Хромирование деталей — декоративное покрытие хромом: технология

1. Для чего нужен хромовый слой
2. Основные методы
3. Гальваническое хромирование
4. Как подготовить изделие
5. Как проводят процедуру хромирования
6. Химический способ

Под термином «хромирование» может пониматься как диффузионное насыщение поверхности обрабатываемого изделия слоем хрома, так и нанесение хрома по гальванической технологии. Существует также более общий термин – «металлизация». Под ним подразумевается нанесение на обрабатываемую поверхность слоя металла, в роли которого может выступать в том числе и хром.

Истинные фанаты хромирования не прочь покрыть хромом все, что только можно

Среди гальванических методов нанесения металла покрытие хромом является наиболее популярным. Именно поэтому термин «металлизация» часто используется в качестве синонима слова «хромирование».

Для чего нужен хромовый слой

Нанесение слоя хрома может выполняться для улучшения декоративных характеристик изделия из металла (декоративное хромирование), а также для защиты металлической детали от коррозии и придания ее поверхности большей твердости.

Таким образом, за счет хромирования можно не только улучшить механические и декоративные характеристики изделия, но и значительно продлить срок его эксплуатации.

Множество разнообразных хромированных изделий можно встретить как в быту, так и в разных отраслях промышленности. Использование изделий из металла, на поверхность которых нанесен слой хрома, актуально в тех случаях, когда они будут эксплуатироваться в условиях постоянного воздействия агрессивных сред и интенсивного трения.

Восстановление хромированного покрытия возвращает былой внешний вид и продлевает срок службы конструкции

В бытовых условиях наиболее активно используются следующие изделия с хромированным покрытием:

• мебельная фурнитура;
• элементы для оформления домашних и офисных интерьеров;
• автомобильные диски и детали транспортного средства;
• сувенирная продукция;
• сантехническое оборудование.

Хромированный бензобак

В промышленности технология хромирования применяется в следующих целях:

• при производстве изделий по порошковой технологии;
• при изготовлении пресс-форм, используемых для изготовления изделий из резины и полимерных материалов;
• при производстве отражателей различного назначения;
• для повышения твердости поверхностного слоя и износостойкости режущего, а также специального измерительного инструмента;
• для придания исключительных декоративных характеристик кузовным и другим деталям транспортных средств;
• для обработки деталей, эксплуатируемых в условиях постоянного трения и негативного воздействия внешней среды (элементы парового оборудования и теплосетей, детали автомобильных двигателей и морских судов).

Промышленная гальваническая линия, предназначенная для нанесения твердого хрома на изделия из сталей и цветных металлов

Хромированные детали отличаются следующими характеристиками:

• высокой устойчивостью к коррозии;
• микротвердостью, показатели которой достигают значений 950–1100 единиц по шкале HV;
• высокой пористостью покрытия, его износо- и жаростойкостью;
• низким коэффициентом трения сформированного покрытия;
• большим разбросом толщины хромового слоя (5–300 мкм и даже более).

Перечисленные характеристики, которых можно добиваться с помощью хромирования стали и других металлов, делает такую технологию настолько популярной. Перечислять все сферы, где активно используется процесс хромирования, можно достаточно долго.

Разновидности металлизации по способу взаимодействия металлизируемой поверхности с наносимым металлом (нажмите для увеличения)

Основные методы

На сегодняшний день выделяют следующие виды хромирования, каждый из которых отличается своими преимуществами и недостатками:

• хромирование, выполняемое по гальванической технологии;
• диффузионное хромирование, проводимое в герметичной емкости при высокой температуре;
• вакуумное хромирование, требующее использования специальной камеры, в которой создается вакуум;
• каталитическое хромирование, предполагающее, что на поверхность обрабатываемого изделия наносятся специальные жидкости без кислот;
• химическое хромирование изделий из стали и других металлов, которое по технологии выполнения напоминает обычную покраску;
• хромирование по гальванической технологии.

Гальваническое хромирование

Покрытия, получаемые в результате гальванического хромирования, могут быть нескольких типов.

«Твердый хром»

Нанесение покрытий данного типа осуществляется при использовании тока, отличающегося высокой плотностью (более 100 А/дм²). Температура электролитического раствора не должна превышать значения 40°. Слой хрома, нанесенный по данной технологии, делает поверхность изделия более твердой, но в то же время и более хрупкой.

«Блестящий хром»

Покрытия данного типа наносятся с использованием тока, плотность которого находится в интервале 30–100 А/дм² и в растворе с температурой в пределах 45–60°. Поверхностный слой металла, на который хромовое покрытие нанесено по данной технологии, приобретает исключительно высокую твердость и износостойкость, а также зеркальный блеск.

«Молочный хром»

Для получения хромированных покрытий данного типа используется ток минимальной плотности (до 25 А/дм²). Данный метод хромирования деталей не позволяет получать на них покрытия высокой твердости. Слой хрома, наносимый на поверхность изделия в таких случаях, напоминает очень эластичную массу, в структуре которой практически отсутствуют поры.

Для выполнения такого хромирования необходим трех- или шестивалентный хром. При хромировании металла с применением трехвалентного хрома в качестве основного компонента электролитического раствора используется хромовый ангидрид. При применении шестивалентного хрома в роли такого элемента выступает хлорид или сульфат хрома.

Составы электролитов для хромирования

Растворы, выполненные на основе шестивалентного хрома, содержат в своем составе следующие компоненты:

1. серную кислоту – 2,25–3 г/л;
2. хромовый ангидрид – 225–300 г/л;
3. свинец, который обычно входит в состав анода в сочетании с сурьмой или оловом, – 4–6%.

Большое значение для качества наносимого хромированного покрытия имеет пропорция серной кислоты и хромового ангидрида в используемом электролитическом растворе. Как правило, такое соотношение стараются выдерживать в пределах 1:100. Если оно будет меньше, то поверхность хромируемой детали не будет отличаться высоким качеством, на ней могут возникать отслоения, матовость и различные пятна. Например, если для хромирования используется электролитический раствор, в котором серная кислота и хромовый ангидрид содержатся в соотношении 1:50, то хромовое покрытие не получит достаточно высокой кроющей и рассеивающей способности.

Режимы хромирования и материалы для анодов

Важными параметрами при нанесении хромированного покрытия также являются плотность электрического тока (не выше 310 кА/дм²) и температура электролитического раствора (45–60°). Если увеличить плотность тока, то на угловых и торцевых элементах хромируемой детали могут формироваться дендриты, которые значительно ухудшают декоративные характеристики изделия.

Кроме свинцовых анодов, химический состав которых дополнен сурьмой (не более 6%), для выполнения хромирования сегодня используются аноды из титана, покрытого платиновым слоем. При проведении хромирования желательно не применять растворимые аноды: для изготовления таких элементов лучше использовать листы или стержни из металла, сечение которых составляет порядка 1,5 см.

Для погружения изделий в ванну используются специальные контактные приспособления

Аноды для хромирования, изготовленные из свинца, необходимо регулярно чистить при помощи металлической щетки, так как на их поверхности постоянно образуется хромовокислый налет. В том случае, если для нанесения хрома используются титановые аноды, покрытые слоем платины, такую чистку выполнять не потребуется. Если аноды, при помощи которых осуществляется хромирование изделий из стали и других металлов, не применяются в течение нескольких дней, их необходимо извлечь из электролитического раствора и держать все это время в воде.

Как подготовить изделие

Технология декоративного хромирования (как и нанесение слоя хрома в защитных целях) предусматривает тщательную подготовку изделия. Такая подготовка заключается в выполнении таких процедур, как:

• шлифовка обрабатываемой поверхности, а также ее тщательная полировка;
• промывка изделия и протирание его мягкой тканью;
• изолирование тех участков поверхности, где хромировка не требуется;
• обезжиривание хромируемой детали;
• декапирование изделия, которое позволяет улучшить адгезию наносимого хромового слоя с основным металлом;
• размещение изделия в электролитическом растворе при помощи специального кронштейна.

Шлифовка изделия перед хромированием

В отдельных случаях технология декоративного хромирования предусматривает предварительное травление обрабатываемой поверхности и нанесение на нее слоя другого металла (меди или никеля), что способствует увеличению прочности хромового покрытия.

Как проводят процедуру хромирования

Сама технология декоративного хромирования заключается в следующем.

• Изделие после предварительной подготовки помещается в емкость с электролитическим раствором, в которой уже находится анод.
• Раствор, в который погружают изделие, должен быть предварительно нагрет до требуемой рабочей температуры. Следует иметь виду, что рабочая температура электролитического раствора должна поддерживаться на протяжении всего процесса хромирования. Это необходимо для того, чтобы обеспечить хорошую адгезию наносимого слоя, а также его однородность по структуре и толщине.
• В зависимости от того, какой толщины должен быть хромированный слой, определяют время нахождения изделия в электролитическом растворе.

Рекомендуемые режимы сушки хромированных изделий

Технология декоративного хромирования предусматривает также выполнение термообработки детали (этот этап нужен для того, чтобы хромовое покрытие было более твердым и прочным). Изделие, на поверхность которого уже нанесен слой хрома, выдерживают в течение нескольких часов в нагревательной печи при температуре порядка 200°.

На видео ниже подробно показан процесс гальванического хромирования с комментариями в виде субтитров.

Химический способ

В настоящее время активно применяется технология декоративного хромирования, не предполагающая использования электролитического раствора. Таким способом, суть которого заключается в том, что хром из рабочего раствора осаждается на поверхности обрабатываемого изделия, выполняется хромирование алюминия и других металлов, а также деталей из полимерных материалов.

Рабочий раствор, используемый для выполнения такого хромирования, готовится на основе хромосодержащего реагента, дистиллированной воды и гипофосфита натрия. В процессе хромирования, которому подвергается алюминиевый или любой другой сплав, гипофосфит натрия восстанавливает хром из его солей, и металл оседает тонким слоем на поверхности обрабатываемого изделия. За счет того, что в используемых для выполнения такого хромирования химических реагентах содержится фосфор, готовый хромовый слой, частично насыщаемый данным элементом, отличается достаточно высокой прочностью.

Составы растворов для химического хромирования

Химический способ нанесения хромового покрытия отличается не только простотой реализации, но и большей экологической безопасностью, если сравнивать его с другими технологиями хромирования. Такой способ, при помощи которого можно хромировать алюминий, сталь и даже полимерные материалы, используют даже в домашних условиях.

Выполняя хромирование деталей автомобиля или других изделий по химической технологии, следует иметь в виду, что готовое покрытие получается матовым и отличается непривлекательным сероватым оттенком. Чтобы придать такому покрытию характерный хромовый блеск, необходимо провести финишную полировку.

При помощи технологии хромирования изделиям из различных металлов и полимерных материалов можно придавать не только защитные свойства, но и исключительные декоративные характеристики. Например, возможно нанесение на различные детали черного хрома, покрытие из которого делает их внешний вид эффектным и презентабельным.

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

Изделия, обработанные по технологии химической металлизации, не выгорают на солнце, устойчивы к перепадам температуры, вибрации, воздействию воздуха и воды высокого давления и т. д. Химическое хромирование не требует дорогостоящего оборудования и не причиняет вред здоровью и окружающей среде, в отличие от гальванической обработки деталей. Кроме того, химическая металлизация может применяться не только для обработки металлических поверхностей, но и для работы с пластиком, стеклом, металлом, керамикой и пр.

Для запуска производства по декоративному хромированию понадобится: техническое помещение (от 20 м2, с водой, электричеством и отоплением), установка для химической металлизации, компрессор, реактивы и навыки работы по технологии.

Освоить и успешно применить технологию поможет наш обучающий курс по химической металлизации. Также, обучение можно пройти на производственной площадке Fusion Technologies в г. Самара подробнее.

1. Подготовка деталей, образцов для химической металлизации

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

2. Газопламенная обработка поверхностей

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

3. Обезжиривание загрязненной лакированной поверхности

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

4. Приготовление химических реактивов

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

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

5. Активирование поверхности

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

6. Промывка поверхности

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

7. Нанесение серебряного слоя

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

8. Промывка поверхности

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

9. Сушка серебряного слоя

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

10. Нанесение адгезионного грунт-лака

Нанесение адгезионного покрытия является одним из важнейших этапов металлизации. Грунт-лак обеспечивает качественное сцепление между зеркальным покрытием и финишным лаком.

11. Получение желаемого цвета

Для получения любого цветового оттенка – золота, меди, хрома и др. , в адгезионный грунт-лак добавляется тонер.

12. Финишная лакировка / Защита

Завершающим этапом химической металлизации является нанесение финишного лака. Финишный лак обеспечивает долговечность и надежность покрытия, защитит изделие от выгорания и механических повреждений.

Цена

Компания Paul’s специализируется на изготовлении индивидуализированных выставочных покрытий. Таким образом, мы понимаем, что каждая антикварная или классическая деталь имеет уникальные требования к реставрации. Наши обученные инспекторы на месте оценивают каждую деталь, которую мы получаем, и разрабатывают план действий для наилучшего выполнения хромирования или восстановления каждой детали. Наш индивидуальный подход восстанавливает красоту каждой полученной детали.

Вы сами убедитесь, почему мы известны как  «Люди до и после» .

Поскольку мы работаем в основном со старыми, проржавевшими предметами в разной степени износа, мы не можем публиковать твердые цены на предмет, не ознакомившись с ним предварительно. Например, два бампера для одного и того же автомобиля могут иметь существенно разную цену из-за разной степени износа. Для оценки, пожалуйста, свяжитесь с нами; для твердых цен, нам нужно увидеть ваши части. Некоторые общие диапазоны цен на хромированные элементы указаны ниже.

Автомобильные бамперы : Наши автомобильные бамперы имеют наилучшее возможное зеркальное покрытие и, следовательно, стоят дороже, чем высокопроизводительный цех по нанесению покрытий на бамперы, но качество даже несопоставимо. Наши мастера подводят бампера к полировальным кругам и полируют их вручную перед окончательной обшивкой. На бамперы и автомобильный выставочный хром предоставляется пожизненная гарантия нашему первоначальному покупателю (или клиенту клиента). Мы также настраиваем некоторые бамперы для клиентов, удаляя болтовые отверстия, добавляя шпильки, сваривая бамперы вместе и добавляя заплатки. Общий ценовой диапазон составляет от 500 до 2000 долларов. Большинство стандартных бамперов стоят от 750 до 1200 долларов.

Корпуса и решетки радиаторов : Люди присылают нам свои кожухи и решетки радиаторов со всего мира из-за заботы и качества, которые мы проявляем при их ремонте. Мы тратим часы на постукивание различными молотками и тележками, затем шлифование лентой, шлифование дисками, шлифование блоков, полировка, запаивание углублений, сварка трещин или разрывов и изготовление недостающих стержней с нуля. Обычно мы покрываем кожухи радиаторов и решетки несколько раз, с различными промежуточными этапами шлифовки и полировки. Результат похож на зеркало в ванной. Большинство корпусов радиаторов и решеток стоят от 500 до 2500 долларов.

Колеса : Колеса представляют собой очень сложный элемент с точки зрения покрытия из-за смещений и углов. Электричество, проходящее через гальванический раствор к детали, осаждает металлические частицы на покрываемую деталь. Поскольку электричество всегда идет по кратчайшему пути к земле, весь металл собирается скапливаться снаружи колеса и по краям. Чем глубже внутри барабана колеса, тем тоньше покрытие. Таким образом, даже несмотря на то, что физически мы могли бы нанести покрытие на колесо шириной 3 фута, любое колесо шириной более 8 дюймов не рекомендуется наносить покрытие, если только вы не специализируетесь на колесах и не используете вспомогательные аноды на эстакадах мостового крана вместо того, чтобы наш процесс наносил их на отдельные детали. стеллажи и перемещение их из одного резервуара в другой вручную. Из-за того, что люди ежедневно ездят по соляным дорогам, не мойя и не натирая колеса воском, у нас нет другого выбора, кроме как предложить только 1 год гарантии на колеса. Цены являются приблизительными и предполагают, что колеса имеют ширину менее 8 дюймов. Большинство автомобильных колес стоят от 250 до 450 долларов за колесо, а большинство колес для мотоциклов стоят от 250 до 500 долларов за колесо.

Свяжитесь с нами для бесплатной оценки!

Ценовые диапазоны

Компания Paul’s специализируется на изготовлении индивидуализированных выставочных покрытий. Таким образом, мы понимаем, что каждая антикварная или классическая деталь имеет уникальные требования к реставрации. Наши обученные инспекторы на месте оценивают каждую деталь, которую мы получаем, и разрабатывают план действий для наилучшего выполнения хромирования или восстановления каждой детали. Наш индивидуальный подход восстанавливает красоту каждой полученной детали.

Вы сами убедитесь, почему мы известны как  «Люди до и после» .

Поскольку мы работаем в основном со старыми, проржавевшими предметами в разной степени износа, мы не можем публиковать твердые цены на предмет, не ознакомившись с ним предварительно. Например, два бампера для одного и того же автомобиля могут иметь существенно разную цену из-за разной степени износа. Для оценки, пожалуйста, свяжитесь с нами; для твердых цен, нам нужно увидеть ваши части. Некоторые общие диапазоны цен на хромированные элементы указаны ниже.

Автомобильные бамперы : Наши автомобильные бамперы имеют наилучшее возможное зеркальное покрытие и, следовательно, стоят дороже, чем высокопроизводительный цех по нанесению покрытий на бамперы, но качество даже несопоставимо. Наши мастера подводят бампера к полировальным кругам и полируют их вручную перед окончательной обшивкой. На бамперы и автомобильный выставочный хром предоставляется пожизненная гарантия нашему первоначальному покупателю (или клиенту клиента). Мы также настраиваем некоторые бамперы для клиентов, удаляя болтовые отверстия, добавляя шпильки, сваривая бамперы вместе и добавляя заплатки. Общий ценовой диапазон составляет от 500 до 2000 долларов. Большинство стандартных бамперов стоят от 750 до 1200 долларов.

Корпуса и решетки радиаторов : Люди присылают нам свои кожухи и решетки радиаторов со всего мира из-за заботы и качества, которые мы проявляем при их ремонте. Мы тратим часы на постукивание различными молотками и тележками, затем шлифование лентой, шлифование дисками, шлифование блоков, полировка, запаивание углублений, сварка трещин или разрывов и изготовление недостающих стержней с нуля. Обычно мы покрываем кожухи радиаторов и решетки несколько раз, с различными промежуточными этапами шлифовки и полировки. Результат похож на зеркало в ванной. Большинство корпусов радиаторов и решеток стоят от 500 до 2500 долларов.

Колеса : Колеса представляют собой очень сложный элемент с точки зрения покрытия из-за смещений и углов. Электричество, проходящее через гальванический раствор к детали, осаждает металлические частицы на покрываемую деталь. Поскольку электричество всегда идет по кратчайшему пути к земле, весь металл собирается скапливаться снаружи колеса и по краям. Чем глубже внутри барабана колеса, тем тоньше покрытие. Таким образом, даже несмотря на то, что физически мы могли бы нанести покрытие на колесо шириной 3 фута, любое колесо шириной более 8 дюймов не рекомендуется наносить покрытие, если только вы не специализируетесь на колесах и не используете вспомогательные аноды на эстакадах мостового крана вместо того, чтобы наш процесс наносил их на отдельные детали. стеллажи и перемещение их из одного резервуара в другой вручную. Из-за того, что люди ежедневно ездят по соляным дорогам, не мойя и не натирая колеса воском, у нас нет другого выбора, кроме как предложить только 1 год гарантии на колеса.