Химическое хромирование: особенности и технология проведения

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.

Содержание

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

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?

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.

На видео: стартовый набор для декоративного хромирования.

Подготовка к процедуре

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

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.

Секреты химической металлизации (2 видео)

Результаты хромирования (25 фото)

Химическая металлизация своими руками. Рецепт

Содержание

Химическая металлизация своими руками

Химическая металлизация своими руками – это процесс нанесения металлического покрытия на поверхность различных материалов с помощью химических реакций. Этот метод может быть использован для создания декоративных элементов, повышения прочности и защиты от коррозии. Химическая металлизация может быть выполнена в домашних условиях, но требует аккуратности и соблюдения безопасности. Для этого необходимо приобрести специальные растворы и провести процесс в хорошо вентилируемом помещении. Полученное покрытие будет иметь высокую степень сцепления с поверхностью и хорошую прочность.

Химическая металлизация своими руками простой метод покрытия поверхности объекта металлическим слоем. Этот процесс может быть выполнен в домашних условиях с помощью специальных химических растворов и простых инструментов.

Начало процесса химическая металлизация своими руками

Перед началом процесса необходимо подготовить поверхность объекта, который будет покрываться металлическим слоем. Она должна быть тщательно очищена от грязи, пыли, жира и других загрязнений.

Далее необходимо подготовить химический раствор, который будет использоваться для металлизации. Обычно используются растворы на основе меди, никеля или железа. Раствор должен быть аккуратно разведен в соответствии с инструкциями, указанными на упаковке.

Следующий шаг – нанесение химического раствора на поверхность объекта. Это можно сделать с помощью кисти или распылителя. После нанесения раствора на поверхность начинается процесс окисления, который приводит к образованию металлического слоя на поверхности объекта.

После того, как металлический слой образуется на поверхности объекта, его необходимо промыть под струей воды, чтобы удалить остатки химического раствора. Затем поверхность можно обработать полировальной машиной или просто полировать вручную с помощью полировальной пасты.

Химическая металлизация своими руками – это достаточно простой и доступный способ придать объекту металлический вид. Такой метод может использоваться для декоративных целей, для реставрации металлических изделий или для защиты поверхности от коррозии.

Химическая металлизация – это процесс, который включает в себя осаждение металла на подложку с помощью химических реакций. Этот процесс широко используется в различных отраслях промышленности, включая электронную, аэрокосмическую и автомобильную. В этой статье мы приведем рецепт приготовления химического состава для химической металлизации с использованием нитрата серебра. Этот процесс обычно используется для осаждения серебра на подложку. Приведенный рецепт оптимизирован с точки зрения эффективности и результативности.

Краткое содержание:

• Что такое химическая металлизация?
• Нитрат серебра – обзор
• Меры предосторожности
• Необходимое оборудование и материалы

Рецепт подготовки химии для химической металлизации с помощью нитрата серебра

a. Шаг 1: Подготовка субстрата
b. Шаг 2: приготовление раствора нитрата серебра
c. Шаг 3: Процесс химической металлизации

Обработка после процесса

• Советы по устранению неполадок
• Преимущества и ограничения химической металлизации с использованием нитрата серебра
• Заключение
• Часто задаваемые вопросы

Что такое химическая металлизация?

Химическая металлизация – это процесс нанесения металла на подложку с помощью химических реакций. Этот процесс широко используется в различных отраслях промышленности, включая электронную, аэрокосмическую и автомобильную. Процесс включает в себя восстановление иона металла до металлической формы с помощью химического восстановителя. Химическая металлизация может осуществляться с использованием различных металлов, таких как золото, серебро, медь и никель.

Нитрат серебра – обзор

Нитрат серебра – это химическое соединение с формулой AgNO3. Он широко используется в процессах химической металлизации в качестве источника ионов серебра. Нитрат серебра хорошо растворим в воде, поэтому его легко растворить в растворе. Он также стабилен при нормальных условиях и может храниться в течение длительного времени, не теряя своей реакционной способности.

Меры предосторожности

При работе с нитратом серебра необходимо соблюдать надлежащие меры предосторожности, чтобы избежать несчастных случаев. Нитрат серебра может быть опасен при попадании на кожу, в глаза или на одежду. При работе с нитратом серебра рекомендуется надевать перчатки, очки и защитную одежду. В случае контакта с кожей промойте пораженный участок большим количеством воды. В случае попадания в глаза, промойте глаза большим количеством воды в течение не менее 15 минут и немедленно обратитесь за медицинской помощью.

Необходимое оборудование и материалы

Для подготовки химикатов к химической металлизации нитратом серебра необходимо следующее оборудование и материалы:

• Субстрат (например, стекло, металл)
• Нитрат серебра
• Дистиллированная вода
• Гидроксид натрия
• Цитрат натрия
• Магнитная мешалка
• Стеклянный стакан
• Стеклянная палочка
• Пипетки

Рецепт приготовления химии для химической металлизации с нитратом серебра

Следующий рецепт оптимален для приготовления химии для химической металлизации с нитратом серебра:

a. Шаг 1: Подготовка субстрата
Тщательно очистите подложку растворителем, например, ацетоном или изопропиловым спиртом, чтобы удалить грязь, жир или масло. Промойте подложку дистиллированной водой и высушите чистой тканью.

b. Шаг 2: Приготовление раствора нитрата серебра
Добавьте 10 грамм нитрата серебра в стеклянный стакан, содержащий 100 мл дистиллированной воды. Перемешайте раствор стеклянной палочкой до полного растворения нитрата серебра. Затем добавьте в раствор 0,5 грамма гидроксида натрия и 1 грамм цитрата натрия и перемешайте до полного растворения. Полученный раствор должен иметь pH около 11.

c. Шаг 3: Химическая металлизация
Процесс химической металлизации включает в себя восстановление ионов серебра в растворе до металлической формы, которая оседает на подложке. Поместите подложку в раствор нитрата серебра и перемешивайте раствор с помощью магнитной мешалки при комнатной температуре в течение 15-30 минут. Перемешивание помогает обеспечить равномерное осаждение серебра на подложку. По мере осаждения серебра цвет подложки будет меняться от прозрачного до коричневато-серого. Через 30 минут извлеките подложку из раствора и тщательно промойте ее дистиллированной водой, чтобы удалить излишки нитрата серебра.

Постпроцессная обработка

После завершения процесса химической металлизации подложка может быть подвергнута дополнительной обработке для улучшения ее свойств. Подложка может быть нагрета при температуре 150-200°C в течение 30 минут для улучшения адгезии осажденного серебра к подложке. Подложка также может быть обработана восстановителем, таким как борогидрид натрия, чтобы уменьшить оставшиеся ионы серебра до металлической формы.

Советы по устранению неполадок

Если процесс химической металлизации не дает желаемых результатов, могут быть полезны следующие советы по устранению неполадок:

• Увеличьте концентрацию раствора нитрата серебра
• Увеличьте время перемешивания
• Отрегулируйте pH раствора, добавив больше гидроксида натрия или цитрата.
• Более тщательно очистить подложку перед процессом металлизации.
• Преимущества и ограничения химической металлизации нитратом серебра
• Процесс химической металлизации с использованием нитрата серебра имеет ряд преимуществ, в том числе:
• Высокая эффективность осаждения
• Экономически эффективный
• Возможность использования с различными подложками
• Возможность нанесения равномерных слоев серебра

Однако этот процесс также имеет некоторые ограничения, в том числе:

1. Ограниченная толщина осажденного слоя серебра
2. Требуется осторожное обращение с раствором нитрата серебра

Заключение

Химическая металлизация нитратом серебра является полезным процессом для осаждения серебра на различные подложки. Процесс прост и может быть осуществлен с использованием относительно простого оборудования и материалов. При работе с нитратом серебра необходимо соблюдать надлежащие меры безопасности, а для достижения оптимальных результатов процесс следует проводить осторожно.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать химическую металлизацию с другими металлами, кроме серебра?

Да, химическая металлизация может быть использована с другими металлами, такими как медь, золото и никель.

Можно ли масштабировать процесс химической металлизации для промышленного применения?

Да, процесс химической металлизации может быть масштабирован для промышленного применения с использованием более крупного оборудования и количества материалов.

Какова максимальная толщина осажденного слоя серебра?

Максимальная толщина осажденного слоя серебра обычно составляет около 1 микрометра.

Можно ли повторно использовать подложку для нескольких процессов металлизации?

Да, подложку можно повторно использовать для нескольких процессов металлизации после ее тщательной очистки.

Можно ли проводить процесс химической металлизации при высоких температурах?

Нет, процесс химической металлизации обычно проводится при комнатной температуре для предотвращения чрезмерного восстановления ионов серебра.

Читайте также:

Spectra Chrome – Advanced «Spray-On» Chrome Technology

HOUSTON (IAH) AIRPORT ≫

BY HGI & RIDDELL ≫

ARCHITECTURAL

LUXURY RESORT
& CASINO COMPLEX ≫

NEW

гарантированно
Never Yellow ≫

Серия Netflix

Крест
Santo Domingo ≫

0003 Костюмирование символов ≫

30 -й годовщины сборка ≫

Супер адгезия 8 ≫

Spray Chrome любого цвета

Spray Chrome любого цвета

над чем угодно!

---

Компания Spectra Chrome усовершенствовала процесс напыления хрома — и мы можем это доказать! Более 10 лет исследований и разработок позволили добиться характеристик покрытия, которым доверяют самые взыскательные компании мира, в огромном диапазоне рыночных применений.

Пожалуйста, позвольте нам заработать на вашем бизнесе и показать вам, как это делается — посетите наши сертифицированные курсы обучения во Флориде или Калифорнии. Узнайте, как применять эту отделку от профессиональных тренеров, которые проведут вас через каждый шаг процесса.

Позвольте нам показать вам, почему Spectra Chrome является мировым лидером в области напыления хрома!

---

КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

ШАГ 1:

БАЗОВОЕ ПОКРЫТИЕ

Детали сначала покрываются специальным белым базовым покрытием Spectra Chrome. Самовыравнивающаяся формула ложится гладко, ровно и блестит — идеальная основа для эффектного хромового покрытия.

ШАГ 2:

МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ

Далее наносится уникальный раствор серебра на водной основе с помощью специально разработанного пистолета-распылителя с двойным соплом. Серебряный туман ложится ровно и создает отражающую способность до идеального зеркального блеска.

ШАГ 3:

ПОКРЫТИЕ

Сверхпрочный автомобильный прозрачный лак запечатывает серебристую отделку и обеспечивает невероятную устойчивость к ультрафиолетовому излучению и непревзойденную долговечность. Это прозрачное верхнее покрытие можно тонировать в любой оттенок спектра!

Spectra Chrome — это , которому доверяют самые известные компании мира. Наша отделка является синонимом бескомпромиссного качества и непревзойденной долговечности – список наших известных клиентов говорит сам за себя! Взгляните, что отличает Spectra Chrome от других:

ЛУЧШИЕ В ОТРАСЛИ

ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ

Наши запатентованные системы хромирования методом распыления, разработанные и изготовленные вручную с использованием компонентов высочайшего качества, задают отраслевой стандарт. Мы предлагаем полный спектр систем; позволяя нашим клиентам воспользоваться преимуществами любого рынка.

Мы также разработали ряд полезных аксессуаров, специально созданных для процесса Spectra Chrome; чтобы помочь нашим клиентам максимально повысить эффективность процесса напыления хрома.

Подробнее ≫

---

ИННОВАЦИОННАЯ ХИМИЯ:

НЕПРЕВЗОЙДЕННАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Наша запатентованная химия обеспечивает безупречное покрытие, рассчитанное на долгий срок службы! Spectra Chrome так же долговечен, как автомобильная отделка OEM — он будет держаться так же, как краска на вашем автомобиле. И самое удивительное, Spectra Chrome — единственный существующий хромированный продукт, который остается полностью гибким на виниле и полипропилене.

Проверенные составы верхнего покрытия, устойчивые к ультрафиолетовому излучению, означают, что Spectra Chrome никогда не пожелтеет и не выцветет на солнце, а удивительная адгезия внутри слоя предотвращает отслоение, отслаивание или отслаивание. Мы прошли через все испытания, какие только могли придумать, и результаты говорят сами за себя!

Подробнее ≫

---

МИРОВОЙ КЛАСС

ПОДДЕРЖКА И ИНСТРУКЦИЯ

Мы гордимся качеством нашей поддержки клиентов. До, во время и особенно после продажи; мы здесь, чтобы помочь вам добиться успеха! Приезжайте во Флориду и посетите практический курс обучения, проводимый нашими опытными инструкторами, которые каждый день распыляют Spectra Chrome.

Если вы не можете отправиться в путешествие, мы предлагаем наш удивительный, всеобъемлющий онлайн-тренинг . И если вы хотите персонализированное обучение один на один в вашем собственном магазине; наши мастера-тренеры могут даже отправиться в любую точку мира, чтобы приехать к вам .

Подробнее ≫

---

Часто задаваемые вопросы

Ознакомьтесь с нашими часто задаваемыми вопросами, чтобы узнать все о процессе Spectra Chrome!

Часто задаваемые вопросы о Spectra Chrome ≫

Есть вопросы?

Свяжитесь с нами сегодня – наши дружелюбные представители будут рады помочь!

Свяжитесь с нами ≫

Варианты финансирования

Мы поможем вам получить необходимое оборудование с вариантами финансирования для любого бюджета.

Информация о финансировании ≫

Декоративное трехвалентное хромирование: как это происходит?

Детали

Стивен Ф. Руди, CEF

Покрытие

23 марта 2022 г.

Декоративное трехвалентное хромирование было, пожалуй, первой серьезной альтернативой, разработанной для замены стандартного процесса покрытия.

Stephen F. Rudy CEF С конца 1920-х годов стали применяться декоративные и твердые хромовые покрытия из ванн с хромовой кислотой. За прошедшие годы не было разработано ничего, что в равной степени могло бы заменить как декоративное, так и твердое хромирование. Химический никель может приближаться к характеристикам твердости в соответствии со специальной обработкой после обжига. Была проделана некоторая работа с использованием процессов покрытия сплавом, позволяющих получить отложения цвета, аналогичного цвету стандартного шестивалентного хрома. Оговаривается только цвет, а не в отношении выравнивания или превосходства защиты от коррозии или твердости отложений.

Твердый хром

с его относительно бесконечной толщиной отложения, смазывающей способностью и твердостью по-прежнему занимает уникальное положение в зависимости от характеристик отложений, диапазонов толщины и общей полезности. Военная, аэрокосмическая, авиационная, буровое оборудование, полиграфическая промышленность — вот некоторые из коммерческих применений, наряду со многими другими, где твердый хром из шестивалентной ванны является опорой. Тем не менее, работа по обеспечению отделочной промышленности жизнеспособной заменой твердого хрома на шестивалентной основе продолжается.

Интерес к декоративному покрытию из ванн с трехвалентным хромом (в отличие от традиционного шестивалентного) мог быть вызван следующими основными химическими уравнениями:

Cr(VI)+ + 6 электронов = металлический Cr и Cr(III)+ + 3 электрона = металлический Cr

В первом уравнении требуется шесть электронов для восстановления иона шестивалентного хрома до металлического хрома.

Второе уравнение требует трех электронов для восстановления иона трехвалентного хрома до металлического хрома.

Разница в эффективности обеих реакций (называемых окислением/восстановлением) составляет 2:1 в пользу восстановления трехвалентного хрома до металлического состояния. Принимая во внимание эту разницу, было ясно, что переход от шестивалентного декоративного покрытия к декоративному трехвалентному хромированию дает несколько эксплуатационных преимуществ. Пожалуй, главное преимущество, реализованное в гальваническом покрытии:

Общая эффективность

Шестивалентный хром достигает эффективности 10-15% (в зависимости от соотношения и каталитической системы, наряду с расточительными электрохимическими побочными реакциями). Трехвалентный хром легко удваивает это значение до 30%. Это большое, важное, желанное для промышленности достижение.

Параллельно с разработкой процессов здоровье и безопасность на рабочем месте стали критически важным вопросом. Клинические исследования в сочетании с воздействием на человека с течением времени подтвердили определенный риск для здоровья при длительном воздействии раствора хромовой кислоты и аэрозолей. Вот почему OSHA и EPA указали одобренную вентиляцию, подавление тумана и защитную одежду. Было установлено, что шестивалентный хром является канцерогеном. С точки зрения здоровья и безопасности это было серьезной причиной для устранения, где это возможно, соединений шестивалентного хрома. Это была еще одна, возможно, более важная причина для использования солей трехвалентного хрома. Соединения трехвалентного хрома не канцерогенны. Фактически, большинство мультивитаминных продуктов содержат трехвалентный хром, необходимый для общего состояния здоровья.

Между прочим, тенденция замены процессов, содержащих шестивалентный хром, продолжается сегодня и сохранится на многие завтра. Например, мы видели установку пассиваторов трехвалентного хрома (1980-е годы), отвечающих требованиям RoHS и новым директивам REACH (конец 1990-х — начало 2000-х годов). Возвращаясь к трехвалентному хромированию, вот некоторые преимущества, достигаемые при эксплуатации, в отличие от шестивалентного. Перечисленные преимущества действительны, исходя из полевых результатов, охватывающих различные запатентованные процессы и операции:

• Производственная мощность может быть удвоена. Больше деталей можно стеллажировать с меньшим пространством между ними. Выброс отложений и эффективность заметно улучшаются, поскольку резервуар для никеля может стать фактором, ограничивающим производительность.
• Металлический хром в виде (Cr+3) в ванне колеблется от 1-3 унций/галлон (7,5-22,5 г/л). Промывка после пластины более эффективна, так как требуется обработка меньшего количества металла. Это сопоставимо с ваннами с шестивалентным хромом, которые обычно содержат 10–17 унций/галлон (75–128 г/л) металлического хрома в виде (Cr+6) в вязком, трудно смываемом растворе.
• Затенение, побелка и выгорание отложений исключены.

• Замыкание и размыкание электрического контакта больше не проблема. Стойку или скребковый стержень можно поднять и осмотреть, а затем вернуть для продолжения покрытия, аналогично обработке деталей в никелевой ванне.
• Предыдущий пункт познакомил нашу промышленность с системами покрытия бочек трехвалентным хромом.
• Можно удалить отложения трехвалентного хрома в 30-50% соляной кислоте, хорошо промыть, а затем нанести непосредственно на уже активированное никелевое покрытие. Даже при длительном времени переноса по линии раствор Cr(III) более приемлем для никеля, который может быть достаточно пассивным по отношению к ванне Cr(VI).
• Гораздо меньше расточительного отравления газом. Отсутствие коррозийных туманов. Отсутствие требований по подавлению дыма. Однако смачивающие агенты используются для поддержки однородных и неполосатых отложений при формировании тонкого поверхностного покрытия.
• Некоторые металлические загрязнители могут быть покрыты гальваническим покрытием для очистки ванны. Шестивалентные ванны не могут фиктивно удалять металлические загрязнения. Единственным средством правовой защиты является увеличение концентрации хромовой кислоты или использование в ванне специального процесса электролизной очистки мембраны или пористого сосуда.
• Свинцовые аноды исключены. Свинец больше не является тяжелым металлом, вызывающим проблемы со здоровьем или требующим ежегодной отчетности.
• Пульсации переменного тока больше не являются критическим фактором. Допускается пульсация 5-10%, как у никеля. Исправление проще и намного дешевле.
• Устранение шестивалентного хрома при обработке отходов. В большинстве случаев простое щелочное осаждение Cr(OH)3 (гидроксида трехвалентного хрома) — это все, что требуется как часть процесса. Традиционное восстановление Cr+6 до Cr+3 метабисульфитом натрия исключается при обработке отходов Cr+6. Это в сочетании с уменьшенным образованием шлама, подпадающим под действие правила F006.

Каждый из этих примеров действительно относится к экономии затрат, которая может легко компенсировать некоторые растущие затраты в нынешних экономических условиях. Это, безусловно, помогает как отделочнику, так и заказчику быть более конкурентоспособными.

Начало и развитие

Коммерчески возможное декоративное трехвалентное хромирование было представлено в начале 1970-х годов компанией Albright and Wilson. Будучи ведущим производителем химикатов в Великобритании, они осознали потенциальные преимущества концепции покрытия хромом из трехвалентной ванны. Введенная ими ванна состояла из хлоридных и сульфатных солей (важных для проводимости), ингибиторов Cr (VI) и очистителей, которые удаляли осажденные металлические загрязнители через работающий фильтр ванны. Недостатки любого нового процесса предъявляют требования к общему совершенствованию процесса.

Еще один мировой поставщик из Великобритании, компания W. Canning Materials Ltd., посвятила много исследований и разработок в сочетании с инновационными модификациями процессов. Каннинг понял основную проблему, связанную с тем, что цвет отложений темнее, чем у настоящего шестивалентного хрома. Проблема была не столько в отдельных частях. Это была серьезная проблема, когда детали, полученные в результате обоих процессов нанесения покрытия, должны были совпадать, например, сантехника и ручные инструменты. Самая большая первоначальная проблема, связанная с трехвалентным хромированием, заключалась в том, как преодолеть очевидное окисление Cr (III) + до Cr (VI) + в качестве реакции окисления, распознаваемой анодом. Неудачное образование Cr(VI)+ быстро привело к проблемам с контролем желаемого цвета отложений и связанных с ними загрязнений, таких как потемнение цвета отложений, недостаточное покрытие, что привело к остановке линии (непредсказуемая тенденция к нулевой производительности). Самая большая первоначальная проблема, связанная с трехвалентным хромированием, заключалась в том, как преодолеть очевидное окисление Cr (III) + до Cr (VI) + в качестве реакции окисления, распознаваемой анодом. Внедрение восстановителей и связанных с ними химических очистителей помогло, но только в том случае, если обширный сервис и обученный персонал уделяли качественное время мониторингу процесса. Следующим шагом в разработке анодов стало внедрение новой концепции анода. Каннинг представил технологию экранирования свинцового анода от фактической электролитической ванны. Свинцовый анод был помещен в полипропиленовую коробку, содержащую проводящий раствор разбавленной серной кислоты, при этом анод был обращен к полупроницаемой мембране (коммерчески выпускаемой как Nafion). Его выдающиеся свойства широко используются в мембранной технике. Для интересующихся читателей: Вальтер Грот из Дюпона открыл Нафион в конце 19 века.60-е годы. Только ионы водорода от электролиза воды внутри коробки могли проникнуть и пройти через мембрану, мигрируя к катоду, таким образом замыкая цепь покрытия. Это был успешный подход к устранению образования Cr(VI)+. Однако в течение длительного времени многие ящики в полевых условиях протекли, таким образом, не выполняя свое прямое назначение на постоянной основе. Проблема была не в мембране; это была прочность и обслуживание коробки. Были также первоначальные капитальные затраты на мембрану и забота о том, чтобы не повредить ее, вложенная The Frederick Gumm Chemical Company. Уважение Gumm к инновационным, качественным технологиям и продуктам привело к практическому решению. Их корректирующее действие заключалось в установке анодов с покрытием из драгоценных металлов. Не новый, но ранее не рассматривался в покрытии Cr(III). Исключая коробку и мембранную концепцию, инертный анод обеспечивает приемлемый срок службы, измеряемый годами, значительно стабилизируя химический состав ванны для непрерывного качественного покрытия. По-прежнему существует стоимость покрытия из драгоценного металла и возможное требование повторного покрытия основного материала анода. Но было обнаружено, что эти аноды стабилизируют процесс, обеспечивая экономию затрат на Cr (III), что приводит к разумной окупаемости повторного покрытия анодов.

Усовершенствования стабилизаторов и очистителей также позволили металлургическим предприятиям использовать химические ванны с трехвалентным хромом на другой основе с использованием угольных анодов в сульфатных и хлоридных системах. В период с начала до середины 2000-х годов поставщики качественных материалов и новаторы внедрили множество дополнительных инноваций, предоставив отделочникам в целом удовлетворительные процессы декоративного покрытия хромом (III), бочки и стойки.

Ранее было подробно описано несколько замечательных преимуществ декоративного трехвалентного хромирования по сравнению с шестивалентным хромовым аналогом. Есть ли недостатки? Подтверждено следующее:

• Толщина . В системах на основе хромовой кислоты толщина отложений бесконечна. Это относится к параболическому графу. Толщина декоративного трехвалентного хрома является самоограничивающейся и приближается к 0,127–1,27 мкм (0,000005–0,00005 дюйма). Для декоративных толщин диапазоны толщины отложений Cr(III) и Cr(VI) аналогичны.
• Пассивация . Растворы трехвалентного хрома не пассивируют стальные поверхности без покрытия (например, внутреннюю поверхность труб без покрытия), как это делает хромовая кислота.
• Зачистка . Детали с трехвалентным хромированием, как я привык, не чисто и полностью не зачищаются анодно в электроочистителе. Скорее всего, для полного удаления отложений требуется 30-50% соляная кислота.
• Цвет депозита . По моему опыту, отложения трехвалентного хрома варьируются от немного более темных, чем у шестивалентного хрома, до почти оловянных. В некоторых требованиях клиентов предпочтительным является более темный цвет наплавки, в то время как Cr (VI) предлагает только один цвет, без вариантов. Большим заблуждением является ошибочное мнение, что отложения трехвалентного хрома могут полностью соответствовать цвету отложений шестивалентного хрома. Структуры кристаллических отложений обоих различаются и, как таковые, по-разному преломляют свет. Кроме того, трехвалентные ванны совместно осаждают органические добавки.

Ванны с трехвалентным хромом, по-видимому, были разработаны по той же схеме технического обслуживания, что и ванны из никеля. Добавки трехвалентного хрома включают в себя источник готового металла, отбеливатели, стабилизаторы, буферы, смачивающие агенты и очистители. pH является важным показателем, и его диапазон имеет решающее значение для оптимального осаждения и достижения цвета осаждения.