Хромирование деталей, процесс, виды, составы, хромирование дома
В качестве декоративной отделки отдельных деталей сегодня используется большое количество веществ. Немалое количество из них сделано на основе хрома.
Процесс хромирования
Хромирование представляет собой процесс насыщения поверхностей из металлических материалов хромом. Также данный процесс может означать образование на поверхности отдельных деталей, сделанных из металлов, хромированного осадка, который необходим для декоративной цели. На поверхность металлов хром осаживается под воздействием электрического тока.
Важно: Использование процесса хромирования необходимо не только для того, чтобы сделать поверхность отдельных деталей более привлекательной с эстетической точки зрения, но и для того, чтобы защитить металлы от образования коррозии.
Благодаря хромирования на поверхности образуется тонкий слой защитного вещества, которое делает структуру металла более прочной.
Процесс хромирования деталей
Процесс хромирования является достаточно время затратным Ведь необходимо все делать аккуратно.
Весь процесс можно разделить на несколько этапов, которые заключаются в:
На данном этапе хромирования осуществляется удаление сильный загрязнений с поверхности металлов, что слой хрома лег ровно и аккуратно.
- Тонкой очистке.
Данный шаг предполагает удаление оставшихся следов загрязнений, чтобы они не мешали проведению дальнейших работ.
- Предварительной подготовке.
В зависимости от материала, на который будет наноситься состав хрома, зависит то, какие меры следует предпринимать для того, чтобы подготовить его для проведения дальнейших работ.
- Помещении в ванну с подготовленным раствором.
На данном этапе хромирования металлические изделия помещаются в ванну с подготовленных составом, состоящим из хрома и других вспомогательных элементов.
Здесь осуществляется температурное выравнивание.
- Подключении тока.
Этот шаг заключается в том, чтобы подключить к раствору с материалом для хромирования ток определенной силы. Обработка током происходит для образования на поверхности металла слоя хрома определенной толщины.
Во время хромирования выделяется большое количество токсичных веществ, которые могут навредить здоровью человека.
Внимание: Сегодня имеется большое количество стран в мире, в которых данный процесс хромирования находится под тщательным контролем.
Составы для хромирования
Для хромирования используются следующие виды растворов:
- Раствор шестивалентного хрома. Его главным компонентом является хромовый ангидрид.
- Раствор трехвалентного хрома. В него главным образом входит сульфат хрома или хлорид хрома. Такой раствор применяется достаточно редко. Такая ситуация складывается по причине того, что есть некоторые ограничения на толщину покрытия, его оттенок и насыщенность цвета.
Таблица 1. Составы электролитов для хромирования.
| Компоненты | Составы электролита, г/л | ||
|---|---|---|---|
| Разбавленного | Универсального | Концентрированного | |
| хромовый ангидрид | 150 | 250 | 350 |
| серная кислота | 1,5 | 2,5 | 3,5 |
| катодная плотность тока, А/дм2 | 45–100 | 15–60 | 10–30 |
| температура раствора, °С | 55–60 | 45–55 | 35–45 |
Таблица 2. Состав хромирующих смесей для стали.
| Материал | Состав хромирующей смеси (массовая доля, %) | Температура хромирования, °С | Выдержка, ч | Глубина хромированного слоя, мм |
|---|---|---|---|---|
Среднеуглеродистая легированная теплостойкая. сталь (пружины, лабиринтные уплотнения) |
60 % металлического хрома, 39 % глинозема, 1 % йодистого аммония |
1020–1050 | 8 | Не менее 0,01 |
| Малоуглеродистая легированная сталь (детали узлов парораспределения турбин) | 1020–1080 | 8–10 | Не менее 0,025 | |
| Жаропрочные сплавы (уплотнительные кольца, втулки, клапаны, гайки, шпильки) | 70 % металлического хрома, 29 % глинозема, 1 % йодистого аммония |
1100–1150 | 5–10 | 0,02–0,03 |
Виды хромирования
В современном мире представлено большое количество разновидностей хромирования.
Выделяются следующие виды данного процесса:
- Гальваническое хромирование
Данный способ хромирования представляет собой метод нанесения на поверхность металлов или пластмассовых материалов специального покрытия методом использования электрического тока.
Благодаря этому достигает оснащение обрабатываемого материала уникальных свойств. Они заключаются в: утолщении поверхности, устойчивости к образованию ржавчины, в приобретении привлекательного внешнего вида. Во время использования гальванического хромирования используется трехслойное нанесение металлического вещества. Из-за того, что хром вступает в реакцию с другими металлами, он оседает на поверхности и придает ей блеск.
- Химическое хромирование.
При использовании данного метода хромирования не применяется электрический ток. Весь процесс основан на реакции, которая проявляется между реагентами. При этом очень важно перед обработкой отдельных деталей методом покрытия хромированным составом нанести тонкий слой меди. Для этой цели используется смесь из: сернокислой меди, концентрированной серной кислоты, дистиллированной воды. Для хромирования используется следующий состав: фтористый хром, гипофосфат натрия, охлажденная уксусная кислота, раствор едкого натрия, лимоннокислый натрий, дистиллированная вода.
- Хромирование золочение.
Данный вид хромирования подразумевает нанесение на поверхность металлов тонкого слоя золотого металла. Делается это не только для достижения наилучшего декоративного эффекта, но и для защиты материала от появления коррозии. Золочение делает материал более плотным и износостойким.
Хромирование в домашних условиях
В современном мире встречается немалое количество людей, которые осуществляют домашнее хромирование. Благодаря этому можно значительно сэкономить на обработке хромом отдельных металлических или пластмассовых деталей.
Важно: Процесс гальванического хромирования недоступен в нашей стране для домашнего использования. Его использование является уголовно наказуемым.
С теоретической точки зрения можно произвести хромирование дома, но для этого придется приложиться большое количество усилий. Для этой цели необходимо приобрести большое количество ванн и растворов для проведения процесса.
В домашних условиях можно воспользоваться химическим видом хромирования. При этом очень важно изготовить раствор меди хрома. Только после этого можно приступать к обработке металлических и неметаллических изделий.
Во время проведения процедуры хромирования необходимо позаботиться о технике безопасности, как и в промышленных условиях.
Хромирование в домашних условиях видео
Особенности хромирования металла. Настоящее и ненастоящее хромирование
Что такое хромированный металл, вы знаете, если когда-нибудь видели обычный чоппер или круизер. Детали мотоцикла — его двигатель, выхлопную трубу, дуги, даже ножки и ручки имеют хромированное покрытие.
Если вы хотите вернуть деталям мотоцикла прежний вид, защитить диски или другие детали автомобиля, сделать велосипед вечным, можно использовать именно хромирование. На данный момент оборудование для нанесения хрома доступно. Главное — не путать настоящее и псевдо-хромирование.
Псевдо-обработка и ее отличие от настоящей
Проще всего в домашних условиях провести псевдо-хромирование. Вам потребуется пульверизатор и специальный состав (с 70%-м содержанием пыли хрома). Поверхность перед нанесением хрома нужно будет зачистить и при необходимости загрунтовать. Забавно, что многие рекомендуют после такого «хромирования» нанести защитный лак или пленку. Само по себе оно не защитит от коррозии — достаточно одной царапины, чтобы деталь начала ржаветь.
Настоящее хромирование представляет собой процесс диффузионного насыщения металла хромом. Если говорить проще, то с помощью оборудования и некоторых химических процессов молекулы хрома проникают в металл, делая его более прочным, стойким к коррозии.
Особенности промышленного хромирования
На заводах детали обрабатываются с помощью электролита и некоторых химических реакций. Это один из лучших способов хромирования, дающий долговременный эффект и надежную защиту.
В качестве оборудования используются гальваническая ванна, электролит и источник постоянного тока. В ванну с электролитом, включающим в себя шести- или трехвалентный хром, помещают деталь. Затем подают ток. Под воздействием тока молекулы хрома проникают в металл. Образуется не просто защитный слой — сама деталь становится стойкой к коррозии. Таким же образом делают и оцинковку.
Естественно, гальваническую ванну в домашних условиях не создашь, да и сам процесс достаточно опасен и требует особых условий. Поэтому лучше использовать другие методы.
Термохимическая металлизация и оборудование для нее
Этот способ сложно назвать настоящим хромированием, но именно он дает наилучший результат при небольших затратах.
Его можно использовать и в домашних условиях.
Принцип такого «хромирования» прост. На поверхность детали наносится слой хрома, затем ее помещают в печь, где под действием температуры создается надежная защита.
В домашних условиях вместо печи можно использовать фен. Сам состав наносится на деталь с помощью пульверизатора.
Что лучше?
В идеале хромирование должны проводить в заводских условиях. Но не всегда это возможно. Если вы хотите обеспечить хотя бы небольшую защиту от коррозии и сделать детали мотоцикла, автомобиля, велосипеда более привлекательными, используйте термохимическую металлизацию. Это «золотая середина» между настоящим хромированием и обычным напылением.
Гальваническое хромирование: суть процесса, основы проведения
Гальваническое хромирование металлов. Надежные защитные и декоративные покрытия разных видов. Основные характеристики техпроцесса и применяемых компонентов. Хромирование в домашних условиях. Причины возможных дефектов и опасность для здоровья.
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
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
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.
ПОСМОТРЕТЬ Медные пластины на AliExpress →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.