Различные предметы, покрытые хромовым напылением, выглядят красиво, их очень часто используют для украшения мотоциклов, автомобилей или спортивных велосипедов. Но мало кто задумывается, что хромирование деталей нужно не только для придания красоты изделию: при помощи различных видов этого процесса можно придать деталям из металла дополнительные качества, обеспечить защиту от коррозии.

Каким бывает нанесение хрома на поверхность

Все виды хромирования по предназначению условно можно разделить на:

• декоративное;
• твердое.

Эстетическое направление

Декоративное хромирование проводится с целью придать детали стильный красивый вид. Очень часто декоративное хромирование применяется для тюнингования различных частей автомобиля или для создания сувениров и красивых вещей домашнего обихода. Хорошо проведенная металлизация, помимо декоративных качеств, может обладать защитными свойствами. Технология декоративного хромирования может быть следующих видов:

Вариант твердого хромирования

Твердое хромирование часто применяется для таких целей:

По технологии напыления твердого хромового покрытия можно выделить разные методы.

Гальванический

При таком нанесении хрома изделие погружается в емкость с реактивом, содержащим все необходимые компоненты и нагретым до определенной температуры. К ней подключается трансформатор при помощи комплекта электродов и происходит физико-химический процесс, когда реагенты под воздействием тока создают на поверхности защитную пленку. Толщина такой пленки зависит от времени гальванизации и от величины силы тока.

Расчет параметров процесса проводится в зависимости от:

• вида металла (медь, железо или алюминий);
• степени изношенности (новый или поврежденный);
• характера эксплуатации (валы, штоки или двигательные цилиндры должны обрабатываться по максимуму).

Кроме того, на расчет влияет температура реагента: чем она выше, тем активнее протекает реакция.

Каталитический

Каталитическое хромирование предусматривает восстановление при помощи солей серебра и аммиака. Этот способ хорошо восстанавливает и защищает от изнашивания те вещи, которые не подвергаются механической нагрузке, например, зеркала из алюминия и меди или другие предметы обихода. Такое хромирование часто проводится вручную или в частных мастерских при использовании портативной установки для хромирования.

Методом каталитической металлизации можно также окрасить кузов автомобиля, обратившись в мастерскую, где есть соответствующий аппарат. Там смогут сделать металлизированную покраску кузова, подобрав цвет в соответствии с тем, что указан в ПТС. Стоимость работ будет примерно такая же, как при обычном окрашивании, но это автомобильное покрытие сделает металл невосприимчивым к коррозии. Напыление может быть проведено не только хромом, но также медью, цинком или алюминием.

Вакуумный

Еще один вариант – вакуумное хромирование. Этот процесс хромирования возможен только в заводских условиях, в специальных вакуумных камерах.

Принцип состоит в том, что в специальную камеру помещается изделие, покрытое реагентом (чаще хромом, но это может быть медь или цинк). Из камеры выкачивается воздух, создается отрицательное давление, и реагент начинает взаимодействовать с основой. Расчет давления и времени проведения напыления проводится с учетом всех компонентов процесса:

• предназначения детали;
• степени ее изношенности;
• используемого реагента (меди, хрома, алюминия или их сочетаний).

хромирования является одной из наиболее эффективных. Именно этим способом чаще всего защищают и восстанавливают такие детали автомобиля, как валы, штоки и цилиндры двигателя. Стволы охотничьих и подводных ружей рекомендуется обрабатывать по этой технологии.

Термохимический

Метод является одним из самых простых способов покрытия вещи необходимым компонентом, таким как хром, алюминий, серебро или медь. Применение такого способа для металлизации изделий в муфельной печи, возможно, только если они не подвергаются сильному механическому воздействию и имеют жаростойкую основу.

Смесь металлической крошки с горючим веществом наносится на основу. Под воздействием высоких температур вещества сгорают, и металл растекается по поверхности. Неудобство такого способа в том, что материал распределяется неравномерно, требуется дополнительная шлифовка, и защитные свойства покрытия слабые.

Что нужно, чтобы самостоятельно хромировать

Чтобы заняться самостоятельным нанесением хрома, меди, цинка или алюминия на поверхности различных изделий, необходимо:

1. Приобрести или самостоятельно сделать оборудование для хромирования и знать особенности его применения.
2. Хорошо представлять процесс хромирования, а также уметь делать расчет времени с учетом используемого реактива и характера обрабатываемого материала, степени его изношенности.
3. Запастись необходимым комплектом реагентов для проведения защитно-восстановительных реакций, а также для декорирования.
4. Пройти обучение хромированию. Наличие подобного сертификата важно, если планируется использование оборудования для малого бизнеса. Он является обязательным требованием, ведь там необходимы специальные знания: как сделать расчет сочетания всех физико-химических компонентов, применение каких реактивов лучше для получения оптимального результата.

Основа работы напыляющей установки

В комплект приобретаемого оборудования для хромирования, как правило, входят дополнительные комплектующие, обеспечивающие:

• очистку от механических загрязнений;
• шлифовку;
• мойку и обезжиривание поверхностей.

Также фабричные машины для напыления часто в прилагаемой инструкции имеют таблицу расчетов для большинства используемых материалов. Такая таблица является удобным пособием для новичков, когда нужно сделать расчет времени и силы воздействия реактива на различные предметы, а в особенности на детали автомобиля, когда проводится твердое хромирование. Особенно важно рассчитать соотношение активных напыляющих компонентов, время выдержки и температурный режим для таких подверженных нагрузкам автомобильным деталям, как валы, штоки или цилиндры.

Для стволов ружей требования менее жесткие, но и их желательно тщательно обработать, ведь на охотничьи ружья воздействуют пороховые газы, а на подводные – повышенная влажность.

Принцип действия

Оборудование для хромирования работает просто. Установка выполняет ряд действий:

• зачищает основу от неровностей и остатков красящих веществ;
• шлифует до гладкости;
• обезжиривает;
• наносит слой грунтовки;
• подвергает вещь термической обработке для более надежного сцепления грунтующей основы с поверхностью.

Хромовое напыление является одним из самых оптимальных защитных средств для предохранения автомобильных узлов от перегрузок, а стволов ружей – от неблагоприятного воздействия. Хромирование также дает возможность создавать красивые сувениры или вещи для украшения интерьера.

Технология хромирования своими руками

Защитно-декоративное покрытие изделий различного вида тонким слоем металла широко используется в промышленности. Для этого обычно применяются хром или никель, образующие не только прочную и химически инертную, но и очень декоративную блестящую пленку.

Промышленная технология хромирования и никелирования довольно сложная и энергозатратная, зато полученное покрытие служит несколько десятков лет без малейших изменений внешнего вида.

Но часто возникают ситуации, когда необходимо покрыть декоративным слоем детали и изделия, которые производителем не предназначались под металлизацию. Например, вы желаете тюнинговать свой автомобиль или мотоцикл, изменить интерьер квартиры в ультрасовременном стиле, создать уникальное художественное произведение, где хромированными должны быть некоторые участки или фрагменты скульптуры.

Можно ли хромировать поверхность, не прибегая к сложным промышленным технологиям?

Ответ будет положительным. Существует несколько способов металлизации изделий хромом или другими металлами для получения прочного зеркального покрытия. Причем хромировать можно изделия любой конфигурации - от плоских, выпуклых или вогнутых, до обладающих сложной рельефной фактурой.

Способы хромирования

В промышленности используется четыре способа хромирования:

• вакуумное напыление;
• диффузия при высоких температурах;
• гальваника;
• химическая металлизация.

Первые два способа наиболее эффективные, но требуют сложнейшего оборудования и высоких затрат энергии. Создать условия для вакуумного напыления или диффузии в домашней мастерской невозможно. Поэтому такой способ хромирования рассматривать не будем.

Гальванический способ хромирования

Это относительно простой метод нанесения металлического хрома на поверхность детали из токопроводящего материала - стали, чугуна, меди, латуни. Пластик, дерево и другие диэлектрики тоже можно хромировать этим способом, но сделать это очень сложно и дорого.

Даже токопроводящие сталь и чугун при хромировании гальваническим способом предварительно необходимо покрыть латунью, медью или никелем. Это нужно сделать, чтобы слой хрома прочно держался на поверхности. Для выполнения процесса необходимо построить небольшую гальваническую установку с питанием от источника постоянного тока и запастись некоторыми реактивами:

• серной кислотой;
• ангидридом хрома CrO3;
• гидроокисью натрия;
• кальцинированной содой.

Подробности процесса описывать не будем. Достаточно сказать, что он требует точного соблюдения температурного режима на протяжении 5 – 8 часов, поддержания постоянной концентрации солей в растворе электролита и отсутствия перепадов силы тока. В домашних условиях добиться требуемой точности всех параметров очень сложно.

Хромирование способом химической металлизации

Метод химической металлизации наиболее подходит для хромирования деталей в домашних условиях. Здесь тоже присутствуют специальные реактивы, но другого сложного оборудования, кроме краскопульта и компрессора, не требуется. Во многом процесс хромирования напоминает обычную покраску изделий эмалью или акриловым цветным лаком, только результат получается другим. Вместо полимерной защитной пленки на поверхности образуется тонкий (0.075 - 0.25 мм) металлический слой с зеркальным блеском, не уступающий по физико-химическим характеристикам вакуумному напылению.

Существует два способа химической металлизации:

• восстановление хрома из солей в процессе прохождения химических реакций;
• покрытие специально подобранными химикатами, в результате взаимодействия которых на поверхности осаждается прочный мономолекулярный слой серебра или другого металла.

Для работы с солями хрома потребуются гипософит натрия, фтористый хромил, фосфат хрома, хлористый или уксуснокислый хром, едкий натр, уксусная кислота и другие химикаты. Большинство из них небезопасны для здоровья, некоторые очень ядовиты. Если вы намерились хромировать детали этим способом необходимо повторить курс химии. Даже при наличии тщательно расписанной инструкции, добиться желаемого результата сложно.

Более подробно о технологии химической металлизации -

Готовые наборы для металлизации

Намного проще покрыть слоем блестящего металла любое нужное вам изделие, используя готовые наборы, которые купить можно на сайте компании FusionTechnologies -

Их преимущество состоит в том, что хромировать можно любой материал:

• металлы;
• стекло;
• все виды пластика;
• керамику;
• дерево.

Вам не понадобятся гальванические установки и другое сложное оборудование. Основные инструменты - компрессор и распылитель для краски с набором сопел разного диаметра. Из химии - готовый набор реактивов и приличный запас дистиллированной воды. Также для работы нужно отвести специальное помещение - гараж, сарай, мастерскую, площадь которого достаточна для размещения оборудования. Еще будет нужна газовая горелка и баллон с пропан-бутаном.

Техника безопасности при работах по химической металлизации

Помещение в обязательном порядке должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Открытые двери и окна помогут только со сквозняками, лучше установить на форточку обычный вентилятор для кухонных помещений. При любительской работе - этого вполне достаточно. Но, если вы намереваетесь заняться хромированием автомобильных запчастей или деталей интерьерного декора в масштабах частного предприятия, то вентиляцию необходимо оборудовать более эффективную.

Это же касается и канализации - на каждом из этапов работы детали промываются большим количеством дистиллированной воды, которая должна беспрепятственно стекать в канализацию. Стоки химически инертны, поэтому дополнительной очистки жидкости не требуется.

Для индивидуальной защиты понадобятся очки, резиновые перчатки, респиратор, фартук. Эти вещи обязательные - все химикаты из набора достаточно активны и могут вызвать раздражение кожи или дыхательных путей.

Технология химической металлизации

В набор входят реактивы, которые наносятся на поверхность обрабатываемой детали в определенном порядке по специальной технологии. После окончания работы поверхность покрывается зеркальным слоем серебра. Этот металл выбран вместо хрома по причине его безопасности. Хром и практически все его соединения очень ядовиты. Серебро вреда причинить не может, а по характеристикам финишного слоя не уступает.

В набор входят три вида реактивов:

Перед началом работы они разводятся в дистиллированной воде в определенной пропорции и хранятся в холодном месте. Также понадобятся специальный лак и пигменты, которые продаются в том же магазине.

Этапы работы

Требование к поверхности перед хромированием (серебрением) довольно высокие - она должна быть идеально ровной и чистой. Это достигается полировкой и лакировкой. Причем лак используется специальный, базовый. После просушки лака, поверхность обрабатывается газовой горелкой. Это приводит к изменению молекулярной структуры лака, увеличению впитываемости и адгезии к металлизированному слою. После тепловой обработки на поверхность наносится активатор (при помощи распылителя). Выждав минуту, излишки активатора необходимо смыть водой под давлением.

Не дожидаясь высыхания поверхности, одновременно наносятся Модификатор и Восстановитель, также при помощи распылителей. Вступая в реакцию, они образуют покровный зеркальный слой. Он также немедленно промывается водой и сушится потоком воздуха. Окончательная металлизация длится около 6 часов, после чего деталь необходимо покрыть специальным лаком. Добавляя в лак разные пигменты, можно получить покрытие «хром», «золото» или «бронза».

Все химикаты для хромирования в домашних условиях можно заказать непосредственно на сайте компании. Если потребуется оборудование для мини-мастерской или цеха по декоративной обработке металлов и пластиковых деталей - вам предложат готовые решения с установками разной мощности.

Примеры наших работ

Придать автомобилю эффектный внешний вид можно с помощью тюнинга. Но не все автовладельцы решаются выполнить дорогостоящую аэрографию, которая к тому же останется на поверхности кузова надолго, или окрашивать свое транспортное средство в дополнительные цвета.

Поэтому так популярно хромирование – покрытие некоторых деталей кузова (обычно дисков авто) специальной краской или составом для хромирования. Придать зеркальный блеск можно всему кузову авто полностью, это будет притягивать взгляды окружающих. Еще совсем недавно покраска хромом была не очень популярной, да и добиться можно было только одного оттенка.

Сегодня же технология хромирования сильно изменилась и с ее помощью автомобилю можно придать любой оттенок, который только пожелает автовладелец. Хромированный кузов автомобиля хоть и выглядит эффектно, но в повседневной жизни передвигаться на таком транспортном средстве не очень безопасно.

Солнечные блики от поверхности могут ослепить других участников дорожного движения, что в свою очередь может спровоцировать дорожно-транспортное происшествие. Поэтому автомобилисты предпочитают хромировать лишь некоторые детали кузова, чтобы автомобиль имел вид элегантной дизайнерской разработки.

Уход за хромированными деталями

Они имеют свойство отражать солнечный свет, но со временем в процессе эксплуатации эта их способность может быть утрачена. Чтобы этого не произошло, за хромированной поверхностью нужно тщательно ухаживать.

Мыть автомобиль рекомендуется только теплой водой с использованием специальных моющих средств для автомобиля, после этого они протираются мягкой безворсовой ветошью. Очень важно при этом не использовать грубый материал и не тереть слишком интенсивно, поскольку на хромированной поверхности могут появиться царапины.

При мойке нужно стараться избегать сильных перепадов температур (это может способствовать растрескиванию хромированной пленки).

Хромированные детали точно также нуждаются в антикоррозийной защите, как и другие части кузова автомобиля. Эксплуатация автомобиля в условиях влияния на кузов агрессивных дорожных реагентов очень нежелательна, поскольку есть опасность появления коррозии.

Защищать хромированные детали нужно специальными составами, если же ржавчина уже появилась – понадобится ремонт поврежденного участка. Нужно будет провести удаление очага ржавчины и зачистить поверхность, но если слой хрома не был повреждён – надо просто отполировать деталь. Сделать это можно даже в домашних условиях.

Покраска хромом

Существует несколько способов хромирования, которые различаются между собой стоимостью и технологией нанесения покрытия на деталь. Технология нанесения хрома:

1. При помощи пленки.
2. Каталитическое хромирование.
3. Электролитическое хромирование.

Покраска хромированных деталей – процесс очень ответственный, поэтому при выполнении работ нужно четко следовать инструкции . Покраска детали из баллончика будет менее трудоёмкой, нежели другие способы, но по степени отражения солнечных лучей от поверхности, окрашенная таким методом деталь будет сильно уступать хромированному материалу. К тому же деталь, покрытая хромом, будет лучше противостоять коррозии и срок ее эксплуатации увеличится.

Можно оклеить кузов авто специальной пленкой, которая придаст поверхности не только цвет хрома, но и другие оттенки – золотистый, перламутровый, синий зеленый или платиновый. Перед покрытием автомобиля краской нужно провести некоторые подготовительные работы и в дальнейшем следовать технологии:

• Нанести подложку черного цвета на подготовленную поверхность детали.
• Отполировать ее.
• Нанести краску с пигментами желаемого цвета.
• Отполировать подсохшую краску до получения блестящей поверхности.
• Покрыть деталь защитным слоем лака.

Это бюджетный вариант хромирования и оно может быть выполнено даже новичком. Пленку, придающую детали кузова эффект хрома, можно легко удалить и на поверхности кузова не останется каких-либо видимых следов. Такая пленка будет дополнительно защищать лакокрасочное покрытие автомобиля от негативных факторов окружающей среды и возможных царапин.

Более сложным и дорогостоящим считается метод каталитического и электролитического хромирования. Выполнять работы нужно только в специально оборудованном помещении и при помощи особого оборудования. Помимо этого мастер также должен обладать достаточными практическими навыками, чтобы правильно нанести хром на поверхность кузова или детали.

Каталитическое хромирование позволяет получить блестящую зеркальную поверхность любого оттенка и при этом все материалы, которые используются в работе, абсолютно безопасны для здоровья человека.

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.

Хромированное покрытие способно изменить качественный и декоративный состав любого предмета. Многие фирмы предлагают услуги по металлизации элементов, но существует альтернатива дорогостоящей процедуре. Вполне реально провести хромирование в домашних условиях, если знать некоторые тонкости и правила производственной технологии.

Процедура хромирования

Хромированием называют сложный физико-химический процесс, представляющий собой зеркальное серебрение отдельных элементов с помощью распыления. Покрытие из хрома не поддаётся окислению и агрессивному напору внешней среды, а также надолго сохраняет насыщенность оттенка. Металлизация хромом применяется не только для обновления автомобильных запчастей, но и для создания интерьерного декора.

Условия для проведения процедуры

Процесс преображения невзрачных деталей в зеркальные предметы сопряжён с использованием химических реагентов. Жилая комната или кухня не подойдут для хромирования в домашних условиях. Для такого опыта стоит создать импровизированную лабораторию в гараже или другом изолированном помещении. Опасные испарения реагентов могут повысить риск возникновения онкологических заболеваний, поэтому выбранная комната должна быть оборудована вентиляцией, а мастер снаряжен защитной одеждой, очками и маской.

Подготовка рабочего места – очень ответственная часть работы, при проведении которой нужно учесть некоторые особенности технологии.

Базовое оборудование

К основным инструментам, используемым при обработке металла, относят следующие компоненты:

• электрохимическая ванна или стеклянная ёмкость;
• выпрямитель тока;
• нагревательный элемент;
• термометр.

Для химической обработки разных металлов предназначена гальваническая ванна. Объёма изолированной ванны хватит для того, чтобы подвергнуть серебрению крупногабаритный металл. Хромирование своими руками мелких деталей можно провести в небольших ёмкостях из стекла.

С помощью обычного термометра можно выдержать нужную для процедуры температуру. Химические реагенты являются основными участниками процесса серебрения металла. Основной компонент – оксид хрома, который в определённой дозировке считается смертельным ядом. К использованию этого вещества стоит отнестись предельно внимательно.

Химические реагенты

Самостоятельное хромирование также подразумевает поиск надёжных поставщиков, торгующих нужными веществами. Большинство химических компонентов можно приобрести на складах медицинского оборудования, а остальные – купить в аптеке. В стартовый набор включены следующие вещества:

• AgNO3 – азотнокислое серебро – 2 г;
• SnCl2 – двухлористое олово – 2,5 г;
• Глюкоза – 2,5 г;
• NaOH – гидроксид натрия – 22 г;
• NH 4 OH (аммиак) – 5 мл;
• HCl – соляная кислота – 20 мл;
• – 0,45 л;
• –2 л.

С помощью кухонных весов или мерных стаканов можно выполнить дозировку каждого препарата. А для самого процесса хромирования своими руками понадобятся одноразовые шприцы и бытовые распылители.

Технология изготовления покрытия

Технология опыления металла хромом включает 4 этапа.

Приготовление растворов

Эта стадия работы начинается с изготовления из химических компонентов специального состава. Раствор двухлористого олова понадобится для активации поверхности металла. Его можно приготовить, использовав следующие компоненты:

• дистиллированная вода – 0,5 л;
• двухлористое олово – 2,5 г;
• соляная кислота – 20 мл.

Рецепт восстановителя предполагает следующий набор составляющих:

• дистиллированная вода – 0,5 л;
• формалин – 5 мл;
• глюкоза – 2,5 г.

Рецепт серебрильного раствора:

• дистиллированная вода – 0,5 л;
• азотнокислое серебро – 2 г;
• гидроксид натрия – 2 г;
• аммиак – 5 мл.

Подготовка поверхности

Подготовка изделия для хромирования своими руками требует обезжиривания поверхности металлической детали. Рецепт обезжиривающего состава: дистиллированная вода – 0,5 л (t o – 50-60 o) и гидроксид натрия - 20 г.

Покрытие стоит протереть обезжиривающей жидкостью, далее нужно тщательно смыть раствор. Необработанные фрагменты детали не будут поддаваться диффузионной металлизации.

Активация покрытия

Реакцию опыления металла необходимо активировать. Выполнение этого приёма требуется для того, чтобы серебро надёжным слоем покрыло желаемый предмет. Активация покрытия производится с помощью раствора двухлористого олова в течение ровно 1 минуты. Дальше следует охлаждать поверхность металла, путем помещения его в холодную воду на 3 минуты. Несоблюдение временных промежутков опыления ведёт к браку детали.

Металлизация

Получение желаемой плёнки серебра на поверхности предмета – самый интересный этап хромирования в домашних условиях. Серебрильный раствор и восстановитель следует распылять по объекту таким образом, чтобы два состава равномерно ложились на поверхности металла.

Методы проведения

Знание взаимодействия химических элементов и наличие базового оборудования поможет беспроблемно провести хромирование своими руками. Существует 3 способа проведения данной процедуры.

Гальванический

Электрохимический метод серебрения металла подразумевает наличие прокаливающего элемента – катода, среды химической реакции – электролита, обрабатываемой детали – анода. Электролит представляет собой смесь очищенной воды, серной кислоты и хромового ангидрида (CrO 3). Погружение объекта металлизации в электролит производится при температуре воды 60-80 о С. В результате реакции, на стенках предмета оседают катионы хрома, и деталь покрывается зеркальной плёнкой.

Каталитический

Химический способ обработки металла основывается на взаимодействии реагентов с поверхностью изделия. Атомы с высоким потенциалом поднимаются на верхний слой покрытия в результате реакции с реагентами. Полученное покрытие полируют и доводят до зеркального оттенка.

Диффузионный

Такой метод хромирования сохраняет базовые принципы напыления хрома, но сама процедура проводится с помощью гальванической установки. Этот тип хромирования своими руками избавляет от необходимости сооружать громоздкую электролитическую ванну. Гальваническая установка представляет собой специальную кисть, в которую заливается электролит, трансформатор и шнур, соединяющий катод и анод. Вместо привычной ворсистой кисти можно использовать пористую губку.

Причины появления изъянов на поверхности деталей

Опытные мастера выделяют несколько основных причин, влияющих на качество хромирования в домашних условиях.

Превышение силы тока . Избыточный ток, пропущенный через объект, может привести к неравномерному окрашиванию предмета.

Несоблюдение технологии . При нарушении оптимальных температурных показателей и дозировки реактивов металл не обретёт желаемый зеркальный блеск.

Некачественная подготовка изделия-основы . Плохое обезжиривание не позволит катионам хрома равномерно осесть на поверхности предмета, а также уменьшит срок его эксплуатации.

Технологические операции при ремонте (восстановлении) деталей хромированием выполняют в следующей последовательности.

Механическая обработка. Поверхности деталей, подлежащие хромированию, шлифуют до выведения следов износа и получения необходимой геометрической формы.

Промывка деталей в органических растворителях и протирка ветошью. В качестве растворителей применяют бензин, керосин, трихлорэтан, бензол и др.

Монтаж деталей на подвеску. Необходимо следить, чтобы детали одинаково отстояли от поверхности анода. Ванну следует загружать однородными деталями, укрепленными на одинаковых подвесках. Подвески и контакты должны быть изготовлены из одинаковых материалов. Контактные крючки рекомендуется изготавливать из бронзы и меди. В качестве материала для подвесок, применяют сталь, сечения подвесок рассчитывают, исходя из плотности тока 0,7… 1,0 А/мм2. Ежедневно аноды очищают от окислов и налета электролита.

Температура электролита - 60… 70°, плотность тока - 5….15 А/дм2. Время выдержки на катоде - 2… 3 мин, а на аноде - 1…2 мин. После обезжиривания детали сначала промывают горячей водой (60… 80°), а затем холодной. Обезжиривание считается законченным, если после промывки вода равномерно смачивает поверхность. После обезжиривания производится изоляция1 поверхностей, не подлежащих хромированию. Для изоляции можно применять перхлорвиниловый лак, лак АК-20, целлулоид, винипласт, плексиглас, хлорвиниловые трубки или хлорвиниловую» изоляционную ленту.

Декапирование - это процесс обработки деталей в хромовом* электролите, состоящем из 100 г хромового ангидрида (СгОз) и 2…3 г серной кислоты (H&SO4) на 1 л воды.

Декапирование (травление) стальных деталей проводят в течение 30… 90 с при плотности тока 25… 40 А/дм2. А для деталей из серого чугуна лучшие результаты, в смысле прочности сцепления , достигаются при плотности тока 20… 25 А/дм2 и продолжителыюсти декапирования 25… 30 сек. Температура электролита во всех случаях должна быть 55… 60 °С.

Процесс хромирования. После анодного декапирования детали загружают в ванну хромирования и прогревают их при выключенном токе в течение 5… 6 мин, а затем дают полный ток согласно режиму хромирования. При хромировании чугунных деталей вначале в течение 3… 5 мин дают «толчок тока» при плотности, в 2…2,5 раза превышающей выбранную по режиму. Колебания температуры электролита могут быть в пределах ±1 °С. Не допускаются перерывы тока в процессе электролиза, так как они вызывают отслаивание хромового покрытия. Продолжить процесс после перерыва тока можно, если хромируемую поверхность подвергнуть анодному травлению при плотности тока 25… 30 А/дм2 в течение 30… 40 с, а затем изменить направление тока. В этом случае осаждение хрома следует начинать при катодной плотности тока 20… 25 А/дм2 и постепенно увеличивать до нормальной.

Аноды для хромирования изготавливают из чистого свинца или сплава, состоящего из 92…93% свинца и 7… 8% сурьмы. Аноды из чистого свинца в большей степени покрываются нерастворимой и непроводящей пленкой хромовокислого свинца, чем аноды из сплава свинца и сурьмы. В большинстве случаев аноды изготавливают плоскими и цилиндрическими. При хромировании деталей сложной конфигурации очертания анода определяются формой катода. Расстояние между анодами и деталями рекомендуется делать 30… 35 мм, но не более 50 мм. Расстояние деталей от днища ванны должно составлять не менее 100… 150 мм, а от верхнего уровня электролита - не менее 50… 80 мм. Уровень электролита должен быть ниже верхних кромок ванны на 100…150 мм. При завешивании деталей в ванну необходимо, чтобы все участки анодов были одинаково удалены от противоположных участков катода. При этом толщина слоя хрома откладывается равномерно по всей поверхности детали.

Глубина погружения анодов и деталей (катодов) в ванну должна быть одинаковой, так как при различной глубине на краях хромируемых деталей образуются утолщения, искажающие форму. Скорость осаждения слоя хрома при плотности тока 40… 100 А/дм2 составляет 0,03… 0,06 мм/ч.

По окончании процесса хромирования детали выгружают из ванны и вместе с подвесками промывают в холодной воде (в сборнике электролита) 15… 20 с. Окончательно детали моют в холодной проточной воде.

Обработка после покрытия. Промытые и очищенные от изоляции детали иногда подвергают термической обработке при температуре 150-200°С в течение 2…3 ч, а затем механической.

Для шлифования применяют круги мягкие или средней твердости с размером зерна от 60 до 120. Шлифование ведут при интенсивном охлаждении жидкостью и при скорости круга 20…30.м/с и выше. Скорость вращения детали-12…20 м/мин.

Режимы электролиза. Процесс осаждения хрома и свойства хромовых покрытий зависят от режима, при котором осаждается хром на поверхности металла, т. е. от катодной плотности тока и температуры электролита. Наиболее ясное представление о примерных границах режимов электролиза, обеспечивающих получение серого, блестящего и молочного осадков хрома, дает диаграмма плотности тока и температуры (DK-t), изображенная на рисунке 19.

Серый осадок хрома появляется на катоде при низких температурах электролиза (35…50 °С) и широком диапазоне плотностей тока. Осадки блестящего* хрома обладают высокой твердостью (6000… 9000 Н/мм2), высокой износостойкостью и меньшей хрупкостью.

Рис. 19. Зоны хромовых осадков.

Молочный хром получается при более высоких температурах, электролита (выше 70 °С) и широком интервале плотностей тока. Молочные осадки отличаются пониженной твердостью (4400..-6000 Н/мм2), пластичностью и повышенной коррозионной стойкостью.

Пористое хромирование. Пористое хромирование применяется при ремонте деталей, работающих на трение в паре с различными металлами и сплавами при высоких удельных давлениях и окружных скоростях или при повышенных температурах. К таким деталям относятся гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания, коленчатые валы и др.

Пористые хромовые покрытия можно получать механическим, химическим и электрохимическим способами.

При механическом способе на поверхность детали до хромирования наносят углубления в виде пор или каналов. Такую подготовку обеспечивают накаткой специальным роликом, дробеструйной обработкой и другими способами. После хромирования воспроизводятся неровности, полученные при подготовке.

Химическим способом получают пористость путем травления поверхности в соляной кислоте.

Наибольшее распространение получил электрохимический способ получения пористого хрома. Этот способ заключается в анодной обработке хромированных деталей в электролите того же состава. В зависимости от режимов хромирования пористость хромовых покрытий бывает двух типов - канальчатая и точечная.. При ремонте гильз цилиндров, втулок , коленчатых валов и подобных им деталей применяется канальчатый тип пористости. Такук> пористость и наименьший износ в условиях трения можно получить при хромировании в электролите, состоящем из 250 г Сг03 и 2,5 г H2S04 на 1 л воды, при температуре электролита ¦60+1 °С и катодной плотности тока 55… 60 А/дм2. Травление ведут при плотности анодного тока 35 …45 А/дм2 в течение 8 мин в том же электролите.

Точечная пористость образуется при хромировании в универсальном электролите при плотности тока 45… 55 А/дм2 и температуре 50… 55 °С. Анодную обработку проводят так же, как и при канальчатой пористости, т. е. при плотности тока 35… 45 А/дм2 в течение 8 мин.

Хромирование в саморегулирующемся электролите. В последнее время разработан новый хромовый электролит, называемый скоростным саморегулирующимся, его состав: хромовый’ ангидрид - 225… 300 г/л, кремнефтористый калий - 20 г/л и сернокислый стронций - 6 г/л.

В таком электролите выход по току при хромировании составляет 17… 22%. Саморегулирующимся он назван потому, что при электролизе в нем автоматически поддерживается необходимая концентрация анионов, вводимых в хромовый электролит. Это происходит в результате избыточного количества труднорастворимых солей кремнефтористого калия и сернокислого стронция, растворимость которых изменяется в зависимости от концентрации хромового ангидрида и температуры электролита.

Чтобы получить износостойкое покрытие в саморегулирующемся электролите, рекомендуют соблюдать следующие режимы хромирования: плотность тока 50… 100 А/дм2, температура электролита 45… 55°С. Молочные осадки можно получить при температуре электролита 55… 70 °С и плотности тока 20… 35 А/дм2. Микротвердость покрытий из саморегулирующегося электролита составляет 3000… 13 000 Н/мм2.

Недостаток такого электролита - сильное взаимодействие его со сталью и другими металлами, в результате чего происходит растравливание обрабатываемых поверхностей. Поэтому загружать детали в ванну необходимо только при включенном токе. Аноды для хромирования в саморегулирующемся электролите рекомендуется применять из сплава: 90% свинца и 10% гост олово . Чтобы приготовить саморегулирующийся электролит, в ванне хромирования растворяют нужное количество хромового ангидрида и доливают воду до рабочего уровня. Предварительно хромовый ангидрид подвергают анализу на содержание серной кислоты, которую удаляют из электролита путем добавления в него углекислого бария или стронция. На 1 г серной кислоты вводят 2,2… 2,3 г углекислого бария или 1,53 г углекислого стронция. После осаждения серной кислоты в электролит вводят нужное количество сернокислого стронция и кремнефтористого калия и нагревают до температуры 50…60°С. Нагревание длится 15… 16ч при периодическом перемешивании через каждые 2… 3 ч. После этого электролит готов к эксплуатации.

Корректируют электролит путем систематического добавления хромового ангидрида. Вместе с хромовым ангидридом вводят углекислый стронций. Кремнефторид калия и сернокислый стронций в количестве 1 г/л добавляют, когда поверхность отхромированных деталей приближается к 1 м2.

Контроль хромовых покрытий. В производственных условиях качество покрытий следует проверять внешним осмотром и замером размеров хромированных поверхностей. При внешнем осмотре необходимо обращать внимание на блеск, отслоение и плотность осадка, равномерность и отсутствие шелушения и другие видимые дефекты . Дефекты покрытий получаются в результате неисправностей в работе ванн хромирования, например отслаивание покрытия возникает в результате недостаточного обезжиривания и декапирования, а также при наличии перерывов тока в процессе хромирования. Шелушение осадков появляется при недостаточном контакте детали с подвеской или при повышенной плотности тока. Неравномерное покрытие может быть при образовании пленки хроматов свинца на анодах, недостатке серной кислоты, избытке трехвалентного хрома. Во избежание перечисленных выше дефектов, необходимо откорректировать электролит и устранить другие неполадки в работе ванн хромирования.

Оборудование. Схема расположения оборудования участка восстановления деталей хромированием приведена на рисунке 20.

Источники тока - выпрямители с напряжением 12 В ВАКГ-12/6-3000, ВАГГ-12/600М, ВАС-600/300 и другие, а также низковольтные генераторы АНД 500/250, 750/375, 1000/500, 1500/750. Ванны для гальванического участка изготавливают из листовой стали толщиной 4… 5 мм. Облицовка для ванн промывки и обезжиривания не требуется. Внутреннюю поверхность ванны хромирования облицовывают свинцом.

Рис. 20. Расположение оборудования
на участке восстановления
деталей хромированием:
1 - выпрямитель; 2 - электрощитг;
3 - ванна для электрохимического обезжиривания;
4 - ванна для горячей промывки;
5 - ванна для холодной промывки;
6 - ванна для декапирования;
7 - ванна для хромирования;
8 - ванна для улавливания электролита;
9 - шкаф сушильный; 10- стеллаж ремфонда;
11 - электротельфер;
12 - сборник-нейтрализатор;
13 - стол для монтажа и демонтажа.

Материалы. Ориентировочный расход материалов в граммах на 1 дм2 восстановленной поверхности для средней толщины покрытия 0,1 мм при хромировании в универсальном электролите приведен в таблице 13.

Себестоимость восстановления 1 дм2 поверхности хромированием в универсальном электролите при толщине покрытия 0,1 мм ориентировочно составляет 44,8 коп., 0,2 мм - 52,0 коп., 0,3 мм--58,6 коп.

Электролитическое железо имеет светло-серый цвет, обладает достаточно высокой твердостью и износостойкостью. Химический состав электролитического железа зависит от состава исходных материалов, используемых при электролизе.

При обычном осаждении с применением стальных растворимых анодов содержание примесей в покрытиях находится в пределах: 0,035 …0,06% С; 0,03 …0,05% S; 0,05 …0,01% Р, 0,0009… 0,023% Si; до 0,01% Мп.

В электролитических осадках железа имеются также примеси таких металлов, как Mg, Со, Ni и другие, обусловленные содержанием этих металлов в анодах и электролитах. Кроме этого, электролитическое железо содержит значительное количество водорода, выделяющегося на катоде вместе с железом. Атомный вес железа 55,85 г. Электрохимический эквивалент 1,042 г/А-ч.

Составы электролитов. На ремонтных предприятиях наибольшее распространение для железнения получили горячие хлористые электролиты, состоящие из двух компонентов: хлористого железа и соляной кислоты. В ремонтной практике чаще всего применяют четыре вида хлористых электролитов, отличающихся концентрацией железа.

Малоконцентрированный электролит содержит 200 …250 г/л хлористого железа (FeCl2-4H20). При температуре 60… 80 °С и плотности тока 30… 50 А/дм2 электролит обеспечивает получение плотных, гладких мелкозернистых осадков железа с твердостью 4500… 6500 Н/мм2, толщиной 1,0… 1,5 мм. Выход железа по току составляет 85… 95%. Скорость осаждения железа равна 0,4… 0,5 мм/ч на сторону. Электролит допускает колебание кислотности при электролизе от 0,8 до 1,5 г/л, которое незначительно отражается на механических свойствах покрытий. Недостатком этого электролита является постепенное увеличение концентрации железа в процессе электролиза в результате несоответствия между скоростью растворения анодов и скоростью осаждения железа на катоде, что вызывает затруднения при обслуживании ванны железнения.

Среднеконцентрированный электролит оптимальной концентрации содержит 300…350 г/л хлористого железа (FeCl2-4H20). Катодный выход железа из этого электролита при температуре 75 °С и плотности тока 40 А/дм2 составляет 96%. В этом электролите анодные и катодные выходы железа по току становятся примерно одинаковыми, концентрация железа остается почти неизменной и электролит длительное время по концентрации железа не требует корректировки. В настоящее время этот электролит нашел широкое применение на ремонтных предприятиях.

Среднеконцентрированный электролит содержит 400 …450 г/л хлористого железа. Электролит используется для восстановления деталей, имеющих достаточно высокие износы и сравнительно невысокую твердость. Электролит дает возможность получать гладкие плотные покрытия толщиной до 2 мм и твердостью 2500… 4500 Н/мм2. Электролит также находит применение для восстановления посадочных отверстий в корпусных, деталях.

Высококонцентрированный электролит содержит 600… 680 г/л хлористого железа. Электролит при температуре 95… 105°С и плотности тока 5…20 А/дм2 позволяет получать мягкие (120… 200 кг/мм2), вязкие покрытия толщиной 3… 5 мм..

За последнее время разработаны холодные электролиты, позволяющие применять более высокие плотности тока и обеспечивающие высокую производительность процесса.

Хлористый марганец МпС12-4Н20 Аскорбиновая кислота Двухлористое железо FeCl2-4H20 Хлористый марганец МпС12-4Н20 Хлористый калий КС1 (или) NaCl Аскорбиновая кислота Двухлористое железо FeCl2*4H20 Сернокислое железо FeS04*7H20 Двухлористое железо FeCl2-4H20 Метилсульфатное железо Fe (CH3OSO3) 2*4Н20

Хлористые электролиты без добавок, приведенные в таблице* позволяют получать качественные износостойкие покрытия толщиной 0,6… 1,0 мм и обеспечивать восстановление широкой номенклатуры изношенных деталей до нормальной работоспособности и номинальных размеров. Электролит, в состав которого» входят двухлористое железо и йодистый калий, обеспечивает по-пучение качественных осадков, железа’ при условии применения асимметричного переменного тока.

Присутствие аскорбиновой кислоты в электролитах позволяет вести электролиз в широких пределах значений pH от 1,8 до 6,0, что значительно упрощает регулирование кислотности электролита. Электролит, состоящий из двухлористого железа и метил-сульфатного железа, по сравнению с хлористым менее агрессивен и более устойчив к окислению. Покрытия, полученные из этого электролита, имеют меньшее количество трещин, обладают более равномерной структурой.

Приготовление и корректирование электролита. Для приготовления хлористого электролита используют двухлористое железо (Fe€l2-4H20).

Соляная кислота (НС1) применяется в виде водного раствора разной концентрации с плотностью от 1,14 до 1,20. Приготовление электролита производится в следующем порядке. В ванну заливают проточную или дистиллированную воду комнатной температуры и добавляют соляную кислоту из расчета 0,5 г/л воды. В подкисленную воду засыпают двухлористое железо, выдерживая требуемую концентрацию, и перемешивают до полного растворения. После растворения двухлористого железа электролит должен отстояться в течение 1 … 2 ч, пока не примет светло-зеленый цвет. Затем электролит проверяют на кислотность. Нормальная кислотность должна быть pH 0,8… 1,2. При необходимости добавляют недостающее количество кислоты в соответствии с ее плотностью, приведенной ниже.

Плотность кислоты, г/см3 1,14 1,15 1,16 1,17 1,18 1,19 1,20 Количество кислоты, г/л 20 19 18 17 16 15 14 Количество кислоты, см*/л……. 18 16,6 15,5 14,6 13,6 12,6 11,6

Приготовленный таким образом электролит следует проработать током при плотности 30 А/дм2 и соотношение поверхностей анодов и катодов Sa: SK = 2: 1 в течение двух часов.

Удельный вес электролита (плотность) г/см8 1,12 1,15 1,17 1,20 1,23 1,26 1,29 1,32 1,35
Концентрация железа, г/л … 200 260 300 350 400 450 500 550 600.
Контроль кислотности электролита можно осуществлять с помощью индикаторной бумаги «Рифан» с pH 0,3 …2,2 или потенциометров ЛПУ-01, ЛПМ-60.