РазноеТехнология хромирования деталей – гальваническая обработка пластиковых частей автомобиля своими руками в домашних условиях и где купить оборудование для этого

Технология хромирования деталей – гальваническая обработка пластиковых частей автомобиля своими руками в домашних условиях и где купить оборудование для этого

Содержание

Хромирование — Википедия

Декоративное хромирование мотоцикла

Хроми́рование — 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[1].

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.

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.

[2]

Хромирование деталей пар трения, работающих в жёстких условиях (поршневые кольца, зеркало цилиндра ДВС), как показала практика, требует создания покрытия с порами сравнительно крупного размера, способными удерживать масло. Без этого противоизносные и противозадирные свойства покрытия даже хуже, чем у нехромированной детали. Для расширения естественных канальцев на поверхности покрытия используется кратковременное электрохимическое травление обратным током (деталь-анод).

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

Чёрное хромовое покрытие, полученное в ванне специального состава (не путать с декоративной виниловой плёнкой), отличается большим светопоглощением в сочетании с гладкостью и используется там, где необходимо отсутствие бликов (оптические приборы, автомобильные детали в поле зрения водителя и т.п.)

В отдельных случаях хромирование применяется для ремонта деталей путём наращивания сопрягаемой поверхности в случае прослабленной посадки. В настоящее время может использоваться как «гаражная» или «холодная» альтернатива плазменному напылению металла, аналогичного материалу детали.

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 3798 дней]

Типичное содержание ванны с шестивалентным хромом:

Нарушение состава и температуры ванны легко приводит к разнообразным дефектам покрытия (пятна, матовость, отслаивание), разрушению свинцовой футеровки ванны. При превышении плотности тока на краях и углах деталей могут образовываться наросты-дендриты разнообразной формы — «сувениры из гальванического цеха».

Нанесение хрома на самопассивирующиеся металлы (алюминий, титан) затруднено и требует тщательной предварительной очистки травлением или производится по подслою другого металла (медь, никель). Может потребоваться подключение источника тока до помещения детали в ванну.

Хромирование стали по подслою улучшает антикоррозионные свойства покрытия, перекрывая естественные микропоры хрома; в то же время подслой никеля образует с хромом гальваническую пару и может корродировать сам по себе вплоть до отслаивания хрома. Для закрытия пор хрома может применяться насыщение поверхности плёнки лаками или маслами, в том числе при повышенной температуре или под вакуумом.

Полученный на деталях слой хрома, как правило, сравнительно хрупок, и для улучшения его свойств может применяться термообработка в виде длительной выдержки при температуре порядка 200°C.

Электролитическое хромирование пластмасс производится по предварительно напылённому или осаждённому слою другого металла, например, меди.

После того, как шестивалентный хром в 90-е годы XX века был признан канцерогеном, в различных странах началась разработка методик его замены. Так, в США и Канаде начала работу Hard Chrome Alternаtive 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.

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

Технологический процесс хромирования

Технологические операции при ремонте (восстановлении) деталей хромированием выполняют в следующей последовательности.

Механическая обработка. Поверхности деталей, подлежащие хромированию, шлифуют до выведения следов износа и получения необходимой геометрической формы.

Промывка деталей в органических растворителях и протирка ветошью. В качестве растворителей применяют бензин, керосин, трихлорэтан, бензол и др.

Монтаж деталей на подвеску. Необходимо следить, чтобы детали одинаково отстояли от поверхности анода. Ванну следует загружать однородными деталями, укрепленными на одинаковых подвесках. Подвески и контакты должны быть изготовлены из одинаковых материалов. Контактные крючки рекомендуется изготавливать из бронзы и меди. В качестве материала для подвесок, применяют сталь, сечения подвесок рассчитывают, исходя из плотности тока 0,7… 1,0 А/мм2. Ежедневно аноды очищают от окислов и налета электролита.

Обезжиривание. Рекомендуется применять электролитическое обезжиривание в растворе следующего состава: едкий натр (NaOH)—30… 50 г/л; кальцинированная сода (iNa2C03)—25…30 г/л и жидкое стекло (Na2Si03) — 10 … 20 г/л.

Температура электролита — 60… 70°, плотность тока — 5….15 А/дм2. Время выдержки на катоде — 2… 3 мин, а на аноде — 1…2 мин. После обезжиривания детали сначала промывают горячей водой (60… 80°), а затем холодной. Обезжиривание считается законченным, если после промывки вода равномерно смачивает поверхность. После обезжиривания производится изоляция1 поверхностей, не подлежащих хромированию. Для изоляции можно применять перхлорвиниловый лак, лак АК-20, целлулоид,, винипласт, плексиглас, хлорвиниловые трубки или хлорвиниловую» изоляционную ленту.

Декапирование — это процесс обработки деталей в хромовом* электролите, состоящем из 100 г хромового ангидрида (СгОз) и 2…3 г серной кислоты (H&SO4) на 1 л воды.

Декапирование (травление) стальных деталей проводят в течение 30… 90 с при плотности тока 25… 40 А/дм2. А для деталей из серого чугуна лучшие результаты, в смысле прочности сцепления, достигаются при плотности тока 20… 25 А/дм2 и продолжителыюсти декапирования 25… 30 сек. Температура электролита во всех случаях должна быть 55… 60 °С.

Процесс хромирования. После анодного декапирования детали загружают в ванну хромирования и прогревают их при выключенном токе в течение 5… 6 мин, а затем дают полный ток согласно режиму хромирования. При хромировании чугунных деталей вначале в течение 3… 5 мин дают «толчок тока» при плотности, в 2…2,5 раза превышающей выбранную по режиму. Колебания температуры электролита могут быть в пределах ±1 °С. Не допускаются перерывы тока в процессе электролиза, так как они вызывают отслаивание хромового покрытия. Продолжить процесс после перерыва тока можно, если хромируемую поверхность подвергнуть анодному травлению при плотности тока 25… 30 А/дм2 в течение 30… 40 с, а затем изменить направление тока. В этом случае осаждение хрома следует начинать при катодной плотности тока 20… 25 А/дм2 и постепенно увеличивать до нормальной.

Аноды для хромирования изготавливают из чистого свинца или сплава, состоящего из 92…93% свинца и 7… 8% сурьмы. Аноды из чистого свинца в большей степени покрываются нерастворимой и непроводящей пленкой хромовокислого свинца, чем аноды из сплава свинца и сурьмы. В большинстве случаев аноды изготавливают плоскими и цилиндрическими. При хромировании деталей сложной конфигурации очертания анода определяются формой катода. Расстояние между анодами и деталями рекомендуется делать 30… 35 мм, но не более 50 мм. Расстояние деталей от днища ванны должно составлять не менее 100… 150 мм, а от верхнего уровня электролита — не менее 50… 80 мм. Уровень электролита должен быть ниже верхних кромок ванны на 100…150 мм. При завешивании деталей в ванну необходимо, чтобы все участки анодов были одинаково удалены от противоположных участков катода. При этом толщина слоя хрома откладывается равномерно по всей поверхности детали.

Глубина погружения анодов и деталей (катодов) в ванну должна быть одинаковой, так как при различной глубине на краях хромируемых деталей образуются утолщения, искажающие форму. Скорость осаждения слоя хрома при плотности тока 40… 100 А/дм2 составляет 0,03… 0,06 мм/ч.

По окончании процесса хромирования детали выгружают из ванны и вместе с подвесками промывают в холодной воде (в сборнике электролита) 15… 20 с. Окончательно детали моют в холодной проточной воде.

Обработка после покрытия. Промытые и очищенные от изоляции детали иногда подвергают термической обработке при температуре 150—200°С в течение 2…3 ч, а затем механической.

Для шлифования применяют круги мягкие или средней твердости с размером зерна от 60 до 120. Шлифование ведут при интенсивном охлаждении жидкостью и при скорости круга 20…30.м/с и выше. Скорость вращения детали—12…20 м/мин.

Режимы электролиза. Процесс осаждения хрома и свойства хромовых покрытий зависят от режима, при котором осаждается хром на поверхности металла, т. е. от катодной плотности тока и температуры электролита. Наиболее ясное представление о примерных границах режимов электролиза, обеспечивающих получение серого, блестящего и молочного осадков хрома, дает диаграмма плотности тока и температуры (DK—t), изображенная на рисунке 19.

Серый осадок хрома появляется на катоде при низких температурах электролиза (35…50 °С) и широком диапазоне плотностей тока. Осадки блестящего* хрома обладают высокой твердостью (6000… 9000 Н/мм2), высокой износостойкостью и меньшей хрупкостью.


Рис. 19. Зоны хромовых осадков.

Молочный хром получается при более высоких температурах, электролита (выше 70 °С) и широком интервале плотностей тока. Молочные осадки отличаются пониженной твердостью (4400..-6000 Н/мм2), пластичностью и повышенной коррозионной стойкостью.

Пористое хромирование. Пористое хромирование применяется при ремонте деталей, работающих на трение в паре с различными металлами и сплавами при высоких удельных давлениях и окружных скоростях или при повышенных температурах. К таким деталям относятся гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания, коленчатые валы и др.

Пористые хромовые покрытия можно получать механическим,, химическим и электрохимическим способами.

При механическом способе на поверхность детали до хромирования наносят углубления в виде пор или каналов. Такую подготовку обеспечивают накаткой специальным роликом, дробеструйной обработкой и другими способами. После хромирования воспроизводятся неровности, полученные при подготовке.

Химическим способом получают пористость путем травления поверхности в соляной кислоте.

Наибольшее распространение получил электрохимический способ получения пористого хрома. Этот способ заключается в анодной обработке хромированных деталей в электролите того же состава. В зависимости от режимов хромирования пористость хромовых покрытий бывает двух типов — канальчатая и точечная.. При ремонте гильз цилиндров, втулок, коленчатых валов и подобных им деталей применяется канальчатый тип пористости. Такук> пористость и наименьший износ в условиях трения можно получить при хромировании в электролите, состоящем из 250 г Сг03 и 2,5 г h3S04 на 1 л воды, при температуре электролита ¦60+1 °С и катодной плотности тока 55… 60 А/дм2. Травление ведут при плотности анодного тока 35 …45 А/дм2 в течение 8 мин в том же электролите.

Точечная пористость образуется при хромировании в универсальном электролите при плотности тока 45… 55 А/дм2 и температуре 50… 55 °С. Анодную обработку проводят так же, как и при канальчатой пористости, т. е. при плотности тока 35… 45 А/дм2 в течение 8 мин.

Хромирование в саморегулирующемся электролите. В последнее время разработан новый хромовый электролит, называемый скоростным саморегулирующимся, его состав: хромовый’ ангидрид — 225… 300 г/л, кремнефтористый калий — 20 г/л и сернокислый стронций — 6 г/л.

В таком электролите выход по току при хромировании составляет 17… 22%. Саморегулирующимся он назван потому, что при электролизе в нем автоматически поддерживается необходимая концентрация анионов, вводимых в хромовый электролит. Это происходит в результате избыточного количества труднорастворимых солей кремнефтористого калия и сернокислого стронция, растворимость которых изменяется в зависимости от концентрации хромового ангидрида и температуры электролита.

Чтобы получить износостойкое покрытие в саморегулирующемся электролите, рекомендуют соблюдать следующие режимы хромирования: плотность тока 50… 100 А/дм2, температура электролита 45… 55°С. Молочные осадки можно получить при температуре электролита 55… 70 °С и плотности тока 20… 35 А/дм2. Микротвердость покрытий из саморегулирующегося электролита составляет 3000… 13 000 Н/мм2.

Недостаток такого электролита — сильное взаимодействие его со сталью и другими металлами, в результате чего происходит растравливание обрабатываемых поверхностей. Поэтому загружать детали в ванну необходимо только при включенном токе. Аноды для хромирования в саморегулирующемся электролите рекомендуется применять из сплава: 90% свинца и 10% гост олово. Чтобы приготовить саморегулирующийся электролит, в ванне хромирования растворяют нужное количество хромового ангидрида и доливают воду до рабочего уровня. Предварительно хромовый ангидрид подвергают анализу на содержание серной кислоты, которую удаляют из электролита путем добавления в него углекислого бария или стронция. На 1 г серной кислоты вводят 2,2… 2,3 г углекислого бария или 1,53 г углекислого стронция. После осаждения серной кислоты в электролит вводят нужное количество сернокислого стронция и кремнефтористого калия и нагревают до температуры 50…60°С. Нагревание длится 15… 16ч при периодическом перемешивании через каждые 2… 3 ч. После этого электролит готов к эксплуатации.

Корректируют электролит путем систематического добавления хромового ангидрида. Вместе с хромовым ангидридом вводят углекислый стронций. Кремнефторид калия и сернокислый стронций в количестве 1 г/л добавляют, когда поверхность отхромированных деталей приближается к 1 м2.

Контроль хромовых покрытий. В производственных условиях качество покрытий следует проверять внешним осмотром и замером размеров хромированных поверхностей. При внешнем осмотре необходимо обращать внимание на блеск, отслоение и плотность осадка, равномерность и отсутствие шелушения и другие видимые дефекты. Дефекты покрытий получаются в результате неисправностей в работе ванн хромирования, например отслаивание покрытия возникает в результате недостаточного обезжиривания и декапирования, а также при наличии перерывов тока в процессе хромирования. Шелушение осадков появляется при недостаточном контакте детали с подвеской или при повышенной плотности тока. Неравномерное покрытие может быть при образовании пленки хроматов свинца на анодах, недостатке серной кислоты, избытке трехвалентного хрома. Во избежание перечисленных выше дефектов, необходимо откорректировать электролит и устранить другие неполадки в работе ванн хромирования.

Оборудование. Схема расположения оборудования участка восстановления деталей хромированием приведена на рисунке 20.

Источники тока — выпрямители с напряжением 12 В ВАКГ-12/6-3000, ВАГГ-12/600М, ВАС-600/300 и другие, а также низковольтные генераторы АНД 500/250, 750/375, 1000/500, 1500/750. Ванны для гальванического участка изготавливают из листовой стали толщиной 4… 5 мм. Облицовка для ванн промывки и обезжиривания не требуется. Внутреннюю поверхность ванны хромирования облицовывают свинцом.


Рис. 20. Расположение оборудования
на участке восстановления
деталей хромированием:
1 — выпрямитель; 2 — электрощитг;
3 — ванна для электрохимического обезжиривания;
4 — ванна для горячей промывки;
5 — ванна для холодной промывки;
6 — ванна для декапирования;
7 — ванна для хромирования;
8 — ванна для улавливания электролита;
9 — шкаф сушильный; 10— стеллаж ремфонда;
11 — электротельфер;
12 — сборник-нейтрализатор;
13 — стол для монтажа и демонтажа.

Материалы. Ориентировочный расход материалов в граммах на 1 дм2 восстановленной поверхности для средней толщины покрытия 0,1 мм при хромировании в универсальном электролите приведен в таблице 13.

Себестоимость восстановления 1 дм2 поверхности хромированием в универсальном электролите при толщине покрытия 0,1 мм ориентировочно составляет 44,8 коп., 0,2 мм — 52,0 коп., 0,3 мм—-58,6 коп.

Электролитическое железо имеет светло-серый цвет, обладает достаточно высокой твердостью и износостойкостью. Химический состав электролитического железа зависит от состава исходных материалов, используемых при электролизе.

При обычном осаждении с применением стальных растворимых анодов содержание примесей в покрытиях находится в пределах: 0,035 …0,06% С; 0,03 …0,05% S; 0,05 …0,01% Р, 0,0009… 0,023% Si; до 0,01% Мп.

В электролитических осадках железа имеются также примеси таких металлов, как Mg, Со, Ni и другие, обусловленные содержанием этих металлов в анодах и электролитах. Кроме этого, электролитическое железо содержит значительное количество водорода, выделяющегося на катоде вместе с железом. Атомный вес железа 55,85 г. Электрохимический эквивалент 1,042 г/А-ч.

Составы электролитов. На ремонтных предприятиях наибольшее распространение для железнения получили горячие хлористые электролиты, состоящие из двух компонентов: хлористого железа и соляной кислоты. В ремонтной практике чаще всего применяют четыре вида хлористых электролитов, отличающихся концентрацией железа.

Малоконцентрированный электролит содержит 200 …250 г/л хлористого железа (FeCl2-4h30). При температуре 60… 80 °С и плотности тока 30… 50 А/дм2 электролит обеспечивает получение плотных, гладких мелкозернистых осадков железа с твердостью 4500… 6500 Н/мм2, толщиной 1,0… 1,5 мм. Выход железа по току составляет 85… 95%. Скорость осаждения железа равна 0,4… 0,5 мм/ч на сторону. Электролит допускает колебание кислотности при электролизе от 0,8 до 1,5 г/л, которое незначительно отражается на механических свойствах покрытий. Недостатком этого электролита является постепенное увеличение концентрации железа в процессе электролиза в результате несоответствия между скоростью растворения анодов и скоростью осаждения железа на катоде, что вызывает затруднения при обслуживании ванны железнения.

Среднеконцентрированный электролит оптимальной концентрации содержит 300…350 г/л хлористого железа (FeCl2-4h30). Катодный выход железа из этого электролита при температуре 75 °С и плотности тока 40 А/дм2 составляет 96%. В этом электролите анодные и катодные выходы железа по току становятся примерно одинаковыми, концентрация железа остается почти неизменной и электролит длительное время по концентрации железа не требует корректировки. В настоящее время этот электролит нашел широкое применение на ремонтных предприятиях.

Среднеконцентрированный электролит содержит 400 …450 г/л хлористого железа. Электролит используется для восстановления деталей, имеющих достаточно высокие износы и сравнительно невысокую твердость. Электролит дает возможность получать гладкие плотные покрытия толщиной до 2 мм и твердостью 2500… 4500 Н/мм2. Электролит также находит применение для восстановления посадочных отверстий в корпусных, деталях.

Высококонцентрированный электролит содержит 600… 680 г/л хлористого железа. Электролит при температуре 95… 105°С и плотности тока 5…20 А/дм2 позволяет получать мягкие (120… 200 кг/мм2), вязкие покрытия толщиной 3… 5 мм..

Электролиты более высокой концентрации рекомендуется применять в случаях, когда к восстанавливаемым деталям не предъявляются повышенные требования по твердости рабочих поверхностей.

За последнее время разработаны холодные электролиты, позволяющие применять более высокие плотности тока и обеспечивающие высокую производительность процесса.

Хлористый марганец МпС12-4Н20 Аскорбиновая кислота Двухлористое железо FeCl2-4h30 Хлористый марганец МпС12-4Н20 Хлористый калий КС1 (или) NaCl Аскорбиновая кислота Двухлористое железо FeCl2*4h30 Сернокислое железо FeS04*7h30 Двухлористое железо FeCl2-4h30 Метилсульфатное железо Fe (Ch4OSO3) 2*4Н20

Хлористые электролиты без добавок, приведенные в таблице* позволяют получать качественные износостойкие покрытия толщиной 0,6… 1,0 мм и обеспечивать восстановление широкой номенклатуры изношенных деталей до нормальной работоспособности и номинальных размеров. Электролит, в состав которого» входят двухлористое железо и йодистый калий, обеспечивает по-пучение качественных осадков, железа’ при условии применения асимметричного переменного тока.

Присутствие аскорбиновой кислоты в электролитах позволяет вести электролиз в широких пределах значений pH от 1,8 до 6,0, что значительно упрощает регулирование кислотности электролита. Электролит, состоящий из двухлористого железа и метил-сульфатного железа, по сравнению с хлористым менее агрессивен и более устойчив к окислению. Покрытия, полученные из этого электролита, имеют меньшее количество трещин, обладают более равномерной структурой.

Приготовление и корректирование электролита. Для приготовления хлористого электролита используют двухлористое железо (Fe€l2-4h30).

Соляная кислота (НС1) применяется в виде водного раствора разной концентрации с плотностью от 1,14 до 1,20. Приготовление электролита производится в следующем порядке. В ванну заливают проточную или дистиллированную воду комнатной температуры и добавляют соляную кислоту из расчета 0,5 г/л воды. В подкисленную воду засыпают двухлористое железо, выдерживая требуемую концентрацию, и перемешивают до полного растворения. После растворения двухлористого железа электролит должен отстояться в течение 1 … 2 ч, пока не примет светло-зеленый цвет. Затем электролит проверяют на кислотность. Нормальная кислотность должна быть pH 0,8… 1,2. При необходимости добавляют недостающее количество кислоты в соответствии с ее плотностью, приведенной ниже.

Плотность кислоты, г/см3 1,14 1,15 1,16 1,17 1,18 1,19 1,20 Количество кислоты, г/л 20 19 18 17 16 15 14 Количество кислоты, см*/л……. 18 16,6 15,5 14,6 13,6 12,6 11,6

Приготовленный таким образом электролит следует проработать током при плотности 30 А/дм2 и соотношение поверхностей анодов и катодов Sa : SK = 2 : 1 в течение двух часов.

Удельный вес электролита (плотность) г/см8 1,12 1,15 1,17 1,20 1,23 1,26 1,29 1,32 1,35
Концентрация железа, г/л … 200 260 300 350 400 450 500 550 600.
Контроль кислотности электролита можно осуществлять с помощью индикаторной бумаги «Рифан» с pH 0,3 …2,2 или потенциометров ЛПУ-01, ЛПМ-60.

Хромирование деталей из металла в домашних условиях

Для улучшения декоративных свойств металлические детали можно хромировать. Технология широко применяется в автомобильной промышленности, ряде иных сфер хозяйства. Хромирование деталей требуется и для защиты изделий от повреждений, улучшения их физических качеств. Этот метод обработки металла имеет ряд иных достоинств и преимуществ.

Покрытие деталей хромом своими рукамиПокрытие деталей хромом своими руками

Необходимость хромирования

Под хромированием металла понимают процесс металлизации хромом для улучшения поверхностных свойств и характеристик элементов. При хромировании происходит диффузное насыщение хромом различных поверхностей из стали. Обработка хромом допустима и в отношении АВС пластика, алюминия, латуни, силумина.

Покрытие хромом автомобильных деталейПокрытие хромом автомобильных деталей

Покрытие хромом придает внешнему виду деталей более красивый вид, облагораживает их. Хромовый слой обеспечивает оригинальный цвет «металлик», литые диски автомобиля, отражатели фар, запчасти мотоциклов, сувениры или предметы интерьера для дома начинают выглядеть более эстетично.

Прочие достоинства хромирования:

  1. Защита. Нанесение слоя хрома помогает повысить стойкость изделий к перепадам температур, увеличивает коррозионную и эрозионную устойчивость, снижает подверженность механическим повреждениям. Детали становятся сверхтвердыми (950 – 1100 единиц по соответствующей шкале), поэтому меньше реагируют на химическое повреждение, не окисляются.
  2. Восстановление. Срок службы основания серьезно повышается, крупные и мелкие детали становятся очень стойкими к износу. При низкой глубине износа хромирование полностью восстанавливает изделие (например, у валов и втулок закрываются трещинки до 1 мм глубиной).
  3. Отражательные качества. Некоторые элементы автомобиля хромируют для повышения различимости в темноте. Отражение улучшает декоративные качества техники.
  4. Чистота. Хромирование изделий защитит их от грязи и пыли, поскольку предотвращает прилипание различных загрязнений.

Хромирование улучшает отражающие свойства предметовХромирование улучшает отражающие свойства предметов

По сравнению с никелированием хромирование имеет меньше недостатков: стоимость услуг ниже, покрытие будет более твердым и прочным. Применение никеля выигрывает лишь по декоративным качествам, так как поверхность становится еще эстетичнее.

к содержанию ↑

Сфера применения хромирования

Полностью описать все области и сферы, где используется технология, сложно. Хромирование незаменимо в мебельной промышленности, хромом обрабатывают фурнитуру, отделочные элементы. Методика популярна в производстве сантехники — элемент наносят на внешнюю и внутреннюю поверхность труб, ванн, раковин, используют для покрытия ручек, смесителей.

В автомобильной промышленности технология применяется для изготовления:

  • накладок и отражателей;
  • алюминиевых дисков;
  • элементов кузова;
  • поршней;
  • компрессионных колец;
  • роликов и осей.

Покрытие хромом алюминиевых дисков автомобиляПокрытие хромом алюминиевых дисков автомобиля

Хромирование применяется при выпуске резины, пластмассы (хром наносят на каландровые валы и пресс-формы), разного измерительного инструмента. Материалом покрывают те элементы, которые сильно трутся между собой, чтобы повысить их износостойкость.

к содержанию ↑

Технология хромирования

Существуют разные способы хромирования, некоторые вполне можно применять в домашних условиях, имея соответствующее оборудование.

Гальванический метод хромирования

Гальваническое хромирование деталей — самый популярный метод, ведь все действия можно осуществить своими руками. Гальваника предполагает помещение деталей в специальный раствор с определенным составом, откуда под воздействием волн (солитонов) электрического тока атомы хрома будут осаждаться на поверхность. Имея нужный набор приспособлений для хромирования, можно самостоятельно создать высококачественное покрытие путем гальванизации.

к содержанию ↑
Электролитический метод хромирования

Одна из разновидностей гальваники. При использовании электролиза трех- или шестивалентный хром придает изделию нужный «металлический» вид. При применении трехвалентного элемента основным веществом раствора выступает хромовый ангидрид. Использование шестивалентного хрома отличается от предыдущего метода наличием в составе раствора сульфата хрома.

Электролитический способ хромирования металлических деталейЭлектролитический способ хромирования металлических деталей

При проведении электролитического хромирования дисков или иных деталей важно строго соблюдать пропорции компонентов. В противном случае защитный слой быстро отслоится либо на нем будут пятна, неодинаковая матовость и недостаточный глянец.

к содержанию ↑
Диффузионный метод хромирования

Напыление хрома производится при помощи гальванической кисти. В домашних условиях такой метод более предпочтителен, ведь мастеру не потребуется использовать ванну. Особенно рекомендуется выполнять методику для деталей из алюминия, углеродистой стали, сплавов с кремнием.

Химическое хромирование

Применение химических реактивов помогает восстановить хром из его солей. В случае использования химии электрический ток не потребуется. Обычно в качестве реагентов берут соединения фосфора, лимоннокислый натрий, уксусную ледяную кислоту, едкий натр 20 %.

Перед нанесением реагентов детали покрывают слоем меди. После окончания работ промывают заготовки в воде, сушат, полируют (изначально предметы имеют тусклый серый цвет).

Химическое хромирование изделийХимическое хромирование изделий

к содержанию ↑
Каталитический метод хромирования

Подвид химического хромирования черных или цветных металлов, предполагающий нанесение на деталь жидкости без кислот в составе. Технология безопасна для человека и помогает создать оригинальные, необычные эффекты.

Каталитическое хромирование можно применять в отношении обычных и гибких изделий (при электролизе последнее невозможно, покрытие отслоится).

Обычно в качестве реагента берется серебро в щелочном растворе аммиака, а как восстановитель — формалин или гидразин. Применение серебра делает деталь молочной с зеркальной поверхностью.

к содержанию ↑

Вакуумное хромирование

Технология принадлежит к химической металлизации и имеет еще одно название — PVD-процесс. Дает конденсацию паров хрома на поверхности детали после помещения ее в специальную вакуумную камеру. В этой установке при отрицательном давлении хром нагревается до температуры испарения, потом оседая как туман на изделии.

Хромирование изделий в вакуумной камереХромирование изделий в вакуумной камере

Расчет давления, срока хромирования будет зависеть от степени износа детали, вида материала. После вакуумного хромирования толщина металлического слоя минимальная, поэтому деталь сверху покрывают специальной краской из баллончика или лакируют.

к содержанию ↑

Термохимическое хромирование

Применяют средства в порошках, состоящие из шамота, феррохрома. Методика аналогична таковой при химическом хромировании, только изделие в процессе будет подвергаться нагреванию.

Хромирование своими руками

Чтобы произвести ремонт изделий с результатом не хуже, чем по ГОСТ, важно точно соблюдать последовательность работ, подготовить нужное оборудование.

Подготовка рабочего места

Для соблюдения мер безопасности, дабы не надышаться вредными, токсичными веществами, нужно произвести детальную подготовку помещения для хромирования.

Следует выполнить такие действия:

  1. Обеспечить хорошую вентиляцию. Если работы проводятся в гараже, открыть двери, в иных помещениях создать принудительное вентилирование.
  2. Купить и применять средства индивидуальной защиты — очки, респиратор, перчатки из резины или латекса, фартук, спецодежду.
  3. Приготовить плотные пакеты для утилизации отходов производства, которые могут быть очень едкими, вредными.
  4. Убрать из помещения любую органику, так как при контакте с парами соединений хрома она портится.
  5. Непосредственно перед работой смазать полость носа смесью вазелина и ланолина 2:1.

Подготовка рабочего места для покрытия деталей хромомПодготовка рабочего места для покрытия деталей хромом

к содержанию ↑

Помещение, инструменты для хромирования

Для гальванизации нужно приготовить такие инструменты и приспособления:

  1. Ванна гальваническая. Это может быть любая стеклянная, пропиленовая, полиэтиленовая емкость, годится эмалированный таз, для хромирования малых предметов — обычные банки из стекла. Выбранную емкость надо поместить в деревянный ящик, имеющий изнутри утепление стеклотканью и слоем минеральной ваты. К емкости нужна плотно прилегающая крышка.
  2. Устройство для нагрева электролита. Лучше всего для этой цели подойдет керамический ТЭН (трубчатый электронагреватель), который не разрушится от контакта с химическими веществами. Можно применить любой иной подходящий подогреватель.
  3. Электроды. В качестве анода при хромировании послужит свинцовая пластина, которую кладут в емкость, в роли катода выступит держащий деталь зажим. При размещении в таре деталь не должна касаться ее краев.
  4. Градусник со значениями до +100 градусов Цельсия.

Профессионалы применяют для хромирования специальное оборудование — ванны, электроустановки, мойки и сушки, системы вентиляции. Даже при использовании «домашних аналогов» в емкости будут происходить те же химические процессы, поэтому результат будет приближен к промышленному.

Набор для хромирования в домашних условияхНабор для хромирования в домашних условиях

к содержанию ↑

Источник питания

Для нанесения хрома потребуется верно выбранный элемент питания. Годится заземленный источник постоянного тока, напряжение которого регулируется в пределах 1,5 – 12 В, максимальный ток — 20 А. Чтобы отрегулировать мощность, источник должен быть снабжен реостатом.

Состав и метод подготовки электролитов

Для осаждения хрома потребуется вскипятить и охладить воду либо купить дистиллированную. На каждый литр воды берут 250 г хромового ангидрида, 2 – 2,5 г серной кислоты. Удельная плотность последней должна составлять 1,84 г/куб. см.

Способ приготовления электролита для хромирования таков:

  1. Наполнить емкость водой на ½. Температура жидкости должна составить + 60 градусов.
  2. Осторожно насыпать хромовый ангидрид, перемешать до растворения.
  3. Влить воду до заполнения ванны.
  4. Добавить кислоту.
  5. Выдержать электролит 3,5 часа под действием номинального тока, что поможет выровнять плотность.

Приготовление электролита для гальванической металлизацииПриготовление электролита для гальванической металлизации

В результате цвет жидкости должен стать темно-коричневым. После она отстаивается 24 часа в прохладном помещении, затем используется по назначению.

к содержанию ↑

Подготовка поверхности

От тщательности подготовительных мероприятий будет зависеть срок эксплуатации готового покрытия и его внешний вид. Вначале деталь нужно очистить, помыть, удалить любые загрязнители. Для более качественного очищения можно воспользоваться наждачкой с мелким зерном или шлифовальной машинкой. Важно, чтобы краска, лак, ржавчина были полностью удалены.

Подготовка деталей для хромированияПодготовка деталей для хромирования

После чистки деталь следует обезжирить. Берут кальцинированную воду (50 г кальцинированной воды разводят в литре воды), добавляют 150 г гидроокиси натрия, 5 г силикатного клея. Количество раствора можно при необходимости увеличить, сохраняя пропорции. Все компоненты нагревают до +90 градусов, выдерживают в средстве деталь 20 минут. Время можно увеличить до 1 часа, если изделие сильно загрязнено.

к содержанию ↑

Хромирование

Процесс хромирования прост, протекает согласно следующим этапам:

  1. Подогреть готовый, отстоявшийся электролит до +52 градусов, после держать такую температуру постоянно.
  2. В емкость, где уже установлены анод и катод, положить деталь, подогреть до получения указанной температуры.
  3. Подать напряжение, выдержать изделие 20 – 60 минут в зависимости от формы, типа изгибов.
  4. Достать изделие, промыть дистиллированной водой.
  5. Посушить деталь не менее 3 часов, полностью исключив загрязнение, касание руками.

Хромирование пластмассовых изделий проводится с еще большей осторожностью. Выделяющиеся пары очень токсичны, поэтому металлизировать пластик в жилых помещениях запрещено.

В процессе применяется гальваническая кисть со щетиной 25 мм диаметром, которую обматывают свинцовым проводом. Кисть крепят на торец сосуда, в котором налит электролит. Со второго конца закрепляют диод, в цепи применяют понижающий трансформатор. Плюс трансформатора направляют на анод диода, щетиновую обмотку соединяют с катодом. Равномерно наносят раствор на деталь, проходя по каждой зоне около 20 раз. Затем изделие сушат 3 часа.

к содержанию ↑

Возможные дефекты и их причины

Нередко при металлизации возникает такой эффект, как наводороживание — повышается показатель содержания водорода в хромированной стали. Из-за подобной проблемы снижаются прочность, пластичность металла вследствие изменения его кристаллической решетки. Причины наводороживания стали разнообразны, чаще всего это связано с повышением температуры в процессе гальванизации.

Прочие неприятности, которые могут случиться при хромировании изделий:

  1. Неравномерность блеска. Случается при высокой силе тока, который подается на анод. Полностью блеск может отсутствовать при малом или слишком большом количестве хромового ангидрида, превышении объема серной кислоты.
  2. Коричневые пятна. Если на детали имеются такие дефекты, норма ангидрида в растворе сильно завышена либо не хватает серной кислоты.
  3. Мягкость покрытия. Причина — низкая сила тока во время гальванизации или снижение температуры воды.
  4. Быстрая отслойка хрома. Причина — плохое обезжиривание перед работой, снижение температуры раствора.
  5. Кратеры на поверхности изделия. Случается из-за задержки пузырьков водорода, на окисленных, пористых основаниях.

Отслаивание хромированного покрытияОтслаивание хромированного покрытия

Отличный результат можно получить только при строгом следовании технологии. Это даст нужный эффект, сэкономив значительную сумму средств.

Химическое хромирование – лучший способ хромирования металлов + Видео

Для улучшения физико-химических параметров металлических изделий применяют различные способы. Химическое хромирование позволяет повысить прочностные и другие характеристики поверхности деталей.

1 Химический способ хромирования

Хромирование – это процесс нанесения хрома на металлическое изделие. Такая обработка позволяет существенно изменить или улучшить физико-химические характеристики поверхности детали, инструмента, иного объекта, а также придать последним привлекательный внешний вид. Поверхность хромированных изделий обладает высокой стойкостью к коррозии, жаростойкостью, износостойкостью, более технологичными электромагнитными и механическими свойствами.

Наиболее распространенными способами нанесения хрома являются электролитический и диффузионный. Химическое хромирование производится с помощью водных растворов при определенной температуре, в отличие от первых двух способов, не требует специального оборудования и позволяет получить необходимое покрытие для изделий любой формы на всей их поверхности, даже в полостях.

Рекомендуем ознакомиться

В основе этого процесса лежит химическая реакция, во время которой хром восстанавливается из растворов своих солей посредством гипофосфита натрия и ряда других химреактивов, а затем осаждается на металлическую поверхность. Именно наличие гипофосфита натрия во всех смесях, применяемых при химическом нанесении хрома, является главным отличием от любого состава химраствора хромирования установкой для электролитического способа получения такого покрытия.

При химическом методе получают слой хрома, который первоначально имеет серый цвет и приобретает требуемый блеск после полирования. Химический способ, по сравнению с электролитическим и диффузионным, позволяет нанести более качественное хромовое покрытие, в котором присутствует фосфор, значительно увеличивающий его твердость.

2 Технология химического хромирования – подготовка к нанесению хрома

Технология химического хромирования не требует значительных финансовых вложений, достаточно проста и может проводиться самостоятельно. Однако используемые химреактивы, растворы из них, испарения, образующиеся в процессе химических реакций, ядовиты и представляют опасность для здоровья. Поэтому хромирование необходимо проводить в помещении, которое хорошо проветривается и, желательно, оборудовано принудительной вентиляцией.

Также требуется предусмотреть средства защиты глаз, органов дыхания и кожного покрова тела (очки, респиратор, спецодежду, резиновые перчатки и фартук).

При приготовлении растворов для хромирования химическим способом и других смесей, применяемых во вспомогательных операциях, используют дистиллированную воду. Химреактивы необходимо брать чистые, имеющие на этикетке обозначение «Ч». Посуду для приготовления растворов и хромирования используют эмалированную или стеклянную.

Прежде чем начать хромирование, деталь обязательно тщательно очищают и обезжиривают. От качества проведения этих операций надежность и добротность будущего покрытия зависят в значительной мере. При необходимости изделие подвергают пескоструйной обработке, снимая лишние слои до основного металла, или шкурят наждачной бумагой. Удалению подлежат ржавчина, краска, грязь. Наилучших результатов хромирования можно добиться, если поверхность изделия отшлифовать, а затем отполировать. После этого деталь обезжиривают в следующем водном растворе:

  • натр едкий – 100–150 г/л;
  • сода кальцинированная – 40–50 г/л;
  • клей канцелярский (силикатный) или «жидкое стекло» – 3–5 г/л.

Полученную смесь нагревают до 80–100 °С и держат в ней изделие, в зависимости от уровня загрязненности, от 15 минут до 1 часа. Чем чище и ровнее поверхность, тем надежнее, прочнее будет ее сцепление с покрытием. Затем обработанную и подготовленную деталь декапируют – дополнительно обезжиривают и активируют в специальном растворе. Перечень составов для декапирования указан в конце статьи.

Для алюминия и сплавов из него перед хромированием химическим способом проводят также еще одну обработку – цинкатную. Растворы для этой операции приведены после составов для декапирования. По завершении цинкатной обработки изделия промывают в воде и помещают в хромирующий раствор. Стальные детали перед хромированием обязательно омедняют – наносят на поверхность слой меди. Готовят для этого следующий водный раствор:

  • медь сернокислая – 50 г/л;
  • кислота серная концентрированная – 5–8 г/л.

Рабочая температура смеси 15–25 °С. Изделие погружают в раствор на 5–10 секунд, затем тщательно промывают в воде и сушат. Хромирование будет более качественным, если провести никелирование – стальную деталь не только омеднить, но и покрыть никелем, толщина слоя которого будет более 1 мкм. После этого приступают к хромированию.

3 Подготовка растворов и хромирование

Последовательность приготовления растворов следующая:

  • все химреагенты для хромирования (за исключением гипофосфита натрия) смешивают или растворяют в воде;
  • раствор нагревают до рабочей температуры;
  • растворяют в разогретой смеси гипофосфит натрия.

В приготовленный раствор завешивают деталь, которую хромируют 5–8 часов (в зависимости от необходимой толщины слоя). На протяжении всего процесса поддерживают рабочую температуру химической смеси. Затем хромированные изделия извлекают, промывают в воде, а потом сушат. Для того, чтобы покрытие было безопасно (не содержало остатков химреактивов), рекомендуется деталь после промывания прокипятить в течение получаса в чистой воде.

Для покрытий из хрома требуется термическая обработка. Она повышает сцепление нанесенного слоя (слоев) с основным металлом за счет низкотемпературной диффузии. Термическая обработка хромовых покрытий заключается в нагреве деталей до температуры 400 °С с последующей выдержкой их при этом режиме в течение 1 часа. Закаленные хромированные изделия (ножи, пружины, рыболовные крючки и тому подобное) при такой температуре могут отпуститься – потерять свою твердость.

Поэтому для них низкотемпературную диффузию осуществляют при 270–300 °С в течение 3 часов. Термообработка также повышает твердость нанесенного хромового покрытия. После высыхания хромированных деталей на них виден серый «налёт» нанесенного хрома. Чтобы покрытие приобрело зеркальную гладкость и стало блестеть, его необходимо отполировать, применяя материалы и составы для ухода за хромированными изделиями – специальную продукцию с авторынка (салфетки, мази и так далее) или используя пасту ГОИ.

4 Химреагенты для хромирования

Приведенные ниже составы растворов для хромирования проверены многолетней практикой использования и временем эксплуатации полученных с их помощью покрытий (количество необходимых реагентов указано в г/л и мл/л):

  • Хромил фтористый – 14, натрий лимоннокислый – 7, кислота уксусная – 10 мл/л, натрия гипофосфит – 7 (кислотность раствора рН – 8–11). Рабочая температура смеси – 85–90 °С, скорость наращивания покрытия – 1,0–2,5 мкм/ч.
  • Хромил фтористый – 16, хром хлористый – 1, натрий уксуснокислый – 10, натрий щавелевокислый – 4,5, натрия гипофосфит – 10 (рН – 4–6). Температура – 75–90 °С, скорость – 2–2,5 мкм/ч.
  • Хромил фтористый – 17, хром хлористый – 1,2, натрий лимоннокислый – 8,5, натрия гипофосфит – 8,5 (рН – 8–11). 85–90 °С, 1–2,5 мкм/ч.
  • Хром уксуснокислый – 30, никель уксуснокислый – 1, натрий гликолевокислый – 40, натрий уксуснокислый – 20, натрий лимоннокислый – 40, кислота уксусная – 14 мл/л, натрия гидроксид – 14, натрия гипофосфит – 15 (рН – 4–6). 99 °С, 2,5 мкм/ч.
  • Хромил фтористый – 5–10, хром хлористый – 5–10, натрий лимоннокислый – 20–30, натрия пирофосфат (замена натрия гипофосфита) – 50–75 (рН – 7,5–9). 100 °С, 2–2,5 мкм/ч.

Все растворы делят на кислые (уровень рН находится в пределах 4–6,5) и щелочные (показатель рН более 6,5). Первые составы предпочтительнее использовать для покрытия меди, латуни и черных металлов. Щелочные – для хромирования изделий из нержавеющих сталей. Кислые (по сравнению с щелочными растворами) позволяют получить на полированной детали более гладкую поверхность, с меньшей пористостью. Кроме того, при их использовании скорость протекания химического процесса хромирования выше. Преимущество щелочных составов состоит в более надежном поверхностном сцеплении слоя покрытия с металлом подслоя или детали.

Составы растворов для декапирования

Составы растворов для декапирования стали г/л Температура раствора Время обработки
Состав 1 :
Серная кислота 30–50 20 °С 20–60 с
Состав 2:
Соляная кислота 20–45 20 °С 15–40 с
Состав 3 :
Серная кислота 50–80 20 °С 8–10 с
Соляная кислота 20–30
Состав раствора для декапирования меди и ее сплавов Температура раствора Время обработки
Серная кислота – 5 % раствор (по объему) 20 °С 20 с
Состав раствора для декапирования алюминия и его сплавов Температура раствора Время обработки
Азотная кислота – 10–15 % раствор (по объему) 20 °С 5–15 с

Составы растворов для цинкатной обработки алюминия и литейных алюминиевых сплавов

Составы растворов для цинкатной обработки алюминия г/л Температура раствора Время обработки
При подготовке раствора 1 и 2 сначала отдельно в половине воды растворяют едкий натр, в другой половине цинковую составляющую. Затем оба раствора сливают вместе.
Состав 1 :
Гидроксид натрия (по другому каустическая сода или едкий натр) 250 20 °С 3–5 с
Оксид цинка 55
Состав 2 :
Гидроксид натрия 120 20 °С 1,5–2 мин
Сульфат цинка 40
Состав раствора для цинкатной обработки литейных алюминиевых сплавов г/л Температура раствора Время обработки
Гидроксид натрия 10 20 °С 2 мин
Оксид цинка 5
Сегнетова соль кристаллогидрат 10
Состав раствора для цинкатной обработки деформируемых алюминиевых сплавов г/л Температура раствора Время обработки
Хлорид железа (III) 1 25 °С 30–60 с
Гидроксид натрия 525
Оксид цинка 100
Сегнетова соль кристаллогидрат 10

Оборудование для хромирования деталей и технология нанесения хрома

Хромирование является одним из наиболее распространенных способов защиты металлических изделий от коррозии, а также их декоративного оформления. На сегодняшний день существует несколько технологий осуществления такой процедуры, для реализации которых применяется различное оборудование для хромирования.

Хромированная своими руками клапанная крышка

Принцип работы

На современном рынке можно приобрести как зарубежное, так и отечественное оборудование для хромирования. Первое, хотя и является компактным, удобным и эффективным в работе, отличается достаточно высокой стоимостью. В комплект такого оборудования входят рабочий стенд, набор манометров, пульверизатор и пистолет, при помощи которого выполняют обдув обрабатываемого изделия. Отечественное оборудование, используемое для хромирования деталей, стоит значительно дешевле зарубежного, но не позволяет выполнять декоративную обработку (с его помощью можно только имитировать ее результаты).

Профессиональная установка для химического хромирования. Все органы управления и контроля удобно расположены на лицевой панели

Хромировка при использовании такого оборудования выполняется следующим образом.

  • Обрабатываемая поверхность перед хромированием очищается от лакокрасочных покрытий, любых загрязнений, шлифуется и обезжиривается.
  • Затем на нее наносится слой грунтовки.
  • Чтобы улучшить адгезию нанесенного грунта с металлом, последний можно подвергнуть термической обработке.
  • После этого на поверхность остывшего изделия при помощи пульверизатора наносится слой хрома.
  • Для защиты нанесенного в результате хромирования покрытия можно воспользоваться лаком или самоклеящейся пленкой.

Нанесенное таким образом покрытие не может обеспечить надежной защиты металла от коррозии. Эффективно решить эту задачу позволяет химическая металлизация, выполняемая с использованием специальных химических реагентов для хромирования. В результате этой процедуры формируется тонкой слой хрома, отличающийся высокими защитными свойствами.

Отличие псевдохромирования от настоящего

Самый простой способ хромирования, который нельзя считать полноценной металлизацией, подразумевает использование краски, содержащей не менее 75% хромовой пыли. Металлосодержащая краска наносится на поверхность холодного изделия (для этого применяют пульверизатор или обычную малярную кисть). Таким образом, создается своеобразный барьер, предохраняющий металл от коррозии. Результат такого хромирования, если оно правильно выполнено, может прослужить не менее пяти лет. Однако при повреждении покрытия коррозия затронет не только поверхность металла, но и его глубинные слои.

По-настоящему эффективная химическая металлизация предполагает применение:

  • специальной емкости, в которой протекают гальванические процессы;
  • электролита для хромирования;
  • источника постоянного электротока.

Данный набор приспособлений и расходных материалов является минимальным для проведения хромирования.

В полный комплекс оборудования для хромирования также входят ванны для обезжиривания и промывки, маслоотделитель и сушильные камеры

Нанесение хрома в производственных условиях

Алгоритм стандартной процедуры хромирования, выполняемого в производственных условиях, выглядит следующим образом.

  • Обрабатываемое изделие помещается в ванну, наполненную электролитическим раствором.
  • Затем оно подключается к плюсовому контакту источника электрического тока.
  • К отрицательному контакту источника тока подключается любая заготовка, изготовленная из хрома.
  • После того как электрический ток начнет поступать к заготовке из хрома, к изделию и в электролит, от заготовки начнут отделяться ионы хрома и двигаться по электролиту к обрабатываемой детали.
  • Оседая на ее поверхности и связываясь с ней на молекулярном уровне, ионы хрома формируют на ней надежный и очень долговечный защитный слой.

Промышленная ванна для хромирования

Химическая металлизация позволяет сформировать самое надежное покрытие, отличающееся высокими защитными свойствами. При помощи такой технологии на металлическую деталь может наноситься слой не только хрома, но также цинка, серебра, алюминия и других металлов.

Следует иметь в виду, что химическая металлизация сопровождается выделением вредных для здоровья химических веществ, поэтому, если вы соберетесь провести ее в домашних условиях, необходимо использовать только нежилые помещения. Естественно, не следует пренебрегать и личными средствами защиты. Чтобы обеспечить равномерную скорость протекания химической реакции, для самостоятельного выполнения химической металлизации необходимо правильно подобрать источник постоянного электрического тока.

Технология термохимической металлизации

По технологии термохимической металлизации в недалеком прошлом выполняли золочение металла. Суть такой технологии, применение которой позволяет наносить на поверхность изделия покрытия не только из золота, но и из других металлов, заключается в следующем.

  • На металл наносится специальный состав, состоящий из металлической пыли и связующего вещества, изготовленного на основе древесных смол.
  • После того как нанесенный слой полностью высохнет, изделие помещается в муфельную печь.
  • Под воздействием высокой температуры, создаваемой внутри печи, связующий состав выгорает, а металлическая пыль плавится, формируя тонкий защитный слой.

Нанесение состава на изделие производится стандартным покрасочным оборудованием

На сегодняшний день существует несколько вариаций такой технологии. Первая из них заключается в том, что слой металла наносится под высоким давлением, при этом само изделие находится в нагретой до требуемой температуры печи. Другой вариант металлизации предполагает, что слой металла предварительно напыляют на обрабатываемую поверхность, а затем изделие обжигают в печи.

Активно используется и более упрощенный, домашний вариант такой технологии:

  • Сначала изделие покрывается слоем металлической пыли.
  • При помощи фена металлическая пыль на поверхности изделия расплавляется, формируя тонкое покрытие.
  • Чтобы сделать покрытие более ровным и гладким, а также равномерным по толщине, его подвергают шлифовке и последующей полировке.

Тщательно отполированное покрытие не уступит по внешнему виду заводской хромировке

Для применения такого метода металлизации потребуются следующие материалы и оборудование:

  • пульверизатор, при помощи которого будет наноситься металлосодержащий состав;
  • фен, позволяющий формировать поток воздуха, отличающийся высокой температурой;
  • шлифовальная машинка;
  • состав, при помощи которого будет выполняться финишное полирование обрабатываемой поверхности.

Минимальный набор инструментов для домашней металлизации

При реализации данной технологии на обрабатываемую поверхность распыляются металлические квасцы, которые также представляют определенную опасность для человеческого здоровья. Поэтому, решив воспользоваться таким методом металлизации, позаботьтесь о своей безопасности, надежно защитив органы зрения и дыхания.

Наиболее производительным, но и более сложным в техническом плане является хромирование, выполняемое по горячему методу. Применяется такой метод металлизации преимущественно на крупных производственных предприятиях, где за счет большого количества обрабатываемых изделий затраты на используемые для этого энергоносители минимизируются.

Максимально твердое покрытие можно получить только в производственных условиях

Суть горячего метода, применяемого для хромирования деталей, заключается в том, что обрабатываемое изделие помещают в емкость с расплавленным металлом, который покрывает его поверхность тонким слоем. Естественно, что использовать такую технологию металлизации в домашних условиях проблематично.

Решив покрывать металл слоем хрома в домашних условиях, вы должны иметь в виду токсичность реактивов для хромирования, поэтому при работе следует строго соблюдать все требования по технике безопасности. Кроме того, для выполнения такого процесса необходимо обладать хотя бы минимальными знаниями по химии и соответствующими навыками.

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

Хромирование деталей авто. Технологический процесс работ + видео инструкция.

Вы наверняка замечали блестящие серебристые детали на многих тюнингованных да и не только автомобилях. За счет таких акцентов автолюбители хотят выделить свое авто среди остальных и обеспечить хорошее защитное покрытие как для металлических так и для пластиковых деталей. Достигают такого эффекта с помощью хромирования деталей автомобиля. Очень часто хромом обрабатывают дефлекторы, боковые зеркала, молдинги, радиаторную решетку и прочие элементы кузовной конструкции машины.

При длительной эксплуатации такие покрытия теряют былой вид, и приходит необходимость их реставрации. У владельца авто в таком случае есть два выхода. Первый  — это обратится в автомастерскую, и заказать услугу у специалистов, как впрочем, многие и делают. Второе – это самостоятельный ремонт покрытия, который выбирают автолюбители толи с экономических причин, толи у них есть желание, самостоятельно выполнят хромирование деталей авто своими руками в домашних условиях. Чтобы в будущем можно было за минимальные средства выполнять тюнинг своих автомобилей.

По своей сути хромирование – это процесс насыщения хромом методом диффузии или же его осаждение на детали в электролите под действием электрического тока.

Такое покрытие позволяет защитить металлические поверхности от коррозии и придает им после полировки красивый блестящий вид.

Чтобы выполнить всю технологию на дому, вам нужно понимать, что это сложный и скрупулезный процесс, который требует хорошей подготовки поверхности детали и четкого соблюдения всей инструкции.

Что нужно из оборудования и расходных материалов?

Содержание статьи

Для нанесения хрома на металлические поверхности деталей автомобиля вам потребуется определенный список оборудования и материалов для проведения работ.

Чтобы собрать аппарат для нанесения хрома, вам потребуются:

  • пластмассовая или пропиленовая ванна. Можно использовать пластиковые ведра или же стеклянные емкости (например, банки).
  • кислостойкий калорифер, для нагревания электролита до нужных температур.
  • термометр, со шкалой измерения от 1 до 100 градусов Цельсия.
  • выпрямитель, который может выдавать напряжение 12V и силу тока до 50 ампер. В этих целях можно использовать устройство для зарядки автомобильного аккумулятора, оно вполне подойдет для обработки небольших деталей.
  • фиксатор, для того, чтобы подвесить деталь. Это обеспечит равномерную обработку всех поверхностей, поскольку она не будет торкаться к стенкам емкости, в которую погружается.
  • катода в виде зажима и анода в форме стержня или пластины.

Это основной комплект для сборки установки под эту работу. Следует помнить, что процесс хромирование деталей машин является вредным, поэтому рабочая зона должна хорошо проветриваться. Также если вы решили работать в гараже, обязательно позаботьтесь о средствах личной защиты: респиратор, перчатки, защитные очки и одежда.

Размеры емкостей для электролита будут зависеть от объема деталей, которые вы собираетесь обрабатывать. По возможности, в целях экономии, старайтесь выбирать наиболее оптимальный размер, чтобы не расходовать лишний материал.

Также, для хранения раствора, и избегания его испарения, желательно придумать плотно закрывающуюся крышку, или же отдельную герметичную емкость для хранения материала.

Из чего состоит электролит?

Электролит готовят из следующих компонентов:

  • дистиллированная вода (с небольшим содержанием соли).
  • хромового ангидрида концентрацией 220-250 г/л.
  • серной кислоты концентрацией 2,2-2,5 г/л.

Дополнительно вам будут нужны: соляная кислота, растворитель по типу 646, чистый листовой свинец.

Процесс приготовления электролита следующий:

  1. Наполняем емкость нагретой водой до 45 — 60 градусов Цельсия, или же нагреваем ее в емкости.
  2. Засыпаем и постепенно размешиваем хромовый ангидрид из расчёта 250 г на 1 л воды.
  3. Наливаем и размешиваем серную кислоту из расчёта 2,5 г на 1 л воды.
  4. Прогоняем полученный раствор через электролитическое поле на интервале времени около 3-х часов. Силу тока при этом выставляют на значение около 6,5 ампер на 1 литр раствора. Когда раствор будет готовый он сменит цвет на бордовый.
  5. Дать электролиту постоять около суток.

Технологический процесс гальванического хромирования деталей

Нужно понимать, что нанести хром на металлическую деталь можно, только если она состоит из меди, латуни или никеля. Чтобы обработать стальную поверхность, нужно предварительно нанести на нее подложку из меди латуни или никеля.

Технология хромирования деталей следующая:

  1. Сначала нужно подготовить деталь. Для этого она зачищается и обезжиривается с помощью растворителя, например 646.
  2. Нагреть электролит до температуры 45 – 60 градусов Цельсия.
  3. Далее деталь для активации поверхности помещают в раствор соляной кислоты на период 15 – 20 минут в зависимости от состояния поверхности. Соляную кислоту разбавляют с водой в пропорции 100 грамм/литр.
  4. После этого промываем детали в воде и погружаются с помощью фиксатора в ванну с электролитом. Обычно подвес выполняют из медной проволоки, на которую и вешают деталь. К этой проволоке присоединяется зажим минус от выпрямителя. Рядом на емкости с помощью медной проволоки крепим свинцовый анод, к которому подают плюс от питания.
  5. По истечению периода в 20 – 40 минут детали извлекают из емкости и промывают в воде. После полного высыхания можно провести полировку поверхности.
Какие дефекты встречаются при хромировании?

Если покрытие получилось с дефектами, не нужно расстраиваться, нанесенный слой можно снять в растворе соляной кислоты разбавив ее с водой в пропорции 100 – 200 грамм/литр. После чего процедуру можно повторить, учтя ошибки.

Из основных дефектов можно выделить:

  • сколы хромовой пленки. Обычно это следствие плохой подготовки поверхности, в частности обезжиривания, что приводит к плохой адгезии материала и поверхности.
  • наплывы хрома на краях. Это показатель высокой плотности тока в этих местах. В проблемных зонах можно попробовать установить экраны.
  • матовость покрытия. Тут есть три метода решения проблемы: повысить температуру электролита, немного снизить силу тока или добавить больше хромового ангидрида.

Видео пример, хромирования деталей.

Как можно восстановить хром на пластике?

Для того чтобы осуществить хромирование пластиковых деталей автомобиля, можно использовать немного другой способ нанесения металлизированного покрытия.

Технология работ в таком случае будет следующей.

  1. Ставим деталь на подставку для более удобно работы, можно металлическую.
  2. Если пластиковая деталь полностью зачищена от ЛКП, нужно предварительно нанести на нее связующую грунтовку. Перед нанесением грунта нужно матировать поверхность абразивом P800 – 1000 и обезжирить. Наносят обычно 2 – 3 слоя грунта. При комнатной температуре покрашенная деталь сушиться 6 – 7 часов.
  3. Проводим огневую обработку загрунтованной поверхности.
  4. Подготавливаем распылители с ручным накачиванием воздуха, в которые будут залиты необходимые для работы материалы. И прокачиваем воздух.
  5. Промываем поверхность детали дистиллированной водой.
  6. Распыляем на поверхность активатор, по типу хим. реактив Активатор СТ.2516.
  7. Опять промываем поверхность дистиллированной водой.
  8. Одновременно распыляем химические реактивы по типу МЕТА-ХРОМ из одной емкости и восстановители АВ.101 и АВ.202 и проводим процесс металлизации.
  9. Промываем поверхность дистиллированной водой.
  10. С помощью фена убираем капли и подсушиваем поверхность пластиковой детали. Далее оставляем деталь сохнуть на 1,5 – 2 часа при комнатной температуре.

На этом все, дополнительно можно провести лакирование поверхности.

Вот видео пример работ.

Стоимость работ в автомастерских

Если вы решили не выполнять работы своими руками, а обратится в мастерскую, то в таком случае нужно знать, сколько стоит хромирование деталей у специалистов. Для примера, чтобы покрыть 4 диска размером в 20 дюймов хромом, вам обойдется минимум в $500. Тут работает формула, чем больше заказ, тем дешевле работа.  В некоторых компаниях работает даже правило минимального чека, который составляет от $200.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о