Особенности процедуры хромирования в домашних условиях
Для безошибочного и безопасного проведения процедуры хромирования в домашних условиях необходимо знать, какие физико-химические реакции будут протекать в гальванической ёмкости. Практически все реактивы, задействованные в работе, являются особо опасными веществами, представляющими угрозу здоровью, поэтому перед началом экспериментов с хромом, нужно тщательно изучить теоретический аспект вопроса.
Под хромированием понимают совокупность физических и химических реакций, в результате которых обрабатываемая поверхность покрывается тонким слоем металлического хрома. Этот твёрдый металл голубовато-белого цвета придаёт деталям блеск, благодаря чему хромированная поверхность становится более красивой. Применяя гальванику, можно существенно повысить физические, химические и декоративные свойства материала.
Этот химический элемент демонстрирует крайнюю устойчивость к воздействию агрессивных сред, он не блекнет и не становится тёмным при многократном попадании на поверхность жидкости и воздуха. Всё это позволяет применять хром для оформления кузовных деталей автомобилей и сложных узлов, которые работают в трудных условиях.
Хромовое покрытие имеет толщину от 0,08 мм до 0,3 мм. Если никель наносят непосредственно на саму поверхность металла, то для хромирования требуется подложка. Её наносят тонким слоем, используя гальванический метод. Для создания такого подслоя применяют медь или никель. Такая дополнительная технологическая операция значительно усложняет процедуру хромирования.
Ещё один непростой момент, который создаёт препятствие для начинающего мастера на пути реализации намеченного плана, приобретение химических реактивов. Ключевой компонент хромирования — оксид хрома. Его ещё называют хромовым ангидридом. Не каждый отважится работать с шестивалентным оксидом хрома, зная, что он является сильнейшим ядовитым веществом, летальная доза которого для людей приблизительно 5 г.
Оборот данного химического соединения ограничен и строго контролируется государственными органами. Отходы, образующиеся после покрытия деталей хромом, необходимо утилизировать, соблюдая особый порядок. Ни в коем случае нельзя спускать отходы в канализационную систему или зарывать в землю. Будучи сильным канцерогеном, раствор оксида хрома, попадая на кожные покровы, способен вызвать аллергическую реакцию, вплоть до развития экземы или дерматита, которые чреваты раком кожи.
Вступая в реакцию с каким-нибудь органическим веществом (масло, бензин), хромовый ангидрид может спровоцировать возгорание или взрыв. Окись хрома — чрезвычайно опасное соединение. Прежде чем приступать к работе с ним, следует трезво оценить все возможные риски, и только после этого закатывать рукава.
Как подготовить обрабатываемое изделие
Эффективность процедуры хромирования зависит от того, насколько хорошо будет подготовлен элемент. С него должна быть полностью удалена коррозия, а его поверхность – идеально гладкой. Для этого может потребоваться шлифование.
После того, как будет удалена старая краска, грязь и ржавчина, обрабатываемая поверхность должна быть обезжирена. Для этого также требуется использование особенного раствора. На один литр воды берут 150 грамм гидроокиси натрия, пять грамм силикатного клея и 50 грамм кальцинированной соды. Всю эту смесь требуется тщательно перемешать.
Далее приготовленную жидкость следует нагреть практически до кипения (около 90 градусов). В горячую среду кладем изделие (раствор не наносить, а использовать полное погружение детали) на 20мин. В случае большого количества изгибов, на которых не до конца удалены остатки грязи, то обработка должна проводиться в течение 60 минут.
Хромирование деталей: поэтапная инструкция
Технология хромирования не отличается особой сложностью.
Для того чтобы приготовить электролит для небольшого изделия, нужно взять обычную стеклянную банку необходимых размеров или пластмассовое ведро и поставить его в специальный резервуар. Для этих целей можно воспользоваться бидоном. Чтобы электролиз был качественным, его, бидон, нужно теплоизолировать. А именно, взять ящик из дерева или коробку, утеплить его стеклотканью или пенопластом, а также дополнительно минеральной или стекловатой, песком и поставить резервуар туда.
Внутрь резервуара поместить элемент для подогрева и термометр. Сверху накрыть листом влагостойкой фанеры, которая выступит в роли герметизирующей крышки, и присоединить электроды. К изделию присоединить катод, анод (стержневой или пластинчатый) погрузить в емкость с образцом.
Деталь в банке должна удерживаться с помощью кронштейна, чтобы обеспечить хромирование со всех сторон.
Приготовление электролитного раствора
Чтобы осуществить хромирование деталей в домашних условиях, необходимо приготовить специальный раствор, состоящий из ангидрида хрома (250 г на литр дистиллированной воды) и серной кислоты (2,5 г на литр воды).
Для начала нужно налить до половины емкости нагретую воду (около шестидесяти градусов по Цельсию). Добавить необходимое количество (из расчета на общий литраж) ангидрида хрома, размешать, чтобы полностью растворился, и долить воду для получения нужного объема. Потом засыпать серную кислоту, перемешивая жидкость.
Полученный раствор необходимо проработать в течение трех с половиной часов, пропуская через него энергию тока (на 1 литр около 6 А). Когда электролит станет темно-коричневого цвета, его нужно будет отстоять не меньше суток.
Процедура подготовки образца
Прежде, чем подготовить деталь, нужно прогреть электролитный раствор до шестидесяти градусов по Цельсию и дать постоять ему три часа.
За это время необходимо:
- Очистить деталь от грязи, ржавчины, краски.
- Провести обезжиривание с помощью специального раствора, рецептов которого существует несколько. Например, он может состоять из 150 г едкого натра, 5 г силикатного клея, 50 г кальцинированной соды. Все брать на литр воды. Ингредиенты смешать, нагреть до девяноста градусов по Цельсию, опустить изделие и держать не меньше двадцати минут, а иногда и дольше, в зависимости от величины и степени очищения.
Непосредственное хромирование
Во время процедуры хромирования необходимо сохранять температурный режим электролитного раствора в среднем 53 С° (плюс-минус два градуса). Изделие поместить в электролит и через минуту, для выравнивания температур образца и раствора, подать напряжение. Вынуть деталь и просушить не меньше двух с половиной часов
Возникновение дефектов
При хромировании в домашних условиях могут возникнуть такие дефекты как:
- Поверхность блестит неравномерно. Происходит из-за большого тока или низкой температуры электролитного раствора.
- Отсутствие блеска – из-за неправильного количества ангидрида хрома, завышения тока, недостатка серной кислоты.
- Наличие коричневых пятен – переизбыток ангидрида хромового, мало кислоты.
- Слой неравномерный. Избыточность тока.
- Размягченность покрытия – высокая температура раствора, низкий ток.
- Хромировка отваливается – нестабильное напряжение, плохо проведенное обезвоживание, низкая температура раствора.
Хромирование в домашних условиях – это процесс, который требует определенной сноровки и четкого следования правилам и инструкциям. Любое нарушение может привести к некачественной хромировке. Поэтому стоит детально изучить технологию данного процесса и только тогда приступать к его осуществлению.
Химическое хромирование
Восстановление хромированной детали кузова
Чтобы поверхность дольше сохраняла свой зеркальный блеск, ее необходимо регулярно мыть и полировать. Для полировки хрома можно приобрести средства, которые продаются в специализированных автомобильных магазинах.
Если на поверхности появились следы ржавчины, понадобится снять деталь и провести ее зачистку. В зависимости от степени и глубины повреждения и проводится снятие покрытия. Делать это можно шлифовальной машинкой либо же крупнозернистой наждачной бумагой.
Затем поверхность дополнительно шпаклюется и грунтуется. После полного высыхания слоев материала ее можно отшлифовать и приступать к окрашиванию. Как альтернатива – деталь можно покрыть металлической пленкой или попытаться провести гальваническое хромирование в домашних условиях.
При неглубоких повреждениях хрома можно воспользоваться пастой ГОИ либо специальной полиролью, работать нужно очень осторожно и использовать только мягкие тряпочки
Гальваническое хромирование детали своими руками
Для работы понадобится щетина от плотной кисти, которую необходимо обмотать свинцовым проводом. Далее необходимо изготовить кисть, для этого можно использовать оргстекло или идентичный материал. Корпус должен быть пустым (чтобы в отверстие можно было залить электролит), а на другом его конце нужно прикрепить щетину.
Дополнительно нужно будет приобрести трансформатор небольшой мощности, можно воспользоваться блоком питания для небольшого приемника. Плюс с трансформатора нужно провести на анод диода, а катод соединить с проводом, которым обмотана щетина.
Минус присоединяется к детали, которую предстоит хромировать. Перед началом всех работ деталь необходимо тщательно подготовить – очистить и обезжирить. От того, насколько качественно это было выполнено и будет зависеть качество покрытия — чем чище будет подготовленная деталь, тем лучше хром сцепится с ее покрытием.
Затем в самодельную кисть заливается электролит, а кисть нужно равномерно перемещать по всей поверхности обрабатываемой детали. Повторить процедуру нужно будет несколько раз, чтобы получить покрытие желаемой толщины. По завершении работ деталь промывается простой водой и тщательно полируется до появления блеска.
Некоторые дефекты, с которыми можно столкнуться после хромирования
- Блеск на покрытии неравномерный. Причиной может служить слишком высокая сила тока, подаваемого на анод и поверхность. Другая причина — некорректная температура электролита.
- Блеск отсутствует. Это обуславливается недостатком или избытком хромового ангидрида. Также причина может крыться в недостаточном количестве серной кислоты или в превышенном номинале рабочего тока.
- Появление коричневых пятен на поверхности. Вы однозначно превысили содержание хромового ангидрида в растворе. Также может сказаться нехватка серной кислоты.
- Появление мелких раковинок. Поверхность была некачественно отполирована, а также с неё не был удалён водород.
- Хромовое покрытие неравномерно. Такое возникает, если сила рабочего тока была превышена.
- Нанесённое покрытие слишком мягкое. В этом случает сила тока, наоборот, была занижена, а температура электролита не достигла нужных значений.
- Отслоение хромового покрытия. В этом случае имело место быть нестабильное напряжение, а поверхность была обезжирена не полностью. Температура электролита могла снизиться в процессе.
Выполнение хромирования в домашних условиях
Чтобы нанести на детали специальное защитное покрытие, необходимо придерживаться нескольких правил. Так, можно обрабатывать только изделия из никеля, меди либо латуни.
- Детали, которые вы впоследствии будете хромировать, обязательно полируйте и обезжиривайте, используя ацетон.
- Когда поверхность высохнет, ее нужно активировать, окунув элемент в раствор соляной кислоты. Обработка длится в среднем 5–20 минут.
- Все детали аккуратно промывают в воде, а затем погружают в подготовленную пластиковую емкость.
- Чтобы элемент был полностью обработан, необходимо выполнить подвеску из медной проволоки, куда подается провод от выпрямителя с минусом, а свинцовый анод с плюсом располагают на медной штанге.
- Детали нужно вынуть из ванны через 20–40 минут, а затем опять промыть.
- После этого поверхность можно аккуратно отполировать, чтобы она получила красивый зеркальный блеск.
Для выполнения хромирования потребуется специальный электролит. Подготовить его несложно. Для этого в воде растворяют небольшое количество хромового ангидрида, а затем вливают тонкой струей серную кислоту. Перед обработкой первой детали следует завесить чистую пластинку из металла, а затем проработать электролит хотя бы полчаса. Когда оттенок раствора станет не ярко-красным, а бордовым, можно начинать хромировать детали. Также следует убедиться в том, что температура раствора достигает 45°C. При выборе силы тока учитывается площадь поверхности деталей.
Особенности самостоятельного хромирования
Многие люди считают, что хромировать детали самостоятельно могут только настоящие профессионалы. На самом деле выполнить такую работу несложно, если придерживаться простых рекомендаций.
Прежде всего, необходимо выбрать подходящее место. Оптимальным вариантом станет вентилируемая просторная подсобка
Также подойдет и большой балкон.
Особое внимание следует уделить использованию средств защиты. Речь идет о респираторе, защитных очках и перчатках
Помимо этого, потребуется фартук.
Перед началом работы нужно подготовить оборудование. В особенности это касается емкости. Ее функцию может выполнять пластмассовое ведерко или 3-литровая стеклянная банка
Если хромированию подлежат крупные детали сложной конфигурации, следует подобрать более вместительную емкость.
Поскольку хромирование предполагает сохранение высоких температур, важно позаботиться о наличии нагревательного элемента. Для этих целей потребуется ТЭН, а также термометр со шкалой до 100°C.
Для хромирования нужно подготовить зажимы и кронштейн, с помощью которого удастся закрепить детали.
Гальваническое хромирование детали своими руками
Хромирование металла в домашних условиях методом гальванизации, в отличие от имитирующих хром технологий, вместе с декоративным эффектом дает защитное покрытие. Таким образом рационально хромировать детали, эксплуатирующиеся в жестких условиях — диски, бамперы.
Промышленная установка для хромирования своими руками (химическим способом) стоит порядка 150-200 тысяч рублей, тогда как гальваническое хромирование в домашних условиях, выполняемое с применением подручных средств, не сопровождается существенными материальными затратами.
Для хромирования в домашних условиях нужно:
- Пластмассовая либо полипропиленовая ванна;
- Калорифер, посредством которого нагревается состав электролита (требуется устройство с кислотостойким покрытием, приобрести которое можно в специализированных магазинах);
- Химический термометр, работающий в диапазоне температур 0-100 градусов;
- Источник постоянного тока (выпрямитель), поддерживающий силу тока до 60 А и напряжение в 13 В;
- Медный прут, проволока для подвески.
Оборудование для хромирования своими руками обойдется вам в 400-500 долларов, большая часть из которых уйдет на покупку выпрямителя.
Размер емкости под электролит выбирается исходя из размеров обрабатываемой детали: хромирование дисков в домашних условиях выполняется в ваннах объемом 150-200 л., мелкие детали — накладки на панель приборов, дверные ручки можно покрывать в пластиковом ведре.
Также вам потребуются реагенты для хромирования своими руками:
- Вода с низким содержанием соли (рекомендуем использовать техническую дистиллированную воду);
- Раствор хромового ангидрида (концентрация 230-240 г/литр);
- Раствор серной кислоты (концентрация 2.3-2.4 г/л);
- Соляная кислота;
- Растворитель (чистый ацетон либо № 646);
- Листовой свинец.
Гальваническое хромирование в домашних условиях
Чтобы сделать хромирование своими руками первоначально нужно приготовить электролит — на один литр дистиллированной воды добавляется 400 грамм хромового ангидрида и 4 грамма серной кислоты. Сначала в ванну выливается вода, далее в ней разбавляется ангидрид и подмешивается серная кислота (добавляется тонкой струей). Смесь готовится в объеме, достаточном для полного перекрытия размещенной в ванне детали.
Хромирование выполняется в следующей последовательности:
-
- Обрабатываемая деталь полируется с целью устранения царапин и потертостей (после хромирования на поверхности видны даже малейшие дефекты), очищается и обезжиривается ацетоном;
- Деталь выдерживается в растворе дистиллированной воды и соляной кислоты (10:1) в течении 10-15 минут, происходит процесс ее «активации»;
- После выдержки деталь изымается, промывается в дистиллированной воде и с помощью подвески из проволоки либо крюка опускается в емкость с предварительно нагретым до температуры 45 градусов электролитом;
- К подвеске, удерживающую деталь, подключается провод «-» выпрямителя. В ванну опускается листовой свинец, закрепленный на медном прутке. К прутку подключается повод «+»;
- Подается напряжение от выпрямителя и деталь выдерживается в электролите в течении 30-40 минут при постоянной температуре 45 градусов.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕОИНСТРУКЦИЮ
После извлечения хромированный элемент промывается дистиллированной водой, высохшая поверхность полируется до появления стойкого блеска.
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:
2а:
- плазменное напыление;
- электрофорез;
- вакуумное нанесение в нагретой среде;
- электротехническое покрытие с последующим отжигом;
- осаждение чистого металла из соединений карбонатов в газовой среде;
2б:
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.
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.
Подготовка к проведению работ
Перед началом работы необходимо подготовить изделия и необходимое оборудование. От правильности подготовки зависит качество полученного покрытия.
Подготовка изделия
Для получения качественного и равномерного слоя хрома нужно предварительно очистить обрабатываемые поверхности. Потребуется удалить все наслоения пыли, грязи, лака, краски и ржавчины. Это можно сделать наждачной бумагой или с применением пескоструйной обработки.
Наждачная бумага
При использовании наждачной бумаги нужно удалить пыль и мелкие абразивные частицы сжатым воздухом. После очистки следует максимально выровнять поверхность. Допустимый размер неровностей составляет не более одного миллиметра.
Чтобы хром лег ровно, необходимо обезжирить заготовку. Для обезжиривания используется специализированный раствор, который можно изготовить самостоятельно. Для создания раствора необходимо добавить в воду 150 грамм гидроокиси натрия, 5 г силикатного клея и 50 г кальцинированной соды. Соотношение компонентов указано на один литр воды. После создания раствора его нагревают до 90 градусов и опускают в него изделие.
Подготовка электролита
Для гальванического хромирования следует подготовить электролит. Его составляющими являются хромовый ангидрид, серная кислота и вода. Подготовка электролита к работе происходит следующим образом:
Схема электролитического хромирования
- В герметичную неметаллическую ёмкость наливается дистиллированная или кипяченая вода. Ёмкость следует заполнить наполовину.
- Вода подогревается до температуры 55 – 65 градусов.
- Добавляется ангидрид хрома из расчета 250 грамм на один литр воды
- Заливается серная кислота из расчёта 2.5 грамма на литр.
- После смешивания через электролит подаётся напряжение постоянного тока на протяжении 3 часов. Сила тока должна составлять 6.5 ампер на литр.
- После приобретения раствором коричневого цвета его необходимо поставить в прохладное место на 24 часа.
Подготовка оборудования
Для получения гальванического покрытия потребуется применение следующего оборудования:
- Контейнер для установки емкости. Подойдет ящик из дерева. Стенки и дно ящика следует утеплить, создав эффект термоса.
- Ёмкость требуемых размеров. Емкость должна быть стеклянной. Подойдет обычная трехлитровая банка.
- Электронагревательный элемент. Используется керамический ТЭН.
- Термометр, которым можно измерять температуру жидкости до 100оС.
- Неметаллическая крышка для емкости. Она должна герметично закрывать сосуд. В качестве материала для крышки можно использовать фанеру.
- Источник постоянного тока.
- Электроды. Внутренний анод изготавливается из свинцовой пластины. Катодом является обрабатываемое изделие.
- Провода для подключения.
При хромировании выделяются испарения, негативно влияющие на здоровье человека. Следует приобрести средства индивидуальной защиты.
Особенности процесса хромирования
Процесс хромирования имеет ряд отличительных особенностей:
- Электролиты, используемые при хромировании, имеют крайне низкую рассеивающую способность, в связи с чем, на углубленные поверхности изделий (отверстия, пазы, канавки) хром осаждается значительно медленнее.
- Концентрация тока на выступающих элементах изделий приводит к осаждению на них более толстого слоя хрома. Для уменьшения неравномерности распределения плотности тока на таких участках применяется алюминиевая или свинцовая фольга или проволока.
- В процессе хромирования необходимо точно соблюдать технологический режим – температуру электролита и плотность тока.
- Изделия из углеродистых сталей перед процессом хромирование подвергаются анодному декапированию в хромовом электролите в течении 3-5 минут.
- Начало процесса хромирования (примерно 1-2 минуты) необходимо проводить при вдвое повышенной плотности тока.
- На поверхность азотированной стали хром не осаждается. Перед хромированием необходимо удаление азотированного слоя.
- Изделия после полировки или предварительно никелированные изделия необходимо хромировать незамедлительно. В противном случае требуется обработка (глянцевание) поверхности окисью алюминия.
- Изделия из меди и латуни перед погружением в раствор электролита необходимо нагреть в горячей воде. Погружение в электролит осуществляется под током.
- Изделия после электрополировки предварительно протравливают в растворе соляной кислоты.
Как и другие типы покрытий хромирование требует предварительной подготовки поверхности. Кроме очевидной необходимости в очистке поверхности изделия от загрязнений, остатков смазки, шлака и т. д. деталь перед хромированием подвергается механической обработке для получения определенного класса чистоты поверхности. Блестящее хромирование требует класс чистоты не менее 5, для обычного хромирования достаточно 3-го класса, медные и латунные изделия должны иметь 4-й класс.
Подробнее с информацией по подготовке поверхности изделия к гальванической обработке, шероховатости поверхности и классам чистоты можно ознакомиться в статье.
Отдельные участки изделия, хромирование которых не требуется изолируют с помощью цапон лака (раствор целлулоида в ацетоне). Лак наносят кистью в несколько слоев, каждый слой перед нанесением последующего сушат. После нанесения покрытия слой изоляции удаляется механически.
Состав электролитов и режимы хромирования
Состав электролита и режим работы |
Электролит А |
Электролит В |
Электролит С |
Хромовый ангидрид, г/л |
150 |
250 |
350 |
Серная кислота, г/л |
1,5 |
2,5 |
3,5 |
Температура хромирования, С |
55-60 |
45-55 |
35-45 |
Катодная плотность тока, а/дм2 |
45-100 |
15-60 |
10-30 |
Напряжение, в |
12 |
12 |
12 |
Выход по току, % |
16-18 |
13-15 |
10-15 |
Рассеивающая способность |
Высокая |
Средняя |
Низкая |
Как видно из таблицы, электролит для хромирования представляет собой смесь из хромового ангидрида и серной кислоты. Содержание серной кислоты составляет примерно 1% от содержания ангидрида.
- Электролит А – электролит для твердого хромирования изделий простой формы. Истощение электролита происходит с высокой скоростью. Осадки имеют большую толщину с наростами на краях.
- Электролит В – электролит для широкого интервала блестящих покрытий, применяется для декоративного, твердого и пористого хромирования стали, никеля, меди и других металлов.
- Электролит С – электролит декоративного покрытия меди и никеля с низкой скоростью истощения.
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 гальванизации.
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.
Применяют средства в порошках, состоящие из шамота, феррохрома. Методика аналогична таковой при химическом хромировании, только изделие в процессе будет подвергаться нагреванию.
Подготовка к проведению хромирования
Для хромирования пластмассы своими руками дома необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:
- подходящая по размерам ёмкость, в которую будет налит диэлектрический раствор, это может быть стеклянная банка или пластиковое ведро;
- электролитный раствор;
- пластиковое ведро или пластиковый тазик, в который помещают ёмкость;
- ящик из фанеры или дерева, который необходимо предварительно изолировать стеклотканью и утеплить минеральной ватой или песком — это нужно для хорошей термоизоляции;
- специальная кисть для нанесения раствора;
- нагревательный элемент — лучше всего для этого подойдёт обыкновенный ТЭН;
- источник электропитания необходимого напряжения, мощности и силы тока (трансформатор или автомобильный аккумулятор);
- термометр, с помощью которого можно измерять жидкость с температурой до 100C;
- кронштейн, необходимый для свободного подвешивания обрабатываемой детали в ёмкости;
- щиток для плотного накрывания ёмкости — это может быть лист из фанеры;
- зажим.
Хромированные детали
Первым делом, необходимо подготовить специальный электролитический раствор, без которого весь процесс невозможен. Сделать его можно в домашних условиях. Для этого понадобятся следующие ингредиенты:
- дистиллированная вода (объем зависит от объёма тары и размера обрабатываемой детали);
- хромовый ангидрит (250 г/литр воды);
- серная кислота H2SO4 (2.5 г/л).
Независимо от выбора метода проведения хромирования деталей в домашних условиях для его осуществления понадобится электролитический раствор.
Чтобы приготовить электролит, необходимо в дистиллированную воду, предварительно нагретую до 60C, насыпать и тщательно размешать хромовый ангидрит, после этого добавить и размешивать серную кислоту. Через полученный раствор в течение 2 – 3 часов прогоняем электрический ток до приобретения им темно-бордового оттенка. Силу тока рассчитываем исходя из количества жидкости, она должна составлять 6.5 А./литр жидкости. Готовый раствор настаиваем в течение суток.
Заключение
Результат применения хромирования одинаково ценен и эстетическим эффектом, и созданием защитного покрытия
В первом случае можно рассчитывать на получение привлекающего внимание блеска, о котором говорилось выше, а во втором – на продление рабочего ресурса детали. Даже металлы, хромированные в домашних условиях, прибавляют в свойствах износостойкости, прочности и твердости
Для дополнительного упрочнения ответственных деталей иногда применяется и специальная термообработка покрытия с выдержкой при температуре до 200 °C. С другой стороны, и у хромовой металлизации есть слабые места. Со временем покрытие истирается и в условиях незначительных механических воздействий, из-за чего специалисты настоятельно рекомендуют с самого начала эксплуатации обновленной поверхности заботиться о ее защите. Что касается самого метода обработки, то при всей доступности для домашнего использования у него также есть большой минус. Он выражается в токсичности применяемых электролитов, что обуславливает необходимость соблюдения и соответствующих мер обеспечения безопасности.