Технология хромирования металла

Хромирование деталей

В качестве декоративной отделки отдельных деталей сегодня используется большое количество веществ. Немалое количество из них сделано на основе хрома.

Процесс хромирования

Хромирование представляет собой процесс насыщения поверхностей из металлических материалов хромом. Также данный процесс может означать образование на поверхности отдельных деталей, сделанных из металлов, хромированного осадка, который необходим для декоративной цели. На поверхность металлов хром осаживается под воздействием электрического тока.

Важно: Использование процесса хромирования необходимо не только для того, чтобы сделать поверхность отдельных деталей более привлекательной с эстетической точки зрения, но и для того, чтобы защитить металлы от образования коррозии.

Благодаря хромирования на поверхности образуется тонкий слой защитного вещества, которое делает структуру металла более прочной. Именно поэтому хромированные детали могут прослужить долгие годы. Декоративное хромирование способно продержаться длительное время.

Процесс хромирования деталей

Процесс хромирования является достаточно время затратным Ведь необходимо все делать аккуратно.

Весь процесс можно разделить на несколько этапов, которые заключаются в:

На данном этапе хромирования осуществляется удаление сильный загрязнений с поверхности металлов, что слой хрома лег ровно и аккуратно.

Данный шаг предполагает удаление оставшихся следов загрязнений, чтобы они не мешали проведению дальнейших работ.

В зависимости от материала, на который будет наноситься состав хрома, зависит то, какие меры следует предпринимать для того, чтобы подготовить его для проведения дальнейших работ.

• Помещении в ванну с подготовленным раствором.

На данном этапе хромирования металлические изделия помещаются в ванну с подготовленных составом, состоящим из хрома и других вспомогательных элементов. Здесь осуществляется температурное выравнивание.

Этот шаг заключается в том, чтобы подключить к раствору с материалом для хромирования ток определенной силы. Обработка током происходит для образования на поверхности металла слоя хрома определенной толщины.

Во время хромирования выделяется большое количество токсичных веществ, которые могут навредить здоровью человека.

Внимание: Сегодня имеется большое количество стран в мире, в которых данный процесс хромирования находится под тщательным контролем.

Составы для хромирования

Для хромирования используются следующие виды растворов:

• Раствор шестивалентного хрома. Его главным компонентом является хромовый ангидрид.
• Раствор трехвалентного хрома. В него главным образом входит сульфат хрома или хлорид хрома. Такой раствор применяется достаточно редко. Такая ситуация складывается по причине того, что есть некоторые ограничения на толщину покрытия, его оттенок и насыщенность цвета.

Таблица 1. Составы электролитов для хромирования.

Таблица 2. Состав хромирующих смесей для стали.

1 % йодистого аммония

1 % йодистого аммония

Виды хромирования

В современном мире представлено большое количество разновидностей хромирования.

Выделяются следующие виды данного процесса:

Данный способ хромирования представляет собой метод нанесения на поверхность металлов или пластмассовых материалов специального покрытия методом использования электрического тока. Благодаря этому достигает оснащение обрабатываемого материала уникальных свойств. Они заключаются в: утолщении поверхности, устойчивости к образованию ржавчины, в приобретении привлекательного внешнего вида. Во время использования гальванического хромирования используется трехслойное нанесение металлического вещества. Из-за того, что хром вступает в реакцию с другими металлами, он оседает на поверхности и придает ей блеск.

При использовании данного метода хромирования не применяется электрический ток. Весь процесс основан на реакции, которая проявляется между реагентами. При этом очень важно перед обработкой отдельных деталей методом покрытия хромированным составом нанести тонкий слой меди. Для этой цели используется смесь из: сернокислой меди, концентрированной серной кислоты, дистиллированной воды. Для хромирования используется следующий состав: фтористый хром, гипофосфат натрия, охлажденная уксусная кислота, раствор едкого натрия, лимоннокислый натрий, дистиллированная вода.

Данный вид хромирования подразумевает нанесение на поверхность металлов тонкого слоя золотого металла. Делается это не только для достижения наилучшего декоративного эффекта, но и для защиты материала от появления коррозии. Золочение делает материал более плотным и износостойким.

Хромирование в домашних условиях

В современном мире встречается немалое количество людей, которые осуществляют домашнее хромирование. Благодаря этому можно значительно сэкономить на обработке хромом отдельных металлических или пластмассовых деталей.

Важно: Процесс гальванического хромирования недоступен в нашей стране для домашнего использования. Его использование является уголовно наказуемым.

С теоретической точки зрения можно произвести хромирование дома, но для этого придется приложиться большое количество усилий. Для этой цели необходимо приобрести большое количество ванн и растворов для проведения процесса. На это уйдет масса времени и средств. Не рекомендуется проводить процедуру хромирования в домашних условиях путем обработки растворов и материалов электрическим током, потому что при этом выделяются токсины, способные нанести вред окружающей среде.

В домашних условиях можно воспользоваться химическим видом хромирования. При этом очень важно изготовить раствор меди хрома. Только после этого можно приступать к обработке металлических и неметаллических изделий.

Во время проведения процедуры хромирования необходимо позаботиться о технике безопасности, как и в промышленных условиях.

Хромирование в домашних условиях видео

Статьи по теме

Металлизированная краска

Настоящего золота или серебра в современных металлических печатных красках, конечно же, нет. Но они очень удачно имитируют благородные металлы, так как на треть состоят из металлических пигментов серебристого или золотистого цвета.

Цинкование металла

Для защиты от коррозии сегодня создано большое количество методов. Они направлены на то, чтобы с помощью специальных растворов или веществ на поверхности металлических изделий появлялась тонкая защитная пленка, которая препятствует попаданию на металл кислорода и продуктов, имеющихся в агрессивной среде.

Грунтовка по металлу

В современно мире существует большое количество материалов, которые используются для защиты от появления коррозии. Она покрывают металлическую поверхность тонким слоем пленки, которая не дает железу и другими видам металлов окисляться.

Способы металлизации хромом

Металлизация хромом — процесс получения зеркальных поверхностей с помощью напыления химических элементов на основу из металла, дерева, стекла.

1 Особенности металлизации хромированием

Несмотря на цивилизованность современного человека, он, как и его предки много веков назад, любит красивые блестящие вещи. Блестящие детали кузовов автомобилей и мотоциклов, хромированные аксессуары в ванных комнатах и кухнях, золоченые и посеребренные статуэтки, оцинкованные покрытия домов — эти красивые вещи становятся с каждым годом все востребованнее.

Процесс металлизации, в зависимости от наносимого металла, бывает таким:

• покрытие цинком;
• хромирование;
• алитирование, нанесение алюминия.

Металлизация цинком применяется для улучшения антикоррозийных характеристик стальных и металлических изделий и конструкций, что увеличивает их срок службы.

Алитирование применяют для придания высоких антикоррозионных свойств оборудованию, работающему при высоких (до 900 °С) температурах. Это детали и механизмы, используемые для крекинга газа и нефти, элементы газовых турбин, печная арматура и другое оборудование.

Хромирование металлических и других поверхностей применяют для получения красивых декоративных покрытий. С помощью технологии металлизации хромом устраняют небольшие дефекты на поверхностях деталей и улучшают свойства основного материала. Улучшаются следующие характеристики:

• повышение антикоррозийных свойств;
• увеличение твердости металла;
• улучшение защитных характеристик от эрозии;
• повышение жаропрочности;
• усиление износостойкости;
• улучшение внешнего вида;
• возможность получения покрытий с заданными характеристиками.

2 Технология хромирования металлов

Нанесение слоев хрома на металлические поверхности называется химическим хромированием. Покрытие хромом выполняют для декоративности деталей и улучшения функциональных характеристик изделий. Процесс хромирования выполняется следующими методами:

1. Гальванический метод нанесения хромированного покрытия.
2. Химический способ.
3. Нанесение слоев хрома напылением.

Гальваническое хромирование

Нанесение хрома на поверхности деталей гальваническим методом бывает 2 видов: диффузное и электролитическое. Для ведения обоих видов гальваники необходимо иметь специальные резервуары с кислотоупорным покрытием, оборудованные водяными рубашками.

Процесс электролитического нанесения хрома основан на методе электролиза металлов. Суть его состоит в прохождении электрического тока через электролит. Электролит представляет собой раствор, в который входят соли хрома, кислота или щелочь. При прохождении электрического тока из раствора хромового ангидрида и серной кислоты выделяются катионы хрома, которые осаждаются на обрабатываемой поверхности.

Гальванический процесс хромирования ведут при следующих средних параметрах:

• хромовый ангидрид — 250 г/л;
• серная кислота — 2,5 г/л;
• температура — 50 °С для декорирования деталей и 55-60 °С для получения функциональных поверхностей;
• плотность тока — 25 А/дм² для декорирования и 60 А/дм² — получается функциональная хромируемая поверхность.

Качественная гальваника зависит от температуры электролита и плотности тока. Эти параметры влияют на внешний вид и характеристики нанесенного слоя.

Важно помнить: увеличение температуры снижает выход хрома по току, увеличение плотности тока увеличивает выход хрома по току.

Низкая температура технологического процесса и постоянная плотность тока дают серое покрытие, неизменная плотность тока и высокие температуры дают молочный оттенок покрытия.

Термическая обработка стали хромированием придает поверхности материала улучшенные свойства: прочность, твердость, вязкость, упругость, износостойкость, жаро- и коррозионную стойкость. При определенных температурах на поверхность обрабатываемых деталей воздействуют реагенты, и методом диффузии поверхностный слой насыщается хромом. Метод диффузии применяется для насыщения поверхностного слоя кремнием, углеродом, азотом, алюминием.

Термо хромирование порошковое проводят смесями, включающими в себя феррохром и шамот. Смесь смачивается соляной кислотой. Другой вид обработки методом диффузии — конденсация паров хлорида хрома CrCl₂.

Химическая металлизация

Хромирование металлов и диэлектриков проводят химическим способом. Реагенты для проведения метода:

• хлористый хром;
• гипофосфат натрия;
• лимоннокислый натрий;
• уксусная ледяная кислота;
• 20 % раствор едкого натра;
• вода.

Реакцию ведут при температуре 80 °С. Перед нанесением хромового покрытия на стальные детали на них предварительно наносят слой меди. По окончании процесса обработанные изделия моются в воде и тщательно высушиваются. Применяя кислощелочной раствор, проводят химическую металлизацию диэлектриков.

Еще один вид химической металлизации — вакуумное хромирование или PVD-процесс. При этом методе происходит конденсация паров хрома на поверхности обрабатываемых деталей в вакуумных камерах. В безвоздушном пространстве установки нагревают металл до температуры испарения, и он в виде тумана оседает на поверхность изделия. Слой металла настолько тонкий, что его покрывают лаком для защиты от царапин. Этим методом проводят хромирование алюминия.

Каталитическое хромирование

Каталитическое напыление основано на реакции «серебряного зеркала». Реагентами в этом процессе выступают комплексные соли серебра в щелочных растворах аммиака. В качестве восстановителя применяют растворы инвертного сахара, гидразина или формалина.

Одновременное напыление серебра и восстановителя образует на обрабатываемой поверхности белоснежное зеркальное металлическое покрытие.

Данное покрытие характеризуется высокой отражательной способностью. Следующий этап каталитического напыления — нанесение защитных лаков с добавлением красящего светостойкого тонера хром. Тонер хром получают смешиванием фиолетового, синего и черного цветов в соотношении 3:1:1.

Технология хромирования реакцией «серебряного зеркала» включает следующие процессы:

1. Анализ и подготовка материала, поверхность изделия очищается, промывается, для улучшения адгезии поверхность шлифуется шлифовальной бумагой зернистостью Р500-600.
2. Нанесение глянцевой основы. На подготовленную поверхность наносят черную базу. Черное глянцевое покрытие позволит исключить желтизну зеркальной поверхности. Режимы сушки нанесенных лаков: при температуре 20-25 °С, без применения сушильного оборудования — 8 часов, в окрасочно-сушильных устройствах при температуре 60 °С — 45 минут.
3. Сушка изделий.
4. Травление поверхности деталей для лучшей адгезии серебра и промывание дистиллированной водой.
5. Процесс сенсибилизации. Сенсибилизация — обработка поверхности активатором, в результате чего на ней появляется защитная пленка.
6. Металлизация поверхности изделия серебром.
7. Нанесение защитного лака. Защищает обработанные поверхности от потускнения и механического износа.

3 Гидрофобизация хромовых поверхностей

Гидрофобизация — процесс уменьшения способности материала увлажняться, смачиваться водой или водными растворами. При этом сохраняются характеристики паро- и газопроницаемости материала. Гидрофобизацию проводят с помощью обработки хромовых поверхностей растворами солей жирных кислот. Молекулы кислоты адсорбируются на обрабатываемой поверхности и препятствуют проникновению капель воды в хромированный слой, что улучшает его антикоррозионные свойства.

Технология хромирования металла

Хромирование – это просто! Для этого необходимы всего лишь 3 составляющие:

– инвестиции в размере 58 000 руб.;

Не верите?

Мы объясним всё подробно.

Если находитесь на нашем сайте, то слово «хромирование» для вас не пустой звук. Рекомендуем прочитать статью до конца и даже перейти по ссылкам в ней. Это интересно и познавательно, а, кроме того, может сберечь вам большие деньги.

«Хромирование» – десятки тысяч поисковых запросов на Яндексе в месяц. Почему это слово так будоражит умы пользователей интернета?

Ответ достаточно прост. Люди во все времена любили красоту, блеск и шик. Именно этим категориям как нельзя лучше удовлетворяют изделия, покрытые зеркальным хромом.

Немного заостримся на очевидных «неочевидностях». Ещё лет 20 назад все вещи назывались своими именами: хромирование означало покрытие металлом хром, золочение – золотом и так далее. Но, к сожалению, уже долгое время мы проживаем в эпоху этаких суррогатов. Кофе без кофеина, еда без калорий, жизнь без совести. На первый план вышло желание многих «не быть, а казаться».

Не обошла стороной эта тенденция и сферу нанесения покрытий из металла. На просторах интернета множество ресурсов, которые пишут о хромировании и даже предлагают приобрести некие материалы для хромирования, однако хромом там и не пахнет. Под видом хромирования пытаются выдавать различные заменители – серебрение, нанесение алюминия, никелирование, кобальтирование и прочие способы получения зеркальных и относительно зеркальных покрытий. Попадается порой даже нанесение порошковых лаков с громким лозунгом «Хромирование!».

Почему так происходит?

Ответ прост – на сегодняшний момент покрытие настоящим хромом гальваническим методом является наиболее качественным и долговечным способом получения зеркальных покрытий.

Почему это так?

– Связано это с особенностями самого хрома (поверхность которого из-за очень быстро возникающей и устойчивой окисловой плёнки приобретает ряд свойств, присущих драгоценным металлам платиновой группы и не подвергается коррозии).

Сейчас говорим о главном.

– Любой иной способ химического нанесения покрытий проигрывает гальваническому хромированию по внешней красоте, качеству и долговечности! Именно по этой причине многие пытаются громким заявлением про хромирование прикрыть недостатки и несостоятельность своих предложений по получению зеркальных покрытий металлами, так что будьте внимательны.

Мы привыкли всё называть своими именами и, говоря «хромирование» имеем в виду нанесения покрытия из настоящего хрома

Гальваническое хромирование бывает как зеркальным, так и матовым, молочным. Покрытия из хрома наносятся с разными целями, но основные две:

– декоративная (для придания зеркальности, красоты, защиты и химической стойкости);

– технологическая (для сообщения покрываемым поверхностям различных свойств (твёрдость, термическая и химическая стойкость и прочие), для восстановления поверхностей изношенных деталей и прочие).

В данной статье мы ведём речь только о гальваническом хромировании с декоративными целями.

Многие читатели наслышаны о сложности, вредности, дороговизне гальванического хромирования и отсутствии квалифицированных специалистов. И все эти данные, слухи имеют под собой реальные основания, все они соответствуют действительности, если речь идёт об обычном, известном много лет, процессе:

Сложность

• Классический процесс гальванического хромирования чрезвычайно сложен и плохо поддаётся прогнозированию. Необходимо чётко контролировать ряд параметров и превышение температуры электролита, к примеру, на 1-2 градуса приводит к браку в покрытии. Иногда даже специалисты, имеющие стаж работы в гальванике по 10-20 лет не могут понять причину появления тех или иных дефектов покрытия.

Вредность

• Процесс гальванического покрытия вреден для здоровья – это известно всем. И это, несомненно так. Горячие электролиты хромирования (а зеркальное хромирование происходит при температурах около 60° С) способствуют повышенному испарению вредных химических веществ. Как следствие, даже наличие приточно – вытяжной вентиляции не спасает от вредных воздействий. И совсем не просто так рабочие, которые трудятся на линиях по гальваническому покрытию, раньше прочих рабочих уходят на пенсию.

Дороговизна

• Организация производственного участка по классическому гальваническому хромированию – дело чрезвычайно затратное. Из-за повышенной вредности необходимо предусмотреть множество дорогостоящего оборудования и средств защиты. Высокие затраты на сбор и последующую утилизацию (передача на переработку в специализированные организации) отработанных электролитов. Для обычного гальванического хромирования используются токи от 30 до 150 А/дм²! То есть, необходимы не просто выпрямители постоянного тока (блоки питания), а целые питающие станции, стоимость которых достигает нескольких миллионов рублей. Необходимость точно выдерживать ряд параметров значительно повышает затраты. Тут нельзя обойтись оборудованием любительского уровня. Всё только профессиональное и стоящее многих денег (для проверки откройте сайт любой фирмы, торгующей оборудованием для гальваники и посмотрите на порядок цен). И это ещё не всё! В редких производственных помещениях есть подвод электричества с возможностью выдачи огромного количества киловатт (напомню, что сила тока может достигать 2000-3000-4000 Ампер). А это значит, что нужна своя питающая подстанция, и даже линия ввода электричества с кабелем соответствующего сечения (а это проектные работы на каждом этапе, согласования, оплата подрядных работ – в общем, деньги, деньги и ещё раз деньги)

Кадровый голод

• Квалифицированных специалистов в области гальванических процессов (я о тех, кто руками работает – эффективных менеджеров даже слишком много) катастрофически не хватает. Советские кадры, по большей части, ушли на пенсию. Из-за развала системы профессионально – технического образования в 90-е годы новые кадры не подготовили. Результат – полный профессиональный вакуум и деградация.

Все эти причины сделали гальваническое хромирование дефицитным и чрезвычайно востребованным на рынке. А развал и последующее исчезновение сотен промышленных предприятий, на которых были гальванические участки, только усугубил ситуацию.

Ещё больше усложняет задачу тот факт, что качественное гальваническое хромирование происходит только послойно: медь, никель и только затем уже хром. И только так, если мы хотим, чтобы хромированные изделия служили годами.

По сути, гальваническое хромирование включает в себя решение трёх задач (освоение трёх технологических процессов): меднения, никелирования и, непосредственно, хромирования.

Время, затраченное на преодоление сложностей, сопряженных с гальваническим хромированием составило много лет, сотни и тысячи экспериментов, сотни тысяч рублей и миллиарды сожженных нервных клеток, которые, как известно, не восстанавливаются. На этом долгом пути мы решили множество задач и задачек и готовы предложить чёткий ответ на вопрос:

«Как самостоятельно освоить премудрости гальванического хромирования?»

И, что немаловажно, с минимальными затратами.

Итак, как уже упоминалось выше, качественное покрытие гальваническим хромом возможно только по схеме: 1. слой меди, 2. слой никеля и 3. слой хрома. Связано это с целым рядом причин – естественная пористость покрытий из различных металлов, толщина слоя наносимых металлов и пр. Именно соблюдение послойности является залогом качества покрытий из хрома.

Нами были разработаны материалы для гальванических покрытий различными металлами.
Линейку материалов мы назвали FunChrome HandMade.

Именно эти материалы и решают все проблемы на пути к хромированию. Они превращают слабо прогнозируемое «таинство» обычного хромирования (со всеми шаманскими атрибутами – танцы с бубном и заговоры) в обычную работу. И эту работу может освоить каждый.

Итак, предлагаю «пройти» всю технологическую цепочку вместе и заострить ваше внимание на тех отличиях и особенностях, которые значительно упрощают хромирование FunChrome по сравнению с обычным хромированием.

Как известно, хромировать можно как изделия из различных металлов («черные» металлы, медь, бронза, латунь, алюминий и его сплавы и пр.), так и диэлектриков (материалы, не проводящие электрический ток – камень, пластики, дерево, стекло, фарфор и пр.).

Меднение.

Процесс подготовки изделий из металлов одинаков у обычного и представляет собой обезжиривание, декапирование (подтравливание в растворе кислоты). Далее идёт нанесение покрытия из меди. При обычном хромировании используются электролиты, которые необходимо подогревать и они содержат цианистые соединения. Как вы понимаете, интенсивные испарения горячих цианидных электролитов не добавят Вам здоровья. Электролит меднения FunChrome HandMade работает при комнатной температуре (экономия на оборудовании для подогрева и контроля температуры электролита).

Электролит абсолютно не содержит цианистые соединения.

При обычном хромировании наращивается слой меди, затем заполировывается (вручную, между прочим), затем опять наращивается, опять полируется… Много утомительной и долгой ручной работы. Электролит меднения HandMade наносит сразу блестящие покрытия (не надо вручную полировать) и имеет отличную рассеивающую способность (покрытие будет даже в самых труднодоступных местах). Однако, при необходимости получения зеркальных покрытий с высокой отражающей способностью, надо применять электролит для зеркального меднения

При меднении диэлектриков медь, нанесённая нашими материалами имеет очень хорошую адгезию к материалу изделия. А проблема адгезии (сцепляемости) меди к диэлектрикам стоит очень остро. Мы её решили.

Никелирование

Нанесение никеля на слой меди на начальных этапах целесообразно производить химическим способом с использованием материалов FunChrome Nickel. Позволяет наносить никелевое покрытие толщиной до 200 мкм., естественная пористость исчезает при толщинах от 6 мкм. Для повышения зеркальности можно использовать специализированную блескообразующую добавку, которая повышает зеркальность на 1-2 класса. Рабочий раствор абсолютно безвреден. Не требует оборудования.

Процесс же гальванического никелирования более сложен технологически и на этапе освоения и начала работы абсолютно не нужен.

Хромирование

Процесс хромирования рассмотрим подробнее, так как именно он вызывает большинство сложностей.

Простота.

Процесс хромирования FunChrome происходит при комнатной температуре электролита. Нет нужды бояться превысить температурный диапазон на 1° С. Процесс прост и предсказуем.

Вредность.

Если о вредности обычного хромирования мы упоминали выше, то подробнее остановимся на материалах для хромирования FunChrome HandMade. Как ни странно, но, при соблюдении достаточно простых требований техники безопасности процесс гальванического хромирования безвреден. И даже более безопасен, чем химическая металлизация серебром методом распыления. Дело в том, что при химической металлизации распыляются соединения аммиачной группы, что чрезвычайно вредно для здоровья. И какие бы маски не одевались на лица при нанесении покрытий химической металлизацией, эти соединения всё равно проникают в организм. О вредности аммиачных соединений для организма человека можно без труда прочитать в интернете – переживаний хватит не на одну бессонную ночь.

Ситуация с электролитом хромирования FunChrome диаметрально противоположна. Электролит работает при комнатной температуре, что значительно снижает какие-либо испарения вообще. И для того, что бы вообще убрать какие-либо испарения достаточно просто прикрыть ванну с электролитом листом обыкновенного стекла. И всё – никаких испарений нет, хоть пищу принимай рядом (помните, перед едой надо мыть руки с мылом!). Кроме того, специально разработанный нами метод утилизации отработанных электролитов хромирования делает этот процесс очень дешевым.

Дешевизна.

Экономия финансов происходит буквально на каждом этапе. Для работы достаточно даже гаража. Необходимо устроить простенькую вытяжную вентиляцию (в качестве СИЗов ещё нужны перчатки и маска). Ванны для электролитов элементарно делаются своими руками из листов полипропилена с помощью обычного строительного фена (десятки пошаговых видео на YouTube в помощь).

Используемые токи – от 3 до 10-15 А/дм.² (это в десятки раз ниже, чем при обычном блестящем хромировании). Отсюда и ненадобность своих подстанций, линий, завышенных требований к помещению. Для работы (именно работы, а не освоения технологического процесса) достаточно выпрямителя (блока питания) стоимостью всего в 30 – 60 тысяч рублей. Не правда ли, разница с многомиллионными затратами при обычном хромировании колоссальна и достигает нескольких порядков (в сотни раз)!!

Обучение.

Квалифицированным специалистом в области хромирования может стать каждый из вас. И это достаточно просто. Вместе с комплектами материалов прилагаются подробнейшие технологические инструкции (в них подробнейшим образом раскрыты все вопросы – от подготовки к процессу и техники безопасности до перечня типичных ошибок и методов их устранения). По сути, процесс освоения технологии гальванического хромирования сводится к простому выполнению требований технологических инструкций. Кроме того, всем нашим партнёрам FunChrome оказывает полноценную технологическую поддержку. Всегда можно позвонить или написать, задать вопрос и получить квалифицированный ответ. Всегда можно быть уверенным, что проблема будет решена.

Конечно, это не означает того, что всё произойдёт само собой. Для освоения всех этапов процесса надо приложить труд и упорство. Предварительные результаты наших партнёров – освоение процессов и получение результата в течение 10-14 дней.

Хромирование деталей

Хромирование деталей – это процесс металлизации хромом с целью придания поверхности физико-механических и химических свойств и характеристик, которые отличаются от исходного материала детали. Хромирование используется с целью повышения коррозионностойкости, эрозионностойкости, механической стойкости, декоративной отделки и прочего.

Процесс хромирования деталей

Способы нанесения слоя хрома на поверхность металлизируемой детали отличаются методами схватывания (удержания) между собой. Классифицировать их можно следующим образом:

1. адгезионное схватывание (за счет механического воздействия);
2. за счет металлических связей:
   1. диффузионная зона в пределах границы двух поверхностей;
   2. диффузионная зона всего покрывающего слоя.

Технология хромирования подразумевает несколько этапов:

• подготовительный;
• процесс нанесения;
• заключительный.

Подготовительный этап. На этой стадии выполняются те типы работ, которые позволят слою хрома надежно закрепиться и удерживаться на поверхности длительное время. Перед хромированием изделий они подвергаются шлифовке, а при необходимости полируются. После финишной операции изделия промываются, сушатся и протираются мягким материалом. Те поверхности (отверстия, внутренние полости), которые не подлежат металлизации, подвергаются изолированию. Детали устанавливаются (вывешиваются) на приспособлении, которое предназначено для введения деталей в зону обработки. Производится обязательный процесс обезжиривания. Выполняется декапирование, позволяющее повысить способность к адгезии.

Процесс нанесения хрома на поверхность. Технология хромирования деталей, в зависимости от метода нанесения, происходит тремя видами:

1. в холодном состоянии;
2. в нагретом состоянии;
3. диффузией.

Например, во время электролитического метода изделия помещаются в ванну с раствором-электролитом. Рабочая температура электролита зависит от его состава. Заданная температура должна сохраняться на протяжении всего процесса, что гарантирует однородную структуру наносимого слоя и равномерную толщину.

Металлизируемые изделия выполняют роль анода. Продолжительность процесса хромирования напрямую зависит от требуемой толщины покрытия.

Декоративное хромирование детали

После нанесения хрома изделия подвергаются сушке. Если сушку проводить в сушильном шкафу, то ее продолжительность составит 5-10 минут при температуре 85°С-100°С. Если сушку проводить методом обдува сжатым воздухом, то ее продолжительность составит 0,5-3 минут при температуре 18°С-25°С.

Для повышения прочности и твердости покрытого слоя он подвергается термической обработке. Продолжительность выдерживания в печи составляет несколько часов при температуре порядка 200°С.
Толщина покрытия, нанесенного на сталь колеблется от 0,003 мм до 0,025 мм. Если использовать изменение полярности тока (реверс), то толщину хромирования доводят до 0,03 мм.

Виды хромирования

Согласно классификации процесс металлизации, происходящий за счет механического сцепления, относится к первой группе, а за счет атомарных механических связей – ко второй группе. Вторая группа делится на две подгруппы:
2а — приграничная диффузия;
2б – полная диффузия.

В группу 1 входят следующие методы хромирования:

• электротехническое покрытие;
• электродуговое или газопламенное распыление (пульверизация);
• химическое нанесение;
• вакуумное нанесение в холодной среде.

Результат хромирования детали

К группе 2 относятся:

• плазменное напыление;
• электрофорез;
• вакуумное нанесение в нагретой среде;
• электротехническое покрытие с последующим отжигом;
• осаждение чистого металла из соединений карбонатов в газовой среде;

• диффузионное нанесение элементов.

Твердое хромирование

Твердое хромирование нашло широкое применение при изготовлении деталей, подвергающихся высокому износу, активной коррозии в агрессивных средах, при восстановлении металлических деталей, для увеличения срока эксплуатации инструментов (режущего, измерительного), а также для декоративной отделки изделий изготовленных из неметаллических материалов.

Твердое хромирование проводят следующими методами:

• гальваническим (описан выше);
• каталитическим, при котором хром восстанавливается на поверхности из солей аммиака и серебра;
• вакуумным, при котором реагент, нанесенный на обрабатываемую поверхность диффузионную активность при отрицательном давлении;
• термохимическим, который можно сравнить с цементацией изделий.

Термохимическим методом хромирование производят в карбюризаторе, состоящем из измельченного хрома и каолина в пропорции 55-45%. Для предотвращения окисления хрома при высоких температурах через ящики с деталями и карбюризатором продувают водород. Продолжительность хромирования составляет три часа. За это время толщина слоя достигает при температуре 1300°С 0,15 мм, а при температуре 1400°С 0,8 мм.

Хромирование электролизом

Хромирование электролизом заключается в легком выведении водорода по сравнению с хромом из электролита. Электролитом выступает хромовая кислота. Ванны оборудуются свинцовыми нерастворимыми анодами.

Широкое использование получил сульфатный электролит на основе хромового ангидрида с серной кислотой CrO3:H2SO4.

Концентрация раствора подбирается исходя из характера покрытия и сложности формы детали.

При невысокой температуре металлизации (не выше 35°С) хромированная поверхность имеет серый матовый оттенок. Интенсивность и плотность тока не влияет на процесс. При повышении температуры до 65°С и плотности тока поверхность получается блестящей. Дальнейшее повышение температуры и плотности тока (до 30 А/дм2) хром имеет молочный оттенок.

Также качество покрытой поверхности зависит от концентрации электролита. Хромированное покрытие, полученное при использовании концентрации до 150 г/л отличается высокой твердостью и износостойкостью. Высококонцентрированные электролиты, до 450 г/л используются для декоративных покрытий.

Гальваническое хромирование

Гальваническое хромирование — наиболее распространенный современный способ хромирования. Осуществляется двумя способами: в среде электролита и диффузионным. Электролитический способ аналогичен хромированию электролизом, они отличаются лишь режимами проведения процесса.

Диффузионный способ — это процесс насыщения поверхности при определенных условиях из нанесенных реагентов. Отделанные детали обладают: прочностью и твердостью, вязкостью и упругостью, износо-, жаро-, коррозионностойкостью.

Оборудование для хромирования

Рынок предлагает разнообразное оборудование для нанесения хромового слоя как отечественного производства, так и зарубежного. Частное зарубежное предпринимательство подвигло разработчиков на создание компактных установок, которые легко разместить в гараже или маленькой мастерской.

Непрофессиональное оборудование только имитирует качественное хромирование, качество при этом не столь хорошее. Работы проводятся в следующей последовательности:

очищение от старого покрытия;
шлифовка;
обезжиривание;
нанесение грунтовки;
нанесение хрома распылением;
сушка;
защита лаком от повреждений.

Широко на производстве используется электролитическое (гальваническое) хромирование. Для этого используются специальные ванны, электроустановки, система вентиляции, моющие и сушильные установки. При горячем способе нанесения хрома используются печи и вакуумные установки.

Но независимо от типа используемого оборудования во время процесса хромирования происходят физические и химические реакции, которые сопровождаются выделением продуктов распада.

Сфера применения технологии

Декоративное хромирование деталей позволяет повысить визуальные характеристики изделий как из металлов, так и из различного вида пластмасс, стекла и прочих материалов. Для быта хром используется для покрытий:

• мебельной фурнитуры;
• интерьерах помещений и дизайнерских проектах;
• сувениры;
• сантехника.

Хромирование деталей автомобилей

Сантехническое оборудование обязательно хромируется для защиты от водного окисления (коррозии), будь то недорогой силумин или дорогая латунь с бронзой.
Промышленность использует хромирование для повышения стойкости деталей, работающих в условиях большого трения:

Также хромирование используется при изготовлении инструмента и оснастки:

• прессовые штампы;
• режущий инструмент;
• мерительный инструмент.

Технология хромирования позволяет продлить жизнедеятельность элементов механизма или придать изделиям притягательный вид.