода, морская вода и азотная кислота. Хромирование сталей содержащих свыше 0,3-0,4 %С, повышает также твёрдость и износостойкость. Твердость хрома составляет от 66 до 70 HRC. Толщина хромового покрытия обычно составляет от 0.075 до 0.25 мм, но встречаются и более толстые, и более тонкие слои. Поверхностные дефекты при хромировании усиливаются и поверхность подлежит последующей обработке, так как хромирование не дает эффекта выравнивания.^[1]

Хромирование используют для деталей паросилового оборудования, пароводяной арматуры, клапанов, вентилей патрубков, а также деталей, работающих на износ в агрессивных средах.

Технология

Типичными являются следующие растворы для хромирования:

1. Шестивалентный хром, чей основной ингредиент — хромовый ангидрид.
2. Трехвалентный хром, чей основной ингредиент — Сульфат хрома или хлорид хрома. Ванны с трехвалентным хромом используются довольно редко из-за ограничений, накладываемых на цвет, яркость и толщину покрытия.^{[источник не указан 1248 дней]}

Типичное содержание ванны с шестивалентным хромом:

Ограничения

После того, как шестивалентный хром в 90-е годы ХХ века был признан канцерогеном, в различных странах началась разработка методик его замены. Так, в США и Канаде начала работу Hard Chrome Alternetive team, HCAT. В 2003 году была принята и в 2006 году вступила в силу директива RoHS, которая существенно ограничила применение хромирования в Европе. Результатом стала замена хромирования на другие способы обработки, например, высокоскоростное газопламенное напыление во многих применениях.

См. также

Литература

• Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева Материаловедение. — М.: Машиностроение, 1990.

Примечания

1. ↑ Degarmo, E. Paul; Black, J T. & Kohser, Ronald A. (2003), «Materials and Processes in Manufacturing» (9th ed.), Wiley, с. 793, ISBN 0-471-65653-4 .

dic.academic.ru

Хромирование: польза, технологии, риски. Статья

ПРОДУКЦИЯ   Внимание! Если Вы обнаружили ошибку на сайте, то выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

8 (800) 200-52-75 (495) 366-00-24 (495) 504-95-54 (495) 642-41-95 (800) 200-52-75 (495) 366-00-24 (495) 504-95-54 e-mail: [email protected] Нихром Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Фехраль Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Нихром в изоляции Продукция Цены Стандарты Статьи Фото Титан Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Вольфрам Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Молибден Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Кобальт Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Термопарная проволока Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Провода термопарные Продукция Цены Стандарты Статьи Фото Никель Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Монель Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Константан Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Мельхиор Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Твердые сплавы Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Порошки металлов Продукция Цены Стандарты Статьи Фото Нержавеющая сталь Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Жаропрочные сплавы Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Ферросплавы Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Олово Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Тантал Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Ниобий Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Ванадий Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Хром Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото Рений Продукция Описание Цены Стандарты Статьи Фото В современной промышленности широко применяется хромирование — насыщение поверхности металлических или других изделий атомами хрома. Такая обработка получила распространение благодаря многочисленным достоинствам, которые приобретают хромированные предметы. Каковы они? По каким технологиям выполняется хромирование? Какие изделия можно обрабатывать? Развёрнутые ответы — в этой статье. Свойства хрома и покрытых им предметов Хром (Cr) — 24-й элемент периодической системы Менделеева. В чистом виде он представляет собой голубовато-белый металл, имеющий характерный металлический блеск. На воздухе хром пассивируется — на его поверхности появляется плотная плёнка, защищающая его от коррозии и потемнения. Учёные применили это свойство на практике — они разработали технологии хромирования, позволяющие покрыть предметы тонким слоем хрома, придать им эффектный блеск и сделать стойкими к негативным внешним воздействиям. Изделия, обработанные хромированием, приобретают сразу несколько заслуживающих внимания свойств, в числе которых: привлекательный внешний вид; высокая твёрдость; нечувствительность к коррозии; износостойкость; жаропрочность. Типы покрытий из хрома Хромовые покрытия, наносимые на изделия, по назначению делятся на функциональные и декоративные. Функциональные покрытия из хрома повышают механическую и коррозионную стойкость форм, инструментов, элементов клапанов, частей паросилового оборудования, валов полиграфических машин и других деталей, работающих под нагрузкой. Они замедляют их износ и увеличивают срок их службы. Такие покрытия, толщина которых достигает нескольких миллиметров, наносятся на изделия из стали, титана, алюминия, иных металлов и сплавов. Рисунок 1. Хромирование бытовых приборов. Декоративные покрытия из хрома придают изделиям привлекательный блеск и, как и функциональные, защищают их от коррозии. Их наносят на видимые детали кузовов автомобилей, полотенцесушители, смесители и иные сантехнические изделия, статуэтки и многие другие предметы, которые должны эффектно выглядеть. Толщина декоративных хромовых покрытий невелика — как правило, она варьируется от 0,2 до 0,7 мкм. Во многих случаев хром наносится не на материал изделия, а на предварительно созданный подслой из никеля и меди. Рисунок 2. Покрытие из хрома в сантехнике. Электролитическое хромирование Перед обработкой изделие тщательно очищают, полностью удаляя с него загрязнения. После этого переходят к хромированию по той или иной технологии. Большое распространение получила электролитическая обработка. Очищенную деталь помещают в кислотоупорный резервуар с водяной рубашкой, наполненный электролитом — как правило, на основе шестивалентного хрома. В состав электролита входят серная кислота и хромовый ангидрид строго определённой плотности. На следующем этапе задаётся необходимая температура электролита и обрабатываемого изделия. От неё зависит, каким будет результат: при температуре около 50°С на детали образуется красивое декоративное покрытие из хрома; при температуре 55-60°С получают прочное, коррозионно- и износостойкое функциональное покрытие. В конструкцию резервуара входят аноды, изготовленные из свинца с добавлением сурьмы или олова. С их помощью через электролит пропускают постоянный электрический ток определённой плотности: при 25 А / кв. дм выполняют обработку изделий в декоративных целях; при 60 А / кв. дм получают функциональное покрытие из хрома. Ток, протекающий через электролит, запускает процесс электролиза. В жидкой смеси серной кислоты и хромового ангидрида выделяются катионы хрома. Они осаждаются на поверхности обрабатываемого изделия, образуя покрытие с требуемыми свойствами. Слой хрома, образующийся на деталях при электролизе, хрупок. Чтобы сделать его прочнее, изделия в некоторых случаях подвергают длительной термической обработке при температуре приблизительно 200°С. Диффузное хромирование Обрабатываемая деталь и смесь для металлизации, состоящая из феррохрома и шамота, помещаются в печь. В ней они нагреваются до высокой — варьирующейся от 700 до 1400 — температуры. Атомы хрома, выделяющиеся из смеси, диффундируют (проникают) в поверхностный слой изделия, формируя прочное и долговечное покрытие. Чтобы реакция шла быстрее, используют хлористый аммоний, образующий активные летучие соединения хрома. Вакуумное хромирование У этой технологии есть ещё одно название — PVD-процесс. Она применяется для создания покрытий на алюминиевых изделиях. Обрабатываемую деталь и металлический хром помещают в вакуумную камеру. Здесь металл нагревается до температуры, при которой начинается его испарение. Атомы хрома оседают на защищаемой поверхности. Слой, который они образуют, в большинстве случаев тонкий и непрочный, поэтому его дополнительно покрывают лаком. Химическое хромирование Эта технология применима для обработки как металлических изделий, так и предметов из диэлектриков. В первую очередь обрабатываемую поверхность тщательно очищают и обезжиривают. При необходимости на ней создают дополнительный слой — например, из меди. Резервуар заполняют водным раствором для хромирования, содержащим соли хрома. Жидкость нагревают до определённой — как правило, равной 80°С — температуры. Обрабатываемое изделие помещают в резервуар и выдерживают в нём несколько часов. В ходе хромирования из раствора солей восстанавливается хром, который затем оседает на поверхности детали, формируя на ней защитный слой. В последнюю очередь обработанное изделие промывают и просушивают. Во многих случаях покрытие из хрома, получаемое химическим методом, имеет недостаточную прочность. Для её увеличения изделие подвергают термической обработке при высокой — как правило, варьирующейся от 300 до 400°С — температуре. Происходит диффузия атомов хрома, и созданное покрытие прочно соединяется с материалом детали. Гидрофобизация Чтобы сделать покрытие из хрома максимально стойким к коррозии, выполняют его гидрофобизацию. Хромированные поверхности обрабатывают растворами солей жирных кислот. На изделии адсорбируются молекулы используемого соединения, при этом покрытие становится гидрофобным — значительно уменьшается его смачиваемость водой и растворами на её основе. Капли, попадающие на обработанное изделие, легко стекают с него — вероятность появления очагов коррозии резко уменьшается. Существующие риски и их устранение Многие процессы, протекающие при хромировании, опасны для человека и окружающей среды. Так, при электролитической обработке используются агрессивные жидкости, способные причинить вред даже в разбавленном состоянии. Реактивы, применяемые при химическом хромировании, образуют токсичные испарения. Существует риск проникновения ядовитых соединений хрома в сточные воды. Для нейтрализации перечисленных угроз принимается комплекс мер: персонал использует индивидуальные средства защиты — специальную одежду, перчатки, фартуки, респираторы, очки; с сотрудниками проводят инструктаж по технике безопасности; в помещениях организуют эффективную вентиляцию; сточные воды подвергают тщательной очистке с целью обезвреживания токсичных соединений хрома. Учёные разрабатывают технологии, способные стать альтернативой хромированию и уменьшить или полностью устранить перечисленные риски. Одной из них стало скоростное газоплазменное напыление, которое разработали в ответ на ограничение хромирования, введённое в Европе директивой RoHS в 2003 году.

www.metotech.ru