Хромирование алюминия технология

Содержание
  1. Хромирование деталей: технология химического и гальванического хромирования металла
  2. Краткое описание процесса
  3. Особенности технологии
  4. Химическое хромирование
  5. Подготовка к хромированию металла
  6. Подвиды хромирования
  7. Хромирование деталей своими руками в домашних условиях: как это, описание технологии
  8. Зачем нужна
  9. Технологии хромирования в домашних условиях
  10. Способы
  11. Подготовительные мероприятия
  12. Что предусмотреть
  13. В чем производить хромирование алюминия или других материалов в домашних условиях
  14. Источник питания
  15. Плотность водного раствора хромового ангидрида – таблица
  16. Как готовить электролит
  17. Состав
  18. Методика приготовления
  19. Подготовка детали
  20. Как захромировать деталь в домашних условиях: начните с очистки
  21. Обезжиривание
  22. Факторы хромирования
  23. Подготовка изделия
  24. Процесс покрытия хромом своими руками в домашних условиях
  25. Нюансы, с которыми можно столкнуться после процедуры
  26. Возможные дефекты и их причины при хромировке деталей в домашних условиях
  27. Как сделать хромированную деталь: что нужно учесть
  28. Помещение
  29. Оборудование
  30. Технология
  31. Итоги
  32. Основные технологии хромирования деталей
  33. Общие сведения
  34. Где проводят хромирование?
  35. Технологии хромирования
  36. Электролитическая гальваника
  37. Вакуумное хромирование
  38. Хромирование в домашних условиях
  39. Подготовка помещения и покупка оборудования
  40. Подготовка детали к работе
  41. Процедура хромирования
  42. Заключение
  43. Способы металлизации хромом
  44. Гальваническое хромирование
  45. Химическая металлизация
  46. Каталитическое хромирование

Хромирование деталей: технология химического и гальванического хромирования металла

Хромирование алюминия технология

Хромирование — это ряд процессов диффузионного насыщения поверхностей металлических заготовок с помощью хрома, в результате чего они обретают зеркальную поверхность.

В официальной литературе такую технологию также называют «металлизацией».

Однако последнее название, скорее всего, обобщает все способы изменения характеристик поверхности металлических и неметаллических предметов с помощью тонкого металлического слоя.

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

Краткое описание процесса

И хоть стандарты современной жизни диктуют свои правила, люди по-прежнему с особым интересом относятся к красивым и блестящим вещам, как это делали их предки много столетий назад.

Изящные детали кузовов транспортных средств, блестящие изделия в ванных комнатах и кухнях, оригинальные статуэтки и яркие покрытия домов — всё это пользуется очень большой популярностью, поэтому спрос на хромирование деталей неуклонно растёт.

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

  • Оцинкование;
  • Покрытие хромом;
  • Покрытие алюминием.

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

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

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

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

Особенности технологии

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

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

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

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

Средние параметры хромирования гальваническим методом выглядят следующим образом:

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

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

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

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

Применять метод термической обработки стали с помощью хромирования, что положительно сказывается на эксплуатационных свойствах поверхности, придавая материалу прочность, твердость, вязкость, износостойкость, упругость, жаро- и коррозийную стойкость.

При соблюдении определенного температурного режима, поверхность конкретной заготовки поддаётся воздействию реагентов, а посредством диффузии происходит насыщение поверхностного слоя хромом.

Диффузионная обработка незаменима при нанесении на поверхностный слой кремния, углерода, азота и алюминия.

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

Химическое хромирование

При выполнении химической обработки применяется ряд следующих реагентов:

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

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

Кроме этого, в современном мире широко распространен ещё один тип химической металлизации — вакуумное хромирование или PVD-процесс. Метод обеспечивает комплексную конденсацию паров хрома на поверхностном слое заготовки.

Это происходит в специальных вакуумных камерах, где металл нагревается до температуры испарения, а затем оседает в виде тумана на конкретную деталь. Толщина слоя хрома настолько крошечная, что его дополнительно покрывают лаком с целью защиты от царапин.

Подобная методика используется при хромировании алюминиевых изделий.

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

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

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

Обработка посредством «серебряного зеркала» состоит из нескольких процессов:

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

Подготовка к хромированию металла

Подготовительный этап заключается в выполнении нескольких обязательных действий:

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

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

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

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

При использовании терморежима необходимо придерживаться одних и тех же температурных показателей на протяжении всего мероприятия.

Любые отклонения от установленного стандарта могут привести к ухудшению адгезионных свойств покрытия, в результате чего гальваника потеряет правильную структуру, а на поверхностном слое появятся различные дефекты, такие как разводы, наросты и сталактиты.

Продолжительность гальванической обработки определяется требуемой толщиной хромированного слоя.

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

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

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

Подвиды хромирования

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

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

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

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

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

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

Хромирование деталей своими руками в домашних условиях: как это, описание технологии

Хромирование алюминия технология

12Ноя

статьи

Покрытие хромом не только защищает металл от некоторых химических и физических влияний, но и придает ему эстетический вид. Это тем более актуально, что можно самостоятельно произвести процедуру. В статье расскажем, как сделать хромирование деталей в домашних условиях своими руками без проблем.

Зачем нужна

Способ часто применяют автолюбители для увеличения срока эксплуатации автомобиля. Второе применение – интерьерное. Некоторым поверхностям и элементам квартиры или дома можно придать декоративный блеск. Задачи и функции процесса:

  • Защита от резких температурных перепадов и окисления, путем повышения устойчивости к коррозии.
  • Эстетичность – внешний слой даже старого металлического элемента приобретает блеск.
  • Увеличение длительности эксплуатационного периода, чтобы поверхность дольше сопротивлялась истиранию.
  • Отражение. Отличный вариант, чтобы машина в темное время суток была заметнее на дороге.

Технологии хромирования в домашних условиях

Можно заказать услуги опытных компаний, которые проводят процедуру, или же заняться самостоятельно, но в любом случае смысл операции – очищение поверхности с последующей обработкой током и реагентами. Здесь работают химические законы катализации и окисления, поэтому нужно немного познакомиться с этой наукой. Ниже мы подробнее расскажем о процессах.

Способы

Есть только три способа, как провести процесс. На заводах применяются специальные станки, но их работу мы рассматривать не станем, так как дома применить их невозможно.

  • Гальванический метод. Заключается в растворении хрома в электролите с последующей осадкой атомов на плоскость. Для этого требуется мощный разряд тока.
  • Каталитический. Работа будет происходить с токсинами, поэтому нужна защита. Химический процесс происходит при взаимодействии реагентов с последующим выделением необходимого вещества из солевого состава. При этом первичное покрытие нуждается в дальнейшей полировке.
  • Диффузионный. Это фактически покраска специальной гальванической краской. Очень удобно применять самостоятельно, когда нужно обработать небольшой элемент.

Чтобы понять, как хромируют металл детали не зависимости от выбранного метода потребуется учесть ряд тонкостей. Перечислим каждую из них.

Подготовительные мероприятия

Связаны с выбором помещения и правильной химзащитой. Подробнее о рабочем месте скажем ниже, но сразу предупредим, что процедура не подходит для владельцев квартир, так как вы можете отравить себя и домочадцев испарениями. Также в подготовку входит очистка, покупка оборудования, необходимого набора химических элементов.

Что предусмотреть

Заранее подумайте о:

  • хорошей вентиляции – используйте вытяжку. Если её нет, откройте окна и сделайте мощный сквозняк. Важно, чтобы на рабочее место не оседала пыль;
  • респираторе для защиты дыхательных путей, резиновых перчатках, старой, но прочной и полностью закрывающей тело одежде и обуви;
  • способе утилизации отходов.

В чем производить хромирование алюминия или других материалов в домашних условиях

Вам понадобится емкость, которая вмещает всю вещь. При этом стенки сосуда не должны вступать в химическую реакцию или препятствовать ей. Для небольшого элемента прекрасно подойдет стеклянная банка. Ее нужно поставить в другую емкость, чтобы получились двойные стенки.

Между ними потребуется засыпать песок или проложить минеральную вату – так вы добьетесь эффекта термоса. Для нагрева можно применять обычный ТЭН. Также необходимо оснастить всю систему измерителем температуры. Крышку закрывайте достаточно герметично. Последнее, что понадобится – это два электрода.

Плюс будет помещен в жидкость, а минус закрепляется на заготовке.

Источник питания

Ток должен быть постоянный, а не переменный, с возможностью регулировать его силу, поэтому потребуется реостат. Провода следует брать с сечением не менее 2,5 квадратных миллиметров.

Расчет диаметра кабеля следует проводить по максимальному значению проводимого электрического заряда. Еще одна особенность актуальна только при наличии терморегулятора вместо градусника.

Если вы автоматизируете процесс, то потребуется отдельная электросхема для него.

Плотность водного раствора хромового ангидрида – таблица

p, г/см3oBeCrO2, г/лp, г/см3oBeCrO2, г/лp, г/см3oBeCrO2, г/л
1,034,0431,1316,51851,2529360
1,045,5571,1418,02001,2630375
1,057,0711,151,192151,2731390
1,068,0851,1620,02201,2831,5406
1,079,51001,1721,02431,2932,5422
1,0810,51141,2024,02881,3033,5438
1,0912,01291,2125,3011,3134,5453
1,1013,01431,2226,03161,3235,0468
1,1114,51571,2327,03301,3336,0484
1,1215,51711,2428,03451,3439,0500

Как готовить электролит

Чтобы дать вам понять, как мы хромируем металл в домашних условиях, предложим несколько рекомендаций по приготовлению электролита. Для расчета количества вещества на литр сверяйтесь с данными из таблицы выше.

Состав

Растворите в одном литре чистой воды (желательно использовать дистиллированную в бутылках или обычную водопроводную, но после фильтрации и заморозки) 250 г CrO3 – хромового ангидрида. Затем следует добавить 2,5 грамма H2SO4 – это серная кислота, она должна быть концентрированной (расчет для плотности 1,84). Купить все это можно в специализированных магазинах.

Методика приготовления

Инструкция для изготовления электролита:

  • Подогрейте воду до 60 градусов, заполните ей 1/2 емкости.
  • Добавьте CrO3, разведите полностью.
  • Долейте оставшуюся подогретую жидкость.
  • Засыпьте серную кислоту, перемешайте.
  • В течение 3,5 часов пропускайте ток. Его сила рассчитывается из формулы – 6,5 ампер на один литр. После этого электролит приобретет коричневый цвет.
  • Поместите резервуар в прохладное темное место на сутки.

Подготовка детали

Производится в два этапа. Предварительно возьмите заранее приготовленный раствор, повторно нагрейте его до 60 градусов, а затем оставьте на три часа. За этот период как раз можно произвести очищение и обезжиривание.

Как захромировать деталь в домашних условиях: начните с очистки

На поверхности не должно остаться ничего лишнего, а именно:

  • грязь, пыль убираем с помощью воды с моющим средством;
  • лакокрасочное покрытие снимаем с помощью наждачной бумаги или растворителя;
  • бензином можно убрать масляные пятна, остатки смазки;
  • все очаги ржавчины также следует устранить.

Если все сделали правильно, получится чистая исходная заготовка. Если вы работали крупной наждачкой или металлической щеткой, то лучше пройтись шкуркой с мелкой фракцией абразивов, чтобы не осталось крупных царапин, дефектов, так как они могут некрасиво выделяться через хром.

Обезжиривание

Можно ограничиться бензином или растворителем, но если жирные пятна все же остались, эффективнее всего замочить предмет на 20-60 минут. Состав жидкости:

  • 1 л воды, нагретой до 80-90 градусов.
  • Гидроксид натрия – 150 г.
  • Клей «жидкое стекло» – 5 г.
  • Карбонат натрия (техническая сода) – 50 г.

Факторы хромирования

Постоянная температура электролита должна быть не менее 50 и не более 55 градусов. Сперва поместите вещь в емкость, а только затем подавайте электричество, чтобы металл нагрелся до температуры воды.

Подготовка изделия

Обстоятельства, в которых находится деталь, необходимо приблизить к стерильным. Обращаем внимание, что от чистоты и ровности верхнего слоя будет зависеть качество покрытия. Поэтому предусмотрите искусственную вентиляцию и чистое рабочее место.

Процесс покрытия хромом своими руками в домашних условиях

К изделию присоединяется катод. Лучше использовать зажимы типа «крокодилы». Их используют для зарядки аккумулятора автомобиля. Анод опускается в раствор.

Напряжение подается в течение 20 минут и более – если поверхность простая, то этого достаточно, а если на ней много шероховатостей, углублений, углов, то можно продлить вплоть до часа. Не забудьте поддерживать герметичность, плотно прикрывайте крышку. После обработки вытащите заготовку щипцами, не прикасаясь к ней руками.

Ополосните в чистой воде. После завершения процедуры заготовку оставьте сохнуть на 2,5-3 часа в чистом помещении с хорошей вентиляцией и плюсовой температурой воздуха.

Нюансы, с которыми можно столкнуться после процедуры

К сожалению, домам не всегда является полностью санитарной средой для проведения химических реакций, а также бывает трудно найти качественные компоненты, поэтому могут появиться затруднения, мы представили их для вас в форме таблицы.

Возможные дефекты и их причины при хромировке деталей в домашних условиях

НедостатокПроисхождение
Неравномерный блеск поверхностиСкорее всего, имела место плохая обработка – участки остались не обезжиренными или не отшлифованными. Вторая возможность – слишком большой ток. Третья – неравномерный нагрев электролита.
Отсутствие блескаНеправильные пропорции при создании раствора.
Коричневые пятна на хромировкеМало H2SO4 или слишком много хрома.
На покрытии небольшие раковинкиПлохая полировка, следы оставленного водорода.
Неравномерность слояПревышение силы тока.
Мягкая поверхность, плохое высыханиеОбратная ситуация, нужно было дать больше электричества
ОтслоениеЛибо не было достигнуто идеально ровное покрытие при шлифовке, либо были сбои в подаче напряжения.

Как сделать хромированную деталь: что нужно учесть

Подробнее поговорим о нюансах проведения процедуры.

Помещение

Подойдет гараж или мастерская с принудительной вентиляцией. На крайний случай – балкон. Исключено проведение операции в жилых помещениях и на улице. В первом случае это опасно, во втором – много загрязнений.

Оборудование

Аккумулятор нужно брать «с запасом» мощности, но обычно на трехлитровую банку раствора достаточно 18 А. Внимательно выбирайте емкость без сколов и трещин. В противном случае, при нагреве оно может лопнуть.

Технология

Основное затруднение, с которыми сталкиваются любители, это трудность подбора ингредиентов для электролита,, их чистота и концентрация. Поэтому при использовании любого из трех способов сперва сделайте пробное хромирование. Это позволит отрегулировать подачу электричества и поменять состав.

Итоги

Мы рассказали вам, как покрыть металл хромом своими руками в домашних условиях, и все тонкости, которые с этим связаны. В качестве завершения статьи посмотрим ещё одно видео по теме:

Чтобы уточнить интересующую вас информацию, свяжитесь с нашими менеджерами по телефонам 8 (908) 135-59-82; (473) 239-65-79; 8 (800) 707-53-38. Они ответят на все ваши вопросы.

Основные технологии хромирования деталей

Хромирование алюминия технология

Хром — это металл, который отличается хорошей прочностью, приятным внешним видом и высокой защитой от коррозии. На практике изделия из чистого хрома применяются редко в связи с высокой стоимостью металла (сложная добыча, непростое обогащение).

Поэтому этот химический элемент обычно наносят тонким слоем на другие металлы, камень, пластик, дерево и другие материалы. Это позволяет улучшить физико-химические и эстетические свойства обрабатываемой детали за сравнительно небольшую сумму.

В металлургическом деле процедуру нанесения хрома тонким слоем называют — хромирование.

Покрываться хромом могут различные изделия — рабочие инструменты, диски для автомобилей, оборудование для кораблей, посуда, декоративные изделия.

Хромирование может выполняться различными способами, а сегодня таких способов насчитывается более 10 штук (хотя на практике применяется 3-4 технологии хромирования).

Но возможно ли хромирование в домашних условиях — или его проводят только на фабриках и заводах? Какими особенностями обладает хромирование пластика? И о каких правилах техники безопасности не нужно забывать? В статье эти вопросы будут рассмотрены.

Общие сведения

Толщина слоя покрытия обычно невелика — от 0,2 до 0,8 миллиметров (хотя встречаются изделия и с более толстым слоем). Хромированию могут подвергаться любые металлы и их сплавы (железо, чугун, сталь, алюминий, медь и другие), а также диэлектрики (пластик, камень, дерево, фарфор и другие).

Покрыть хромом можно посуду, украшения, детали автомобиля или мотоцикла, мебель. Помимо этого хромирование деталей и пластика выполняет следующие важные функции:

  1. Термическая и механическая защита. Хром обладает плотной структурой и очень высокой температурой плавления. Поэтому при нагреве его химико-физические структура не изменяется.

    При механическом ударе вещество также сохраняет свою структуру, поэтому хромированные детали обладают более высокой механической устойчивостью.

  2. Антикоррозийная защита. С химической точки зрения хром является инертным веществом. При нормальных условиях он не вступает в контакт с водой и атмосферным воздухом.

    Поэтому изделия с хромовым покрытием не покрываются коррозией длительное время. С кислотами, щелочами и солями хром также вступает в химические реакции неохотно.

  3. Восстановление прочности запчасти. В случае длительной эксплуатации в запчастях появляются небольшие трещины и углубления, что негативно сказывается на их прочности, надежности.

    Нанесения хромового покрытия позволяет закрыть эти трещины и вмятины, что улучшит их практическое применение.

  4. Защита от грязи и повышение отражательной способности. Хромовое покрытие надежно защищает деталь от грязи, пыли и органического мусора.

    Люди покрывает запчасти своих ТС, чтобы их транспорт был лучше виден в темноте (покрываются обычно диски, отдельные детали или весь кузов целиком).

Где проводят хромирование?

Большинство технологий хромирования являются сложными операциями, для проведения которых необходимо специальное оборудование. Во время нанесения покрытия в атмосферу могут выделяться вредоносные вещества, которые представляют опасность для человека при вдыхании.

Небольшие дозы испарений слабо влияют на здоровье, однако покрытие наносится долго, поэтому о защите организма необходимо подумать в обязательном порядке.

Обычно хромовое покрытие наносят в специальных технологических цехах, где установлено оборудование для удаления вредных испарений, а сами людям носят защитные костюмы.

Однако при соблюдении ряда правил можно выполнить хромирование в домашних условиях. Для проведения работ Вам понадобятся дополнительные средства и оборудование. Перечислим основные из них:

  • Средства индивидуальной защиты. Это плотный защитный костюм, маска-респиратор и очки, которые плотно прилегают к лицу. Эти средства будут защищать тело от контакта с вредоносными веществами, которые находятся в воздуха. Защищается как кожа, так и слизистые оболочки, а также органы дыхания. После нанесения покрытия костюм, маску и очки нужно почистить, чтобы удалить частички вредных веществ, которые могли осесть на них.
  • Вытяжное оборудование. Это могут быть вытяжные вентиляторы или схожее оборудование. задача, которую выполняют такие вентиляторы, — это сбор и удаление из помещения вредных испарений, которые образуются во время хромирования. Мощность таких вентиляторов не должна быть слишком высокой, поскольку вредных веществ образуется не так много (за исключением обработки больших изделий сложной формы, когда требуется большое количество расходных материалов, выделяющих вредные испарения).

Технологии хромирования

В зависимости от способа нанесения хрома различают порядка 10 технологий хромирования, а основными технологиями являются гальванизация, химическое нанесение, вакуумное нанесение и другие. Ниже эти технологии будут рассмотрены более подробно.

Электролитическая гальваника

Гальваническое хромирование — простая технология, которая подходит для домашней обработки деталей. Обычно она используется для обработки металлических деталей небольшой формы, однако при необходимости ее можно адаптировать для обработки больших изделий и пластика. Гальваника работает за счет такого явления, которое физики называют электролизом.

Электролитическая гальваника выполняется по такой схеме:

  1. В электрически нейтральную ванночку помещается жидкость, называемую электролитом. В качестве электролита для хромирования используются вещества, содержащие хром. Это хромовая кислота, ангидрид и другие.

    В состав электролита могут входить вспомогательные вещества — скажем, серная кислота, едкий натр или сернокислый стронций.

  2. К ванночке подключается источник постоянного тока (генераторы с переменным током не подходят из технических соображений). Анод имеет вид пластинки (обычно из свинца или хромсодержащего сплава), а опускается он в ванночку с электролитом.

    К катоду прикрепляется обрабатываемая деталь, которая тоже опускается в электролит.

  3. После подготовки оборудования и детали электрическая цепь замыкается. Это приводит к тому, что электрический ток переходит от анода к катоду через электролитический раствор.

    Это приводит к ряду химических реакций, что приводит к высвобождению свободного хрома, который за счет прохождения тока переходит на поверхность обрабатываемой детали. В результате формируется тонкое покрытие, что нам и требовалось.

Вакуумное хромирование

Вакуумная технология позволяет получить тонкий однородный слой металла на поверхности любого вещества. Она является самой сложной с технологической точки зрения, поэтому выполнить вакуумное хромирование в домашних условиях сложно.

Технология не подразумевает проведение сложных химических операций или использование электрического тока, что делает ее более безопасной и универсальной.

Для проведения процедуры понадобится специальное оборудование, которое стоит достаточно дорого (вакуумные камеры, насосы, распылители).

Основные этапы нанесения покрытия вакуумным методом:

  1. Металлическая основа (в нашем случае хром) помещается в специальную камеру, из которой откачивается воздух для создания вакуума. После этого выполняется нагрев металла до состояния пара.
  2. Обрабатываемая деталь проходит предварительную обработку и очистку.

    Потом она помещается в отдельную камеру вакуумной установки (но не в тот же отсек, где находится нагретый до состояния пара хром).

  3. В конце выполняется распыление газообразного хрома по всей поверхности обрабатываемой детали. Хромовые частички остывают и становятся твердыми, что приводит к формированию тонкого покрытия.

Хромирование в домашних условиях

Выполнить хромирование можно в домашних условиях. Процедура состоит из нескольких этапов — подготовка помещения, покупка оборудования, зачистка детали и непосредственно хромирование. Ниже мы рассмотрим эти этапы более подробно.

Подготовка помещения и покупка оборудования

Гальванику стоит проводить в любом техническом помещении, где установлена вытяжка или вентилятор для откачки вредных испарений. Рабочему необходимо позаботиться о средствах индивидуальной защиты. Для проведения гальваники также понадобится подобрать следующее оборудование:

  • Пластиковая или стеклянная ванночка (изделия из металла не допускаются). В ванночку будет помещаться обрабатываемое изделие, а также электролит и катод/анод.
  • Компоненты для приготовления электролита. Это дистиллированная вода (1 л), хромовый ангидрид (250 г) и серная кислота (2-3 г). При необходимости концентрацию компонентов нужно пропорционально увеличить.
  • Источник постоянного тока, а также два провода (анод и катод). К катоду будут прикрепляться запчасти, которые будут помещаться в электролит. Анод помещается непосредственно в электролит; оптимальной будет покупка провода-анода с пластинкой на конце (это увеличит интенсивность реакции).
  • Нагревательный элемент. Электрическая плитка с датчиком температуры. Ванночку с электролитом можно ставить прямо на плитку.

Подготовка детали к работе

Перед нанесением хрома нужно выполнить зачистку и обезжиривание детали. Для зачистки необходимо вымыть и тщательно высушить требуемую деталь. Если на ее поверхности есть сильные шероховатости, то от них следует избавиться с помощью шлифовки.

Также необходимо обезжирить деталь:

  1. Возьмите 1 литр чистой воды, добавьте туда 50 кальцинированной соды, 150 г гидроксида натрия и 5 г силикатного клея, хорошенько перемешайте смесь.
  2. Поставьте емкость с полученной смесью на плиту, нагрейте смесь до температуры 90 градусов, поместите туда деталь на 20-30 минут.
  3. Достаньте деталь, промойте ее под водой и высушите ее.

    Обратите внимание — вытирать деталь можно только чистой тряпкой (в противном случае придется проводить обезжиривание заново).

Процедура хромирования

Итак, Вы подготовили помещение, надели защитную одежду и выполнили обезжиривание.

Теперь можно выполнить гальваническое хромирование алюминия, стали или любого другого металла:

  1. Поставьте ванночку на плитку, прикрепите к катоду запчасть, установите анод на ванночку, вылейте в ванночку электролит, включите вытяжку, нагрейте электролит до температуры 50-55 градусов.
  2. Введите в ванночку катод с прикрепленной запчастью, чтобы жидкость полностью покрыла деталь, а потом увеличьте мощность вытяжки и включите источник постоянного тока.
  3. Длительность обработки — 20-40 минут в зависимости от формы детали и интенсивности обработки. По завершении хромирования деталь высушивают 2-3 часа.

Хромирование пластика выполняется по иному сценарию. Для нанесения покрытия нужно изготовить пустотелую кисть, в которую будет заливаться электролит (сделать ее можно из оргстекла). К кисти следует присоединить токопроводящие щетинки, через которые будет проходить ток.

К корпусу кисточки следует присоединить анод, а к металлическим щетинкам — катод. После запуска электрического тока будет проводиться распыление частичек хрома с конца щетинок кисточки. Для нанесения покрытия нужно 15-20 раз провести кисточкой по всей поверхности пластика.

При необходимости процедуру нужно повторить 2-3 раза (зависит от типа пластика и качества кисточки).

Заключение

Чтобы защитить металл, пластик, дерево или камень от коррозии или механического повреждения, можно выполнить хромирование поверхности. Выполнить эту процедуру можно разными способами — с помощью гальваники, вакуумным методом, химическим способом и так далее.

Нанесение хрома можно выполнить в домашних условиях при соблюдении правил техники безопасности. Оптимальный способ домашнего хромирования — гальваника. Гальваническое хромирование выполняется в несколько этапов — установка ванночки, подключение источника постоянного тока, внесение электролита, помещение детали в ванночку и запуск электрического тока.

Используемая литература и источники:

  • Degarmo, E. Paul; Black, J T. & Kohser, Ronald A. (2003), Materials and Processes in Manufacturing (9th ed.), Wiley
  • Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. Материаловедение. — М.: Машиностроение, 1990.
  • Статья на Википедии

Способы металлизации хромом

Хромирование алюминия технология

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

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

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

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

Металлизация изделий

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

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

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

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

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

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

https://www.youtube.com/watch?v=qrXc5Jpsswg

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.

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.

Сделай своими руками
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: