Для улучшения декоративных свойств металлические детали можно хромировать. Технология широко применяется в автомобильной промышленности, ряде иных сфер хозяйства. Хромирование деталей требуется и для защиты изделий от повреждений, улучшения их физических качеств. Этот метод обработки металла имеет ряд иных достоинств и преимуществ.
Необходимость хромирования
Под хромированием металла понимают процесс металлизации хромом для улучшения поверхностных свойств и характеристик элементов. При хромировании происходит диффузное насыщение хромом различных поверхностей из стали. Обработка хромом допустима и в отношении АВС пластика, алюминия, латуни, силумина.
Покрытие хромом придает внешнему виду деталей более красивый вид, облагораживает их. Хромовый слой обеспечивает оригинальный цвет «металлик», литые диски автомобиля, отражатели фар, запчасти мотоциклов, сувениры или предметы интерьера для дома начинают выглядеть более эстетично.
Прочие достоинства хромирования:
- Защита. Нанесение слоя хрома помогает повысить стойкость изделий к перепадам температур, увеличивает коррозионную и эрозионную устойчивость, снижает подверженность механическим повреждениям. Детали становятся сверхтвердыми (950 – 1100 единиц по соответствующей шкале), поэтому меньше реагируют на химическое повреждение, не окисляются.
- Восстановление. Срок службы основания серьезно повышается, крупные и мелкие детали становятся очень стойкими к износу. При низкой глубине износа хромирование полностью восстанавливает изделие (например, у валов и втулок закрываются трещинки до 1 мм глубиной).
- Отражательные качества. Некоторые элементы автомобиля хромируют для повышения различимости в темноте. Отражение улучшает декоративные качества техники.
- Чистота. Хромирование изделий защитит их от грязи и пыли, поскольку предотвращает прилипание различных загрязнений.
По сравнению с никелированием хромирование имеет меньше недостатков: стоимость услуг ниже, покрытие будет более твердым и прочным. Применение никеля выигрывает лишь по декоративным качествам, так как поверхность становится еще эстетичнее.
Сфера применения хромирования
Полностью описать все области и сферы, где используется технология, сложно. Хромирование незаменимо в мебельной промышленности, хромом обрабатывают фурнитуру, отделочные элементы. Методика популярна в производстве сантехники - элемент наносят на внешнюю и внутреннюю поверхность труб, ванн, раковин, используют для покрытия ручек, смесителей.
В автомобильной промышленности технология применяется для изготовления:
- накладок и отражателей;
- алюминиевых дисков;
- элементов кузова;
- поршней;
- компрессионных колец;
- роликов и осей.
Хромирование применяется при выпуске резины, пластмассы (хром наносят на каландровые валы и пресс-формы), разного измерительного инструмента. Материалом покрывают те элементы, которые сильно трутся между собой, чтобы повысить их износостойкость.
Технология хромирования
Существуют разные способы хромирования, некоторые вполне можно применять в домашних условиях, имея соответствующее оборудование.
Гальванический метод хромирования
Гальваническое хромирование деталей - самый популярный метод, ведь все действия можно осуществить своими руками. Гальваника предполагает помещение деталей в специальный раствор с определенным составом, откуда под воздействием волн (солитонов) электрического тока атомы хрома будут осаждаться на поверхность. Имея нужный набор приспособлений для хромирования, можно самостоятельно создать высококачественное покрытие путем .
Электролитический метод хромирования
Одна из разновидностей гальваники. При использовании электролиза трех- или шестивалентный хром придает изделию нужный «металлический» вид. При применении трехвалентного элемента основным веществом раствора выступает хромовый ангидрид. Использование шестивалентного хрома отличается от предыдущего метода наличием в составе раствора сульфата хрома.
При проведении электролитического хромирования дисков или иных деталей важно строго соблюдать пропорции компонентов. В противном случае защитный слой быстро отслоится либо на нем будут пятна, неодинаковая матовость и недостаточный глянец.
Диффузионный метод хромирования
Напыление хрома производится при помощи гальванической кисти. В домашних условиях такой метод более предпочтителен, ведь мастеру не потребуется использовать ванну. Особенно рекомендуется выполнять методику для деталей из алюминия, углеродистой стали, сплавов с кремнием.
Химическое хромирование
Применение химических реактивов помогает восстановить хром из его солей. В случае использования химии электрический ток не потребуется. Обычно в качестве реагентов берут соединения фосфора, лимоннокислый натрий, уксусную ледяную кислоту, едкий натр 20 %.
Перед нанесением реагентов детали покрывают слоем меди. После окончания работ промывают заготовки в воде, сушат, полируют (изначально предметы имеют тусклый серый цвет).
Каталитический метод хромирования
Подвид химического хромирования черных или цветных металлов, предполагающий нанесение на деталь жидкости без кислот в составе. Технология безопасна для человека и помогает создать оригинальные, необычные эффекты.
Каталитическое хромирование можно применять в отношении обычных и гибких изделий (при электролизе последнее невозможно, покрытие отслоится).
Обычно в качестве реагента берется серебро в щелочном растворе аммиака, а как восстановитель - формалин или гидразин. Применение серебра делает деталь молочной с зеркальной поверхностью.
Вакуумное хромирование
Технология принадлежит к химической металлизации и имеет еще одно название - PVD-процесс. Дает конденсацию паров хрома на поверхности детали после помещения ее в специальную вакуумную камеру. В этой установке при отрицательном давлении хром нагревается до температуры испарения, потом оседая как туман на изделии.
Расчет давления, срока хромирования будет зависеть от степени износа детали, вида материала. После вакуумного хромирования толщина металлического слоя минимальная, поэтому деталь сверху покрывают специальной краской из баллончика или лакируют.
Термохимическое хромирование
Применяют средства в порошках, состоящие из шамота, феррохрома. Методика аналогична таковой при химическом хромировании, только изделие в процессе будет подвергаться нагреванию.
Хромирование своими руками
Чтобы произвести ремонт изделий с результатом не хуже, чем по ГОСТ, важно точно соблюдать последовательность работ, подготовить нужное оборудование.
Подготовка рабочего места
Для соблюдения мер безопасности, дабы не надышаться вредными, токсичными веществами, нужно произвести детальную подготовку помещения для хромирования.
Следует выполнить такие действия:
- Обеспечить хорошую вентиляцию. Если работы проводятся в гараже, открыть двери, в иных помещениях создать принудительное вентилирование.
- Купить и применять средства индивидуальной защиты - очки, респиратор, перчатки из резины или латекса, фартук, спецодежду.
- Приготовить плотные пакеты для утилизации отходов производства, которые могут быть очень едкими, вредными.
- Убрать из помещения любую органику, так как при контакте с парами соединений хрома она портится.
- Непосредственно перед работой смазать полость носа смесью вазелина и ланолина 2:1.
Помещение, инструменты для хромирования
Для гальванизации нужно приготовить такие инструменты и приспособления:
- Ванна гальваническая. Это может быть любая стеклянная, пропиленовая, полиэтиленовая емкость, годится эмалированный таз, для хромирования малых предметов - обычные банки из стекла. Выбранную емкость надо поместить в деревянный ящик, имеющий изнутри утепление стеклотканью и слоем минеральной ваты. К емкости нужна плотно прилегающая крышка.
- Устройство для нагрева электролита. Лучше всего для этой цели подойдет керамический ТЭН (трубчатый электронагреватель), который не разрушится от контакта с химическими веществами. Можно применить любой иной подходящий подогреватель.
- Электроды. В качестве анода при хромировании послужит свинцовая пластина, которую кладут в емкость, в роли катода выступит держащий деталь зажим. При размещении в таре деталь не должна касаться ее краев.
- Градусник со значениями до +100 градусов Цельсия.
Профессионалы применяют для хромирования специальное оборудование - ванны, электроустановки, мойки и сушки, системы вентиляции. Даже при использовании «домашних аналогов» в емкости будут происходить те же химические процессы, поэтому результат будет приближен к промышленному.
Источник питания
Для нанесения хрома потребуется верно выбранный элемент питания. Годится заземленный источник постоянного тока, напряжение которого регулируется в пределах 1,5 – 12 В, максимальный ток - 20 А. Чтобы отрегулировать мощность, источник должен быть снабжен реостатом.
Состав и метод подготовки электролитов
Для осаждения хрома потребуется вскипятить и охладить воду либо купить дистиллированную. На каждый литр воды берут 250 г хромового ангидрида, 2 – 2,5 г серной кислоты. Удельная плотность последней должна составлять 1,84 г/куб. см.
Способ приготовления электролита для хромирования таков:
- Наполнить емкость водой на ½. Температура жидкости должна составить + 60 градусов.
- Осторожно насыпать хромовый ангидрид, перемешать до растворения.
- Влить воду до заполнения ванны.
- Добавить кислоту.
- Выдержать электролит 3,5 часа под действием номинального тока, что поможет выровнять плотность.
В результате цвет жидкости должен стать темно-коричневым. После она отстаивается 24 часа в прохладном помещении, затем используется по назначению.
Подготовка поверхности
От тщательности подготовительных мероприятий будет зависеть срок эксплуатации готового покрытия и его внешний вид. Вначале деталь нужно очистить, помыть, удалить любые загрязнители. Для более качественного очищения можно воспользоваться наждачкой с мелким зерном или шлифовальной машинкой. Важно, чтобы краска, лак, ржавчина были полностью удалены.
После чистки деталь следует обезжирить. Берут кальцинированную воду (50 г кальцинированной воды разводят в литре воды), добавляют 150 г гидроокиси натрия, 5 г силикатного клея. Количество раствора можно при необходимости увеличить, сохраняя пропорции. Все компоненты нагревают до +90 градусов, выдерживают в средстве деталь 20 минут. Время можно увеличить до 1 часа, если изделие сильно загрязнено.
Хромирование
Процесс хромирования прост, протекает согласно следующим этапам:
- Подогреть готовый, отстоявшийся электролит до +52 градусов, после держать такую температуру постоянно.
- В емкость, где уже установлены анод и катод, положить деталь, подогреть до получения указанной температуры.
- Подать напряжение, выдержать изделие 20 – 60 минут в зависимости от формы, типа изгибов.
- Достать изделие, промыть дистиллированной водой.
- Посушить деталь не менее 3 часов, полностью исключив загрязнение, касание руками.
Хромирование пластмассовых изделий проводится с еще большей осторожностью. Выделяющиеся пары очень токсичны, поэтому металлизировать пластик в жилых помещениях запрещено.
В процессе применяется гальваническая кисть со щетиной 25 мм диаметром, которую обматывают свинцовым проводом. Кисть крепят на торец сосуда, в котором налит электролит. Со второго конца закрепляют диод, в цепи применяют понижающий трансформатор. Плюс трансформатора направляют на анод диода, щетиновую обмотку соединяют с катодом. Равномерно наносят раствор на деталь, проходя по каждой зоне около 20 раз. Затем изделие сушат 3 часа.
Возможные дефекты и их причины
Нередко при металлизации возникает такой эффект, как наводороживание - повышается показатель содержания водорода в хромированной стали. Из-за подобной проблемы снижаются прочность, пластичность металла вследствие изменения его кристаллической решетки. Причины наводороживания стали разнообразны, чаще всего это связано с повышением температуры в процессе гальванизации.
Прочие неприятности, которые могут случиться при хромировании изделий:
- Неравномерность блеска. Случается при высокой силе тока, который подается на анод. Полностью блеск может отсутствовать при малом или слишком большом количестве хромового ангидрида, превышении объема серной кислоты.
- Коричневые пятна. Если на детали имеются такие дефекты, норма ангидрида в растворе сильно завышена либо не хватает серной кислоты.
- Мягкость покрытия. Причина - низкая сила тока во время гальванизации или снижение температуры воды.
- Быстрая отслойка хрома. Причина - плохое обезжиривание перед работой, снижение температуры раствора.
- Кратеры на поверхности изделия. Случается из-за задержки пузырьков водорода, на окисленных, пористых основаниях.
Отличный результат можно получить только при строгом следовании технологии. Это даст нужный эффект, сэкономив значительную сумму средств.
Научившись самостоятельному хромированию, можно не только сделать свой автомобиль или мотоцикл более презентабельным, но и изготовить стильные вещицы - дверные ручки, крепежи для карнизов, подставки, кашпо и бра, которые послужат превосходными элементами для украшения интерьера жилища.
Процесс гальванизации основывается на нанесении на поверхность детали слоя металла с помощью электролита . При этом могут преследоваться сразу две цели - защита и декорирование. Соответственно, хромирование предполагает, что на покрытие с помощью электротока будет осаждаться особый слой хрома.
Данный процесс может осуществляться несколькими способами:
Выбор помещения
Осуществлять хромирование следует в хорошо вентилируемом нежилом помещении . Идеальный вариант - автомобильный гараж. Летом можно работать и прямо на улице под брезентовым навесом. Такие меры носят обязательный характер, иначе здоровью исполнителя может угрожать опасность из-за токсичных и ядовитых испарений вещества.
Для домашнего хромирования с помощью ванны следует подготовить следующие инструменты и материалы:
Средства защиты
Необходимо обзавестись и защитными средствами - плотные резиновые перчатки и качественный респиратор. Одежду можно укрыть фартуком из прорезиненого материала.
Чтобы сделать хромирование в домашних условиях с помощью специальной гальванической кисточки , можно воспользоваться следующей схемой действий:
При использовании любого способа пригодится компрессор или хороший пылесос для удаления пыли.
Приготовление электролита
Для расчета объема ингредиентов электролита следует придерживаться следующих соотношений , измеряемых в граммах, на один литр чистой воды:
- Ангидрид хрома - 250 гр;
- Серная кислота - 2,5 гр.
Сосуд из стекла наполняют наполовину отстоявшейся и прокипяченной водой, температура которой должна быть примерно 60 градусов. Затем в емкость помещают хромовый ангидрид. Раствор мешают до растворения вещества, после чего аккуратно наливают в него серную кислоту.
Затем состав нужно выдержать под током в течение трех с половиной часов. Если расчеты произведены верно, то электролит станет темно-коричневым. Обесточив состав, его нужно оставить на одни сутки в каком-нибудь прохладном и темном месте.
Подготовка детали
Перед тем как делать хромирование своими руками в домашних условиях, ее нужно подготовить. С поверхностей, которые подлежат обработке, следует предварительно удалить ржавчину, лак, грязь и краску. После завершения зачистки можно приступать к обезжириванию.
Эксперты обращают внимание на то, что бензин и уайт-спирит нежелательно применять для этой цели, потому что эти составы негативно скажутся на обработке. Лучше использовать специальную смесь на основе едкого натра, кальцинированной соды и силикатного клея. Раствор нужно нагреть до 90 градусов Цельсия и опустить в него деталь примерно на полчаса. Если элемент обладает сложной конфигурацией, то можно увеличить время выдержки.
Хромирование - это довольно трудоемкий процесс для самостоятельного выполнения, потому идеальный результат получается не во всех случаях. Для того чтобы предотвратить ошибки перед, тем как хромировать металл в домашних условиях, следует узнать о причинах, которые могут обуславливать дефекты.
К ним относятся:
Недостаточный или чрезмерный нагрев электролита может привести к неравномерному блеску обработанной поверхности. Если же блеска нет вообще, то причина, возможно, в неверно рассчитанной концентрации ангидрида.
Если покрытие получилось недостаточно равномерным, то при работе на заготовку подавался слишком сильный ток. Если покрытие очень мягкое, то электролит нагревался слишком сильно.
На эти факторы нужно обратить внимание, чтобы предотвратить возникновение дефектов при хромировании. Лишь в этом случае хромирование деталей своими руками пройдет без проблем.
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:
- адгезионное схватывание (за счет механического воздействия);
- за счет металлических связей:
- диффузионная зона в пределах границы двух поверхностей;
- 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:
- в холодном состоянии;
- в нагретом состоянии;
- 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.
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.
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.
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:
- поршни;
- компрессионные кольца;
- ролики;
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.
Хромирование своими руками в домашних условиях стало реальностью. Раньше блестящие детали автомобиля и элементы кузова лишь притягивали взгляды водителей, а теперь они задумались о самостоятельной обработке. Для нее придется подготовить материалы, а потом познакомиться с подробной инструкцией. После чего человек получит достаточные знания, чтобы полностью изменить машину.
Зачем нужно хромирование?
О хромировании люди задумались давно. Водителей всегда привлекала подобная обработка, превращающая детали в изящные блестящие модели. Хотя это нисколько не нарушало их технических характеристик и долговечности. Покрытие обладает рядом преимуществ, которые нужно учитывать при выборе.
- Эстетический вид;
- Защита от ржавчины;
- Увеличение срока службы.
Каждая деталь должна получить надежную защиту. Об этом забывают автомобилисты, которые продолжают использовать заводскую обработку. Им стоит познакомиться с подробностями плюсов, чтобы принять правильное решение.
Эстетический вид
Готовое покрытие обладает исключительным серебристым блеском. Глянцевая поверхность ослепляет своей красотой, что делает ее прекрасным дополнением двигателя или кузова. Долгое время приходилось отказываться от привлекательности, так как даже полировка не давала такого эффекта. Больше не потребуется сложная полировка, ведь обслуживание будет ограничиваться несложными действиями.
Водители признают, что хромированные диски намного красивее литых. Раньше это казалось невозможным, но даже в домашних условиях можно легко справиться с необходимыми действиями. Потратив немного времени, удастся сделать любую деталь яркой.
Защита от ржавчины
Хромирование деталей в домашних условиях позволит создать надежный защитный слой. Он обеспечивает фантастическую влагостойкость, которая исключает коррозию. По этой причине двигатель автомобиля перестает ежедневно страдать от потенциальной опасности.
Отсутствие ржавчины исключает ее распространение по отдельным узлам. Хватает маленького пятнышка на кузове, чтобы через несколько месяцев он был полностью испорчен. Подобные неприятности исключаются дополнительной обработкой, помогающей избавиться от всех повреждений.
Увеличение срока службы
Покрывая хромом поверхность, автовладелец одновременно справляется с несколькими проблемами. Одной из них являются механические повреждения, влияющие на срок эксплуатации. Особенно ярко это видно на примере колесных дисков, которые из-за мелких камешков быстро разрушаются.
После нанесения хрома детали становятся незаменимыми и долго сохраняют свой блеск. Достаточно протереть их сухой тряпкой, чтобы вернуть яркий вид.
По этой причине обработка остается незаменимой, так как альтернативных вариантов найти не получится.
Для чего подойдет хромирование?
Нанесение хрома на поверхность металла применяется давно. Для автомобилей он широко применяется при обработке дисков и деталей двигателя. Обладая небольшими познаниями, можно свободно выполнить нужные работы, поэтому беспокоиться о дополнительных затратах не приходится.
На самом деле нанести хром можно на любой металлический элемент. Единственной проблемой остаются его габариты, которые должны подходить для ванны с электролитом. Не забывая об этом, можно подготавливаться к проведению несложных работ.
Что потребуется для хромирования?
Хромировать детали в домашних условиях легко. Главное, сначала подготовить все необходимое, чтобы потом не прерываться на поиски материалов или оборудования. Для этого не придется долго бегать по магазинам и пытаться заказать что-то невероятное. Практически все продается в общем доступе, так что можно беспрепятственно подготовиться к действия.
- Пластмассовая ванна;
- Выпрямитель на напряжение 50 ампер и 12 вольт;
- Калорифер для электролита;
- Термометр с максимальной температурой 100 градусов Цельсия.
Сейчас металлические элементы свободно хромируют без сложного оборудования. Вышеуказанный список подсказывает, что приобретение всего необходимо потребует небольших денег и времени. Из-за чего человек быстро приступит к работам и достигнет отличного результата.
Как правильно хромировать детали?
Как хромировать металлические детали? Для этого можно посмотреть видео или воспользоваться подробным поэтапным описанием. На практике оба варианта одинаково полезны, поэтому отказываться от них не следует. Как нужно поступать, чтобы не ошибиться?
- Подготовка деталей;
- Активация поверхности;
- Погружение в ванну;
- Окончательная обработка.
Процесс делится на несколько этапов. Их тонкости подскажут водителю, как правильно справиться с трудностями, возникающими во время работы. Так что без подобных данных обойтись не получится.
Подготовка деталей
Собираясь захромировать любую деталь, ее нужно подготовить. Для этого поверхность тщательно отмывается от всех видов загрязнения, а потом обезжиривается ацетоном. Этот этап может занять некоторое время, но к нему серьезнее всего относятся профессионалы, регулярно выполняющие обработку в мастерских.
Поверхность тщательно отмывается от всех видов загрязнения, а потом обезжиривается ацетоном
Только на абсолютно чистую и обезжиренную поверхность свободно наносится слой металла. Пусть действия заставят потратить некоторое время, но без этого не обойтись. Если совершить ошибку, впоследствии не удастся добиться подходящей адгезии, что выльется в значительные повреждения блестящей поверхности.
Активация поверхности
Активация поверхности – вторая часть подготовки. Она осуществляется при помощи раствора соляной кислоты концентрации 100 г/л, который отлично подходит для обработки поверхности металла. После высыхания деталь полностью погружают в нее, чтобы не упустить ни одного квадратного сантиметра поверхности.
Время обработки зависит от металла и колеблется в пределах от 5 до 20 минут. Воспользовавшись простым оборудованием, людям удается исключить ошибки, но при слишком долгом воздействии поверхность становится пористой. Этот момент необходимо заметить, чтобы своевременно перейти к следующему этапу.
Погружение в ванну
Далее хромируемая деталь помещается в ванну с электролитом. Перед этим необходимо тщательно просушить поверхность, чтобы на ней не остались следы соляной кислоты, способной изменить движение ионов. Это важный момент, который необходимо учитывать перед началом работ.
В ванной металлический элемент крепится на медной проволоке, куда впоследствии подключается катод. Рядом в ванну помещается свинцовая полоса или брусок, куда подводится анод. За счет этого осуществляется движение ионов хрома, которые за несколько минут полностью покрывают поверхность.
Окончательная обработка
Процесс займет всего 20-40 минут. Этого хватает, чтобы получить надежный слой, способный выдержать серьезное механическое повреждение. После чего необходимо поместить деталь в дистиллированную воду, чтобы полностью удалить электролит.
После высыхания допускается тщательная полировка. Она значительно повышает привлекательность металла, придавая ему изящный серебристый блеск. Из-за этого лучше потрудиться, чтобы получить идеальный результат, который впоследствии украсит автомобиль.
Хром – один из самых прочных металлов. Его тончайший слой не только обладает привлекательным блеском, но и отлично защищает от разного рода повреждений. Стоит задуматься о простейшей методике, которая впоследствии может оказаться спасением для автомобиля.
Для того чтобы правильно и безопасно произвести процесс хромирования своими руками, следует учесть все особенности химических и физических превращений, которые проходят в гальванической ванне. Большинство реактивов, задействованных в хромировании, относятся к особо опасным для здоровья веществам, так что прежде чем начать экспериментировать с хромовыми покрытиями, внимательно изучите теоретическую сторону процесса. Далее постараемся детально рассмотреть химическую составляющую вопроса, меры безопасности и то, как сделать гальваническую ванну и электролит.
Хромирование - это физико-химический процесс, во время протекания которого на поверхности обрабатываемого изделия или детали оседает тонкий слой металлического хрома. Данный металл придает поверхности блестящий вид, благодаря чему хромированное изделие обретает очень красивый вид. Гальваника открывает широкие возможности для повышения декоративных, физических и химических свойств материалов.
Хром крайне устойчив к действию агрессивной среды, он не тускнеет и не темнеет под действием воды и воздуха, благодаря чему нашел широкое применение в оформлении деталей кузовов машин и деталей механизмов, работающих в трудных условиях.
Толщина хромового покрытия очень небольшая: от 0.075 до 0.25 мм. В отличие от никеля, хром в большинстве случаев не накладывают непосредственно на металл. Для этого используют тонкий слой подложки, нанесенной гальваническим путем. Такой подслой состоит из меди или никеля и требует применения дополнительных технологических операций, усложняя и без того непростой процесс хромирования.
Еще одна сложность, которая может остановить домашнего умельца на пути выполнения поставленной задачи, покупка химических реактивов. Основной компонент хромирования - оксид хрома (CrO 3), другое название - хромовый ангидрид. Неприятная особенность его использования заключается в том, что шестивалентный оксид хрома - сильнейший яд, смертельная доза которого для человека составляет около 6 г. Данное химическое соединение имеет ограниченный оборот, строго контролируемый государством. Отходы, возникающие после окончания хромирования, должны утилизироваться согласно с особым порядком, а не просто выливаться в канализацию, или того хуже - в почву. Хромовый ангидрид является канцерогеном, при попадании его раствора на кожу возникают очень сильные раздражения, вплоть до экзем и дерматитов, которые могут перерасти в рак кожи.
При соединении окиси хрома с органическими веществами (маслом, бензином, и т.п.) происходят возгорания и взрывы. Это вещество крайне опасно для здоровья и жизни, так что перед началом работ следует взвесить все «за» и «против», оценив целесообразность такого решения.
2 Оборудование для хромирования
Первое, что нужно для хромирования, отдельная от жилых помещений, хорошо проветриваемая территория. Не стоит начинать экспериментировать дома на кухне, в ванной или в других местах, не предназначенных для работы химического оборудования. Лучшим выбором будет большой гараж или мастерская, которую перед этим стоит освободить от емкостей с бензином, маслом, краской и растворителями. Также неплохо было бы оборудовать систему принудительной вентиляции. Обязательно обзаведитесь огнетушителем и продумайте вариант аварийного пожарного выхода.
Оборудование для хромирования включает:
- гальваническая ванна из пластика;
- выпрямитель с параметрами 12В/50А;
- нагреватель, устойчивый к действию кислоты;
- термометр.
Кроме гальванической ванны вам понадобятся несколько дополнительных емкостей такого же размера для промывки обрабатываемой детали. Для экономии времени и средств необходимо будет организовать отдельную гальваническую ванну для омеднения или никелирования, так как постоянно менять реактивы в одной емкости долго и нецелесообразно.
Выпрямитель должен быть достаточно большой мощности, особенно если вы хотите хромировать своими руками детали средних и больших размеров. Исходите в расчетах из того, что для создания блестящей поверхности необходима плотность тока порядка 15-25 А/дм 2 , так что обычный выпрямитель способен обеспечить нормальное проведение процесса максимум для накладок дверных ручек автомобиля либо небольших деталей внутренней отделки (ручка коробки передач, ободок корпуса магнитолы, и т.п). Большие детали - диски или бампер, покрыть хромом своими руками скорее всего не удастся, или обойдется в сумму, соизмеримую с покупкой новых запчастей.
Что касается нагревателя, то в некоторых источниках рекомендуется использовать обычный ТЭН. Хотелось бы строго предостеречь относительно данного решения, так как для хромирования требуется оборудование, устойчивое к действию кислот, ТЭН не является таким устройством, и его использование повлечет за собой, в лучшем случае, поломку электролитической ванны.
Термометр может использоваться самый обычный, с делениями от 0 до 100°С. Температура, при которой процесс протекает равномерно, составляет 47-52°С, главной задачей будет установить и поддерживать стабильными эти параметры на протяжении всего времени реакции.
3 Реактивы для электролита
Процесс хромирования осуществляется гальваническим путем. Для его проведения необходимо наличие катода, анода (обрабатываемая деталь) и электролита, в среде которого и будут происходить химические реакции. Собрать аппарат для хромирования довольно просто, особенно если до этого вы уже имели опыт создания медных или никелевых покрытий: технология похожа, отличаются только параметры среды, состав электролита и материал катода.
В качестве катода используется лист свинца или его сплава с оловом. Лучше всего, чтобы свинцовая пластина размерами была немного больше обрабатываемой детали. Катод подсоединяют к положительному электроду выпрямителя.
Анод подключают к материалу, который следует хромировать. Он должен быть «подвешен» в среде электролита таким образом, чтобы не задевать стенок, дна и ни в коем случае не касаться катода.
Создание электролита предполагает наличие следующих компонентов:
- хромовый ангидрид, из расчета 250 г/л электролита;
- серная кислота - 2-2.5 г/л;
- дистиллированная либо чистая, без примесей железа вода.
Перед тем, как сделать электролит, разогрейте воду до температуры 60-80°С, после чего растворите в ней хромовый ангидрид. Немного охладите смесь и тонкой струйкой добавьте необходимое количество чистой серной кислоты. Кислота должна быть не технической, а чистой и концентрированной.
Гальваническое покрытие очень чувствительно к составу электролита, поэтому на предприятиях, занимающихся хромированием, существуют целые лаборатории, которые проводят постоянный контроль над стабильностью состояния реактивов. При хромировании своими руками придется обойтись без помощи химиков и технологов, но если обрабатываемых деталей немного, то состав электролита должен измениться некритично.
4 Подготовка поверхности и как протекает металлизация хромом
Самостоятельная металлизация хромом невозможна произвести без правильной подготовки поверхности изделия. Для начала нужно создать медную или никелевую подложку, так как хром не ляжет на поверхность стали, алюминия или любого другого металла. Омеднение или никелировка производятся в гальванической ванне, катодом при этом выступает соответственно металлическая медь или никель, электролитом - раствор серной кислоты и медного купороса или солей никеля. После завершения подготовки изделие тщательно шлифуют и полируют, стараясь не повредить при этом тонкий слой подложки, обезжиривают и сушат.
Самостоятельное хромирование должно проходить при стабильных параметрах напряжения, температуры и состава электролита. Любое отклонение может привести к дефектам покрытия. Например, превышение концентрации силы тока на единицу площади приводит к тому, что на острых углах изделий образуются наросты и дендриты металлического хрома. Нарушение температурного режима, как и колебания концентрации реактивов, вызывают потемнения, матовость или пятнистость покрытия.
После того как проведено хромирование деталей в домашних условиях, хромируемая поверхность покрыта достаточным слоем металла, напряжение отключают, отсоединяют изделие и помещают его в ванну с дистиллированной водой. Процесс лучше повторить несколько раз, каждый раз меняя воду.
Перед тем, как приступить к хромированию своими руками, следует тщательно оценить будущую стоимость работ и сделать вывод об их целесообразности. Если у вас нет в наличии места для проведения таких экспериментов: например, своего гаража или мастерской, то начинать не стоит, иначе можете сильно навредить окружающим.
Перед тем, как сделать устройство для хромирования, подумайте и спланируйте будущую утилизацию отходов.
Ни в коем случае нельзя сливать отработанный электролит в канализацию или почву!
При попадании в грунтовые воды, а затем в колодцы, оксид хрома вызывает отравление и развитие онкологических заболеваний, поэтому настоятельно рекомендуется не начинать работы, не определившись до этого со всеми тонкостями процесса.
