Хромирование в домашних условиях

Хромирование деталей: особенности технологии

Хромированием называют последовательность действий, направленных на диффузное насыщение хромом поверхности предмета из металла, дарящего ей зеркальный блеск. В специализированной литературе данную методику именуют
«металлизацией».
Но этот термин распространяется на все методы покрытия слоем металла поверхностей заготовок, изготовленных из
металлов и других материалов.
Овладение технологией хромирования позволит вам самостоятельно создавать оригинальные вещи. Вы сможете не только воплотить свои дизайнерские идеи, разнообразив внешний вид байка или авто, но и придать новое звучание многим предметам интерьера, включая мебельные ручки, подставки, крепежи, карнизы и прочие декоративные элементы, способные сделать домашнюю обстановку по-настоящему оригинальной и неповторимой.

Описание процесса

Наши современники мало чем отличаются от представителей прошлых эпох в том, что касается любви к привлекательным, сверкающим вещам. Оригинально оформленные кузовные элементы автомобилей, сверкающая хромированная сантехника на кухне и в ванной, необычные статуэтки и красивые фасадные покрытия зданий — всё это крайне популярно на сегодняшний день, вот почему потребность в услугах мастеров, владеющих технологией хромирования, постоянно увеличивается.
Сегодня широко используются 3 метода металлизации заготовок:
  • цинкование;
  • хромирование;
  • алитирование (алюминирование).
Цинковое покрытие делает сталь и другие металлы устойчивыми к коррозии, что позволяет сильно увеличить срок эксплуатации изделий, покрытых цинком.
Алюминий тоже повышает устойчивость к коррозии, по этой причине им часто покрывают приборы, рассчитанные на работу в температурном диапазоне до 900°C. К подобной аппаратуре относится оборудование для нефтедобычи и перекачки сжиженного газа, узлы и детали печей и многое другое.
Нанесение тончайшего слоя хрома позволяет создавать модные декоративные покрытия и делать изделия более эстетичными, умело скрывая заводские дефекты. Также хромовое покрытие способствует улучшению эксплуатационных показателей, в том числе:
  • Повышает стойкость к коррозии;
  • Делает металл более твердым;
  • Сильнее защищает поверхность от эрозии;
  • Делает изделие жаропрочным;
  • Повышает стойкость к износу;
  • Улучшает внешний вид изделия;
  • Делает возможным создание высококачественных покрытий с установленными характеристиками.

Особенности технологии

Специалисты называют процесс покрытия изделий слоем хрома химическим хромированием. Данная методика используется для придания декоративности и эстетичности изделиям из металла, а также повышения их эксплуатационных качеств.
При этом может использоваться один из трех способов хромирования:
  • Гальванический;
  • Химический;
  • Напыление.
В первом случае хром наносится на поверхность изделия одним из 2-х методов: диффузным или электролитическим. Для введения обоих типов гальваники придется воспользоваться особыми резервуарами, оснащенными кислотостойким покрытием и водяными рубашками.
В основе электролитического хроматирования лежит процесс электролиза металлов. При обрабатывании заготовки происходит подача электротока через электролит, в качестве которого выступает специализированный раствор, помимо солей хрома обязательно содержащий кислоты либо щелочи. При протекании электротока происходит выделение катионов хрома, которые в результате закрепляются на поверхности обрабатываемого изделия.
В общем случае при использовании гальванического способа параметры хромировки будут следующими:
  • Серная кислота — 2,5 грамма  на литр;
  • Хромовый ангидрид — 0,25 кг  на литр;
  • Плотность тока — 25 A/дм2  для получения декоративного покрытия, 60 A/дм2  для улучшения эксплуатационных характеристик;
  • Температура — 50°C  для получения декоративного покрытия, от 55°C до 60°C для улучшения эксплуатационных характеристик.
Чтобы добиться высокого качества гальваники, необходимо грамотно выбрать 2 показателя — плотность тока и температура электролита. От указанных характеристик зависит привлекательность и срок эксплуатации полученного покрытия.
Помните, что чем выше температура, тем ниже будет выход хрома по току, а повышение плотности приводит к противоположному результату.
При невысокой температуре и неизменной плотности тока хромовое покрытие обретает серый цвет. В то же время повышенная температура в сочетании со стабильной плотностью тока обеспечивает покрытию молочный оттенок.

Диффузный способ гальванической обработки

Использование способа термической обработки на основе хроматирования позволяет улучшить функциональные качества поверхности изделия, одновременно делая его более твердым, прочным, упругим, стойким к износу, коррозии и высокотемпературному воздействию.
Данная методика подразумевает сначала воздействие химическими реагентами на поверхность изделия, с последующим наполнением ее хромом под влиянием диффузии. Диффузный метод широко востребован при создании алюминиевого, кремниевого, углеродного и азотного покрытия поверхностей.
Термическое хроматирование на порошковой основе предполагает использование специальных смесей, в состав которых входят феррохром и шамот. Второй способ выполнения диффузионной обработки сводится к конденсации паров хрома.

Химическое хромирование

При проведении химической обработки используются нижеследующие реагенты:
  • Хлористый хром (CrCl4);
  • Цитрат натрия (Na₃C₆H₅O₇);
  • Гипофосфат натрия (Na₄P₂O₆);
  • 20% раствор каустической соды (NaOH);
  • Уксусная ледяная кислота (CH3COOH);
  • Очищенная вода (H2O).
В процессе протекания химической реакции температура поддерживается на постоянном уровне, равном 80°C. До нанесения хрома на изделие его сначала оснащают медным покрытием. Затем изделие промывают водой и тщательнейшим образом просушивают. После высыхания осуществляют химическую металлизацию диэлектриков, применяя кисло-щелочной состав.
На сегодняшний день очень востребован такой способ металлизации как вакуумное хромирование, также известный как PVD-процесс. Данная методика основывается на конденсации паров хрома на поверхности обрабатываемого изделия.
Сам процесс протекает в специализированных вакуумных камерах, в которых сначала происходит нагревание металла до уровня испарения, вслед за этим начинается оседание его паров на поверхности заготовки. Получившееся покрытие обладает столь малой толщиной, что на него приходится наносить лак для защиты от механического повреждения. Эта технология применяется при хромировке различной продукции из алюминия.

Обработка с помощью напыления

Напыление элементов хромом (каталитическая металлообработка) выполняется с использованием реакции «серебряного зеркала», при которой в роли реагентов выступают комплексные серебряные слои, находящиеся в щелочных растворах аммиака. Функция восстановителя отводится формалиновому или гидразиновому раствору, либо инвертированному сахарному сиропу.
При параллельном напылении серебра и восстановителя стальное изделие приобретает кипельно белую поверхность с зеркальным блеском.
Подобным изделиям свойственны прекрасные отражающие характеристики. Последующая стадия предполагает нанесение на изделие лакового покрытия для защиты от царапин с добавлением красящего светоустойчивого тонера.
Для получения последнего смешивают три пигмента — черный, синий и фиолетовый в соотношении 1:1:3.
Обрабатывание с помощью «серебряного зеркала» разбивается на ряд последовательных шагов:
  1. Анализ и подготовка. Сначала поверхность изделия тщательно очищают с промывкой специализированным составом. Для повышения адгезии поверхность подвергают шлифовке наждачкой с уровнем абразивности P500−600.
  2. Применение глянцевой основы. На приготовленный материал наносится глянцевое вещество черного цвета, нивелирующее риск появления желтизны у итогового зеркального покрытия. Затем лаковое покрытие высушивается при комнатной температуре от 20°C до 25°C, без применения специализированного оборудования, при этом сушка длится 8 ч. Если высушивание осуществляется при температуре 60°C, длительность процесса сокращается до 45 мин.
  3. Сушка.
  4. Травление поверхности изделия для повышения ее сцепления с серебром, с последующим очищением дистиллированной водой.
  5. Сенсибилизация либо специализированное обрабатывание поверхности с использованием активатора. Это позволяет защитить поверхность особой пленкой.
  6. Металлизация с применением серебра.
  7. Нанесение на изделие защитного лакового покрытия, надежно оберегающего его от потускнения и утраты первоначальных качеств при долгой эксплуатации, механическом воздействии либо из-за разрушительного влияния агрессивных сред.

Подготовка к хромированию металла

 

 

Подготовительная стадия подразумевает осуществление определенных действий в следующей последовательности:
  • Подготовить поверхность изделия, отшлифовав и отполировав ее.
  • Очистить от загрязнений, применяя спецсредство, дистиллированную воду и кусок материи.
  • Полностью изолировать те участки поверхности, которые должны остаться нехромированными, и заделать все отверстия (если внутреннюю часть не нужно хромировать).
  • Зафиксировать заготовку на подвеске.
  • Полностью обезжирить ее.
  • Промыть чистой водой.
  • Выполнить декапирование.
Если требуется 6-валентный хром, используется триоксид хрома (CrO3), в случае 3-валентного — сульфат (Cr2(SO4)) либо хлорид хрома (CrCl3 ).
В гальваническую емкость вливают электролитический раствор, а после погружения в нее изделия подают электроток с заданным уровнем плотности.
Кроме того, требуется поддерживать оптимальный уровень температуры электролитического раствора, при выборе которого руководствуются спецификой конкретного способа хроматирования.
При использовании терморежима следует поддерживать температуру на неизменном уровне в течение всего процесса хромировки. Малейшие колебания от заданного значения ухудшат адгезию и приведут к утрате гальваникой изначальной структуры. В результате полученное покрытие будет обладать разными дефектами, включая подтеки, наплывы и сталактиты.
Длительность гальванического обрабатывания зависит от того, насколько толстым должно быть итоговое покрытие.
В ходе хроматирования возникает испарение токсичных соединений, по этой причине обрабатывать заготовки следует со строгим соблюдением требований техники безопасности, надевая средства индивидуальной защиты.
В определенных обстоятельствах металлизацию выполняют только после предварительного травления либо нанесения слоя другого металла (медного, никелевого и т.п.). Это позволяет придать итоговому покрытию большую прочность и износостойкость.

Для заделки возникающих в хроме пор на заготовку затем наносят масло либо лаковое покрытие. Появившуюся хромовую пленку укрепляют термообработкой, при которой изделие подвергают длительному высокотемпературному воздействию (примерно при 200°C ).
Теперь вы знаете, как происходит металлизация изделий с помощью хрома. Если строго соблюдать рассмотренную выше инструкцию, можно успешно выполнить хромирование в домашних условиях.
[Всего:    Средний:  /5]

Читайте также

Дом из бревна своими руками

Издавна на Руси строили дома из дерева. Некоторые из них сохранились и до наших дней. …

3 вида поделок на 9 Мая из бумаги

Все мы любим делать поделки своими руками. Скоро будет великий праздник 9 Мая! Многие люди …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code