Milling-master.ru

В помощь хозяину
27 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология химической металлизации

Химическая металлизация — Технология «хромирования»

Процесс химической металлизации основан на химическом восстановлении металла на каталитически активной поверхности диэлектрика или другого металла. Процесс химической металлизации проводится путем одновременного распыления растворов восстановителей и модификатора (содержащий комплексную соль металла покрытия), на предварительно активированную (сенсибилизированную) поверхность, предварительно покрытую слоем связующего грунта.

Для проведения процесса химической металлизации используются специально подготовленные химические реагенты и ЛКМ, позволяющие осаждать химическим способом зеркально-блестящие медные, никелевые, серебренные или золотые металлические покрытия, обладающие высокой отражательной способностью.

При проведении процесса химической металлизации, сначала, на поверхность изделия, с помощью стандартного окрасочного краскопульта, наносится связующий грунт СН.500, обладающий, после активации высокой каталитической активностью, и позволяющий получать высокое качество сцепления с зеркальным слоем металлизации.

При проведении процесса химической (зеркальной) металлизации, сначала, на покрытую связующим грунтом СН.500 поверхность изделия, с помощью распылительного оборудования МЕТА-ХРОМ.Pro, наносится активирующий (сенсибилизирующий) реагент СТ.2520, содержащий каталитически активные металлы (олово и палладий), и позволяющий придать грунтовому покрытию высокую каталитическую активность. После этого, с помощью оборудования МЕТА-ХРОМ.Pro, на активированную поверхность одновременно распыляются восстановители АВ.101 и АВ.202, и металлизирующий реагент Модификатор-МЕДЬ, Модификатор-НИКЕЛЬ, Модификатор-СЕРЕБРО или Модификатор-ЗОЛОТО, образующие, в результате реакции химического восстановления, зеркально-блестящее серебренное, никелевое, медное или золотое металлическое покрытие (толщиной от 0.1 до 1 мкм), обладающее высоким качеством сцепления со связующим грунтовым покрытием.

После проведения процесса химического восстановления металла, на осажденное химическим способом, зеркально-блестящее медное, никелевое, серебренное или золотое металлическое покрытие, с помощью стандартного окрасочного краскопульта, наносится специально подготовленный защитный полиуретановый лак СВ.200, обладающий определенными функциональными свойствами и обеспечивающий высокие адгезионные свойства с металлизированным покрытие. Защитный лак СВ.200 обладает высокой светостойкостью (в 1.8-2 выше а/м лкм), не темнеет от воздействия УФ излучения, не образует свободных радикалов, при контакте с металлическим слоем и обеспечивает отличное сцепление с зеркальным слоем металлизации.

Нанесение защитного полиуретанового СВ.200 или полимера PolyGuard-M12 с добавлением светопроводящих красителей “КСМ”, позволяет придавать металлизированной поверхности нужный цветовой оттенок и обеспечивать качественную защиту от потускнения и механического износа.

Защитный лак СВ.200 обладает высокой светостойкостью, не темнеет от воздействия УФ излучения, не образует при нанесении пузырьков воздуха, обеспечивает отличное сцепление с зеркальным слоем металлизации и служит для защиты металлизированного покрытия от потускнения, и механического износа. Нанесение защитного лака с добавлением светопроводящих красителей “ХРОМ”, “ЗОЛОТО”, “МЕДЬ” и других, позволяет придавать металлизированной поверхности внешний вид цветных или драгоценных металлов, а также окрашивать поверхность в различные цвета и цветовые оттенки.

После нанесения защитного лака СВ.200 с добавлением светопроводящего красителя “КСМ” (1 мл на 120-150 мл лака), окрашенное “хромированное”, “позолоченное” или “медное” металлизированное покрытие, не тускнеет и не окисляется при эксплуатации, и визуально, мало чем отличаются от гальванического покрытия, полученного методом электроосаждения. Используемый в качестве металлизируемой основы -связующий грунт СН.500, можно наносить на любые материалы и использовать процесс, для металлизации практически любых основ, металлов и диэлектриков. Включение в состав связующего грунта СН.500 и защитного лака СВ.200 пластифицирующих добавок, позволяет придавать зеркальному металлическому покрытию высокую эластичность и дает возможность использовать процесс для металлизации изделий, подвергающихся различным механическим деформациям, например, обуви, одежды из кожи, ткани и т.д.

Использование специально подготовленных химических реагентов и ЛКМ позволило сделать проведение процесса химической металлизации более качественным и доступным для пользователя. Хим. реактивы, используемые для процесса химической (зеркальной) металлизации, не содержат в своем составе едких составляющих, прекурсоров и СДЯВов. Для предприятий, внедряющих химическую металлизацию в цикл производственного процесса, предоставляется технология перевода отработанных хим. реактивов в твердые неорганические соединения, для дальнейшей утилизации.

Возможное применение: тюнинг автомобилей, мотоциклов, ‘восстановление’ изношенных хромированных покрытий на автомобилях и мотоциклах, отделка катеров и яхт, металлизация изделий наружной рекламы, логотипов и товарных знаков, металлизации мебельной фурнитуры, дизайнерских и скульптурных изделий, сувенирной продукции, сантехнических изделий, предметов церковного убранства и т.д. Фотогалерея

Химическая металлизация: технология, выполнение в домашних условиях

Вопросы эффективной защиты и декоративного оформления поверхностей изделий из различных материалов являются достаточно актуальными как для производственников, так и для многих домашних мастеров. Эффективно решить такие задачи позволяет химическая металлизация, которую можно выполнить и своими руками.

Технология химической металлизации может использоваться практически на любых жестких поверхностях

Виды металлизации

Металлизация изделий, как понятно из названия данного процесса, заключается в том, что на их поверхность наносится тонкий металлический слой. Подвергаться такой обработке может не только металл, но также пластик, древесина, стекло и другие материалы. Наиболее популярными и известными видами такого процесса являются металлизация хромом (хромирование), покрытие поверхности изделия слоем цинка (цинкование), менее известным – алитирование, в процессе которого на поверхность наносится слой алюминия.

Химическая металлизация. Рама для зеркала

В зависимости от того, какое оборудование и какая технология используются для металлизации, данная обработка подразделяется на различные виды. Так, на сегодняшний день хорошо отработаны и активно применяются следующие способы нанесения металлического покрытия:

  1. гальваническая металлизация, выполняемая в ваннах со специальным электролитом;
  2. электродуговая металлизация, при которой покрытие на обрабатываемую поверхность наносится посредством электродугового плавления металлического электрода и последующего распыления расплавленного металла при помощи струи сжатого воздуха;
  3. газоплазменное напыление, при которой, как и при осуществлении дуговой технологии, металл наносится на поверхность изделия в расплавленном мелкодисперсном состоянии (как и электродуговая металлизация, газоплазменное напыление является достаточно сложным технологическим процессом, поэтому их применяют преимущественно в производственных условиях);
  4. плакирование – нанесение на поверхность слоя металла и его последующая горячая прокатка;
  5. диффузионная металлизация, суть которой заключается в том, что атомы наносимого металла под воздействием высокой температуры проникают в поверхностный слой обрабатываемого изделия;
  6. горячая металлизация – формирование покрытия при погружении изделия в ванну с расплавленным металлом;
  7. химическая металлизация.

На последней технологии стоит остановиться подробнее, так как она оптимально подходит для того, чтобы наносить металлические покрытия на различные изделия своими руками в домашних условиях.

Технологические особенности химической металлизации

Химическая металлизация может проводиться с различными целями, основной из которых является улучшение декоративных характеристик обрабатываемого изделия. Кроме того, полученное методом химической металлизации покрытие позволяет скрыть такие дефекты обрабатываемой поверхности, как мелкие поры и микротрещины. В отдельных случаях данную технологию используют для того, чтобы выполнить восстановление поверхности.

Если обобщить цели применения данного метода обработки, то все они заключаются в том, чтобы улучшить характеристики материала, из которого изготовлено изделие. К таким характеристикам, в частности, относятся:

  • декоративные свойства;
  • коррозионная устойчивость;
  • твердость;
  • износоустойчивость и др.

При этом, нанося на поверхность металлический слой химическим способом, можно получить покрытие с требуемыми характеристиками.

Процесс химической металлизации разделяется на несколько этапов, легко осуществимых на любом лакокрасочном производстве

Основная задача, которую необходимо решить при выполнении хим металлизации, – это обеспечить оптимальные условия для протекания окислительно-восстановительных реакций. При обеспечении таких условий из состава химического вещества происходит вылет атомов, окислительно-восстановительный потенциал которых находится на более высоком уровне. Конечно, такой процесс сложно проконтролировать визуально, но его результат – изменение цвета обрабатываемой поверхности – будет заметен сразу.

Читать еще:  Металлообработка на фрезерном станке

Сама технология выполнения металлизации химическим способом заключается в следующем: на изделие наносятся специальные химические реагенты, которые начинают вступать между собой в реакции. В результате на обрабатываемой поверхности формируется тонкий слой металла. Металлическое покрытие, полученное химическим способом, может быть выполнено не только в определенном цвете, но и иметь несколько оттенков с плавными переходами между ними. Известный многим специалистам и домашним мастерам метод каталитического хромирования изделий, к слову, также выполняется по технологии химической металлизации.

Если наблюдать за выполнением химической металлизации на видео, можно обратить внимание на то, что данный метод не отличается сложностью. Со стороны данный способ нанесения металлического покрытия напоминает простую покраску поверхности.

Используемые материалы и оборудование

Химическую металлизацию, как уже говорилось выше, можно выполнять своими руками и в условиях домашней мастерской. При этом изделия, отличающиеся небольшими размерами и несложной формой, обрабатывают по такой методике даже без использования специального оборудования. Если же такое оборудование в вашем распоряжении имеется, то наносить слой металла химическим способом можно даже на габаритные детали сложной конфигурации.

Самостоятельно занимаясь выполнением такой процедуры, следует соблюдать предельную осторожность, так как при этом используются опасные для здоровья химические реактивы. Если правильно подготовить оборудование и материалы для выполнения химической металлизации, то своими руками в домашних условиях можно получать на различных изделиях покрытия, качество которых практически не отличается от тех, которые сформированы на заводе.

Реагенты для химической металлизации

В наборе для химической металлизации должны быть реактивы, обладающие свойствами активатора и восстановителя. Для выполнения данной процедуры потребуется также грунтовка, которая наносится на обрабатываемую поверхность, и лак, защищающий готовое покрытие от негативного влияния внешних факторов. Для нанесения финишного лакового покрытия следует выбирать материал, обладающий высокой твердостью и износостойкостью.

Чтобы окрасить наносимый металлический слой в желаемый цвет, можно использовать специальный красящий тонер. Грунтовка, о которой говорилось выше, необходима для того, чтобы улучшить адгезию наносимого металлического слоя с материалом, из которого изготовлено обрабатываемое изделие. Результат химической металлизации, выполняемой своими руками, не всегда может быть качественным. Однако нанесенное покрытие можно удалить, используя для этого специальные смывочные растворы.

Установка химической металлизации предназначается для нанесения покрытия на любые твердые поверхности

Химическая металлизация в домашних условиях

Если вы решили выполнить химическую металлизацию своими руками, следует не только изучить теоретический материал, но и просмотреть обучающее видео на данную тему. Естественно, необходимо подготовить комплект оборудования и расходных материалов для выполнения этого технологического процесса.

Для химической металлизации используются опасные для здоровья химические реактивы, работая с которыми, следует строго соблюдать требования по технике безопасности. Сама же технология химической металлизации, как уже говорилось выше, не представляет особой сложности и напоминает обычную покраску. Главное при этом – строго придерживаться определенной последовательности действий. Более подробно познакомиться с такой методикой позволяют видео, которые несложно найти в интернете.

Простейшая установка для химической металлизации может состоять из эмалированной емкости и паяльной лампы. Для выполнения обработки потребуются соответствующие реагенты и знание химии, чтобы правильно их смешивать. Изучив теоретический материал, просмотрев соответствующее видео и подготовив свой аппарат для химической металлизации, можно приступать к самой металлизации.

Алгоритм действий в данном случае таков:

  1. Проводят тщательную очистку обрабатываемой поверхности от загрязнений.
  2. Выполняют обезжиривание. К данному этапу следует подойти очень ответственно, так как от качества его выполнения во многом зависят характеристики наносимого покрытия. Проводить такую процедуру можно при помощи щелочного раствора или качественного моющего средства, позволяющих удалить с поверхности изделия все органические загрязнения.
  3. Промывают обезжиренную поверхность водой.
  4. Если химической металлизации подвергается не все изделие, то те его участки, на которые не будет наноситься покрытие, необходимо заизолировать при помощи свинца, устойчивого к воздействию электролитического раствора.
  5. Изделие крепят на проводе, по которому к нему будет подаваться электрический ток, и опускают в емкость с электролитическим раствором. Выдерживать изделие в таком растворе следует в течение часа.
  6. Обработанное изделие извлекают из раствора, просушивают, остужают и, если качество нанесенного покрытия достаточно высокое, полируют.

В домашних условиях можно использовать мини-установку для химической металлизации, работающую от компрессора

Чтобы получить на обрабатываемой поверхности качественный металлический слой и при этом не навредить своему здоровью, следует придерживаться определенных рекомендаций.

  • Перед началом процедуры надо проверить надежность всех электрических контактов, на которые будет приходиться основная нагрузка.
  • При выполнении всех этапов химической металлизации (особенно при извлечении обрабатываемого изделия из электролитического раствора) следует пользоваться резиновыми перчатками, которые защитят кожу ваших рук от химических и термических ожогов.
  • Помещение, в котором выполняется металлизация химическим способом, должно быть хорошо проветриваемым. Объясняется это требование тем, что при выполнении этой процедуры происходит интенсивное выделение газов и образование тумана, раздражающего слизистые оболочки органов дыхания и зрения.
  • Не лишним при выполнении химической металлизации будет использование респиратора и защитных очков.

Металлизация с использованием стандартного краскораспылительного оборудования

В целом, если правильно подготовиться к химической металлизации, тщательно изучить все теоретические аспекты данного процесса и просмотреть соответствующее видео, то в результате можно получить качественные декоративные покрытия, отличающиеся еще и отличными защитными свойствами. Используя такую технологию, вы даже в домашних условиях сможете изготавливать различные изделия декоративного назначения, реставрировать поверхности изношенных деталей, наносить на них покрытие, защищающее их от негативного влияния внешней среды.

Важно, что такой процесс не требует применения сложного технологического оборудования, особых знаний и опыта, а также значительных финансовых вложений. Надо только изучить все аспекты методики, а также строго придерживаться технологических рекомендаций и требований по технике безопасности.

Химическая металлизация

Для защиты неустойчивых материалов и их декорирования могут применяться различные технологии обработки. Химическая металлизация – процесс, заключающийся в образовании тонкого защитного слоя на поверхности самой различной формы. У данной технологии есть большое количество особенностей, о которых далее поговорим подробнее.

Суть технологии

Технология химической металлизации может применяться для достижения самых различных целей, большая часть из них связана с изменением декоративных качеств поверхности. Кроме этого данный метод обработки позволяет скрыть основные дефекты металла или другого материала: микроскопические трещины и поры, другие нарушения структуры. В некоторых случаях технология применяется для восстановления покрытия.

Суть технологии заключается в нанесении металла тонким слоем. Особенности процесса нанесения вещества зависит от конкретной технологии, которых достаточно много.

Металлизация позволяет предать детали определенные эксплуатационные качества. Среди достигаемых характеристик обрабатываемого изделия отметим следующее:

  1. Повышается твердость. Металл обладает большей прочностью, нежели пластик. Покрывая им поверхность пластиковых или деревянных изделий можно защитить основу от механического воздействия.
  2. Увеличиваются декоративные свойства. Металлическое глянцевое покрытие выглядит весьма привлекательно.
  3. Улучшаются износостойкие качества поверхности. Металлизация проводится зачастую для того, чтобы снизить трение между соприкасающимися деталями.

Детали после выполненной химической металлизации

Читать еще:  Станок металлообрабатывающий токарный

Детали, которые обладают высокой твердостью и износостойкостью применяются в самых различных сферах. Однако обеспечить высокие эксплуатационные качества можно только при условии соблюдения всех рекомендаций.

Классическая технология металлизации имеет следующие особенности:

  1. Проводится нанесение нескольких реагентов, которые вступают в реакцию для образования поверхностного слоя с определенными эксплуатационными свойствами. Существует много различных методов переноса реагентов на обрабатываемые детали, каждый обладает своими особенностями, достоинствами и недостатками.
  2. В результате проведения металлизации на подложке формируется защитный слой. При этом между покрытием и подложкой образуется надежная связь, которая сохраняется на протяжении длительного периода.
  3. Получаемое покрытие может быть самых различных оттенков. При необходимости можно создать переход от одного цвета к другому без четкой границы. В некоторых случаях, когда нужно получить поверхность с особыми декоративными качествами, при металлизации добавляется краситель.

Химическая металлизация разных цветов

Провести рассматриваемую химическую обработку можно в домашней мастерской, несмотря на то, что металлизация считается сложным технологическим процессом. Как правило, дома обрабатываемую деталь подвергают каталитическому хромированию. За счет этого покрытие становится привлекательным и обретает защиту от воздействия влаги.

Востребована химическая металлизация металла также по причине того, что может применяться в домашних условиях. Работа проводится по следующему алгоритму действий:

  1. Выполняется очищение детали от загрязняющих веществ. Между поверхностным слоем и основанием не должно быть никакой прослойки, так как это существенно снизит эксплуатационные характеристики.
  2. Проводится обезжиривание. Оно проводится при использовании специального щелочного раствора или специального моющего средства, которые могут удалить с поверхности загрязнения органического происхождения.
  3. Обезжиренную поверхность дополнительно промывают чистой водой. Подобным образом можно удалить с поверхности ранее используемые составы при обезжиривании.
  4. Участки поверхности, которые не должны быть подвержены воздействию химического вещества, обрабатываются свинцом. Проведенные тесты указывают на то, что свинец не реагирует на воздействие электролитического раствора.
  5. К ванной с раствором подводится проводка для подачи электричества, после чего деталь опускается в подготовленные реагенты.
  6. После прохождения требуемого срока изделие извлекается из раствора, и оно просушивается, а после этого охлаждается. Если покрытие качественное, то оно полируется.

Для проведения рассматриваемого процесса в домашних условиях можно приобрести специальную мини-установку, предназначенную для проведения химической металлизации, которая работает от небольшого компрессора.

Рассматриваемый процесс должен проводится исключительно при соблюдении нижеприведенных рекомендаций:

  1. Перед погружением детали в ванную и подачей электричества нужно проверить, чтобы все контакты были подведены надежно и смогли выдержать нагрузку.
  2. Помещение, в котором будет проводиться рассматриваемая работа, должно проветриваться. Для этого проводится установка вентиляционной системы. Данная рекомендация связана с тем, что при процессе металлизации металла выделяются газы, которые могут негативно отражаться на зрении и дыхании.

Детали, подвергнутые химической металлизации

Для соблюдения технологии металлизации следует обладать достаточным количеством опыта. Не стоит ожидать, что впервые проводя сложную операцию переноса одного материала на другой получиться результат, который можно достигнуть при использовании специального промышленного оборудования.

Методы химической металлизации

Тип используемого оборудования определяет особенности технологии. Химическая металлизация может поводится следующим образом:

  1. Гальванический метод характеризуется применением ванной со специальным электролитам. Среди особенностей этой технологии отметим то, что ее применение позволяет покрывать даже сложные поверхности, имеющие большое количество переходов и граней.
  2. Электродуговая технология предусматривает использование специальных электродов, которые расплавляются при подаче электричества. Расплавленное вещество подается при помощи сжатого воздуха. Подобная металлизация в домашних условиях проводится крайне редко.
  3. Газоплазменное напыление – технология, которая заключается в расплавлении реагентов до мелкодисперсного состояния и его нанесения при непосредственном контакте полученного вещества с поверхностью детали. Эта технология достаточно сложна в исполнении, может проводиться только при установке специального оборудования.
  4. Горячий метод формирования покрытия заключается в полном погружении изделия в ванную со смешенными реагентами.
  5. Диффузный метод предусматривает проведение процесса при воздействии повышенной температуры. За счет неполного перестроения атомной решетки частицы переносимого сплава проникают в структуру подложки.
  6. Плакирование – технология, которая заключается в нанесении химических веществ, после чего проводится горячий прокат.

Кроме этого классификация методов обработки проводится по виду наносимого вещества. Наиболее распространенными можно назвать:

Приведенные выше сплавы не реагируют на воздействие влаги и некоторых химических веществ, а также обладают привлекательными декоративными качествами.

Химическая металлизация хромом

Металлизация в домашних условиях зачастую проводится путем нанесения химического вещества, которое вступает в реакцию. Химическая металлизация активатор можно приобрести в специализированном магазине.

Используемые химические реактивы

Химическая металлизация технология предусматривает применение различных веществ, которые в связке образуют защитное покрытие после прохождения химической реакции. Применяя активатор и реактивы при химической металлизации можно обойтись без специального оборудования, однако метод не подходит для больших деталей.

Для проведения рассматриваемой обработки понадобятся:

  1. Восстановитель является основным компонентом. Химическая металлизация реагенты должны хранится согласно рекомендациям, которые размещают производители.
  2. Активатор также является важным реагентом, который определяет эксплуатационные качества поверхности. Реактивы химической металлизации имеют этикетки, на которых указывается название металла. Примером назовем золото, мель и хром.
  3. Грунтовка накладывается на поверхность для обеспечения наиболее благоприятных условий обработки. Она существенно повышает адгезию наносимого металла.
  4. Лак защищает наносимое покрытие от химического и механического воздействия.
  5. Для того чтобы придать поверхности определенный цвет используются специальные тонеры. На упаковке тонеров указывается конкретный оттенок.

Реактивы для химической металлизации

Стоит учитывать, что при самостоятельном выполнении работ обеспечить высокое качество поверхности достаточно сложно. В некоторых случаях приходится пользоваться помощью специальных очистительных составов.

Рассматривая минусы химической металлизации отметим, что при проведении данной процедуры используются вредные химические реактивы, работа с которыми должна проходить при строгом соблюдении техники безопасности. Данная технология довольно проста в исполнении, напоминает метод покрытия поверхности лакокрасочным веществом.

Химическая металлизация

Кроме электрохимической гальванизации, использующей для покрытия поверхностей прохождение электрического тока, в последнее время широкое распространение получила химическая гальванизация. Технология используется во время изготовления печатных электронных плат, металлизации пластиков, керамики и иных материалов. Процесс происходит без электричества, что расширяет сферы использования.

Принципиальное описание химической металлизации

Метод основан на процессе восстановления ионов различных металлов на каталитически активных поверхностях электродов восстановителем, имеющимся в составе раствора. Химическим методом восстанавливаются ионы хрома, платины, палладия, железа, никеля, кобальта, меди, золота, серебра и прочих металлов. Помимо чистого покрытия, металлизация химическая позволяет получить сплавы металлов с неметаллами, входящими в состав восстановителей: фосфором, бором, углеродом и пр.

В качестве восстановителей применяются соли натрия, формальдегид, гипофосфит натрия и иные растворы, имеющие отрицательные потенциалы восстановления в щелочной среде. За счет этого появляется возможность осаждать ионы металлов, имеющие относительно высокие значения стандартных потенциалов. К преимуществам химической металлизации относятся следующие показатели:

  1. Возможность осаждения металлов на керамику, пластик, дерево и иные диэлектрические материалы.
  2. Оборудование для химической металлизации позволяет создавать покрытия не только на всей поверхности деталей, но и на отдельных локальных участках.
  3. Геометрия и конфигурация деталей не оказывает негативного влияния на качество покрытия. Металлизация возможна даже внутри глубоких отверстий небольшого диаметра.
  4. Процесс металлизации позволяет получать значительную толщину покрытий, при этом прочность сцепления остается на высоком уровне.
  5. Толщина покрытий на всей поверхности деталей одинакова вне зависимости от их геометрической формы. Скорость химической металлизации полностью одинакова на всех участках поверхности.
Читать еще:  Технология литья в землю

Металлизация химическая дает возможность получать осадки с рядом уникальных свойств: повышенная микротвердость, магнитные характеристики и устойчивость к коррозионным процессам. Таких показателей невозможно добиться иными используемыми методами металлизации поверхностей. Недостатками считаются необходимость частой замены растворов, высокая цена растворов в руб., необходимость поддерживать высокую температуру, замедление скорости нанесения покрытий в зависимости от концентрации реактивов. Технологически химическая металлизация более сложная, чем электрическая, она требует особо точного выдерживания режимов и состоит из увеличенного количества этапов.

Используемое оборудование для химической металлизации должно обеспечивать две основные реакции: окисление и восстановление, протекающие во время переноса электронов. Во время металлизации металлических поверхностей с более положительными потенциалами по сравнению с осадком для начала процесса нужно сместить их потенциал в отрицательные поля. Эффект достигается за счет их погружения в раствор, имеющий в своем составе металлы с более отрицательными параметрами.

Подготовка поверхностей перед химической металлизацией

Для повышения качества осадков используются различные методы подготовки поверхностей.

  1. Уменьшение шероховатости. Детали могут обрабатываться механическим путем, химическими растворителями или нанесением дополнительного выравнивающего адгезионного слоя.
  2. Обезжиривание органическими растворителями. Установка для химической металлизации может включать в себя специальные ванны для обезжиривания деталей.
  3. Травление. Выполняется в растворах кислот, в некоторых случаях может осуществляться в присутствии специальных окислителей. В результате процесса происходит химическая модификация поверхностей деталей.

Активация поверхностей Процесс металлизации может активно протекать только на поверхностях с каталитическими свойствами. Для этого детали подвергаются дополнительной подготовке – на них наносится связующий грунт. За счет этого поверхности приобретают каталитические свойства по отношению к реакции восстанавливаемых ионов осаждаемого материала. Химические способы активации могут применяться к любым материалам, связующий грунт наносится непосредственно перед началом технологического процесса. Самый простой способ химической активации – связующий грунт добавляется в раствор, обработка деталей производится в коллоидном растворе каталитически активного металла покрытия.
Химическая металлизация хромом Химическое хромирование позволяет добиваться равномерного и прочного покрытия деталей, хромирование широко используется в машиностроении и при изготовлении товаров широкого потребления. Стоимость хромирования не оказывает значительного влияния на общепроизводственные затраты, что позволяет выпускать конкурентную продукцию. К преимуществам химической металлизации хромом относятся следующие характеристики:

  1. Хромирование обладает высокими параметрами адгезии поверхностей. Оно не отслаивается после многократных резких изгибов.
  2. Возможность возвращения первоначального блеска деталей. Используется простое шлифовальное оборудование, дополнительно может выполняться финишная полировка матерчатыми кругами. Стоимость шлифовки в руб. зависит от площади и конфигурации деталей.
  3. После извлечения деталей из ванных их поверхность быстро окисляется, а пленка после хромирования легко удаляется.

Для процесса металлизации хромом используются ванны с таким составом:

Химическое хромирование деталей из стали

Хромирование деталей из латуни, меди и других цветных металлов выполняется в ванне:

Хромирование деталей из латуни, меди и других цветных металлов

В обеих ваннах процесс металлизации протекает со скоростью 2,5 мкм/час. Ванны изготавливаются из пластика, стекла или фарфора, для удаления из воздуха вредных химических соединений используются воздуховоды пластиковые. Растворы приготовляются по такой технологии: последовательно растворяется хлористый хром, фтористый хром, лимонно-кислый натрий и самым последним гипофосфит натрия. В концентрированный раствор добавляется вода в расчетном количестве, раствор доводится до планируемой концентрации. При приготовлении второго раствора последними добавляются уксусная кислота и едкий натр.

Фтористый хром очень токсичен, при работе с ним нужно соблюдать правила техники безопасности. Подготовленная ванна может нормально работать на протяжении восьми часов, в дальнейшем металлизация химическая замедляется. Для поддержки стабильных процессов ежечасно в ванну нужно добавлять по 2,8 г на литр раствора гипофосфита и по 2,5 мл уксусной кислоты и щелочи. При своевременном корректировании концентрации раствора одна ванна может работать в течение 2–4 суток. Для улучшения качества покрытия выполняется постоянное или периодическое фильтрование.

Набор для химического хромирования

Хромирование сопровождается постоянным выделением водорода, по его интенсивности можно следить за состоянием процесса. Практически доказано, что химическое хромирование более эффективно с экономической точки зрения, если в ванне одновременно находятся детали из латуни или меди и стали. При этом более толстый осадок образуется на цветных металлах, стальные поверхности покрываются очень тонким слоем. Увеличить скорость химической металлизации можно за счет добавления в раствор солей щавелевой кислоты, в таких условиях хромирование происходит со скоростью до 7,5 мкм/час. Ион хрома во время взаимодействия со щавелевой кислотой образует активный комплексный ион, восстановление до металла которого ускоряется гипофосфитом. Ускоренная металлизация химическая производится в следующих растворах:

Растворы для ускоренного хромирования

Хромирование плотное, без пор покрытия, сцепление с основой удовлетворительное. Промышленное оборудование в последнее время использует новые составы, имеющие более низкую стоимость в руб.

Растворы для промышленного хромирования

  1. К чистоте и химическому составу предъявляются жесткие требования, приготовление компонентов должно производиться только с использованием дистиллированной воды, остатки солей необходимо фильтровать или удалять химическим способом. Обновление растворов должно выполняться согласно технологическим таблицам, для упрощения удаления водорода из заготовок оборудование необходимо плавно покачивать, длина хода не более 100 мм, количество качаний не более 20 в минуту. При таких условиях металлизация химическая может ускоряться в три раза.
  2. Оборудование линии, на которой выполняется хромирование, должно иметь дополнительную ванну улавливания, это позволяет снижать стоимость производства и уменьшать вредное воздействие химических веществ на окружающую среду. Для улучшения стекания раствора в ванную время выдержки деталей над раствором в подвешенном состоянии должно составлять не менее 30 секунд.
  3. Если в растворе начались процессы объемного разложения металла, то необходимо выполнять фильтрование с использованием специальных устройств. Фильтрование увеличивает прочность адгезии осадка с поверхностью в два раза, при этом покрытие характеризуется более плотной структурой и отсутствием пор. Скорость фильтрации подбирается с расчетом трехкратного обмена объема в течение одного часа.

Возможные виды брака при химической металлизации

Наиболее распространенный брак – образование раковин и отслоение. Современное оборудование при беспрекословном выполнении рекомендованных технологий минимизируется риски образования раковин. За счет этого уменьшается себестоимость производства в руб., повышается качество и пропускная способность линий, хромирование полностью отвечает запланированным техническим параметрам.

При химической металлизации деталей из стеклоэпоксидного материала могут возникать пропуски, хромирование не происходит на внутренних поверхностях высверленных отверстий. Причина – некачественная пропитка заготовок эпоксидной составляющей, отрывание частичек стекловолокна во время сверления, осколки сверления, заусеницы. Для предупреждения появления дефектов детали перед покрытием погружаются в нагретый щелочной перманганатный раствор для эффективного травления поверхностей.

Для контроля качества поверхностей применяется специальное оборудование, для особо важных деталей может использоваться электронный микроскоп. С его помощью определяется пористость осадка методом подсветки. В зависимости от фактического состояния поверхностей качество металлизации может быть отличным, удовлетворительным, плохим или очень плохим.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector