Особенности химического хромирования

Для повышения эксплуатационных показателей металла используется множество способов, одним из них является химическое хромирование. Такая процедура поможет повысить как привлекательность изделий, так и их прочность, а также обеспечит защиту от воздействия температур и коррозии.

Под хромированием подразумевается процесс облицовки хромом металлических материалов. Хромировка не отличается особой трудоемкостью, но перед ее проведением необходимо тщательно изучить все нюансы.

Особенности химического хромирования

Химическое хромирование: особенности и технология проведения

Процесс химического хромирования, в сравнении с другими разновидностями, не требует использования каких-либо специальных сложных приспособлений.

Помимо этого, такой метод позволяет легко хромировать металл любой формы и размеров, даже с большим количеством мелких элементов.

Все что нужно для проведения подобной работы – это несколько специальных растворов и соблюдение заданного температурного режима.

Основой хромирования является реакция, при которой хром восстанавливается из растворов собственных солей под влиянием различных химических реагентов. После чего хром равномерно распределяется по поверхности. Помимо этого, хромирование позволяет добиться таких результатов:

  • улучшение декоративных качеств материала;
  • повышение коррозийной устойчивости изделия;
  • увеличение твердости, износоустойчивости, прочности и других параметров.

Процедура химического хромирования позволяет добиться более качественного результата, чем электролитическое. Это достигается благодаря присутствию фосфора, который придает дополнительную прочность обрабатываемой поверхности.

Во время выполнения химической металлизации (хромирования) с применением выбранных реагентов создается слой серого оттенка. После полирования покрытие материала становится гладким и блестящим.

Что нужно для работы?

Химическое хромирование: особенности и технология проведения

Химической металлизацией можно заниматься и дома, но для этого понадобится подготовить все необходимое. Небольшие детали можно будет обработать даже без помощи специального оборудования.

При самостоятельном выполнении таких процессов нужно обязательно соблюдать правила безопасности, так как будут применяться вредные химические реактивы.

Если инструменты и материалы для обработки выбраны и подготовлены правильно, то на дому можно добиться довольно качественного результата, сравнимого с заводской облицовкой. Для выполнения работы понадобятся химические реактивы со свойствами активатора и восстановления:

  • 20 г азотнокислого серебра;
  • 25 г двухлористового олова;
  • 25 г глюкозы;
  • 100 г гидроксида натрия;
  • 50 мл аммиака;
  • 200 мл соляной кислоты;
  • 10 мл формалина;
  • 5 г натрия тиосульфата.

Такого набора будет достаточно для приготовления 5 л раствора. Это позволит выполнить процедуру хромирования около 10 раз, из расчета 0,5 л раствора на 1 процедуру.

Также вам понадобится грунтовка, которая будет наноситься на поверхность изделия и лак для химических металлизаций.

Использование лака позволит защитить покрытие от воздействия внешних факторов, а грунтовка, в свою очередь, повысит уровень сцепления наносимого слоя и покрытия материала.

Для покраски металла в другой оттенок, можно применить красящий тонер.  Хромирование, выполненное самостоятельное, не всегда получается результативным.

В этом случае, нанесенный слой потребуется удалить с помощью специальных смывочных составов.

Чтобы приготовить нужные растворы самостоятельно, необходимо использовать только фильтрованную воду, а также чистые реагенты повышенного качества. На них зачастую наносится маркировка с символом «Ч».

Также важно тщательно выбрать емкости для работы с реактивами. Лучше всего для этого подойдут изделия на основе стекла или металла с эмалью.

Подготовка к процедуре

Химическое хромирование: особенности и технология проведения

Первым делом понадобится приготовить средства защиты. Необходимо использовать:

  • защитные очки;
  • респиратор;
  • закрытую одежду;
  • перчатки.

Важно! Процедура химического хромирования должна выполняться в проветриваемой комнате. Оптимальным выбором станет помещение с установленной вытяжкой или хорошей вентиляцией.

Обработка поверхности

Химическое хромирование: особенности и технология проведения

Перед хромированием нужно обязательно тщательно подготовить поверхность, ее необходимо очистить и обезжирить. Чем лучше будут проведены эти процедуры, тем качественнее в итоге получится результат.

Для выполнения такой работы понадобится использовать дополнительные приспособления, например, пескоструйный аппарат удалит ненужные слои лака или краски, ржавчину или различные загрязнения.

Если металлическим изделиям не требуется глобальная чистка, можно обойтись простой наждачной бумагой с крупным зерном.

При выполнении любого хромирования отшлифованное изделие обязательно должно обезжириваться. Для этого понадобится приготовить раствор из таких компонентов:

  • 150 г едкого натра;
  • 50 г воды с добавлением кальция;
  • 5 г силикатного канцелярского клея.

Процедура обезжиривания не отличается высокой сложностью и ее без проблем можно выполнить самостоятельно. Для этого нужно:

  • приготовленный состав нагреть до температуры 80-100°C.
  • изделие, которое будет обрабатываться реактивами, погрузить в нагретый раствор.
  • в зависимости от качества и уровня загрязненности предмет продержать в емкости от 15 минут до 1 часа.

Совет! Если работа будет проводиться с материалами на основе алюминия, для них потребуется цинкатная обработка.

Технология хромировки

При химическом хромировании применяются вредные для здоровья вещества, поэтому при работе с ними нужно придерживаться техники безопасности. Сама процедура металлизации не отличается высокой сложностью и напоминает простую покраску поверхности. Главное соблюдать порядок действий и выполнять работу без спешки.

После того как устройство для нанесения слоя, реагенты и лаки были подготовлены, можно переходить к выполнению процедуры. Алгоритм действий состоит из следующих процессов:

  1. После очистки от жира покрытие, которое будет обрабатываться, промывается водой.
  2. Если химическим процедурам будет подвергаться не все изделие, то места, на которые раствор не должен попасть, понадобится изолировать с использованием свинца. Он предотвратит попадание раствора на деталь.
  3. Металлическое изделие опускается в емкость с подготовленным раствором, в таком составе оно должно находиться не меньше часа. Крупные детали обрызгиваются составом с помощью пульверизатора.
  4. Обработанный в реагентах материал просушивается. Если качество обработки является удовлетворительным, изделие полируется и обрабатывается заранее подготовленным защитным лаком.

Важно! Изделия, покрытые слоем хрома, обязательно подвергаются термической обработке в специальной печи (нагрев до 400°). Это необходимо для закрепления результата и улучшения адгезии нанесенного покрытия с поверхностью металла.

Дополнительные рекомендации

Необходимо придерживаться следующих рекомендаций от специалистов:

  • При выполнении всех процедур, особенно при доставании материала из раствора, нужно использовать защитную одежду. Плотные резиновые перчатки обеспечат защиту коже рук от ожогов.
  • Помещение, где будут выполняться работы, должно хорошо проветриваться. Когда мы хромируем изделие, выделяются газы, которые образуют туман, а он, в свою очередь, влияет на слизистые оболочки глаз и дыхательные органы. Нужно обязательно использовать респиратор и очки.
  • Перед тем как приступать к химической металлизации в домашних условиях, важно задуматься об утилизации отходов – электролита, который останется после проведения процедуры.

Если качественно подготовиться к выполнению хромирования, тщательно изучить теорию и просмотреть обучающие видеоуроки, в результате можно создать качественное покрытие с хорошими защитными характеристиками.

Осуществляя данную процедуру даже в домашних условиях, можно создать материалы декоративного назначения, восстановить поверхности изношенных изделий и нанести на них слой, который предотвратит от повреждений в дальнейшем.

Процесс хромирования не требует никакого сложного оборудования, специальных знаний или финансовых затрат. Понадобится лишь изучить нюансы такой облицовки и придерживаться технологии выполнения работы.

Источник: https://GidPoKraske.ru/spetsialnye-materialy/diffuzionnoe-nasyshchenie/himicheskoe-hromirovanie.html

Способы хромирования деталей в домашних условиях

Химическое хромирование: особенности и технология проведения

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

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

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

Особенности хромирования

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

Все химические и физические превращения должны происходить под чётким контролем мастера, даже если процедуру проводят в домашних условиях. Поэтому важно перед началом ознакомиться со всей теоретической базой. С тех пор как хромировать металл в домашних условиях стало трендом, появилась масса самых различных методов.

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

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

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

Подготовка к процедуре

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

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

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

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

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

  • респиратор;
  • защитные очки;
  • перчатки;
  • фартук.
Читайте также:  Как осуществить замену порогов своими руками?

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

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

Подготовка установки для окрашивания

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

Гальваническая ванна состоит из следующих элементов:

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

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

Подбор источника питания

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

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

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

Правила приготовления электролита

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

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

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

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

Подготовка обрабатываемой детали

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

Очистка и обезжиривание

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

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

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

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

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

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

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

Процесс хромирования

Химическое хромирование: особенности и технология проведенияПосле того как гальваническая ванна была подготовлена, химический раствор отстаивается, а детали уже ждут своего часа, остаётся только разобраться с тем, как захромировать деталь в домашних условиях.

Первым делом необходимо достать химический раствор из прохладного помещения и подогреть его до 53−55 градусов по Цельсию. Эту температуру необходимо поддерживать на протяжении всего процесса окрашивания.

Анод помещается в раствор, и только после этого изделие опускается на кронштейне в электролит. Дальше необходимо дождаться момента, когда температура детали и раствора будет одинаковой, и подать на анод электрическое напряжение.

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

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

Набор необходимых советов и правил помогает избежать массы проблем, которые связаны с дефектами наложения слоя хрома. Например, если блеск хрома слабый или отсутствует, то это свидетельствует о малом количестве хромового ангидрида или серной кислоты в растворе.

Ещё одна распространённая проблема — это отслаивание хромого слоя. Такая проблема возникает при нестабильном напряжении или падении температуры во время обработки изделия.

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

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

Химическое хромирование: технология и проведение в домашних условиях

Химическое хромирование: особенности и технология проведения

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

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

Суть технологии

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

  • исключительными декоративными характеристиками;
  • высокой устойчивостью к коррозии;
  • жаростойкостью;
  • износостойкостью;
  • более технологичными электромагнитными и механическими свойствами.

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

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

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

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

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

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

Читайте также:  Как убрать вмятину своими руками?

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

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

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

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

Подготовка к процедуре

Химическое хромирование: особенности и технология проведения

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

Однако следует иметь в виду, что химические реактивы, используемые для хромирования по данной технологии, выделяют токсичные испарения, которые опасны для здоровья человека, поэтому следует строго соблюдать правила техники безопасности.

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

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

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

Растворы для хромирования, выполняемого по химической технологии, а также для проведения всех вспомогательных технологических операций готовятся на основе дистиллированной воды.

Реактивы, используемые при этом, должны иметь в своей маркировке букву «Ч», что свидетельствует об их химической чистоте. Посуда, в которой готовят рабочие растворы, может быть только стеклянной или эмалированной.

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

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

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

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

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

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

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

Следует иметь в виду, что хромовое покрытие будет держаться тем прочнее, чем чище и ровнее поверхность, на которую оно наносится.

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

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

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

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

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

Приготовление рабочих растворов

Растворы для химического хромирования надо готовить в следующей последовательности.

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

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

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

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

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

Отдельные изделия из стали, такие как ножи, рыболовные крючки, пружины и др., после термообработки могут утратить свою твердость, поэтому их выдерживают при температуре 270–300° в течение трех часов.

Термообработка после химического хромирования, с порядком осуществления которой также можно познакомиться по соответствующему видео, позволяет повысить твердость нанесенного покрытия.

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

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

Способы металлизации хромом

Химическое хромирование: особенности и технология проведения

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.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Гальванический процесс хромирования ведут при следующих средних параметрах:

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

Гальваническое хромирование

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

  • Важно помнить: увеличение температуры снижает выход хрома по току, увеличение плотности тока увеличивает выход хрома по току.
  • Низкая температура технологического процесса и постоянная плотность тока дают серое покрытие, неизменная плотность тока и высокие температуры дают молочный оттенок покрытия.
  • Диффузный метод

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

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

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

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

Химическая металлизация

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

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

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.

Читайте также:  Как выбрать эпоксидный грунт?

Этим методом проводят хромирование алюминия.

Каталитическое хромирование

Химическое хромирование: особенности и технология проведения

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.

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

Суть и методы хромирования металла

Гальваническое хромирование — это один из способов создания на поверхности изделий тонкого устойчивого слоя из чистого хрома, который почти в два раза тверже железа, имеет приятный серебристый цвет и отлично полируется. Хромовые покрытия применяют в защитных и в декоративных целях.

Гальваническому хромированию подвергают поверхности трения для создания устойчивого к коррозии антифрикционного слоя, который к тому же хорошо удерживает масло.

Этот металл имеет прекрасное сцепление со сталью, никелем и медью, а также практически не окисляется и не отслаивается в процессе эксплуатации.

Помимо прочего, хромовая гальваника применяется при изготовлении стойких к атмосферным воздействиям оптических отражателей, которые по своим качествам ничем не уступают амальгамированным.

Одной из главных особенностей гальванического хромирования является работа с пассивным анодом, т. е.

покрывающий деталь хром поступает не из анодного металла, а из раствора хромовых кислот, что требует постоянной регенерации электролита.

А основной недостаток этого технологического процесса — высокая токсичность соединений хрома и связанные с этим повышенные требования к системам промвентиляции, утилизации электролита и водоочистки.

Суть гальванического хромирования металла

Химическое хромирование: особенности и технология проведения

В большинстве гальванических процессов источником покрывающего металла является анод. В отличие от этого при хромировании анионы возникают непосредственно из электролита, основой которого является раствор хромовых кислот, образующихся при растворении хромового ангидрида в воде.

В такой технологии катодом обычно является обрабатываемая деталь, а в роли нерасходуемого пассивного анода выступают пластины или облицовка ванны, выполненные из инертного к кислотам электролита металла. Пассивные аноды в хромовой гальванике обычно изготавливают из свинца или его сплавов (с оловом и сурьмой).

Хромовая кислота обладает сильными коррозионными свойствами, поэтому при производстве оборудования для хромирования применяют кислотостойкие материалы.

Выделение анионов хрома в объеме электролита в процессе хромирования происходит неравномерно, поэтому гальванические ванны оснащают специальными устройствами, обеспечивающими постоянную подачу перемешанного электролита в зону катода (к поверхности металла хромируемой детали).

Кроме того, в связи с постоянным убыванием хрома электролит необходимо периодически регенерировать, добавляя в него хромовый ангидрид и расходуемые в процессе хромирования реагенты.

Вид поверхности и механические свойства хромового покрытия напрямую зависят от компонентов электролитического раствора, степени его нагрева и плотности тока.

Варьируя эти показатели, можно добиться различных видов поверхности хромированного металла: от молочного и матового до зеркально-блестящего, – а также широкого диапазона значений твердости, плотности и пористости осажденного хрома.

Методика хромирования металла своими руками

Химическое хромирование: особенности и технология проведения

Тому, кто собирается освоить хромирование металла в бытовых условиях, в первую очередь необходимо четко усвоить, что этот химический процесс связан с применением особо токсичных веществ, опасных для здоровья и наносящих вред природной среде. Поэтому ни о какой гальванике в домашних условиях не может быть и речи.

Для хромирования необходимо подобрать нежилое помещение и по возможности оборудовать его хотя бы какой-нибудь вентиляцией. Также стоит заранее позаботиться об утилизации отработанного раствора и промывочной воды.

Все работы следует выполнять в спецодежде и с применением средств индивидуальной защиты, используемых на химпроизводствах.

Оборудование для хромирования металла достаточно несложно изготовить самому. В большинстве случаев в его состав входят:

  • стеклянная или пластиковая емкость;
  • теплоизоляция и герметичная крышка рабочей емкости;
  • нагревательный элемент с терморегулятором;
  • источник питания мощностью 1 кВт и напряжением 10÷12 В;
  • свинцовый анод с клеммой;
  • приспособление для подвешивания и зажим для крепления детали с клеммой;
  • емкости для травления и промывки, провода, подставка и прочее второстепенное оборудование.

Компоновка такого комплекта для хромирования зависит от размеров и особенностей входящих в него элементов и делается «на глазок», с дополнениями и изменениями по ходу изготовления.

О токовых режимах лучше заранее почитать в специализированных изданиях или пообщаться со знающими людьми на профильных форумах. Там же можно обсудить вопрос влияния хрома на свойства стали и других металлов, т. к. у хромированной детали несколько изменятся механические характеристики.

Подготовка поверхности к хромированию

Подготовка металла к хромированию ничем не отличается от приготовлений к любому другому гальваническому процессу. В первую очередь необходимо убрать остатки покрытий и ржавчину с хромированной поверхности.

Первое выполняется с помощью металлических щеток и наждачной бумаги или же (если есть такая возможность) абразивоструйной обработкой.

Для удаления ржавчины с металла можно также использовать механические методы, но лучше воспользоваться ортофосфорной кислотой.

Хромирование алюминия и его сплавов требует особого подхода к предварительной обработке поверхности этих металлов, т. к. на них всегда присутствует устойчивая оксидная пленка. Последовательность их подготовки к гальванике выглядит так:

  1. Промывка всей поверхности металла в бензине.
  2. Удаление следов бензина в горячей мыльной воде.
  3. Травление в смеси азотной и плавиковой кислот (соотношение пять к одному).
  4. Ополаскивание в холодной воде.
  5. Помещение изделия в гальваническую ванну.

Все операции следует выполнять в непрерывной последовательности, а погружать металл в электролит нужно под током.

Приготовление электролита

Основными компонентами всех электролитов для хромирования металлов являются хромовый ангидрид и серная кислота. В промышленных гальванических растворах применяют различные добавки, но для домашнего мастера на первое время достаточно этих двух.

При приготовлении электролита сначала в воде разводится серная кислота из расчета 1.5–2.5 г/л, а затем добавляется хромовый ангидрид в количестве 150–250 г/л. Точную пропорцию можно подобрать только экспериментально, оценивая результат хромирования поверхности металла.

Возможные дефекты

При осмотре всех плоскостей металла после гальванического хромирования могут быть обнаружены специфические недостатки, которые чаще всего связаны с составом электролита и плотностью тока, но могут иметь и другие причины.

Если хром не оседает на металл, то это может быть связано с недостаточной плотностью тока, избытком серной кислоты, завышенной температурой раствора или окислением анода.

Если хромовое покрытие отслаивается от металла, то причиной этого может быть плохая очистка его поверхности и колебание токовых параметров в процессе хромирования.

При превышении плотности тока на выступающих частях детали могут образовываться наросты, а поверхность хромированного металла становится матовой и неровной. При слишком маленькой плотности тока покрытие становится жестким и имеет «молочный» вид.

При гальваническом хромировании также важно пространственное положение детали. Оно должно обеспечивать свободный уход водорода, образующегося на поверхности металла, т. к. скопление это газа приводит к образованию неровностей и каверн.

Опасность для здоровья

При хромировании металлов основная опасность для здоровья персонала и окружающей среды исходит от хромового ангидрида (оксид шестивалентного хрома), который является главным компонентом во всех электролитах, а при растворении в воде образует не менее опасные хромовые кислоты.

Все эти реагенты являются канцерогенами и очень токсичны (относятся к первому классу опасности). Оксиды и соли хрома малолетучи, но при использовании горячих электролитов могут захватываться парами воды.

Другими токсичными веществами, образующимся в процессе гальванического хромирования, являются хроматы свинца и сульфаты бария.

А как вы относитесь к хромированию металлов в домашних условиях? Ведь в Интернете размещено множество статей, описывающих, как легко и просто это делается даже без особых навыков. Выскажите, пожалуйста, свое мнение в комментариях к этой статье.

Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/galvanicheskoe-hromirovanie.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector