Процеси дифузійного насичення поверхонь металевих деталей хромом або процеси нанесення хромового шару з електролітичного розчину при впливі електричного струму називаються хромуванням.
У літературі, присвяченій хромуванню, ви також можете зустрітися з терміном «металізація» — це загальна назва способів зміни властивостей поверхні предметів з металу і неметалевих предметів, шляхом нанесення на них тонкого металевого шару, іноді цей термін використовується як синонім хромування.
Зміст:
- Призначення хромування
- Види хромування і технологія
- Метод гальванічного хромування
- Режими обробки
- Підготовка до хромуванню
- Технологічний процес хромування
- Підвиди електролітичного хромування
- Метод хімічного хромування
- Хромируем в домашніх умовах
Призначення хромування
Обробка виробів методом хромування може застосовуватися в якості декоративної обробки, а також для запобігання від корозії і збільшення твердості поверхні виробу.
Шар хрому, нанесений на предмет, збільшує його експлуатаційні властивості, подовжує термін служби.
Цей метод металізації отримав велике поширення в побуті і промисловості, навіть перебуваючи в своїй квартирі, ви без праці знайдете чимала кількість хромованих предметів, у промислових умовах хромування деталей актуально, якщо даний предмет буде працювати, наприклад, в умовах агресивних середовищ, тертя (парове обладнання, тепломережі, автомобільні двигуни, деталі морських суден і так далі).
Для нанесення шару хрому на поверхню предметів використовується кілька способів, спочатку набуло поширення гальванічне покриття металу, проте, останнім часом його застосовують значно рідше, так як дослідження екологів підтвердили факт його негативного впливу на навколишнє середовище.
Види хромування і технологія
Класифікація хромування здійснюється за способом нанесення хрому на деталь.
Саме широке застосування отримали електролітичне і дифузійне, трохи менш відомо – хімічне хромування.
Є також менш відомі методи хромування, такі як вакуумне хромування.
Отримується в результаті покриття може дещо відрізнятися по стійкості, зовнішнім виглядом.
Відео:
Як показує практика, при бажанні можна займатися хромуванням самостійно, однак, перешкоджати цьому можуть чималі витрати на обладнання для хромування і реагенти, високі вимоги до їх якості, строгі вимоги до дотримання технології, як на етапі підготовки, так і в процесі самого хромування.
Зупинимося докладніше на електролітичному хромуванні, яке також називається гальванічне, так як виконується методом занурення деталі в розчин електроліту.
Метод гальванічного хромування
Електролітичне (каталітичне) хромування, мабуть, найвідоміший спосіб металізації поверхонь.
Активно використовується автолюбителями, зважаючи на великий попит і популярність каталітичним хромуванням деталей автомобілів і мотоциклів займаються невеликі фірми, ІП, які, як правило, використовують під гальванічний цех приміщення звичайного автогаражу, тому в народі цей спосіб також називають «гаражним», а найбільш затребуваною послугою можна вважати хромування дисків.
Режими обробки
В залежності від режиму обробки, одержувані покриття розрізняються по своїх якостях – як зовнішнім, так і внутрішнім:
«Молочний хром» — не дуже тверде покриття, що володіє безпористою, еластичною поверхнею.
Виходить при впливі електричного струму щільністю 15-25 А/дм. кв на електроліт при температурі від 65 до 80 °.
«Блискучий хром» — найбільш міцне і зносостійке покриття, якому властивий дзеркальний блиск.
Відео:
З’являється при середніх значеннях температури і щільності струму, рекомендовані діапазони – 45-60°З для першого параметра і 30-100 А/дм. кв для другого.
«Твердий хром» — отримується шар хрому буде самим твердим, але і самим крихким порівняно з попередніми видами. Термо режим встановлюється на низьких температурах (до 40°), щільність струму – понад 100 А/дм2.
Підготовка до хромуванню
Підготовка до процесу нанесення хрому включає в себе кілька етапів:
- шліфування та полірування поверхні хромируемой деталі;
- промивка для забруднень і протирання дрантям;
- ізолювання поверхні, де не повинно виконуватися нанесення хрому, закладення отворів (якщо не потрібне покриття хромом і внутрішніх порожнин);
- монтаж деталі на підвіску;
- знежирення;
- промивка у воді;
- декапирование.
Технологічний процес хромування
Каталітичне хромування в промислових умовах ви можете побачити на наданому відео.
Гальванічне покриття виконується розчинами шести – або тривалентного хрому.
Відео:
Як шестивалентного хрому застосовується хромовий ангідрид, як тривалентного – сульфат хрому або хлорид хрому.
У гальванічну ванну, крім хромсодержащего розчину також додається сірчана кислота.
Після приміщення оброблюваної деталі в розчин подається струм певної щільності.
Розчин у ванні повинен мати певну температуру, встановлюється у відповідності з режимом металізації.
Термо режим повинен підтримуватися на одному рівні протягом всього процесу хромування, порушення в технологічному процесі можуть знизити адгезійні властивості хромового покриття, призвести до того, що гальванічне покриття буде мати неоднорідну структуру (розлучення, нарости у вигляді сталактитів).
Тривалість гальванізації залежить від необхідної товщини шару хрому.
В процесі гальванізації з електролітичного розчину выделаются шкідливі пари, тому всі роботи повинні виконуватися з дотриманням техніки безпеки, з використанням засобів індивідуального захисту.
У деяких випадках покриття хромом виконується тільки після травлення або після попереднього нанесення шару іншого металу (міді або нікелю) – це сприяє зміцненню утворюється шару.
Для закладення пір хрому, деталь додатково покривають маслом або лаком, а для зміцнення утворилася хромової плівки проводять термо обробку – витримують деякий час при дуже високій температурі (близько 200°).
Підвиди електролітичного хромування
Як вже зазначалося вище, гальваніка-хромування застосовується для створення захисно-декоративного шару або для додання поверхні особливих властивостей.
Декоративне хромування наноситься на підшар іншого металу – міді або нікелю, цей метод сприяє тривалому збереженню блиску хрому, перешкоджає корозії поверхні деталі через пори шару хрому.
Відео:
Тверде хромування використовується там, де потрібно збільшити зносостійкість, твердість зменшити тертя на оброблюваній деталі.
В даному випадку шар іншого металу не потрібно, витримка у ванній має велику тривалість, щоб утворюється шар хрому вийшов підвищеної товщини.
На відміну від декоративного, тверде хромування має завершуватися додатковою обробкою лаками або маслами.
Метод хімічного хромування
Хімічне хромування, на відміну від гальванічного, не використовують соляну кислоту.
Хромсодержащий реагент розчиняється в дистильованій воді з додаванням гипофосфита натрію.
В ході хімічної реакції гипофосфит натрію відновлює хром з його солі, що виділився хром осідає на оброблювану поверхню.
Тут також важливо точне дотримання термо режиму.
Міститься в розчині фосфор частково потрапляє в наноситься шар хрому, сприяючи його зміцненню, додання додаткової міцності.
Безсумнівними перевагами даного способу перед каталітичним є зменшення шкідливого впливу на навколишнє середовище та людей, полегшене нанесення плівки з хрому на внутрішні поверхні виробу.
Відео:
Також можна відзначити меншу витратність цього методу, що робить його доступним для самостійного застосування.
Утворилося при такій обробці покриття спочатку не має характерного блиску металу, воно буде матовим сірого кольору, тому в фіналі вкриті поверхні потрібно ретельно відполірувати.
Ми пропонуємо вам за допомогою відео в нашій статті наочно ознайомитися з процесом хімічного хромування.
Хромируем в домашніх умовах
У висновку нашої статті хочеться розповісти про одному відкритому способі отримання хромованих предметів буквально в домашніх умовах.
Спосіб підходить для застосування на виробах з будь-якого матеріалу – від металу до пластмаси.
Якщо бути точним, говорити про хромуванні в даному випадку неправильно, це буде металізація сріблом, але при невеликому навику одержувані вироби будуть виглядати так, немов тільки що вийшли з заводського цеху гальванізації.
Отже, технологія декоративного хромування полягає в наступному.
В якості основного обладнання нам знадобиться звичайний ручний розпилювач.
Для отримання срібла і підготовчої обробки нам потрібні «інгредієнти» з наступного списку (не лякайтеся – їх легко купити в аптеках і господарських магазинах):
- азотнокисле срібло;
- соляна кислота;
- гідроксид натрію;
- двухлористое олово;
- формалін;
- глюкоза;
- дистильована вода.
Термо режим сумішей – близько 60°С.
Спочатку знежирюємо поверхню розчином гідроксиду натрію у воді.
Виріб ретельно протираємо складом, потім обполіскуємо в дистильованій воді.
На якісно знежиреному предмет буде спостерігатися ефект прилипання води.
Активуємо поверхню, поливаючи протягом хвилини розчином двухлористого олова і соляної кислоти, далі протягом 3 хв. – дистильованою водою.
Відео:
Далі нам знадобиться суміш для сріблення.
З’єднуємо в одне аміак, гідроксид натрію, азотнокисле срібло і воду, заливаємо її в розпилювач і рівномірно наносимо на оброблювану поверхню з невеликої відстані.
Для збереження зовнішнього вигляду покриття, поверх нього доведеться нанести прозорий лак, і ваш виріб буде радувати око довгі роки.