Процессы диффузионного насыщения поверхностей металлических деталей хромом или процессы нанесения хромового слоя из электролитического раствора при воздействии электрического тока называются [хромированием].
В литературе, посвященной хромированию, вы также можете встретиться с термином «металлизация» — это общее название способов изменения свойств поверхности предметов из металла и неметаллических предметов, путем нанесения на них тонкого металлического слоя, иногда этот термин используется, как синоним хромирования.
Содержание:
Назначение хромирования
Обработка изделий методом хромирования может применяться в качестве декоративной обработки, а также для предохранения от коррозии и увеличения твердости поверхности изделия.
Слой хрома, нанесенный на предмет, увеличивает его эксплуатационные свойства, продлевает срок службы.
Этот метод металлизации получил большое распространение в быту и промышленности, даже находясь в своей квартире, вы без труда обнаружите немалое количество хромированных предметов, в промышленных условиях хромирование деталей актуально, если данный предмет будет работать, например, в условиях агрессивных сред, трения (паровое оборудование, теплосети, автомобильные двигатели, детали морских судов и так далее).
Для нанесения слоя хрома на поверхность предметов используется несколько способов, первоначально получило распространение гальваническое покрытие металла, однако, в последнее время его применяют значительно реже, так как исследования экологов подтвердили факт его негативного воздействия на окружающую среду.
Виды хромирования и технология
Классификация хромирования осуществляется по способу нанесения хрома на деталь.
Самое широкое применение получили электролитическое и диффузионное, чуть менее известно – химическое хромирование.
Имеются также менее известные методы хромирования, такие как вакуумное хромирование.
Получаемое в результате покрытие может немного различаться по стойкости, внешнему виду.
Видео:
Как показывает практика, при желании можно заниматься хромированием самостоятельно, однако, препятствовать этому могут немалые расходы на оборудование для хромирования и реагенты, высокие требования к их качеству, строгие требования к соблюдению технологии, как на этапе подготовки, так и в процессе самого хромирования.
Остановимся подробнее на электролитическом хромировании, которое также называется гальваническое, так как выполняется методом погружения детали в раствор электролита.
Метод гальванического хромирования
Электролитическое (каталитическое) хромирование, пожалуй, самый известный способ металлизации поверхностей.
Активно используется автолюбителями, ввиду большого спроса и популярности каталитическим хромированием деталей автомобилей и мотоциклов занимаются небольшие фирмы, ИП, которые, как правило, используют под гальванический цех помещение обычного автогаража, поэтому в народе этот способ также называют «гаражным», а самой востребованной услугой можно считать хромирование дисков.
Режимы обработки
В зависимости от режима обработки, получаемые покрытия различаются по своим качествам – как внешним, так и внутренним:
«Молочный хром» — не очень твердое покрытие, обладающее беспористой, эластичной поверхностью.
Получается при воздействии электрического тока плотностью 15-25 А/дм.кв. на электролит при температуре от 65 до 80 °.
«Блестящий хром» — самое твердое и износостойкое покрытие, которому свойственен зеркальный блеск.
Видео:
Появляется при средних значениях температуры и плотностей тока, рекомендуемые диапазоны – 45-60°С для первого параметра и 30-100 А/дм.кв. для второго.
«Твердый хром» — получаемый слой хрома будет самым твердым, но и самым хрупким по сравнению с предыдущими видами. Термо режим устанавливается на низких температурах (до 40°), плотность тока – свыше 100 А/дм2.
Подготовка к хромированию
Подготовка к процессу нанесения хрома включает в себя несколько этапов:
- шлифовка и полировка поверхности хромируемой детали;
- промывка для загрязнений и протирка ветошью;
- изолирование поверхности, где не должно выполняться нанесение хрома, заделка отверстий (если не требуется покрытие хромом и внутренних полостей);
- монтаж детали на подвеску;
- обезжиривание;
- промывка в воде;
- декапирование.
Технологический процесс хромирования
Каталитическое хромирование в промышленных условиях вы можете увидеть на предоставленном видео.
Гальваническое покрытие выполняется растворами шести- или трехвалентного хрома.
Видео:
В качестве шестивалентного хрома применяется хромовый ангидрид, в качестве трехвалентного – сульфат хрома или хлорид хрома.
В гальваническую ванну, кроме хромсодержащего раствора также добавляется серная кислота.
После помещения обрабатываемой детали в раствор подается ток определенной плотности.
Раствор в ванне должен иметь определенную температуру, устанавливаемую в соответствии с режимом металлизации.
Термо режим должен поддерживаться на одном уровне в течение всего процесса хромирования, нарушения в технологическом процессе могут снизить адгезионные свойства хромового покрытия, привести к тому, что гальваническое покрытие будет иметь неоднородную структуру (разводы, наросты в виде сталактитов).
Длительность гальванизации зависит от требуемой толщины слоя хрома.
В процессе гальванизации из электролитического раствора выделаются вредные пары, поэтому все работы должны выполняться с соблюдением техники безопасности, с использованием средств индивидуальной защиты.
В некоторых случаях покрытие хромом выполняется только после травления или после предварительного нанесения слоя другого металла (меди или никеля) – это способствует упрочнению образующегося слоя.
Для заделки пор хрома, деталь дополнительно покрывают маслом или лаком, а для укрепления образовавшейся хромовой пленки проводят термо обработку – выдерживают некоторое время при очень высокой температуре (около 200°).
Подвиды электролитического хромирования
Как уже отмечалось выше, гальваника-хромирование применяется для создания защитно-декоративного слоя или для придания поверхности особенных свойств.
Декоративное хромирование наносится на подслой другого металла – меди или никеля, этот метод способствует длительному сохранению блеска хрома, препятствует коррозии поверхности детали через поры слоя хрома.
Видео:
Твердое хромирование используется там, где нужно увеличить износостойкость, твердость уменьшить трение на обрабатываемой детали.
В данном случае слой другого металла не требуется, выдержка в ванной имеет большую продолжительность, чтобы образующийся слой хрома получился повышенной толщины.
В отличие от декоративного, твердое хромирование должно завершаться дополнительной обработкой лаками или маслами.
Метод химического хромирования
Химическое хромирование, в отличие от гальванического, не использует соляную кислоту.
Хромсодержащий реагент растворяется в дистиллированной воде с добавлением гипофосфита натрия.
В ходе химической реакции гипофосфит натрия восстанавливает хром из его соли, выделившийся хром осаждается на обрабатываемую поверхность.
Здесь также важно точное соблюдение термо режима.
Содержащийся в растворе фосфор частично попадает в наносимый слой хрома, способствуя его укреплению, приданию дополнительной прочности.
Несомненными преимуществами данного способа перед каталитическим являются уменьшение вредного воздействия на окружающую среду и людей, облегченное нанесение пленки из хрома на внутренние поверхности изделия.
Видео:
Также можно отметить меньшую затратность этого метода, что делает его доступным для самостоятельного применения.
Образовавшееся при такой обработке покрытие первоначально не имеет характерного блеска металла, оно будет матовым серого цвета, поэтому в финале покрытые поверхности нужно тщательно отполировать.
Мы предлагаем вам с помощью видео в нашей статье наглядно ознакомиться с процессом химического хромирования.
Хромируем в домашних условиях
В заключении нашей статьи хочется рассказать об одном общедоступном способе получения хромированных предметов буквально в домашних условиях.
Способ подходит для применения на изделиях из любого материала – от металла до пластмассы.
Если быть точным, говорить о хромировании в данном случае неправильно, это будет металлизация серебром, но при небольшом навыке получаемые изделия будут выглядеть так, словно только что вышли из заводского цеха гальванизации.
Итак, технология декоративного хромирования заключается в следующем.
В качестве основного оборудования нам потребуется обычный ручной распылитель.
Для получения серебра и подготовительной обработки нам потребуются «ингредиенты» из следующего списка (не пугайтесь – их легко купить в аптеках и хозяйственных магазинах):
- азотнокислое серебро;
- соляная кислота;
- гидроксид натрия;
- двухлористое олово;
- формалин;
- глюкоза;
- дистиллированная вода.
Термо режим смесей – около 60°С.
Сначала обезжириваем поверхность раствором гидроксида натрия в воде.
Изделие тщательно протираем составом, затем ополаскиваем в дистиллированной воде.
На качественно обезжиренном предмете будет наблюдаться эффект прилипания воды.
Активируем поверхность, поливая в течение минуты раствором двухлористого олова и соляной кислоты, далее в течение 3 мин. – дистиллированной водой.
Видео:
Далее нам понадобится смесь для серебрения.
Соединяем в одно аммиак, гидроксид натрия, азотнокислое серебро и воду, заливаем ее в распылитель и равномерно наносим на обрабатываемую поверхность с небольшого расстояния.
Для сохранения внешнего вида покрытия, поверх него придется нанести прозрачный лак, и ваше изделие будет радовать глаз долгие годы.
