Хромировка деталей в домашних условиях

Хромирование.

Хромирование — электролитическое покрытие хромом, несмотря на вредность производства, оно является одним из самых распространённых видов покрытий. При покрытии любой детали мотоцикла или автомобиля, она становится намного привлекательнее на вид и богаче. И любой чоппер, классический или ретроавтомобиль, после покрытия хромом его деталей, буквально преображаются и притягивают взгляд. В этой статье мы рассмотрим возможно ли хромирование, меднение или никелирование в домашних условиях, какие бывают виды покрытий хромом и чем они отличаются, рассмотрим как химическое так и гальваническое покрытие хромом (а так же современным методом распыления), покрытие деталей никелем и медью, а так же составы различных электролитов и особенности работ.

Многим известно, что хромовое покрытие имеет не только декоративную функцию, но и множество других полезных свойств. Это и стойкость к коррозии, как при нормальной, так и при повышенной температуре, высокая твёрдость с малым коэффициентом трения, стойкость к механическому износу, ну и высокий коэффициент отражения света, что очень полезно при покрытии например отражателей фар.

Вообще покрытие хромом можно разделить на две группы: 1 — декоративное и 2 — функциональное хромирование.

Декоративное покрытие хромом имеет большое применение в мотоциклетной и автомобильной промышленности, да и в многих других областях техники, в которых предъявляются высокие требования как к эстетическому внешнему виду изделий, так и к коррозионной стойкости. Декоративное покрытие наносят в виде очень тонких слоёв (менее 1 мкм) на промежуточные слои, но об .том ниже.

Функциональное покрытие хромом применяют в основном для покрытия инструментов (чаще измерительных), шаблонов, различных форм для отливки деталей под давлением, ну и для покрытия других деталей, которые подвержены механическому износу.

Так же очень полезно функциональное покрытие хромом при восстановлении первоначального размера изношенных деталей и машин. Функциональные покрытия могут наноситься прямо на стальную, или иную подложку. И толщина функциональных покрытий может достигать нескольких миллиметров (особенно при восстановлении изношенных деталей).

Хром имеет свойство покрываться прозрачной и плотной плёнкой (пассивная плёнка), которая увеличивает стойкость к коррозии и препятствует потемнению блестящих декоративных покрытий. Но следует учесть, что сам хром не способен создать хорошую антикоррозионную защиту. И именно поэтому, перед нанесением хрома важно покрыть деталь промежуточными слоями, такими как никель, а ещё лучше медь, потом никель.

Чтобы наносить на поверхность деталей слои меди, никеля и хрома, существуют несколько способов. Первый — это гальваническое нанесение покрытий, второй — химическое нанесение покрытий, и третий способ, который появился не так давно — это нанесение покрытий с помощью распыления. Каждый из этих способов мы рассмотрим ниже, и какой из них предпочтительней, каждый мастер решает сам, исходя из условий и возможностей.

Гальваническое нанесение покрытий.

Гальванический способ нанесения различных покрытий, не смотря на самые большие затраты производства и вредность, имеет главное преимущество перед остальными способами — это возможность нанесения прочной плёнки большой толщины, а значит позволяет восстановить практически любую изношенную деталь.

Причём восстановленная деталь будет износоустойчивее новой, и ресурс её увеличится. Это очень важное свойство полезно например при восстановлении редких антикварных мотоциклов или автомобилей, для которых купить новую деталь, взамен изношенной, не так то просто.

При гальваническом способе нанесения металлических покрытий, требуется изготовить специальные гальванические ванны, в которых растворяют специальные вещества по определённым рецептам (о которых ниже). И количество веществ в этих рецептах, соответствует содержанию их в одном литре приготовленного раствора.

Ещё для электролитического нанесения металлов на детали, потребуется мощный источник постоянного тока, который будет способен при низком напряжении (от 2 до 12 вольт) выдать достаточно большую силу тока — более ста ампер. Но для покрытий небольших деталей (мелочёвки) достаточно не сильно мощного источника питания, подойдёт даже аккумуляторная батарея. Всё зависит от размера детали и чем она меньше, тем меньший потребуется ток (то же самое и с размером ванны, но об этом ниже).

Так же потребуется реостат, для регулировки электрического тока в анодной цепи (анодная цепь подключена к плюсу источника тока). В эту же электрическую цепь следует последовательно подключить амперметр, для контроля силы тока. К тому же потребуется ещё и контроль нужной кислотности электролита, которая определяется измерением концентрации ионов водорода (показатель рН).

Определяется этот показатель с помощью электронного прибора «рН — метра» , у которого показатель рН показывается на шкале, а у более современных приборов на дисплее. У кого нет такого прибора, то можно поискать в продеже специальную индикаторную бумагу, которая погружается в раствор электролита, и изменением своего цвета показывает значение рН.

Для выделения металлических покрытий используются специальные ванны, или сосуды (зависит от формы и габаритов деталей). Мелкие детали можно покрывать металлами в фарфоровых или стеклянных банках (мисках). Для покрытия более крупных деталей, используют специальные ванны, чаще изготовленные из стального листа, которые облицованы различными материалами. Материал облицовки ванн зависит от состава электролита и требуемых рабочих температур. Но чаще всего используют листовую резину.

Детали перед покрытием следует отшлифовать и отполировать до зеркального блеска, иначе любая царапина будет видна после нанесения меди, никеля, хрома. Ржавчина тоже удаляется с деталей, и это можно сделать как механически (стальными щётками), так и химическим способом.

Далее детали обезжириваются химическим или электролитическим способом и тщательно промываются проточной водой. И только после этого детали подвешиваются в ванне, то есть подключаются к отрицательному полюсу (минусу источника питания) и являются катодом. Чаще всего детали подвешиваются на медной проволоке, или на специальных подвесах, предназначенных для нескольких деталей.

К положительному полюсу (плюсу) подключается анод в форме пластины, и подвешивается на проволоке в ванне. Пластина в большинстве случаев изготовлена из того же металла, которым нужно покрыть деталь. Но в редких случаях, когда деталь нужно покрыть каким нибудь редким металлом, используют нерастворимые аноды из платины, нержавейки и даже графита. Периодически следует извлекать аноды из ванны и чистить их щёткой в струе воды, от осаждённых на них осадков.

Меры безопасности.

При работе с гальваническими ваннами следует соблюдать ряд условий, что бы потом не ходить с угробленным здоровьем. Для гальваники следует использовать отдельное помещение, иначе в вашей мастерской инструменты будут довольно быстро покрываться ржавчиной.

И первое, что нужно будет сделать в этом помещении, причём прямо над гальванической ванной — это принудительная вытяжка. Вытяжка 0 это первое и важное условие, на что следует потратиться. Следует так же учесть, что во многих странах, после вытяжки должны стоять специальные фильтры, иначе такому производству просто не дадут работать.

Вытяжная вентиляция просто необходима и должна быть установлена прямо над ванной, так как даже ванны, которые не находятся под током, но при рабочей температуре, выделяют вредные для человеческого организма пары.

Ещё следует иметь в виду, что большинство электролитов состоят из сильно едких веществ (щёлочь, кислота), поэтому обязательно следует работать в резиновых перчатках, резиновом фартуке, а если в цехе имеются несколько больших ванн, то не помешают и резиновые сапоги. А при переливании электролитов, или его фильтрации, приготовлении и т.п., следует одеть защитную маску для лица.

Следует помнить, что некоторые вещества для ванн являются опасными ядами (соединения ртути, цианиды, сурьма, мышьяк). Поэтому работать с ними нужно очень осторожно и хранить такие вещества следует в отдельном месте (лучше в сейфе). А вообще для открытия производства во многих странах, и работы с такими веществами, нужны квалифицированные лица, которые имеют разрешение на работу с ядами.

Если некоторых останавливает то, что написано выше, тогда следует выбрать другие способы хромирования, то есть пропустить несколько абзатцев, и спустившись ниже почитать о них. Если же вам нужно использовать именно гальванический способ, позволяющий получить наиболее толстые и стойкие покрытия — так называемый настоящий хром (или восстановить размер изношенной детали), тогда читаем дальше.

Меднение гальваническим способом.

Как я уже говорил выше, для более качественного и стойкого покрытия хромом деталей, их сначала нужно покрыть медью и никелем, и только после этого производить хромирование. Хотя сейчас пошло новое модное направление в кастомайзинге — это покрытие многих деталей кастома медью, и медь на деталях смотрится круто (см. фото слева).

Да и вообще, гальванически осаждённые медные покрытия очень украшают детали, особенно при пользовании ваннами с блескообразователями. Но только следует учесть, что медь от воздействия атмосферы легко реагирует с влагой и углекислотой воздуха, и со временем теряет блеск и покрывается тёмным налётом (а затем зелёным коррозионным налётом). Поэтому её нужно покрывать специальными лаками, защищающими от атмосферного воздействия.

Но чаще всего, благодаря своей пластичности и лёгкой полировке, медь применяется в качестве промежуточной прослойки, в многослойных защитно-декоративных покрытиях, например медь — никель — хром. Причем такое покрытие используют и для наложения на пластмассы.

Однако хорошая электропроводность меди и способность хорошо сцепляться с пластиком, широко используется в электротехнике и электронике (медью покрывают печатные платы и волноводы). К тому же медь и медные покрытия можно окрашивать в различные цвета, и если применять химический или электрохимический способ окрашивания, то покрытие получается намного устойчивее любой краски. Окрашивание меди часто используется в галантерейном производстве и в ювелирном деле.

Чтобы покрыть медью деталь в электролитической ванне, естественно нужно приготовить и залить в ванну электролит. Основные виды электролитов для электролитического меднения — это щелочные и кислые. Щелочные электролиты бывают пирофосфатные, цианистые и железистосинеродистые электролиты.

Основным достоинством щелочных, а точнее цианистых электролитов, является их высокая (более шестидесяти процентов) рассеивающая способность, а так же мелкокристалличность покрытий, ну и способность непосредственного нанесения меди на стальные детали.

А из кислых электролитов наиболее часто применяемыми являются фторборатный и сульфатный электролиты, которые отличаются простотой их состава и устойчивостью. Но они обладают небольшой рассеивающей способностью, а так же невозможностью непосредственного меднения стали, из-за выпадания контактной меди. В таблице ниже показаны составы нескольких сульфатных электролитов.

Состав под номером 1 в таблице, рекомендуется перемешивать, и предназначен он для матового меднения (выход по току составляет 95 — 98 процентов).
Раствор под номером 2 лучше подходит для блестящего меднения, и перемешивать его при процессе не нужно.
Раствор электролита под номером 3 больше подходит для быстрого меднения, но его рекомендуется перемешивать.
Ну и раствор под номером 4 служит для получения блестящих и гладких покрытий, потому что содержит блескообразующую и выравнивающую добавку. К тому же покрытая в этом электролите медь, обладает хорошей пластичностью и низкими внутренними напряжениями.

Только следует учесть, что при приготовлении электролита под номером 4, требуется химическая чистота всех компонентов состава, и наличие хлористого натрия, который добавляется в дистиллированную воду, на основе которой готовится электролит. А если постоянно перемешивать состав, то плотность тока в таком электролите можно увеличить до трёх или четырёх ампер на квадратный дециметр объёма состава.

Для непосредственного покрытия стали (и цинка) применяются цианидные составы, которые несмотря на токсичность широко применяются. Тем более медь осаждается при их использовании очень быстро (да и в растворах с большой концентрацией меди допускается большая плотность тока).

Для покрытия стали и цинковых сплавов медью, широко применяется достаточно простой состав электролита, состоящий всего из двух компонентов: цианистый натрий свободный 10 — 20 (грамм на литр), и цианистая медь (цианистая соль) — 40 — 50 г.л. Рабочая температура раствора 15 — 25 градусов, а плотность тока равна примерно 0,5 — 1 ампер на квадратный дециметр; выход по току 50 — 70%.

Другие цианистые электролиты отличаются лишь различными добавками, которые немного ускоряют процесс осаждения меди, или улучшают внешний вид покрытий. Например если добавить 50- 70 грамм на литр калия-натрия виннокислого (сегнетова соль), то в процессе покрытия будет растворяться пассивная плёнка на анодах.

Если есть желание наиболее полно заменить токсичные и вредные цианистые растворы, то можно использовать электролит на основе железистосинеродистого калия и сегнетовой соли. Точный состав электролита следующий: медь 20-25 грамм на литр, железистосинеродистый калий 180 -220 г.л., сегнетова соль 90-110 г.л., едкое кали 8-10. При этом рабочая температура раствора должна быть в пределах 50-60-ти градусов, плотность тока1,5 — 2 ампера на квадратный дециметр, выход по току 50 — 60 %.

Вместо цианистых электролитов ещё можно использовать электролит, состоящий из ортофосфорной кислоты, с концентрацией 250 — 300 грамм на литр. Анодная обработка производится при комнатной температуре и при плотности тока от 2 до 4 ампер на дм², со средней выдержкой минут 10.

После этого детали промывают в воде и вывешивают под током в любой из сернокислых медных электролитов, и затем наращивают заданную толщину слоя меди. Для кого всё это сложновато, то можно покрыть деталь медью более простым способом, описанным вот здесь.

Никелирование.

Как я уже писал выше, перед хромированием, нужно нанести на деталь слой меди, потом никеля и только затем хрома. Поэтому никелирование стоит описать тоже подробно, как меднение и хромирование. К тому же никелирование самый популярный гальванический процесс.

И никелированные детали на кастомах и хотродах служат своеобразным модным стилевым решением. Ведь никелированные детали имеют привлекательный внешний вид, достаточно высокую коррозионную стойкость и неплохие механические свойства.

Но следует учесть, что никель, который наносится непосредственно на голую сталь, является катодным покрытием, и значит защищает её от коррозии только механически. И пористость никелевого покрытия способствует образованию коррозионных пар, в которых сталь является растворимым электродом.

От этого под покрытием возникает коррозия, которая разрушает стальную основу и способствует отслаиванию никелевой плёнки. Чтобы исключить описанные выше неприятности, сталь нужно сначала или покрыть медью, или покрывать голую сталь плотным и толстым слоем никеля (и без пор).

Никель так же как и хром, из-за высоких механических свойств применяется для восстановления изношенных деталей двигателей и других агрегатов машин и механизмов. К тому же в химической промышленности толстым слоем никеля покрывают детали, которые подвержены воздействию на них крепких щелочей (например корпуса щелочных аккумуляторов).

Для никелирования как правило применяют сернокислые электролиты, различных рецептов которых существует достаточно много, как и режимов осаждения, для различных условий эксплуатации. Наиболее распространённые и часто применяемые составы электролитов показаны в таблице слева.

Приведённые в таблице электролиты, достаточно устойчивы в работе и при грамотной эксплуатации и периодической очистке от вредных примесей, могут использоваться несколько лет. Но их состав следует периодически корректировать (по содержанию основных компонентов), так как работе происходит потеря электролита — он постепенно расходуется никелированными деталями.

И эти потери зависят от концентрации электролита, размера и формы покрываемых деталей, ну и от аккуратности рабочего персонала. Все показанные в таблице электролиты очень чувствительны к понижению температуры и при понижении её до 10 градусов, становятся непригодны к никелированию. К тому же они дают матовое покрытие.

Для никелирования в условиях мастерской, хорошо зарекомендовал себя достаточно простой электролит, который состоит их трёх основных компонентов: сульфата никеля (200-350 гр.л.), борной кислоты (25-40 гр.л.), хлорида никеля (30-60 гр.л.). Такой электролит тоже даёт матовое покрытие. В этот электролит полезно добавить ещё сульфат магния (30 гр.л), который повышает электрическую проводимость раствора и внешний вид никелированной детали.

Описанный выше состав электролита применяют в широком диапазоне температур, рН и плотности тока. Но при комнатной температуре никелирование проводить не рекомендуется, так как такое покрытие будет не стойкое и будет отслаиваться (нормальная рабочая температура 30 — 40 градусов). А при приготовлении растворов дистиллированную воду лучше нагреть до 60 градусов. После нагрева воды, при постоянном помешивании растворяют сначала борную кислоту, затем сульфат и хлорид никеля. Плотность тока 1,5 — 2,5 ампера на квадратный дециметр, а рН=5,3.

При использовании раствора вновь, особое внимание следует уделять на каждодневный контроль за рН (должен быть 5,3) и его корректировку. Так как ванна постоянно пополняется щёлочью (защелачивается), и поэтому нужно периодически добавлять в раствор серную кислоту 25%, разбавленную 75% дистиллированной воды.

Раствор кислоты добавляют в ванну малыми порциями, при постоянном помешивании и контроле рН. Контролировать рН можно прибором или индикаторной бумагой. Если же не корректировать необходимую величину рН, то качество покрытия никелем, ощутимо ухудшится.

Вышеописанные электролиты дают матовое покрытие, что подойдёт только для наращивания размера изношенных деталей. А для декоративных целей (например для деталей чоппера, как на фото в начале статьи) никелевое покрытие должно иметь идеальную зеркальную поверхность. Поэтому большим спросом пользуются электролиты блестящего никелирования, в составе которых содержатся различные специальные блескообразователи.

Наиболее распространены электролиты с органическими блескообразователями (в виде натриевых солей сульфированного нафталина). Например неплохо себя проявил электролит следующего состава: сернокислый никель (200-300 гр.литр), борная кислота (25-30 гр.л.), хлористый натрий (3-15 гр.л.), фтористый натрий (4-6 гр.л.), натриевая соль нафталиндисульфокислоты (2-4 гр.л), формалин (1 — 1,5 гр.л.). Рабочая температура раствора составляет 25 — 35 градусов, рН=58 — 6,3, ну а плотность тока 2 Ампера на дм² (выход по току 95 — 96%). Если перемешивать состав, то можно повысить плотность тока до 4 и даже 5 Ампер.

Есть ещё и другие блескообразующие электролиты, например показанные в таблице слева. Все указанные электролиты следует постоянно перемешивать (желательно сжатым воздухом) и фильтровать перед работой. К тому же следует обернуть никиелевые аноды тканью бельтинг или хлорин (лучше сделать чехольчики их этих тканей, для анодов).

При приготовлении электролитов, борную кислоту, хлористый натрий и сернокислый никель растворяют в дистиллированной воде, температура которой должна быть не менее 70 — 80 градусов, и после их растворения в раствор добавляют активированный уголь (1-2 грамма на литр). После этого электролит нужно перемешивать (сжатым воздухом от компрессора) в течении трёх часов и далее дают отстояться не меньше 12-ти часов.

Ну и после этого любой электролит нужно подвергнуть селективной очистке. Чтобы это сделать, нужно довести показатель рН до 5 — 5,5, далее подогреть электролит до 45 — 50-ти градусов и добавить в раствор марганцовокислый калий (2 грамма) или 3-х процентный раствор перекиси водорода (2 мл. на литр) и профильтровать раствор. Все вышеперечисленные операции позволяют удалить из электролита органические примеси, а так же примеси цинка и железа.

Ещё полезно приработать электролит, то есть очистить раствор от меди и остатков цинка, и для этого электролит подкисляют до достижения значения рН = 2,5 — 3 и вывешивают катоды из листовой рифлёной стали и начинают прорабатывать раствор при температуре 45 — 50 градусов, при постоянном перемешивании сжатым воздухом (трубка от компрессора подсоединена к ванне).

Приработка происходит при напряжении всего 0,8 — 1 вольт, и при плотности тока всего 0,1 — 0,2 ампера на дм², до получения светлых покрытий, но на это требуется примерно около суток. Далее уже в очищенный электролит добавляют блескообразователи, затем корректируют рН и приступают к использованию раствора для покрытия деталей никелем.

Самые блестящие детали получаются при рабочей температуре 50-60 градусов, плотности тока 4 — 5 ампер на дм² и рН=4,8 — 5. При соблюдении таких условий, покрытая никелем деталь имеет степень блеска 70 — 80%, а степень выравнивания примерно 80%.

Для более быстрого никелирования применяют сульфаминовые и борфтористые электролиты. Состав сульфаминового электролита: никель сульфаминовокислый (300 — 400 грамм на литр), никель хлористый (12 — 15), кислота борная (25-40), натрия лаурилсульфат (0,1 — 1). Рабочая температура раствора 50-60 градусов, плотность тока 5 — 12 ампер, рН=3,6 — 4,2, а выход по току равен 98 — 99%.

Состав борфтористого электролита: борфтористый никель (300-400 грамм на литр), хлористый никель (10-15), борная кислота (10-15). Рабочая температура этого раствора 45 — 55 градусов, плотность тока не более 20 ампер, рН=3 — 3,5, выход по току примерно 95-98%. При использовании этих растворов, осаждённый никель получается эластичным и светлым.

Хромирование деталей.

После нанесения на металл меди и никеля, можно наносить хром, на хорошо обезжиренную и отмытую в проточной воде деталь. Электролитическое покрытие деталей хромом является одним из самых стойких и распространённых видов гальванических покрытий. Хромовые покрытия имеют отличные физические и химические свойства.

Прежде всего это большая стойкость к коррозии при любых температурах, высокая твёрдость с небольшим коэффициентом трения, высокая стойкость к механическому износу, ну и конечно же высокий коэффициент отражения света. Любой чоппер или классический, ретро-автомобиль, имеющий хромированные детали, притягивает взгляд и имеет очень привлекательный внешний вид.

К тому же хромированное покрытие имеет свойство покрываться пассивной, плотной и прозрачной плёнкой, которая существенно увеличивает стойкость покрытия к коррозии, и не даёт темнеть блестящим хромированным деталям.

Но как я уже говорил, сам хром не способен создать хорошей антикоррозийной защиты, и поэтому на детали следует нанести промежуточные слои, такие как никель, а лучше медь-никель, о которых было написано выше..

Для покрытия деталей хромом применяют составы электролитов, показанные в таблице чуть выше. Состав электролита под номером 1 применяется практически для всех видов хромовых покрытий, причём блестящего (по слою никеля), твёрдого и так называемого «молочного хрома», который обладает минимальной пористостью.
Электролит под номером 2 — это универсальный электролит, который пригоден как для технического, так и для декоративного хромирования. Декоративное покрытие наносят при температуре 50 градусов и при плотности тока 25 ампер на дм².. А технические (функциональные) покрытия наносят при температуре чуть выше (55-60°), и при большей плотности тока (45-60 ампер на дм²).
При применении электролита под номером 3, получается матовое покрытие, а отношение площади анода к катоду — два к одному. Не смотря на то, что получается матовое покрытие, оно отлично полируется.
Если требуется например восстановить изношенные детали, которые к тому же трутся при работе, то тогда рекомендуется использовать электролит под номером 4. Он позволяет получить твёрдое и износостойкое покрытие, причём достаточно большой толщины — толще 30 мкм (так как состав обладает повышенным выходом по току).
Состав электролита под номером 5 имеет бóльшую, чем другие электролиты рассеивающую способность. Хромовое покрытие осаждается при комнатной температуре (с высоким выходом по току). Поверхность покрытия получается матовым, но легко полируется до блеска. Этот состав в основном применяется для декоративных (защитных) покрытий.
Ну и электролит под номером 6 предназначен чисто для декоративного покрытия деталей хромом. Здесь в начале делают плотность тока в пределах 30 — 60 Ампер на дм², а по истечении времени (всего от полуминуты до минуты), плотность тока уменьшают до 10 — 20 Ампер на дм².

При покрытии деталей хромом, большое значение на качество и свойства покрытия, оказывают режимы хромирования. И для улучшения кроющей способности большинства сульфатных электролитов, сразу же после вывешивания деталей в ванне, даётся толчок тока, то есть ток превышающий расчётное значение в полтора раза. А по истечении 15 — 30 секунд, значение тока нужно снизить до рекомендованного (номинального).

Следует учесть ещё вот что: при нанесении хрома на стальные детали, сначала полезно дать ток противоположного направления, чтобы растворить окисные плёнки. Затем даётся толчок тока уже в прямом направлении (как описано выше). Особенно полезен толчок тока при нанесении хрома на чугунные детали (например гильза цилиндра двигателя).

Чтобы получить хромовое покрытие с различными свойствами, следует применять разные режимы, и это подробно показано в таблице слева.

Нюансы приготовления электролитов.

Раствор электролита готовят в запасной ванне, отделанной изнутри поливинилхлоридом. Сначала в ванну заливают половину необходимого количества деминерализованной или дистиллированной воды и нагревают её до 60 — 70 градусов. Затем в воду порциями добавляют хромовый ангидрид, и тщательно перемешивают его до полного растворения.

Но вот на этом этапе возникает вопрос, в каком количестве добавить серной кислоты? Ведь добавленный в воду хромовый ангидрид сам по себе уже содержит некоторое количество кислоты. Чтобы знать, сколько кислоты содержит этот компонент, на каждой упаковке должна присутствовать надпись, обозначающая сорт хромового ангидрида (каждый сорт содержит разную кислотность).

Если же вам достался хромовый ангидрид без надписей на упаковке, то необходимо сделать следующее. Подготавливается ванна с хромовым ангидридом, но серная кислота пока не добавляется. Следует добавить только сахар (1 грам на литр), чтобы образовался в некотором количестве трёхвалентный хром.

Далее раствор нагревают до рабочей температуры и производят пробное хромирование деталей, которые покрыты блестящим никелем. Если на поверхности деталей начинают появляться радужные разводы, то значит в растворе не хватает серной кислоты. Значит нужно на каждые сто литров ванны, примерно 25 см³ двадцатипроцентной серной кислоты и затем тщательно перемешать раствор.

После этого повторяют пробное хромирование, и если всё же радужные налёты остаются на покрытии, значит следует добавить в раствор дополнительную порцию серной кислоты. Это повторяют до тех пор, пока радужные разводы не перестанут появляться, и не начнёт осаждаться нормальный хром.

Процесс нанесения хрома происходит при низком катодном выходе по току, и от этого на катодной поверхности выделяется газообразный водород. А на поверхности нерастворимых анодов интенсивно выделяется кислород. И выходящие газы увлекают вместе с собой и мельчайшие капельки электролита. И поэтому происходят значительные потери электролита, уносимого в воздух вытяжкой.

Чтобы снизить потери хромового ангидрида, следует добавлять в ванну плавающие шарики(или кусочки) из полипропилена, фторопласта или полиэтилена, и других химически стойких материалов. Монтировать детали на подвесочные приспособления ванны, важно чтобы был надёжный контакт, и детали не экранировали бы друг с другом. А сечение токонесущих элементов подвесов (и проводов) должно быть достаточно большим, чтобы выдерживать ток большой силы, при этом не вызывая перегрева подвесок.

Декоративные хромовые покрытия следует наносить сразу же после никелирования и тщательной промывки. То есть следует не допускать длительных перерывов, которые приводят к высыханию никелевого покрытия (от воздействия воздуха и его пассивации).

Пассивированный никель следует активировать в течении нескольких минут катодной обработкой в ванне для электролитического обезжиривания, и кратковременной выдержкой в разбавленной серной кислоте. А если никелированное покрытие было отполировано механическим способом, то активация с помощью серной кислоты обязательна.

Перед тем, как погружать детали в ванну, их следует подогреть в воде с температурой, такой же как и в рабочем электролите, иначе на холодные детали осаждается матовое покрытие. Это особенно следует учитывать при нанесении хрома на отполированные до зеркального блеска латунные или медные детали.

Химическое покрытие медью, никелем, хромом.

Покрытие деталей различными металлами без электрического тока, с помощью химического способа, очень выгодно благодаря меньшим затратам, по сравнению с гальваническим (электрохимическим) способом. Ведь нет необходимости в источнике постоянного тока, различных регулирующих устройствах и измерительных приборах, и т.п.

К тому же рабочие процессы при химическом способе покрытий более просты, но следует учесть, что при этом способе нельзя получить такие толстые покрытия, как при электрохимическом способе. Зато химически можно покрывать как металлические детали, так и не металлические (к примеру пластмассы, керамику, стекло и даже кожу и дерево).

Химическое меднение.

Составы растворов химического меднения указаны в таблице слева.

Раствор под номером 1 предназначается для осаждения меди на железе, стали и чугуне. Перед началом работ, деталь тщательно очищается и обезжиривается. Покрытие детали медью производится простым погружением детали в указанный раствор на несколько секунд. После этого омеднённые детали вытягивают из раствора, промывают в проточной воде и сушат.
Раствор под номером 2 в таблице приготавливают следующим способом: сначала в половине нужного количества дистиллированной воды, растворяют кислый виннокислый калий и углекислый натрий. Во второй половине воды следует растворить сернокислую медь. После этого оба раствора нужно смешать.
Раствор под номером 3 содержит в составе пониженное количество меди. И при плотности загрузки деталей 2,5 — 4 дм² на литр, скорости осаждения меди получается примерно от 0,5 до 0,8 мкм в час. Время меднения примерно 20 — 30 минут, и раствор хорошо стабилизирован.
Ну а раствор под номером 4 производительнее чем первые три, так как скорость осаждения меди при плотности загрузки 2 — 2,5 дм² на литр составляет 2 — 4 мкм в час. Время затрачиваемое на меднение, составляет примерно 10 — 15 минут.
Раствор под номером 5 отличается тем, что предназначен для покрытия деталей более толстым слоем меди и содержит в своём составе трилон Б(в качестве комплексообразователя). Этот раствор тоже хорошо стабилизирован.
Ну и раствор под номером 6 достаточно устойчивый при длительной работе, и к тому же он предназначен для получения мелкокристаллической структуры медного покрытия. И этот раствор по условиям работы абсолютно аналогичен раствору под номером 3.

Чтобы приготовить растворы для химического меднения, нужно сначала растворить в половине необходимого количества дистиллированной воды расчётное количество сернокислой меди и двухлористого никеля. А во второй половине растворить едкий натр, комплексообразующее соединение (трилон Б, виннокислый калий-натрий, лимоннокислый калий) и углекислый калий.

Затем при постоянном помешивании влить порциями раствор меди в щелочной раствор. Далее приготовить в отдельной посуде растворы стабилизирующих добавок этилендиамина (десятипроцентный раствор), диэтилдитиокарбоната (10 грамм на литр), железистосинеродистого калия (10 грамм на литр), серноватистокислого натрия (10 грамм на литр) и вводить эти компоненты в приготовленный раствор.

А формалин рекомендуется вводить в раствор за 10 — 15 минут но начала работы. Следует учесть, что в процессе работы, из растворов расходуется медь, формалин, щёлочь. А комплексообразующие вещества почти не расходуются, а только лишь уносятся при вытаскивании омеднённых деталей из ванны. И при соблюдении всех правил работы, все перечисленные растворы служат до двух месяцев.

Химическое никелирование.

Главным преимуществом при нанесении никелевого покрытия химическим путём, является однородная толщина никелевого покрытия, независимо от формы детали. Причём это свойство характерно для всех процессов покрытия металла без применения электрического тока.

К тому же особенность химического покрытия никелем, является непрерывное осаждение слоя, и это способствует образованию покрытий практически любой толщины. Растворы предназначенные для химического покрытия никелем деталей, в основном состоят из соли никеля, гипофосфита натрия и добавочных компонентов. Но основой растворов являются соли никеля и гипофосфат натрия.

Причём для химического никелирования применяют как щелочные, так и кислые растворы. В качестве солей никеля применяют чаще всего хлорид или сульфат никеля, и относительно малой концентрации (примерно 5 грамм на литр). А содержание гипофосфита примерно 10 — 30 грамм на литр. Добавки добавляются в виде комплексообразующих соединений, которые ускоряют осаждение никеля на деталях, и стабилизаторов, которые препятствуют разложению электролита.

Как комплексообразующие соединения используются лимонная, молочная и аминоуксусная кислота. А для стабилизации предназначены в основном соединения свинца, тиомочевина, тиосульфат и т.п. В таблице слева показаны несколько растворов для химического покрытия никелем.

Самый первый раствор (под номером 1) предназначается для покрытия никелем стальных, медных и латунных деталей. Значение рН этого раствора должно быть =5. А рабочая температура раствора составляет аж 95 градусов. После очистки и обезжиривания, детали погружаются в раствор и никелируются примерно от трёх до пяти часов, время зависит от того, насколько толстое покрытие нужно получить.
Раствор под номером 2 используют при температуре немного ниже (90 градусов). Детали выдерживают в растворе примерно от 1 до 3 часов. А значение рН = 8 — 9, и такое значение можно достигнуть добавкой водного аммиака, в небольшом количестве. После нанесения никеля на детали, они промываются в проточной воде, и при желании их можно осторожно отполировать.
Раствор под номером 3 кислый, и он лучше всего работает при значении рН равном 4,3 — 4,8. А его рабочая температура составляет 85 — 90 градусов и она должна поддерживаться в течении всего процесса покрытия деталей никелем. Для регулировки значения числа рН можно использовать разбавленный пятипроцентный раствор едкого натра.

Чтобы приготовить третий раствор, нужно дистиллированную воду нагреть до 60-ти градусов, затем растворить в ней ацетат натрия, после этого растворить сульфат никеля и добавить молочную кислоту, которая перед этим была нейтрализована едким натром до значения рН равного 3,5 — 4. Далее ванна с раствором нагревается до 85 градусов и в неё добавляют гипофосфит натрия. И только после этого можно начинать никелирование.

Ещё следует обратить внимание в таблице вот на что: концентрация тиомочевины очень маленькая, и в условиях большинства мастерских нет возможности такого точного взвешивания (с точностью долей грамма, хотя смотря какие весы). И избыток тиомочевины может привести к полной задержке процесса нанесения никеля. Поэтому стоит всё же отказаться от этого стабилизатора и готовить раствор без него.

4. Раствор под номером 4 щелочной. Чтобы его приготовить, нужно в нагретой до 60-ти градусов дистиллированной воде, растворить цитрат натрия, затем хлориды никеля и аммония. Затем, чтобы достичь значения рН равного 8 — 9, добавляют небольшими порциями раствор аммиака. При этом раствор меняет цвет с зеленоватого на голубой. Далее раствор подогревают до 80-ти градусов и при помешивании добавляют гипофосфит — после этого раствор готов к работе.

Следует учитывать, что при понижении температуры менее 80-ти градусов, эффективность данного раствора резко падает. А при поддержании температуры в 80 градусов, и выдержке деталей в растворе в течении часа, получают слой никеля равный примерно 10 — 20 мкм.

Если есть желание получить более толстые слои, тогда следует повысить температуру раствора до 95-ти градусов, но при этом стабильность раствора снижается. И в определённый момент может наступить внезапное разложение раствора, это подтверждается появлением на дне и стенках ванны чёрного порошка. И такой раствор уже не пригоден для дальнейшей работы.

Если есть необходимость никелирования крупногабаритных деталей, или деталей в больших количествах, тогда следует сделать более объёмные ёмкости из нержавеющей стали. Если же нужно покрыть никелем мелкие детали и в небольшом количестве, то тогда подойдут различные бытовые стеклянные, фарфоровые и даже эмалированные сосуды.

И лучшим способом нагрева таких ёмкостей является водяная рубашка. Например можно сделать так: опустить стеклянный сосуд на 5 литров в эмалированный десятилитровый бак (или кастрюлю) с водой. Кастрюлю ставим на плиту и доводим воду в ней до кипения (то есть ста градусов). При этом в стеклянном сосуде можно достичь температуры в 83 — 85 градусов, и такая температура уже вполне достаточна для большинства растворов, предназначенных для химического никелирования.

При этом учитывается, что высокая температура и сильное выделение газа на поверхности изделий, легко обнаруживается по сильно неприятному запаху, который естественно не добавляет здоровья обслуживающему персоналу. Поэтому становится очевидным, что вытяжка, которая располагается прямо над рабочей ванной, просто необходима.

И последнее. Стальные детали покрываются никелем достаточно легко, без каких либо затруднений. А на латунных или медных деталях, покрытие никелем начинается после их кратковременного контакта с менее благородным металлом, например с железом или алюминием. Кстати, для покрытия никелем алюминиевых сплавов, обычно применяются щелочные растворы, например раствор под номером 4 (см. таблицу и описание выше).

И ещё: если поверхность стенок сосуда или ванны не очень гладкая (полированная) и имеет различные риски и царапины, то на таких стенках могут оседать мелкие частицы никеля. И перед тем, как такой сосуд будет использоваться в следующий раз, необходимо удалить осевшие частицы никеля на стенках (чтобы избежать проблем при последующей работе).

Для этого поверхность стенок сосуда смачивается азотной кислотой (там где частицы никеля) и частицы растворяются в кислоте. После этого сосуд хорошо промывается проточной водой.

Химическое хромирование.

Отполированные детали из стали, меди и латуни химически покрывают хромом в растворе состоящем из: хлористого хрома (всего 1 грамм на литр), фтористый хром (14 грамм на л.), гипофосфит натрия (7 гр. на литр), лимоннокислый натрий (7 г.л.), уксусная кислота ледяная (10 г.л.), и двадцати процентный раствор едкого натра.

Рабочая температура раствора составляет около 80-ти градусов. Перед погружением в ванну, детали очищаются, промываются и обезжириваются, далее подвешиваются и металлизируются в течении 3 — 8 часов. Перед химическим нанесением хрома на стальные детали, очень желательно их сначала химически покрыть медью. От этого хромированная деталь будет более устойчива к коррозии, да и качество покрытия будет лучше.

Покрытие деталей методом распыления.

Выше мы рассмотрели способы нанесения меди, никеля и хрома проверенными годами способами, которые много лет использовались при производстве мотоциклов, автомобилей, инструментов и других изделий.

Но технический процесс не стоит на месте и сейчас уже начали появляться различные современные установки для покрытий, которые наносятся методом распыления, специальными распылителями (системы WVS). Процесс покрытия капота машины таким способом показан на видеоролике под статьёй.

Как функциональный способ (о котором в начале статьи) и как способ восстановления размеров изношенных деталей, способ напыления деталей хромом конечно же не подойдёт. Ведь из всех покрытий (почти из всех, кроме керонайта и никасиля) нет ничего прочнее и износоустойчивее гальванического хрома (примером служат хромированные поршневые кольца).

Но вот для покрытия различных деталей, выполняющих чисто декоративные функции, современный метод хромирования методом распыления вполне подойдёт. К тому же у него есть ряд преимуществ перед традиционными способами покрытия хромом, (которые были описаны выше).

У такого способа нет ограничений по размеру детали, ведь не стоит переживать, влезет ли деталь в ванну или нет, так как ванна не нужна.
Отпадает необходимость поиска химических компонентов, которые бывает не так то просто купить.
Можно выбрать нужный оттенок покрытия из множества оттенков.
Это производство не такое вредное, как гальваническое или химическое.
Можно покрывать детали любых форм и размеров (так же как и краской) и для сложных деталей не нужно делать специальные оправки.
Полученное покрытие в несколько раз дешевле, чем при гальваническом способе нанесения хрома.
Возможность покрытия таких материалов, на которые нельзя, или очень трудно нанести хром другими способами.
Не нужно решать сложные вопросы (выбивать разрешение) по организации производства, так как оно не такое вредное как гальваника.

Ниже будет кратко описана подготовка деталей (этапы работ). Детали подготавливаются примерно так же как и перед покраской обычными лакокрасочными составами, то есть удаляется грязь, коррозия, царапины и т.д. Затем наносится с помощью обычного распылителя адгезионный слой — специальный грунт, в два-три слоя. Далее деталь матуется с применением 600 — 800 наждачной бумаги и с использованием дистиллированной воды.

Затем деталь отмывается дистиллированной водой и наносится специальный активатор. После этого сразу наносится подготовленный состав химических реагентов, которые на этом этапе придают уже блестящее глянцевое покрытие. После этого деталь опять промывается дистиллированной водой.

Остаётся защитить блестящее покрытие специальным лаком, который наносится на поверхность, и при этом можно подобрать лак с необходимым оттенком. Все реагенты продаются в виде концентратов и разбавляются в нужной пропорции, которая указана в инструкции.

Стоимость реагентов вместе с пистолетом примерно 380 — 400 евро. А портативная установка для напыления, может стоить примерно 1700 евро. Но профессиональные установки (с большими объёмами) могут стоить примерно 4000 евро, а некоторые ещё дороже (например установка Devil стоит 5000 евро — показана на фото слева).

К тому же профессиональные установки могут оснащаться двойным пистолетом (385 евро) как на фото, который более экономичен.

Вообще подробно описать такие установки в пределах одной статьи нереально, и заинтересованные люди могут зайти на специальные сайты продажники такого оборудования и подробно ознакомиться с многими моделями и их ценами. К тому же технический процесс с каждым днём развивается, и с каждым месяцем появляется что-то новенькое и более совершенное.

Вот вроде бы и всё. Надеюсь данная статья будет кому то полезна, и каждый выберет для себя метод хромирования деталей, наиболее подходящий для своих возможностей и своей мастерской, удачи всем.

suvorov-castom.ru

Ванна для хромирования

Главная » Автотюнинг » Ванна для хромирования

Можно ли осуществить хромирование в домашних условиях? Ответ на этот вопрос довольно неоднозначный, так как данный процесс сопряжен со многими трудностями, решить которые можно только обладая знаниями в области химии и технологии хромирования.

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.

Оформление деталей кузова машины хромом

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 (CrO3), 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.

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.

Гальванические ванны для омеднения или никелирования

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/дм2, 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.

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.

Хромирование материала в среде электролита

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.

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.

Самостоятельная металлизация хромом

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.

tutmet.ru

Хромирование своими руками в домашних условиях: технология, видео

Элементы, покрытые слоем хрома, как правило, используются для улучшения дизайна автомобилей и мотоциклов. Стоимость таких деталей, изготовленных в производственных условиях, достаточно высока, а между тем вполне возможно хромирование в домашних условиях. Нанося хром на поверхность различных изделий своими руками, можно сэкономить значительные финансовые средства.

Соблюдение технологии позволят получать хромированные поверхности хорошего качества и в домашних условиях

Интерес к выполнению хромирования различных деталей своими руками в домашних условиях проявляют многие мастера, которым не безразличен внешний вид их транспортного средства. В технологии хромирования в домашних условиях можно выделить много нюансов. Кроме того, она требует строгого соблюдения последовательности всех своих этапов.

Подготовка к процедуре

Чтобы выполнить хромирование в домашних условиях, необходимо провести определенную подготовку. В первую очередь следует правильно выбрать помещение (желательно нежилое). Кроме того, перед выполнением хромирования надо обязательно:

обеспечить вентиляцию помещения, в котором будет выполняться технологическая операция (при этом желательно, чтобы такая вентиляция была не естественной, а принудительной);
найти средства, обеспечивающие личную безопасность (респиратор, защитные очки, плотные резиновые перчатки и фартук);
решить вопрос о том, как будут утилизироваться отходы технологического процесса.

Самодельную ванну для хромирования можно сделать из толстого винпласта

Конструкция установки для хромирования

Для хромирования в домашних условиях можно изготовить устройство, состоящее из следующих элементов:

контейнера, в котором будет устанавливаться емкость для выполнения хромирования;
самой емкости, в качестве которой можно использовать стеклянную банку объемом 3 литра;
деревянного ящика с утепленными стенками, способствующего качественному протеканию процесса электролиза (в качестве утеплительных элементов стенок такого ящика, который должен обладать эффектом термоса, можно использовать стеклоткань, песок, минеральную вату или стекловату);
нагревательного элемента, в роли которого может выступить обычный ТЭН соответствующей мощности;
устройства, при помощи которого можно измерять температуру (лучше всего использовать контактный термометр, позволяющий автоматизировать технологический процесс);
герметизирующей крышки, которую лучше изготовить из древесной плиты или влагоустойчивой фанеры;
проводов, при помощи которых обрабатываемое изделие подключается к минусовому контакту источника электрического тока, а анод, также погружаемый в электролитический раствор, – к плюсовому (провод, подсоединяемый к обрабатываемому изделию, лучше всего оснастить зажимом типа «крокодил»: подключать его в таком случае будет значительно удобнее).

Схема установки для хромирования

В комплект своего набора для хромирования необходимо включить и специальный кронштейн для подвешивания обрабатываемой детали в электролите. Использовать такой кронштейн необходимо для того, чтобы поверхность изделия покрывалась слоем хрома равномерно со всех сторон.

Требования к источнику питания

Покрытие поверхности изделий слоем хрома, в том числе и хромирование деталей в домашних условиях, предполагает использование источника постоянного тока. Электрическая схема самодельного устройства для хромирования должна удовлетворять нижеперечисленным требованиям.

Источник тока, которым оснащается набор для хромирования, должен иметь возможность регулировки выходного напряжения. В простейшем исполнении в качестве такого регулировочного устройства может быть использован обычный реостат.
Сечение проводов, при помощи которых анод и катод соединяются с источником тока, подбирается по максимальной силе тока. Так, оборудование, используемое для хромирования изделий небольшого размера, должно оснащаться проводами, сечение которых составляет не менее 2,5 мм2.
Если бытовой аппарат для хромирования предполагает использование не обычного термометра, а терморегулятора, то для корректного использования такого измерительного устройства необходимо собрать соответствующую электронную схему.

Схема терморегулятора

Состав электролита и правила его приготовления

В том случае, если вы решили нанести на поверхность изделия слой хрома своими руками, важно не только собрать соответствующее оборудование, но и правильно приготовить электролитический раствор. В состав такого раствора для хромирования металла входят следующие компоненты:

хромовый ангидрид (CrO3) – 250 г/л;
серная кислота (h4SO4) – 2,5 г/л.

Эти компоненты смешиваются с водой.

После смешивания ареометром проверяют плотность раствора, по которой можно судить о содержании хромового ангидрида

Существуют определенные правила приготовления электролитического раствора, которые заключаются в следующем.

Емкость, в которой готовится электролит, наполовину наполняется водой. В том случае, если используется не дистиллированная, а обычная вода, ее следует прокипятить и дать ей отстояться. Температура воды, в которую добавляются остальные компоненты, должна составлять порядка 60°.
После того как вода подготовлена и подогрета до требуемой температуры, в нее засыпают хромовый ангидрид и размешивают полученную смесь до полного его растворения.
Если объем раствора уменьшился, в него необходимо долить воды.
В полученный раствор заливают серную кислоту. При этом следует иметь в виду, что приведенные выше значения содержания h4SO4 в растворе актуальны для кислоты, обладающей удельной плотностью 1,84.
После того как электролит готов, его необходимо «проработать». Через него в течение 3,5 часов пропускается электрический ток, сила которого рассчитывается по следующей формуле: 6,5 А на каждый литр раствора. Зная технические характеристики используемого источника тока, можно без проблем определить требуемый объем электролита. Если все действия по «проработке» электролитического раствора выполнены правильно, то его цвет изменится на темно-коричневый.
Электролитическому раствору, при помощи которого будет выполняться хромирование деталей своими руками, необходимо дать отстояться в прохладном помещении в течение суток.

Как подготовить обрабатываемое изделие

От того, насколько правильно и тщательно подготовлена хромируемая поверхность, зависят качество и долговечность нанесенного на нее покрытия. Пока готовый электролитический раствор отстаивается, можно заняться подготовкой изделия, которая заключается в выполнении определенного перечня действий.

Очистка

В процессе очистки с обрабатываемой перед хромированием детали удаляются не только следы грязи, но и остатки старой краски, ржавчина, а также любые другие инородные слои. Инструменты и приспособления, используемые для очистки, выбираются в зависимости от того, насколько сильно загрязнена поверхность. Для выполнения такой процедуры, в частности, может применяться как обычная наждачная бумага, так и шлифовальная машинка.

Обезжиривание

Технология хромирования в производственных или в домашних условиях предполагает обязательное обезжиривание обрабатываемой поверхности. От качества выполнения этой процедуры также зависят характеристики наносимого хромового покрытия.

Для обезжиривания, как правило, готовится специальный раствор, который и позволяет выполнить эту процедуру максимально качественно. Наиболее популярный из таких водных растворов включает следующие компоненты:

гидроокись натрия – 150 г/л;
силикатный клей – 5 г/л;
кальцинированную соду – 50 г/л.

Раствор нагревают до температуры 80–90° и выдерживают в нем изделие в течение 20 минут. Если поверхность обрабатываемой детали отличается высокой сложностью или сильно загрязнена, то время выдержки в обезжиривающем растворе может быть увеличено до 1 часа.

Как проходит хромирование

После того как все подготовительные работы выполнены, возникает естественный вопрос: как хромировать деталь правильно? В первую очередь необходимо нагреть электролитический раствор до требуемой температуры (53±2°) и поддерживать ее на протяжении всего процесса обработки. После этого изделие помещают в электролит, в котором уже должен находиться анод. Спустя некоторое время, в течение которого температура изделия сравняется с температурой электролитического раствора, на анод и изделие подается электрическое напряжение.

Для равномерного покрытия поверхности хромом необходимо правильно расположить обрабатываемую деталь и внутренний анод

После окончания хромирования изделие извлекают из электролита и помещают в нагревательную печь, где в течение 2,5 часов подвергают термической обработке. Это необходимо для того, чтобы не только улучшить сцепление слоя хрома с поверхностью основного металла, но и увеличить твердость покрытия.

Чтобы выполнить декоративное хромирование максимально качественно, важно изучить теоретический материал и узнать особенности проведения такого процесса (например, по видео), а также ответственно подойти ко всем этапам подготовки детали и электролитического раствора.

Лучше всего перед обработкой изделия выполнить хромирование опытного образца, чтобы отработать все нюансы технологического процесса.

Длительность хромирования и плотность тока оказывают влияние на толщину готового покрытия

Дефекты хромового покрытия и причины их возникновения

Выполняя хромирование своими руками, многие домашние мастера сталкиваются с наиболее типичными дефектами нанесенного покрытия, которые могут возникать по различным причинам.

1. На покрытии есть блеск, но он неравномерный.

Сила тока, подаваемого на изделие и анод, слишком велика.
Температура электролитического раствора не доведена до требуемого значения.

2. Блеск на нанесенном покрытии вообще отсутствует.

В электролитическом растворе слишком много или не хватает хромового ангидрида.
Превышен номинал рабочего тока.
Количество серной кислоты в растворе недостаточное.

3. На хромированной поверхности выступили коричневые пятна.

В электролитическом растворе превышено количество хромового ангидрида.
В растворе для хромирования не хватает серной кислоты.

4. На нанесенном покрытии заметны мелкие раковины.

Обработанная поверхность была недостаточно качественно подготовлена.
При обработке в растворе с поверхности не удаляется водород. Чтобы решить такую проблему, следует изменить схему размещения изделия в растворе и метод его последующей просушки.

5. Хромовое покрытие характеризуется неравномерностью.

Сила рабочего тока превышена.

6. Нанесенное покрытие получилось слишком мягким.

Сила рабочего тока занижена.
Температура электролитического раствора выше требуемого значения.

7. Нанесенное покрытие отслаивается.

Напряжение, подаваемое на анод и катод, нестабильно.
Поверхность обрабатываемого изделия была недостаточно хорошо обезжирена.
Температура электролита в процессе обработки снизилась.

Таким образом, чтобы наносить слой хрома на изделия своими руками, недостаточно просто собрать свой гальванический аппарат и изучить теоретическую базу, важно также учесть множество нюансов, напрямую влияющих на качество готового покрытия. Поэтому важно знать не только о том, как выполнять хромирование, но и о том, как сделать так, чтобы формируемое хромовое покрытие отличалось гарантированным качеством.

Нюансы технологии

Помещение для выполнения хромирования своими руками в домашних условиях должно быть не только нежилым, но и достаточно просторным.

При выполнении подготовительных мероприятий надо учитывать следующие нюансы.

Полировка изделия, выполняемая перед его хромированием, должна быть максимально качественной.
Все применяемые в процессе хромирования химические реагенты должны отмеряться в точных количествах.
Для приготовления электролита необходимо использовать только химически чистую серную кислоту, а вот с нахождением и приобретением хромового ангидрида вопрос придется решать отдельно, так как в свободной продаже его не найти.

Хромовый ангидрид – реактив в виде красно-фиолетовых кристаллов. Расплывается на воздухе, гигроскопичен, очень сильный окислитель

Для хромирования надо подобрать источник постоянного тока, мощности которого будет достаточно для того, чтобы обрабатывать изделия различного размера. Естественно, емкость для электролита должна быть достаточного объема.

Чтобы слой хрома, нанесенный на изделие своими руками, был качественным, необходимо строго придерживаться технологических рекомендаций и внимательно следить за всеми рабочими параметрами процесса.

met-all.org

Как выполнить гальваническое хромирование в домашних условиях?

Использование гальваники в производственном процессе необходимо для того, чтобы обеспечить защиту металлических деталей от цементации и появления ржавчины. Гальваническое хромирование – это, по сути, осадок. Он должен иметь достаточно высокую плотность и мелкозернистую структуру.

Сложность процесса связана с подбором электролита, плотности тока и температуры воды. Такой слой надежно защищает обработанные предметы от повреждений и действия химических веществ, не тускнеет под воздействием сильного нагревания.

Особенности хромового покрытия и его преимущества

Особенность хрома в быстром растворении в соляной и серной кислотах, нагретых до высоких температур, но он не растворяется в растворах кислот серной и азотной. Полученный слой, созданный путем гальванического хромирования, имеет положительный потенциал. С этим связана необходимость сохранять его в целости, обеспечивая отсутствие трещин и царапин. В противном случае он не даст электрохимической защиты изделию от ржавчины.

Процесс металлизации хромом дает возможность добиться качественного устранения небольших повреждений на поверхности. Используя гальванику и имея необходимое оборудование, осуществить все операции можно даже в домашних условиях.

Нанесение декоративного слоя в виде осадка хрома, возможно, с применением электрического тока. В результате хромирования на поверхности металлического изделия остается защитная пленка, усиливающая структуру металла.

Плюсы и минусы хромового покрытия

Гальваническое покрытие хромом может быть осуществлено и на поверхности изделий из пластика. Важно точно соблюдать температуру раствора и плотность тока. Так, например, для нанесения защитного и декоративного слоя потребуется показатель тока от 15 до 25 А/дм2 при температуре от 320 до 325 К, для повышения износостойкости деталей необходимо 30-50 А/дм2 и 330 К, для молочного покрытия из хрома – 25-35 А/дм2 и 335 Кельвин.

Порядок работ

Правильно выполненная работа гарантирует качественный результат, и полученный слой может продержаться на поверхности деталей долгие годы. Гальваническое покрытие с использованием хрома – это процесс, который можно разделить на несколько важных этапов, требующих строгого соблюдения последовательности:

Очистку. Первым делом поверхность, но которую будет наноситься состав, необходимо тщательным образом очистить от всех имеющихся загрязнений. Для этого используют бумагу с абразивным покрытием из крошки разного размера.
Тонкую очистку, выполняемую с использованием специальных растворов.
Обезжиривание. Особенность данного этапа в том, что все манипуляции проводятся в зависимости от того, на какой именно металл будет наноситься состав с помощью гальваники. В любом случае обезжирить поверхность требуется с особой тщательностью, иначе состав не будет держаться.
Подготовленное изделие опускают в ванну, в которой находится раствор, содержащий хром и дополнительные элементы. В этот момент важно следить за показаниями градусника.
Теперь наступило время подключения тока. Строгое соблюдение показателей его плотности обеспечит надежное покрытие.

Чтобы приготовить электролит, требуются куски хромового ангидрида, которые опускают в ванну с горячей водой и при постоянном помешивании полностью растворяют. При приготовлении электролита невозможно обойтись без концентрированной серной кислоты, но кроме нее в состав раствора входят посторонние металлы и хлор. Не допускается примесь азотной кислоты.

Хромирование с использованием гальваники в домашних условиях

Нанесение защитного слоя с помощью гальваники и хрома – процесс электрохимический. В ходе такой обработки происходит нанесения слоя хрома на поверхность различных деталей. Выполнение подобных работ в домашних условиях недопустимо и в нашей стране наказуемо. Это объясняется необходимостью использовать такие вещества, как серная кислота, что представляет особую опасность.

Кроме того, для выполнения всех работ в соответствии с требованиями потребуется приобрести оборудование, в состав которого входят несколько ванн, большое количество раствора, установка для получения тока требуемой плотности.

Процесс связан с выделением токсинов, что создает дополнительную угрозу для здоровья человека и окружающей среды.

Нужные приборы

Тем не менее, многие современные предприниматели имеют возможность открывать небольшие мастерские и цеха, в которых с успехом выполняют работы по нанесению хромового слоя на автомобильные диски, детали для мотоциклов, декоративные украшения, выполненные из различных материалов. Подобное производство практически в домашних условиях требует немалых материальных затрат, но считается вполне оправданным.

Необходимое оборудование:

пластиковая ванна гальваническая;
12-вольтовый выпрямитель на 50 ампер;
нагреватель, который максимально устойчив к воздействию кислоты;
термометр для измерения температуры жидкости.

Для промывания деталей понадобятся еще несколько емкостей такого же объема.

Выпрямитель

Если работа будет осуществляться в домашних условиях, то для обработки изделий больших размеров необходимо приобрести и установить довольно мощный выпрямитель. Все используемое оборудование должно соответствовать требованиям качества и стандарта для безопасного выполнения работ.

Выбирая оборудование для создания блестящей поверхности, важно уделить внимание качеству и параметрам выпрямителя. Плотность тока, которая потребуется для хромирования различных деталей для мотоциклов и автомобилей, составляет от 15 до 25 ампер на квадратный дециметр. Устройство с меньшими показателями, которое можно использовать в домашних условиях, обеспечит нанесение защитной хромовой пленки на деревянные детали, ручки машин, отделку магнитофона, полоски на дверях или приборной доске.

Нагреватель

Такое оборудование, как нагреватель, может заменить мощный ТЭН. Его установка в домашних условиях не составит труда. Сложность заключается в том, что он не может быть устойчив к кислоте. Поэтому при работе с ним требуется строгое соблюдение правил безопасности.

Измерять уровень нагрева воды можно с помощью обычного термометра, который имеет деления от единицы до сотни. Требуемые значения 300-350 К соответствуют 45-50°C. Для работы в домашних условиях такого прибора вполне достаточно. Сложнее всего удержать показания и, соответственно, уровень нагрева жидкости на должном уровне.

Реактивы

Для выполнения работ понадобятся реактивы, чтобы создать электролит.

Гальваника даже в домашних условиях невозможна без наличия таких важных составляющих деталей, как катод и анод.

В качестве катода используют пластину, сделанную из свинца, которая немого превышает по своим параметрам размеры обрабатываемых деталей. К этому элементу подключается анод. Это должно быть сделано так, чтобы он оставался подвешенным и не касался ни стенок ванны, ни катода.

Правильный подход

Для получения в домашних условиях качественной хромировки требуется соблюдение пропорций при создании электролита. Важно придерживаться установленного уровня нагрева воды и использовать только чистую, концентрированную серную кислоту. Подготовив все оборудование и нагрев жидкость до 80°C, нужно развести в ней хромовый ангидрид, а после его полного растворения тонкой струйкой ввести серную кислоту.

Для хромирования деталей в домашних условиях важно обеспечить поддержание стабильных показателей нагрева воды и плотности тока. Малейшее отклонение от установленных величин приведет к нарушению технологии и получению некачественного покрытия.

После нанесения необходимого слоя на изделие требуется отключить все оборудование, а деталь с хромированной поверхностью осторожно поместить в ванну с чистой, желательно дистиллированной водой. Описанную процедуру повторяют от 3 до 5 раз, но необходимо каждый раз использовать новую чистую воду, в которую опускают деталь.

Начиная подготовку к процессу хромирования вне производства, необходимо подготовить все условия для работы. В первую очередь — это касается слива использованной воды. Оксид хрома чрезвычайно опасен!

kraska.guru

Хромирование в домашних условиях

1 – стеклянная емкость (банка). 2 – анод (или аноды). 3 – хромируемая деталь (катод). 4 – раствор электролита.

Вот такая практическая тема в июльском столе заказов, а озвучит нам ее dr_axon : Хромирование. Вот нравится, когда на машинах-мотоциклах много всяких таких блестючих штук. А можно все это делать в домашних условиях, или обязательно нужны мощности промышленных предприятий?

Электрохимический процесс покрытия деталей в гальванической ванне, заполненной, например, разбавленным сульфатным электролитом. В качестве емкости подойдет стеклянная банка, электролит следующего состава: СrO3 – 150 г/л, h4SO4 – 1,5 г/л. Готовить на дистиллированной воде. Воду нагревать до 70 °С и в 2/3 объема растворяют СrO3. Затем доливают воду и перемешивают. Проводят анализ раствора на содержание в нем ионов SO4, в двуокиси хрома они присутствуют в виде примесей. После добавления необходимого количества h4SO4 электролит нужно проработать при t = 45-50 °С. Катодная плотность тока от 4 до 6 а/дм2. Время 4-6 часов – вполне достаточно для накопления в растворе ионов Сr. Электролит меняет цвет от темно-красного до темно-коричневого. Катод – стальная пластинка. Анод – из свинца. Затем идет процесс отстаивания. К пробному хромированию приступают через сутки. Электролит нагревают до 50 °С и выдерживают при этой температуре 3 часа. Затем завешивают пробную латунную деталь под током. Через час проверяют качество покрытия.

Кристаллики должны быть блестящими, а механические свойства таковы, что инструмент из режущей стали не оставляет следов. Если покрытие мягкое, то нужно провести дополнительную проработку в течение 2-х часов, с пробным хромированием. После хромирования детали подлежат обязательному кипячению в течение 1-1,5 часов в большом объеме воды. Затем 3 часа в сушильном шкафу при t = 130°С. Затем следует шлифование.

Аноды из сплава: Pb = 81-86%, Sn = 10-15%, Sb = 4% или чисто свинцовые. Во избежание окисления, аноды лучше опустить в подогретую воду и хранить до сборки приспособления. Если этого не было сделано, то с поверхности анодов нужно удалить корку, опустив их на 40 минут в электролит следующего состава: 100 г/л сегнетовой соли и 80 г/л NaON. Затем протереть тряпочкой.

Занятия модельной гальванотехникой начните с изготовления ванны. Прежде всего подберите кастрюлю на 10 л и трехлитровую стеклянную банку. Емкости меньшего размера лучше не применять — это может усложнить регулировку параметров процесса, да и при приведенных величинах объема ванны хватает лишь для хромирования 6—8 гильз цилиндров.

Склеив из 1—1,5 мм фанеры корпус, соберите ванну согласно приведенному рисунку и закройте все фанерным кольцом. Работа над ванной заканчивается вытачиванием крышки кастрюли и монтажом на ней ТЭНов и контактного градусника. Теперь — электрооборудование. Для питания ванны можно использовать любой источник постоянного тока с подключенным на выходе электролитическим конденсатором 80 000 мкф X 25 В. Провода питания должны иметь сечение не меньше 2,5 мм2. Регулятором силы тока, заменяющим регулятор напряжения, может служить секционный реостат. Он включается последовательно с гальванической ванной и состоит из параллельных, включаемых однополюсными рубильниками секций. Каждая последующая имеет сопротивление вдвое больше предыдущей. Число таких секций 7—8.

На передней панели блока питания установите две розетки на 15 А, одну — нормальной полярности, другую — обратной. Это позволит быстро провести анодную обработку детали и перейти на хромирование простым переставлением вилки. Розетки с тремя выходами, чтобы не ошибиться в полярности (подключаются, конечно, только два гнезда).

Для поддержания постоянной температуры электролита ванна снабжается контактным градусником. Напрямую управлять работой ТЭНов он не может из-за больших токов, поэтому потребуется собрать несложное устройство, схема которого приведена на рисунках.

Электролитическая ванна:

1 —внутренний корпус (кастрюля объемом 10 л), 2 — корпус (фанера толщиной 1 — 1,5 мм), 3 — теплоизоляция (стеклоткань), 4 — теплоизолирующий слой (асбестовая крошка, песок, стекловата), 5 — трубчатый электронагреватель ТЭН, 6 — контактный градусник, 7 — трехлитровая стеклянная емкость (банка), 8-крышка (дельта-древесина).

Схема управляющего устройства.

Детали терморегулятора: транзисторы МП13 — МП16, МП39—МП42 (VТ1); 213—217 (VТ2) с любыми буквенными обозначениями; резисторы МЛТ-0,25, диод— Д226, Д202—Д205; реле —ТКЕ 52 ПОДГ или ОКН паспорт РФ4.530.810. Наладка терморегулятора: если при закорачивании точек 1—2 реле не срабатывает, соединяют эмиттер и коллектор VII. Включение реле указывает на неисправность или малый коэффициент усиления VТ1. В противном случае неисправен транзистор VТ2 или он имеет недостаточный коэффициент усиления. Собрав и наладив устройство ванны, можно приступать к приготовлению электролита. Для этого необходимо: — налить в банку чуть больше половины подготовленной дистиллированной воды, подогретой до 50°, — засыпать хромовый ангидрид и размешать, — долить воду до расчетного объема, — влить серную кислоту,

— проработать электролит 3—4 ч из расчета 6—8 А г/л.

Последняя операция нужна для накопления небольшого количества ионов Сr3 (2—4 г/л), присутствие которых благоприятно сказывается на процессе осаждения хрома.

СОСТАВЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Хромовый ангидрид — 250 г/л или 150 г/л Серная кислота — 2,5 г/л или 1,5 г/л

НЕ ЗАБЫВАЙТЕ О РЕЖИМАХ ХРОМИРОВАНИЯ!

Процесс хромирования в сильной степени зависит от температуры электролита и плотности тока. Оба фактора влияют на внешний вид и свойства покрытия, а также на выход хрома по току. Необходимо помнить, что с повышением температуры выход по току снижается; с повышением плотности тока выход по току возрастает; при более низких температурах и постоянной плотности тока получаются серые покрытия, а при повышенных — молочные. Практическим путем найден оптимальный режим хромирования: плотность тока 50—60 А/дм2 при температуре электролита 52° — 55° ±1°. Чтобы быть уверенным в работоспособности электролита, в приготовленной ванне можно покрыть несколько деталей, подобных по форме и размерам рабочим образцам. Подобрав режим и узнав выход по току простым замером размеров до и после хромирования, можно приступать к покрытию гильз.

По предложенной методике накладывают хром на стальные, бронзовые и латунные детали. Подготовка их заключается в промывке поверхностей, подлежащих хромированию, бензином и затем мылом (с помощью зубной щетки) в горячей воде, зарядке в оправку и размещении в ванне. После погружения в электролит нужно подождать 3—5 с и затем включить рабочий ток. Задержка нужна для того, чтобы деталь прогрелась. Одновременно происходит активирование поверхности деталей из латуни и меди, так как эти металлы хорошо травятся в электролите. Однако больше 5 с ждать не следует — в составе этих металлов есть цинк, присутствие которого в электролите недопустимо.

ХРОМИРУЕМ АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ

На процессах нанесения хрома на алюминиевые сплавы нужно остановиться особо. Выполнение таких покрытий всегда сопряжено с рядом трудностей. Прежде всего это необходимость предварительного нанесения промежуточного слоя. Сплавы алюминия, содержащие большое количество кремния (до 30%, сплавы марок АК12, АЛ25, АЛ26, САС-1), можно хромировать следующим образом:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ХРОМОВОГО АНГИДРИДА СгОа В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДЕЛЬНОГО ВЕСА РАСТВОРА

— промывка детали в бензине, — промывка в горячей воде со стиральным порошком или мылом, — обработка детали в растворе азотной и плавиковой кислот (отношение 5:1) в течение 15—20 с, — промывка в холодной воде, — установка детали на оправке и хромирование (загрузка в ванну под током!). Другое дело, если необходимо по¬крыть хромом сплав АК4-1. Его удается отхромировать только с помощью промежуточного слоя. К таким методам относятся: цинкатная обработка; по подслою никеля; через соль никеля; через анодную обработку детали в растворе фосфорной кислоты. Во всех случаях детали подготавливают следующим образом: — шлифование (и притирка); — очистка (удаление жировых отложений после шлифовки в бензине или трихлорэтилене, затем в щелочном растворе), — промывка в проточной холодной и теплой (50—60°) воде, — травление (для удаления частиц, оставшихся на поверхности после шлифовки и притирки, а также для улучшения подготовки поверхности детали к нанесению хрома). Для травления используется раст¬вор едкого натра (50 г/л), время обработки 10—30 с при температуре раствора 70—80°. Для травления сплавов алюминия, содержащих кремний и марганец, лучше использовать такой раствор, в весовых частях: азотная кислота (плотность 1,4)—3, плавиковая кислота (50%) — 1.

Время обработки деталей 30—60 с при температуре раствора 25—28°. После травления, если это гильза цилиндра, ее надо немедленно промыть в проточной воде и на 2—3 с опустить в раствор азотной кислоты (50%) с последующей промывкой водой.

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ

Цинкование

Алюминиевые изделия при комнатной температуре опускают на 2 мин в раствор (едкий натр 400 г/л, сернокислый цинк 120 г/л, соль Рошеля 5—10 г/л. Или: едкий натр 500 г/л, окись цинка 120—140 г/л) при постоянном его перемешивании. Покрытие, достаточно равномерное и имеет серый (иногда голубой) цвет. Если цинковое покрытие легло неравномерно, деталь опускают в стравливающий 50-процентный раствор азотной кислоты на 1—5 с и после промывки повторяют цинкование. Для магнийсодержащих сплавов алюминия двойное цинкование обязательно. Нанеся второй слой цинка, деталь промывают, заряжают в оправку и под током (без подачи напряжения цинк успевает частично раствориться в электролите, загрязняя его) устанавливают в ванне. Предварительно оправка с деталью погружается в стакан с водой, нагретой до температуры 60°. Процесс хромирования обычный.

Никелирование (химическое) Если цинк не ложится на алюминий (наиболее часто это происходит на сплаве АК4-1), можно попытаться нанести хром через никель. Порядок работы таков: — притирка поверхности, — обезжиривание, — травление 5—10 с в растворе азотной и плавиковой кислот, смешанных в соотношении 3:1, — никелирование. Последняя операция—в растворе следующего состава: сернокислый никель 30 г/л, гипофосфит натрия 10—12 г/л, уксуснокислый натрий 10—12 г/л, гликоколь — 30 г/л. Составляется он сначала без гипофосфита, который вводится перед никелированием (с гипофосфитом раствор долго не хранится). Температура раствора при никелировании 96—98°. Можно использовать раствор и без гликоколя, тогда температура должна быть снижена до 90°. За 30 мин на деталь осаждается слой никеля толщиной от 0,1 до 0,05 мм. Посуда для работ — только стеклянная или фарфоровая, так как никель осаждается на все металлы восьмой группы периодической таблицы. Хорошо поддаются никелированию латунь, бронза и другие медные сплавы. После осаждения никеля проводится термообработка для улучшения сцепления с основным металлом (200—250°, выдержка 1—1,5 ч). Затем деталь монтируется на оправке для хромирования и опускается на 15— 40 с в раствор 15% серной кислоты, где обрабатывается обратным током из расчета 0,5—1,5 А/дм2. Происходит активирование никеля, удаляется окисная пленка, и покрытие приобретает серый цвет. Кислота должна применяться только химически чистая (в самом крайнем случае аккумуляторная). Иначе никель приобретает черный цвет, и хром на такую поверхность никогда не ляжет. После этого оправку с деталью загружают в ванну хромирования. Вначале дают ток в два раза больший, затем в течение 10—12 мин его уменьшают до рабочего. Дефекты химического никелирования: — никелирование не происходит:т деталь не прогрелась, следует подождать некоторое время, — пятна на поверхности (характерно для АК4-1): плохая термообработка детали, нужно ее термообработать при 200—250° в течение 1,5—2 ч. Удаление никеля с алюминиевых сплавов можно производить в растворе азотной кислоты. Иногда в процессе никелирования происходит саморазряд — выпадение порошкообразного никеля. В этом случае раствор выливают, а посуду обрабатывают раствором азотной кислоты для удаления с ее поверхности никеля, который будет мешать осаждению на детали. Хотелось бы отметить, что никель-фосфор сам по себе обладает весьма интересными свойствами, не присущими хромовым покрытиям. Это равномерность слоя на поверхности деталей (после осаждения доводки не требуется); высокая твердость после термообработки (режим 400° в течение часа дает твердость покрытия НУ 850—950 и больше); низкий коэффициент трения по сравнению с хромом; очень незначительное расширение; высокий предел прочности при растяжении.

Никель-фосфор без дальнейшего нанесения хрома может использоваться не только как промежуточное покрытие на гильзах, но и как рабочее, снижающее трение и износ, для золотников и поршневых пальцев. После двух лет активной эксплуатации двигателя с деталями подобной отделки на них отсутствовала явная выработка, характерная для стальных каленых поверхностей.

Нанесение хрома через соль никеля Весь процесс сводится к следующему: — травление в растворе едкого натра (50 г/л, т=80°, 20 с), — промывка в проточной воде, — нанесение 1-го промежуточного слоя (хлористый никель, 1 мин), — стравливание промежуточного слоя в растворе азотной кислоты (раствор кислоты 50%, 1 мин), — нанесение 2-го промежуточного слоя (хлористый никель, 1 мин), — промывка водой, — травление (азотная кислота 50%, 15 с), — промывка в проточной воде,

— загрузка в ванну хромирования под током.

Нанесение хрома через анодную обработку Вместо промежуточных слоев можно выполнять анодную обработку в растворе 300—350 г/л фосфорной кислоты при температуре 26—30°, напряжении на зажимах 5—10 В и плотности тока 1,3 а/дм2. Ванну сле¬дует охлаждать. Для сплавов, содержащих медь и кремний, применяют раствор 1 50—200 г/л фосфорной кислоты. Режим — 35°, время обработки 5—15 мин.

После анодной обработки следует провести кратковременную катодную обработку в щелочной ванне, которая частично снимает оксидный слой. Как показали исследования, в процессе анодной обработки алюминиевых сплавов в фосфорной кислоте на деталях образуется шероховатая поверхность, которая способствует прочному сцеплению наносимого впоследствии покрытия.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, ОПРАВКИ

Хромирование гильзы

Для выполнения работ с гильзой цилиндра изготавливается оправка. Ее устройство понятно из приведенного рисунка, остановимся лишь на отдельных деталях. Анод — стальная шпилька; с одного ее конца на длине 50—60 мм наплавляется свинец с сурьмой (7—8%). Свинец протачивается по наружному диаметру до 6 мм (для гильз рабо¬чим 0 15 мм). С другой стороны шпильки нарезается резьба для фиксации провода.

Катодом служит кольцо с внутренним диаметром, на 0,5 мм превышающим внутренний размер гильзы. В него вчеканивается отрезок изолированного провода. Медные и латунные проводники лучше не использовать — электролит растворяет их, и контакт может быть нарушен.Перед монтажом оправки в ванне полезно проверить надежность контактов тестером.

Оправка для хромирования гильзы цилиндра: 1 — крышка (винипласт), 2 — верх¬няя часть оправки (фторопласт), 3 — нижняя часть оправки (фторо¬пласт), 4 — анод (сталь), 5 — катод, 6 — сквозное окно для прохода электролита, 7 — покрываемая гильза, 8 — насадка-изолятор.

Оправка для хромирования вала и поршневого пальца: 1 — анод, 2 — катод, 3 — коленвал, 4 — конусная оправка, 5 — поршневой палец.

Хромирование стальных деталей (коленвал, палец кривошипа, палец поршня, обоймы подшипников) Хромирование стальных деталей ведется по следующей технологии: — удаление жировых пятен с помощью бензина, — промывка в горячей воде с мылом, — обработка детали обратным током в течение 2—3 мин, — переключение в режим хромирования с током, в 2—2,5 раза большим расчетного, и постепенное снижение тока в течение 10—15 мин. Расчетный ток определяется пе¬ремножением площади хромируемой поверхности на ток процесса. Для стали последняя величина — 50 А/дм 2. При хромировании, например, посадочного места под коренной подшипник на коленвале двигателя КМД-2,5 расчетный ток будет равен 0,03 дм2Х50 А/дм 2= 1,5 А. Для хромирования пальца кривошипа понадобится новая оправка. Как и при обработке коленвала, все открытые участки поверхности закрываются клеем «АГО». Анод вытачивается из стали с последующей заливкой свинцом и расточкой отверстия под палец. Применение стальной детали объясняется необходимостью обеспечить надежный контакт — в свинце резьбовые соединения ненадежные. Расчеты токов аналогичны. Работа проводится в оправке вала с помощью специальной насадки.

Практически ничем не отличается хромирование подшипников. Единственное — для предохранения внутренней части детали ее заполняют солидолом или другой консистентной смазкой, которая после нанесения покрытия вымывается бензином.

Оправка для хромирования внешней обоймы шарикоподшипника: 1 — корпус оправки подшипника, 2 — шарикоподшипник, 3 — фигурная гайка, 4 — анод (свинец), 5 — центральная часть оправки для хромирования, 6 — катод (сталь), 7 —

крышка, 8 — сквозное окно для прохода электролита.

ДЕФЕКТЫ ХРОМИРОВАНИЯ И ИХ ПРИЧИНЫ

1. Хром не оседает на изделие: — плохой контакт у анода или катода, — мало сечение проводников, — на поверхности анода образовалась толстая пленка окислов (удаляется в растворе соляной кислоты), — мала плотность тока, — высока температура электролита, — мало расстояние между электродами, — избыток серной кислоты. 2. Покрытие отслаивается: — плохое обезжиривание поверхности, — нарушалась подача тока, — колебание температуры или плотности тока. 3. На поверхности хрома — кратеры, отверстия: — на поверхности детали задерживается водород — изменить подвеску так, чтобы газ свободно удалялся, — на поверхности основного металла имеется графит, — поверхность основного металла окислена, пориста. 4. На выступающих частях утолщенное покрытие: — повышенная плотность тока. 5. Покрытие жесткое, отслаивается: — мала плотность тока, повышена температура электролита, — в процессе хромирования изменялась температура электролита, — в процессе шлифования изделие перегрелось. 6. Хром не оседает вокруг отверстий детали: — большое выделение водорода — закрыть отверстия пробками из эбонита, — избыток серной кислоты. 7. На покрытии коричневые пятна: — нехватка серной кислоты, — избыток трехвалентного хроме (более 10 г/л) — выдержать ванну под током без деталей, увеличив поверхность анодов и уменьшив — катодов. 8. Мягкое «молочное» покрытие: — высока температура электролита, — мала плотность тока. 9. Покрытие матовое, неровное, трудно притирается: — нехватка хромового ангидрида, — велика плотность тока, — нехватка серной кислоты, — избыток трехвалентного хрома. 10. Покрытие пятнистое и матовое: — в процессе хромирования прерывалась подача тока, — изделие перед загрузкой было холодное. 11. В одних местах покрытие блестящее, в других матовое: — велика плотность тока, — низка температура электролита, — неодинакова плотность тока на выступающих и углубленных частях

детали.

Оправка для хромирования пальца кривошипа: 1 — коленвал (он же катод), 2 — сквозное окно для прохода электролита, 3 — анод, 4 — винт крепления крышки, 5 — детали оправки (фто¬ропласт).

Концентрация хромового ангидрида в электролите контролируется с помощью ареометра. Концентрацию же серной кислоты удается определять лишь, к сожалению, косвенно, по качеству покрытия. В процессе хромирования идет испарение электролита. В этих случаях доливают воду до нужного уровня. Делается это без установки деталей — возможно изменение температуры электролита.

После хромирования все изделия подвергают термообработке в течение 2—3 ч для удаления водорода, при температуре 150—170°. Все работы ведутся под вытяжным приспо¬соблением, в резиновых перчатках и в очках.

Есть один способ хромирования в домашних условиях, который не требует специальной ванны, очень компактен и позволяет контролировать качество поверхности уже в процессе хромирования. Речь идет о так называемой «гальванической кисти». Для ее изготовления понадобится щетина от обычной художественной или малярной кисти, пучок которой в диаметре будет составлять 2-2,5 см. Щетину плотно обматываем свинцовым проводом (сгодится и луженый медный) оставляя немного места для вставки в корпус. Корпус кисти изготовляется из оргстекла или аналогичного материала. Это пустотелый цилиндр или усеченный конус, с одного торца которого вставляется щетина, а на другом крепится диод Д303-Д305. Кроме того в корпусе есть отверстие, в которое заливается электролит.

Кроме этого нам нужен трансформатор на 12 вольт с током 0,8-1 А – пойдет китайский блок питания для мелких приемников. Плюс с трансформатора идет на анод диода, катод диода соединяется с обмоткой щетины. Минус – на зажим-крокодильчик, который будет крепиться на хромируемую деталь. (Кстати, в случае, если трансформатор заменить аккумулятором, то диод не нужен).

Перед хромированием детали обязательно нужно очистить и обезжирить. От качественности проведенной очистки полностью зависит качество покрытия. Итак, краску снимаем шкуркой, удаляем грязь, жир и ржавчину сначала механически, потом обезжириваем в растворе едкого натра (100-150 г), кальцинированной соды (40-50 г), канцелярского клея («жидкое стекло», силикатный клей – 3-5 г) на 1 литр воды. Обезжиривающий раствор нагревают до 80-100 градусов и, в зависимости от степени загрязненности, держим деталь от четверти часа до одного часа. Чем ровнее и чище поверхность, тем прочнее сцепка с покрытием.

Закрепив крокодильчик на детали, залив в кисть электролит, начинаем равномерно перемещать кисть по поверхности детали. Имейте в виду, что покрытие достаточной толщины получится, если пройтись по одному и тому же месту раз 20-25. Следите при этом за степенью расхода электролита и доливайте по мере расходования.

По окончании работ промойте деталь под проточной водой, отполируйте влажной тряпкой и снова промойте под водой. Просушите.

Вот рецепты электролитов в зависимости от задач (все в граммах!):

Электролит для меднения: Медный купорос (сернокислая медь) 200 Серная кислота 50

Этиловый спирт или фенол 1-2

Электролит для никелирования:

Сернокислый никель 70 Сернокислый натрий 40 Борная кислота 20

Хлористый натрий 5

Электролит для хромирования: Хромовый ангидрид 250

Серная кислота (уд. в. 1,84) 2,5

Электролит для цинкования: Сернокислый цинк 300 Сернокислый натрий 70 Алюминиевые квасцы 30

Борная кислота 20

Электролит для серебрения: Хлористое серебро свежеосажденное 3—15 Железосинеродистый калий 6—30

Сода кальцинированная 20—25

Электролит для золочения: Хлорное золото 2,65 Железосинеродистый калий 45—50

Сода кальцинированная 20—25

Приготовляется электролит так: в 200-300 мл дистиллированной воды растворяем первое по рецепту вещество, потом второе, третье… и доливаем раствор до 1 литра (все той же дист. водой). Храните электролиты в хорошо укупоренных бутылках с притертыми пробками. Да, и учтите, что иногда нужен промежуточный слой – например, чтобы никелировать сталь, нужно сначала покрыть ее тонким слоем меди. То же относится к бронзе.

ВОТ ТУТ еще много составов растворов кому нужно практически

Напомню вам еще информацию про технологии, вот например вспомните про Гидроразрыв Америки или Как напечатать себе печень. Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия - http://infoglaz.ru/?p=29683

masterok.livejournal.com

Оборудование для хромирования – что нужно для нанесения хрома

Хромирование является одним из наиболее распространенных способов защиты металлических изделий от коррозии, а также их декоративного оформления. На сегодняшний день существует несколько технологий осуществления такой процедуры, для реализации которых применяется различное оборудование для хромирования.

Хромированная своими руками клапанная крышка

Принцип работы

На современном рынке можно приобрести как зарубежное, так и отечественное оборудование для хромирования. Первое, хотя и является компактным, удобным и эффективным в работе, отличается достаточно высокой стоимостью. В комплект такого оборудования входят рабочий стенд, набор манометров, пульверизатор и пистолет, при помощи которого выполняют обдув обрабатываемого изделия. Отечественное оборудование, используемое для хромирования деталей, стоит значительно дешевле зарубежного, но не позволяет выполнять декоративную обработку (с его помощью можно только имитировать ее результаты).

Профессиональная установка для химического хромирования. Все органы управления и контроля удобно расположены на лицевой панели

Хромировка при использовании такого оборудования выполняется следующим образом.

Обрабатываемая поверхность перед хромированием очищается от лакокрасочных покрытий, любых загрязнений, шлифуется и обезжиривается.
Затем на нее наносится слой грунтовки.
Чтобы улучшить адгезию нанесенного грунта с металлом, последний можно подвергнуть термической обработке.
После этого на поверхность остывшего изделия при помощи пульверизатора наносится слой хрома.
Для защиты нанесенного в результате хромирования покрытия можно воспользоваться лаком или самоклеящейся пленкой.

Нанесенное таким образом покрытие не может обеспечить надежной защиты металла от коррозии. Эффективно решить эту задачу позволяет химическая металлизация, выполняемая с использованием специальных химических реагентов для хромирования. В результате этой процедуры формируется тонкой слой хрома, отличающийся высокими защитными свойствами.

Отличие псевдохромирования от настоящего

Самый простой способ хромирования, который нельзя считать полноценной металлизацией, подразумевает использование краски, содержащей не менее 75% хромовой пыли. Металлосодержащая краска наносится на поверхность холодного изделия (для этого применяют пульверизатор или обычную малярную кисть). Таким образом, создается своеобразный барьер, предохраняющий металл от коррозии. Результат такого хромирования, если оно правильно выполнено, может прослужить не менее пяти лет. Однако при повреждении покрытия коррозия затронет не только поверхность металла, но и его глубинные слои.

По-настоящему эффективная химическая металлизация предполагает применение:

специальной емкости, в которой протекают гальванические процессы;
электролита для хромирования;
источника постоянного электротока.

Данный набор приспособлений и расходных материалов является минимальным для проведения хромирования.

В полный комплекс оборудования для хромирования также входят ванны для обезжиривания и промывки, маслоотделитель и сушильные камеры

Нанесение хрома в производственных условиях

Алгоритм стандартной процедуры хромирования, выполняемого в производственных условиях, выглядит следующим образом.

Обрабатываемое изделие помещается в ванну, наполненную электролитическим раствором.
Затем оно подключается к плюсовому контакту источника электрического тока.
К отрицательному контакту источника тока подключается любая заготовка, изготовленная из хрома.
После того как электрический ток начнет поступать к заготовке из хрома, к изделию и в электролит, от заготовки начнут отделяться ионы хрома и двигаться по электролиту к обрабатываемой детали.
Оседая на ее поверхности и связываясь с ней на молекулярном уровне, ионы хрома формируют на ней надежный и очень долговечный защитный слой.

Промышленная ванна для хромирования

Химическая металлизация позволяет сформировать самое надежное покрытие, отличающееся высокими защитными свойствами. При помощи такой технологии на металлическую деталь может наноситься слой не только хрома, но также цинка, серебра, алюминия и других металлов.

Следует иметь в виду, что химическая металлизация сопровождается выделением вредных для здоровья химических веществ, поэтому, если вы соберетесь провести ее в домашних условиях, необходимо использовать только нежилые помещения. Естественно, не следует пренебрегать и личными средствами защиты. Чтобы обеспечить равномерную скорость протекания химической реакции, для самостоятельного выполнения химической металлизации необходимо правильно подобрать источник постоянного электрического тока.

Технология термохимической металлизации

По технологии термохимической металлизации в недалеком прошлом выполняли золочение металла. Суть такой технологии, применение которой позволяет наносить на поверхность изделия покрытия не только из золота, но и из других металлов, заключается в следующем.

На металл наносится специальный состав, состоящий из металлической пыли и связующего вещества, изготовленного на основе древесных смол.
После того как нанесенный слой полностью высохнет, изделие помещается в муфельную печь.
Под воздействием высокой температуры, создаваемой внутри печи, связующий состав выгорает, а металлическая пыль плавится, формируя тонкий защитный слой.

Нанесение состава на изделие производится стандартным покрасочным оборудованием

На сегодняшний день существует несколько вариаций такой технологии. Первая из них заключается в том, что слой металла наносится под высоким давлением, при этом само изделие находится в нагретой до требуемой температуры печи. Другой вариант металлизации предполагает, что слой металла предварительно напыляют на обрабатываемую поверхность, а затем изделие обжигают в печи.

Активно используется и более упрощенный, домашний вариант такой технологии:

Сначала изделие покрывается слоем металлической пыли.
При помощи фена металлическая пыль на поверхности изделия расплавляется, формируя тонкое покрытие.
Чтобы сделать покрытие более ровным и гладким, а также равномерным по толщине, его подвергают шлифовке и последующей полировке.

Тщательно отполированное покрытие не уступит по внешнему виду заводской хромировке

Для применения такого метода металлизации потребуются следующие материалы и оборудование:

пульверизатор, при помощи которого будет наноситься металлосодержащий состав;
фен, позволяющий формировать поток воздуха, отличающийся высокой температурой;
шлифовальная машинка;
состав, при помощи которого будет выполняться финишное полирование обрабатываемой поверхности.

Минимальный набор инструментов для домашней металлизации

При реализации данной технологии на обрабатываемую поверхность распыляются металлические квасцы, которые также представляют определенную опасность для человеческого здоровья. Поэтому, решив воспользоваться таким методом металлизации, позаботьтесь о своей безопасности, надежно защитив органы зрения и дыхания.

Наиболее производительным, но и более сложным в техническом плане является хромирование, выполняемое по горячему методу. Применяется такой метод металлизации преимущественно на крупных производственных предприятиях, где за счет большого количества обрабатываемых изделий затраты на используемые для этого энергоносители минимизируются.

Максимально твердое покрытие можно получить только в производственных условиях

Суть горячего метода, применяемого для хромирования деталей, заключается в том, что обрабатываемое изделие помещают в емкость с расплавленным металлом, который покрывает его поверхность тонким слоем. Естественно, что использовать такую технологию металлизации в домашних условиях проблематично.

Решив покрывать металл слоем хрома в домашних условиях, вы должны иметь в виду токсичность реактивов для хромирования, поэтому при работе следует строго соблюдать все требования по технике безопасности. Кроме того, для выполнения такого процесса необходимо обладать хотя бы минимальными знаниями по химии и соответствующими навыками.

met-all.org

Гальваника своими руками в домашних условиях: технология и оборудование

Гальваника – это и раздел прикладной науки «Электрохимия», в котором изучаются процессы, протекающие при осаждении катионов металла на катоде, помещенном в электролитический раствор, и технологический процесс. Гальваника в домашних условиях или выполняемая на производстве позволяет наносить на поверхность обрабатываемого изделия тонкий слой металла, который может выступать в роли защитного или декоративного покрытия.

Домашняя гальваническая установка

Методы реализации такого технологического процесса, отличающегося достаточно высокой сложностью, уже хорошо отработаны, поэтому сегодня его активно используют не только производственные предприятия, но и многие домашние мастера.

Особенности процесса

Покрытие, формируемое на обрабатываемой детали при помощи гальваники, может наноситься в технологических целях либо выполнять декоративные, защитные или сразу обе функции. В декоративных целях создают тонкий слой золота или серебра, а чтобы обеспечить надежную защиту поверхности обрабатываемой детали от коррозии, выполняют цинкование или гальваническое меднение.

Схема процесса электролиза

Сделать гальванику даже в домашних условиях несложно. Выполняют такую процедуру следующим образом.

В диэлектрическую емкость с электролитом опускают два анода, подключаемые к плюсовому контакту источника электрического тока. Материалом изготовления таких анодов должен быть металл, слой из которого необходимо сформировать.
Само обрабатываемое изделие, подключаемое к минусовому контакту источника электрического тока и, таким образом, выступающее в роли катода, помещается в электролите между анодами.
Гальванизация, то есть процесс переноса молекул металла с электролита на изделие-катод, начинает происходить в тот момент, когда замыкается полученная электрическая сеть.

В результате на обрабатываемой поверхности формируется тонкий и однородный слой металла, который изначально содержался в химическом составе электролита.

Схема гальванической установки

Необходимое оборудование

Гальваника своими руками может быть качественно выполнена с использованием даже самого простейшего оборудования, которое есть в арсенале многих мастеров. В первую очередь следует подобрать источник постоянного тока, который обязательно должен быть оснащен регулятором выходного напряжения. Наличие такого регулятора необходимо для того, чтобы иметь возможность плавно и в широких пределах изменять мощность вашего самодельного устройства для гальваники.

В качестве источника питания в домашних условиях очень удобно использовать выпрямитель электрического тока, который можно собрать самостоятельно (или приобрести серийную модель). Многие умельцы, выполняющие нанесение гальванического покрытия в домашних условиях, в качестве источника тока применяют серийные сварочные аппараты.

Для домашней гальваники подойдет стабилизированный блок питания с регулируемым напряжением (1,5–12 В)

Гальваническая ванна своими руками также может быть изготовлена без особых проблем. В качестве такой ванны можно использовать любую емкость из стекла или пластика, при этом необходимо учитывать, что в такую емкость для гальваники должна помещаться как обрабатываемая деталь, так и требуемое количество электролита. Очень важно также, чтобы ванна была достаточно прочной и могла выдерживать высокую температуру, величина которой может доходить до 80°.

Аноды, используемые для осуществления гальваники в домашних условиях, выполняют сразу несколько важных функций:

подводят в электролит электрический ток и обеспечивают равномерное распределение последнего по обрабатываемой поверхности;
возмещают убыль наносимого на изделие металла, расходуемого из химического состава электролита;
способствуют протеканию некоторых окислительных процессов.

Выбирая аноды для своего гальванического аппарата, следует соблюдать одно важное правило: их площадь должна быть больше, чем площадь обрабатываемой поверхности.

Гальваника дома не может быть осуществлена без использования нагревательного прибора, при помощи которого электролит доводится до требуемой рабочей температуры. Очень удобно, когда интенсивность нагрева, обеспечиваемого таким устройством, может регулироваться. Если ориентироваться на опыт домашних умельцев, которые уже имеют опыт нанесения гальванических покрытий в домашних условиях, можно порекомендовать использовать в качестве нагревательного прибора небольшую электроплитку или обычный утюг с регулировкой степени нагрева подошвы.

Что потребуется для приготовления электролита

Чтобы безопасно хранить в домашних условиях химические реактивы, из которых будет готовиться электролит для гальваники, а также сам готовый раствор, вам потребуется стеклянная посуда с притертыми крышками. Количество химических реактивов, из которых готовится электролитический раствор, необходимо отмерять с точностью до одного грамма. Для решения такой задачи в домашних условиях подойдут даже недорогие электронные весы, которые можно приобрести в любом хозяйственном магазине.

Готовый электролит можно слить и в пластиковую бутылку, но для кислотных составов нужно использовать стеклянную посуду

Если вы решили заняться нанесением гальванических покрытий на различные изделия в домашних условиях, то наверняка столкнетесь с проблемой приобретения химических реактивов, из которых готовится электролитический раствор. Дело в том, что организации, производящие и реализующие такие химические вещества, могут продавать их только тем, кто имеет соответствующие разрешительные документы. Приобрести такие химические реактивы частному лицу или даже организации, не обладающим такими документами, проблематично.

Для нанесения декоративных металлизированных покрытий можно приобрести специальные комплекты, состоящие из всех необходимых компонентов

Как правильно подготовить изделие к процедуре

После того как вы изготовили свой гальванический аппарат, нашли все необходимое оснащение и химические составляющие, можно приступать к такому важному процессу, как подготовка изделия, которое будет подвергаться гальванике. Важность такого процесса очень сложно переоценить, так как именно от качества его выполнения во многом зависит то, какими характеристиками будет обладать готовое покрытие.

В большинстве случаев подготовка изделия к гальванике не ограничивается только очисткой его поверхности от загрязнений и ее обезжириванием. Выполняются также пескоструйная обработка и последующая шлифовка с использованием наждачной бумаги и специальных паст.

Гальваническое покрытие выделяет все недостатки поверхности, поэтому обрабатываемая деталь должна быть идеально подготовлена, то есть устранены все сколы, царапины и раковины

Для того чтобы обезжирить обрабатываемую поверхность перед гальваникой, можно использовать органические растворители в чистом виде или приготовить для этих целей специальный раствор. В частности, для эффективного обезжиривания стали или чугуна в домашних условиях готовят растворы, в состав которых входят едкий натр, жидкое стекло, карбонат натрия и фосфат натрия. Обезжиривание изделий из таких металлов выполняют в нагретом до 90° растворе. Цветные металлы можно эффективно обезжирить растворами, содержащими в своем составе хозяйственное мыло и фосфорнокислый натрий.

Составы щелочных обезжиривающих растворов

Чтобы получить качественное гальваническое покрытие как в домашних, так и в производственных условиях, с обрабатываемой поверхности необходимо также удалить окисную пленку, для чего используют специальные декапирующие растворы с серной или хлороводородной кислотой.

Требования техники безопасности

Любая гальваническая операция (цинкование, хромирование, никелирование, меднение и др.) является опасным технологическим процессом, поэтому при ее выполнении в домашних условиях необходимо строго следовать требованиям техники безопасности. Опасной гальванику делают как токсичные химические вещества, так и высокая температура нагрева электролита, а также риски, связанные с любыми электрохимическими процессами.

Для проведения гальваники в домашних условиях лучше отвести нежилое помещение, в качестве которого может выступать гараж или мастерская. В нем обязательно должна быть организована качественная вентиляция. Все электрическое оборудование, которое вы будете использовать для того, чтобы сделать гальванику, необходимо заземлить.

Резиновые перчатки, очки и респиратор – минимум необходимых защитных средств

Личная безопасность – самое важное правило, которого следует строго придерживаться при осуществлении гальваники в домашних условиях. К мерам, которые способны обеспечить такую безопасность, следует отнести:

использование респиратора для защиты дыхательных путей;
защита рук при помощи мягких и прочных резиновых перчаток;
использование при работе клеенчатого фартука и обуви, способной защитить от ожогов кожу ног;
защита органов зрения при помощи специальных очков.

Кроме того, во время процедуры гальваники не следует ничего есть и пить, чтобы случайно не наглотаться и вредных испарений.

Чтобы быть готовым к любым неожиданностям, которые могут возникнуть в процессе выполнения такой операции, лучше предварительно почитать специальную литературу или даже посмотреть обучающее видео на данную тему.

Никелирование

Покрытие металла слоем никеля в домашних условиях могут выполнять в качестве финишной обработки или перед хромированием. Такой процесс получил название «гальваностегия», так как наносимый на поверхность изделия слой никеля повышает ее устойчивость к негативным факторам внешней среды. Кроме высоких защитных свойств, никелевый слой отличается и декоративной привлекательностью.

Температура электролита при выполнении никелирования не превышает 25°, а плотность тока находится в пределах 1,2 А/дм2. Электролит, кислотность которого должна находиться в пределах 4–5 pH, представляет собой водный раствор, в состав которого входят такие химические элементы, как сульфат никеля, магний, натрий, пищевая соль, борная кислота.

После завершения процесса гальваники изделие извлекают из электролитического раствора, промывают в воде, тщательно просушивают и полируют.

Хромирование

Гальваническое хромирование в домашних условиях или на производственном предприятии позволяет придать поверхностному слою обрабатываемого изделия более высокую твердость, устойчивость к коррозии, а также декоративность. Поскольку хромовое покрытие отличается достаточно высокой пористостью, его выполняют после гальванического нанесения меди на обрабатываемую деталь (либо никелирования). Для выполнения такой технологической операции используют аноды, которые изготовлены из сплава свинца, олова и сурьмы.

Установка гальванического хромирования

На конечный результат хромирования, выполнить которое в домашних условиях достаточно сложно, так как для этого необходимо использовать токи высокой плотности – до 100 А/дм2, оказывают влияние различные факторы. К наиболее значимым из них следует отнести:

температуру используемого электролита – от данного параметра зависит оттенок формируемого покрытия, которое может быть матовым (температура ниже 35°), блестящим (35–55°) и молочным (выше 55°);
химический состав электролита, оказывающий влияние на защитные свойства формируемого покрытия, а также на его цвет, который может быть темно-голубым, синим, агатовым.

Заключительным этапом хромирования после извлечения детали из электролитического раствора является промывка обработанной поверхности водой, последующая нейтрализация в растворе пищевой соды, еще одна промывка, просушка и полировка с использованием специальных паст.

Меднение

Меднение с использованием гальваники в домашних условиях необходимо для того, чтобы создать на поверхности обрабатываемого изделия токопроводящий слой, отличающийся небольшим значением электрического сопротивления, а также для того чтобы защитить деталь от негативного воздействия внешней среды.

Наносить слой меди на стальные и чугунные изделия, предварительно не покрыв их слоем никеля, смертельно опасно, так как для этого необходимо использовать цианистый электролит.

После предварительного никелирования металл покрывают слоем меди с использованием раствора сернокислой меди, концентрированной серной кислоты и воды комнатной температуры.

Золочение и серебрение

Покрытие металла слоем серебра или золота – это не только гальванопластический метод обработки, при котором с поверхности обрабатываемого изделия получают точную копию, но и технология, позволяющая создать на детали защитный и токопроводящий слой. Чтобы нанести на деталь из черного металла серебро, ее необходимо предварительно покрыть никелем.

Электролит для выполнения серебрения включает в свой состав железноцианистый калий, карбонат натрия и дистиллированную воду. Рабочая температура такого раствора не должна превышать 20°. В качестве анодов при выполнении серебрения методом гальваники используются пластины из графита.

Для серебрения детали опускаются в электролит, содержащий соль металла, например, нитрат серебра

Возможна также гальванопластика дома, в процессе выполнения которой поверхность изделия формируется при помощи слоя золота. Кроме того, при помощи такой технологии может быть выполнено и простое золочение детали. При этом для гальваники применяется водный раствор золота с синеродистым калием. Работать с таким электролитическим раствором можно только в помещениях с хорошей вентиляционной системой.

Многие домашние мастера задаются вопросом о том, как сделать процесс золочения более безопасным для человеческого здоровья. Для решения этой задачи ядовитую кислоту можно заменить на железистосинеродистый калий, который также называют кровавой солью. Перед выполнением золочения в домашних условиях изделие тщательно очищают и покрывают медью, если оно изготовлено из стали, свинца, олова или цинка. Для улучшения адгезии слоя золота с обрабатываемой поверхностью изделие перед обработкой окунают в раствор азотнокислой ртути.

При выполнении золочения в электролит вместе с анодами помещают листик золота. После окончания гальваники изделие просушивают в опилках, а затем полируют.

met-all.org

www.avtobaiki.ru

Виды хромирования деталей автомобиля и работа в домашних условиях

Хромирование позволяет создать особое покрытие детали, которое сочетает сразу несколько свойств:

Декоративное. Отражающий слой желаемого цвета привлекает внимание;
Износоустойчивость. Хромирование частично защищает делать от внешнего воздействия, чем пользуются, например, для продления срока службы поршней;
Восстановление. Для ремонта сломанных деталей покрытие может быть нанесено толстым слоем на требуемое место.

В последнее время такой тип тюнинга стал более распространённым, так как процесс стал дешевле и проще (может выполняться в том числе самостоятельно), а количество цветовых и текстурных решений заметно увеличилось.

Виды хромирования и их свойства

Существует три основных технологии, используя которые можно произвести хромирование:

С помощью плёнки. Этот способ является самым простым и доступным, так как купить и нанести подобное покрытие можно с минимальными затратами денег и времени. Широкий диапазон цветов и текстур позволяет гарантированно получить даже самый сложный рисунок. Плёнка также выполняет защитные функции. При её удалении поверхность кузова предстанет в первозданном виде. Недостатками этого способа являются слабая защищённость детали и менее интересный эффект по сравнению с аналогами.
Каталитическое хромирование. При его использовании на поверхность детали наносится специальное жидкое средство, в составе которого нет кислот — оно полностью безопасно для человека. Преимуществами этого способа является оптимальное соотношение качества и сложности, а также возможность работать с гибкими деталями, которой нет у аналогов. Каталитическое окрашивание может производиться даже с помощью бытовых аэрозольных баллончиков, но этот вариант значительно уступает использованию специального распылителя.
Электрохимический способ, также известный как гальванизация. Этот способ требует наибольших трат денег и времени, а также владение некоторыми навыками. Хромирование в этом случае происходит при подаче электрического разряда на деталь, погружённую в ванну со специальным раствором. Этот метод является наиболее качественным, а также позволяет получить лучший внешний вид.

Самостоятельное хромирование деталей автомобиля

Придание бамперам, колёсным дискам и прочим агрегатам отражающего и защитного эффекта может производиться в домашних условиях. Этот вариант используется в случае, когда владелец автомобиля хочет сэкономить время и средства на обращении в сервис. Все три способа хромирования могут быть воспроизведены самостоятельно, но каждый из них требует большей или меньшей подготовки, вложений и умений обращения с инструментами.

Для успешного хромирования деталей поверхность должна быть обработана. Это нужно для того, чтобы защитный слой лёг качественнее и надёжнее. Подготовительные шаги:

Очистка изделия. В первую очередь требуется провести грубую обработку — удаление трещин, царапин, вмятин и прочих дефектов при помощи шлифовальной машинки. Следует использовать абразивный круг.
Полировка поверхности. Этот шаг пропускается в том случае, когда целью хромирования является восстановление изделия либо повышение его износоустойчивости. В случае же, когда работа выполняется для придания антикоррозийных или декоративных свойств, полировка необходима. Произвести её можно с использованием фетрового или войлочного диска, прикреплённого к дисковой шлифовальной машинке. Он должен быть смазан специальной пастой.
Финальным шагом общего приготовления будет очистка поверхности от жировых и прочих загрязнений. Для этого следует применять средства, не содержащие спирт. Подойдут растворители на основе ацетона или бензина.
Опциональным шагом будет изоляция частей детали, которые не должны быть окрашены. Если поверхность подлежит хромированию не полностью, то соответствующие части следует защитить нанесением целлулоидного клея. Им же следует заделать отверстия, которые нарушают гладь поверхности.

Хромирование деталей автомобиля с использованием плёнки

Способ представляет собой нанесение особой фольги на подготовленный кузов. Этот вид работы является самым простым, уступая лишь покраске из аэрозольного баллончика. Такое хромирование позволяет защитить покрытие автомобиля от воздействия погоды и небольших повреждений. При этом фольга может быть снята, а кузов под ней будет в том же состоянии, что и до работы. Использование плёнки имеет один главный недостаток — покрытие получается нестойким и имеет слабый защитный потенциал, а порой отличается не лучшим качеством и внешним видом.

Подготовка к хромированию плёнкой включает в себя приобретение доступных инструментов:

Сама фольга;
Поверхность автомобиля или детали, зачищенная ранее описанным образом;
Обезжириватель;
Сухая ветошь;
Канцелярский нож;
Скребок из пластика или фетра;
Распылитель;
Моющее средство, смешанное с водой одна часть к десяти соответственно;
Мощный промышленный фен;
Бумажный малярный скотч.

Также следует заручиться поддержкой знакомого, который будет помогать с поклейкой крупных элементов плёнки.

Ход работы:

Очищенный, отполированный и вымытый автомобиль нужно повторно обработать обезжиривателем непосредственно перед работой. Лучше всего подойдёт Уайт Спирит. Обычные растворы следует разбавлять.
Примерка фрагмента плёнки. Не отклеивая подложку, следует приложить часть фольги для хромирования к тому месту, на которое она будет поклеена — это позволяет убедиться, что поверхность и фрагмент сочетаются. Чем больше изгибов имеет деталь, тем сложнее правильно подобрать плёнку.
Как только примерка закончится, можно приступать к наклеиванию. Этот процесс не требует особых навыков или контроля — пузыри из-под поверхности будут выходить по специальным каналам для воздуха. Разглаживание производится обычным скребком из мягкого материала. Для того чтобы получить возможность перемещать фрагмент плёнки для хромирования по поверхности, допускается использовать метод влажного наклеивания. Он заключается в том, что перед нанесением фольги деталь обильно смачивается смесью воды и моющего средства. При поклейке следует избегать попадания мелкого мусора в поле работы.
Наклеивать фольгу следует от середины фрагмента, плавно разглаживая края. Во время процесса следует подогревать плёнку промышленным феном. Для покрытия сложных изогнутых поверхностей требуется более продолжительное воздействие феном.
Плёнку следует повторно просушить феном, после чего оставить на 20 минут для схватывания.
Последним этапом работы будет разглаживание покрытия мягким скребком.

Качественная плёнка для хромирования может быть подвержена внешнему воздействию в день нанесения. Фольга плохого качества может вовсе разрушиться после первого дождя. Обработка плёночного покрытия не допускает использование абразивов.

Хромирование деталей автомобиля с помощью каталитического способа

Этот способ имеет среднюю сложность выполнения. Он позволяет добиться лучшей защиты по сравнению с плёночным покрытием.

Для создания защитно-декоративного покрытия путём окраски потребуются:

Пульверизатор;
Аэрограф;
Респиратор;
Промышленный фен;
Автомобильная краска чёрного цвета либо с отражающим эффектом;
Полирующее средство;
Обезжириватель, не содержащий спирт;
Малярный скотч.

Ход работы:

Повторная обработка поверхности обезжиривателем, которая производится перед началом окрашивания.
Защита стёкол и прочих элементов автомобиля, не подлежащих окрашиванию с помощью бумажной клейкой ленты.
Перед нанесением слоя грунтовки поверхность необходимо нагреть феном.
Распыление чёрной или отражающей краски на деталь.
Нанесение каталитического средства, которое обеспечивает хромирование. При этом давление компрессора следует повысить относительно обычного использования — эта работа имеет больший расход воздуха. Необходимо дождаться высыхания слоя краски, чтобы понять, что делать дальше.
Если покрытие высохло, но имеет незавершённое состояние, то следует нанести ещё один слой. Как правило, требуется более 2 подходов окрашивания.

Перед работой на поверхности автомобиля рекомендуется набить руку при окрашивании ненужных предметов, чтобы понять принципы процесса.

Каталитическое окрашивание позволяет добиться результатов с разными цветами и оттенками. Оно обеспечивает неплохой защитный слой. Способ позволяет работать не только с изогнутыми, но и с гибкими деталями.

Электрохимический метод хромирования деталей автомобиля

Этот способ, известный также как гальваника, требует наибольшей подготовленности и является самым сложным. В то же время он считается единственным верным выбором для создания качественного покрытия, имеющего отличные показатели защиты и наиболее красивый внешний вид. Для работы необходимы:

Стеклянная ёмкость, которая вмещает деталь полностью;
Тэн;
Контактный градусник;
Короб из дерева;
Стеклоткань;
Вата минеральная;
Кисть из оргстекла с полой рукоятью, щетина которой обмотана свинцовым проводом;
Зажимы «крокодилы»;
Пластиковая ёмкость;
Устройство для закрепления детали;
Трансформатор большой мощности;
Хромовый ангидрит;
Серная кислота;
Дистиллированная вода;
Анод (стержневой или пластинчатый).

Следует учитывать, что химикаты не продаются обычным людям — приобретение оформляется на счёт организации или ИП. Также строго контролируется утилизация химикатов.

Подготовка электролита:

Смешивается 250 г хромового ангидрита и 2,5 г серной кислоты (из расчёта на 1 литр воды). Нагретая до 60 градусов по Цельсию дистиллированная вода заливается в ёмкость для смешения. Первым добавляется хромовый ангидрид, после чего состав перемешивается. После окончательной подготовки смесь должна несколько часов (до окрашивания в бордовый цвет) подвергаться воздействию тока из расчёта 6,5 ампер на 1 литр.

Ход работы:

Перед непосредственным началом работы требуется очистить поверхность детали раствором соляной или серной кислоты. Этот процесс называется декапированием и позволяет улучшить адгезию. Также её нужно обезжирить.
Важно убедиться, что подготовленная деталь соответствует нормам чистоты, указанным для той или иной составляющей процесса. От степени чистоты также зависит прочность сцепления хрома с поверхностью. Отверстия необходимо заделать материалом, устойчивым к воздействию кислот.
Короб обивается стекловолокном и утепляется ватой или песком. Стеклянный сосуд помещается в таз, «крокодилы» подключаются к катоду как минус. Закрепляется анод. Закрепитель для детали располагается так, чтобы покрытие формировалось равномерно.
Деталь погружается в раствор и закрепляется. Ток подаётся спустя 3–5 секунд после погружения. Мощность подаваемого тока определяется из расчёта от 50 до 60 ампер на квадратный дециметр жидкости. На протяжении работы температура должна находиться на уровне от 51 до 56 градусов по Цельсию.

Гальваническое хромирование является не только затратным, но и сложным с точки зрения закона. При малейшем отклонении от нормы мастера, выполняющего работу, ждёт серьёзная уголовная ответственность, так как реагенты являются сильнейшими канцерогенами, отравляющими природу при контакте с водой.

Заключение

Не все способы одинаково просты и подходят для хромирования в домашних условиях. Что касается электрохимического, то заниматься этим как бизнесом — довольно сложное решение, а для разового хромирования лучше всего обратиться к профессионалам.

ВКонтакте
facebook
на сайте

CarsBiz.ru

Химическая металлизация деталей в домашних условиях — реагенты и оборудование

Покрытие деталей слоем металла осуществляется по разным методикам и в различных целях. Соответственно, отличаются и технологии работы. Химическая металлизация не является в исполнении сложной, поэтому и применяется более широко, особенно в домашних условиях. О том, в чем смысл данного способа, какие понадобятся реагенты и оборудование, что следует учитывать – со всем этим предметно и разберемся.

Занимаясь самостоятельной обработкой металлических образцов в быту, ориентируются, как правило, на их внешний вид, который они приобретут в результате технологической операции. Именно поэтому, когда говорят о металлизации химической в домашних условиях, априори подразумевается, что это хромирование. Вот на нем и будет сделан акцент. Именно методика покрытия тонким слоем Cr различных деталей (в основном, колесных дисков) интересует большинство автовладельцев.

Автор обращает внимание, что простота химической металлизации, что бы ни утверждалось в статьях данной тематики – кажущаяся. На практике домашнему мастеру придется столкнуться с рядом проблем. Что это за «подводные камни», можно ли их преодолеть – разберемся сначала с этим.

Особенности химической металлизации в домашних условиях

Деталь, подвергающаяся обработке, помещается в резервуар (ванну). Вывод №1 – хромирование имеет ограничение, связанное с габаритами образца. Если емкость для тех же дисков подобрать еще можно, то металлизацию на дому, к примеру, бампера легкового авто, произвести вряд ли получится.
В процессе работы происходит интенсивное выделение токсичных испарений. Заниматься металлизацией не рекомендуется даже на открытом воздухе, так как невозможно предугадать, когда и как изменится ветер. А если его нет вообще, полный штиль? Вывод №2 – планируя делать хромирование чего-либо в домашних условиях, необходимо позаботиться о выборе помещения, причем организовать там вентиляцию принудительную, так как естественной будет явно недостаточно.
После завершения процесса химической металлизации остается электролит. Жидкость достаточно агрессивная. Куда ее девать? Вывод №3 – необходимо заранее определиться с утилизацией отходов производства.

Исходя из вышесказанного, читателя, который рассчитывает проводить хромировку где-нибудь на кухне, придется разочаровать. Словосочетание «в домашних условиях» не следует понимать буквально. Подразумевается, что металлизация делается не на производстве, на специальном оборудовании, а своими силами, с помощью простейших реагентов и принадлежностей.

Поэтому придется переместиться в гараж, сарай или еще куда, предварительно подготовив рабочее место. Как вариант – балкон или открытая лоджия, но только при условии, что предполагается покрытие хромом сравнительно небольшой заготовки, с использованием малого количества электролита.

Что понадобится для хромирования

О помещении уже сказано. Теперь об оборудовании и материалах.

Источник постоянного напряжения

Технология металлизации предполагает использование различных электролитов и емкостей, соразмерным габаритам обрабатываемого образца. Следовательно, если речь не идет лишь о хромировании одной-единственной детали, то должна быть возможность регулировки силы тока. Простейший самодельный блок питания, использующийся в домашних условиях – трансформатор + выпрямитель + реостат.

Элементы эл/схемы

В основном это касается сечения проводов. Практика показывает, что 3-х «квадратов» при домашнем хромировании деталей вполне достаточно. Необходимо также приготовить зажимы, которыми они будут скрепляться с электродами. В продаже есть типа «крокодил». Стоимость – копеечная, а удобство работы с ними – максимальное.

Примерное время хромирования известно, поэтому постоянное присутствие рядом с резервуаром не обязательно. Но для этого придется собирать небольшую электронную схему. Для тех, кто в этом не понимает, данный вариант неприемлем.

Ванночка

Ее материал должен быть нейтрален по отношению к жидкостям, тем более агрессивным. Поэтому лучше всего подходит стекло. Но это касается в основном малогабаритных деталей, которые смогут поместиться, скажем, в стандартной 3-литровой банке. Как вариант – емкости от промышленных аккумуляторов, с толстыми стенками. В таких любители аквариумов часто выращивают мальков. Но достать эти сосуды довольно сложно.

«Внешняя» емкость

Исходить нужно из того, что в нее будет устанавливаться выбранный стеклянный сосуд, который снаружи обкладывается утеплителем. Что можно использовать? Например, бочку, бидон, короб или ящик (даже деревянный).

Материал для теплоизоляции

Выбор большой, в зависимости от размеров емкостей – опилки, минвата, песок, стеклоткань. Задача – добиться эффекта «термоса». Поэтому необходимо изготовить крышку, которая должна полностью закрывать «внешний» резервуар. Если это ящик, то подойдет фрагмент, вырезанный из ФК, ОСВ или чего-то подобного. Нужно лишь предусмотреть гидроизоляцию крышки с внутренней стороны, если она из материала, в состав которого входит древесина. Что учесть? Из чего-бы крышка ни делалась, она не должна быть токопроводящей!

Нагревательный элемент

Чтобы упростить себе задачу, его можно приобрести. Ассортимент ТЭН достаточно большой, так что подобрать по конфигурации, размеру и мощности – не проблема.

Электроды

Могут быть пластинчатыми или стержневыми (например, из латуни, меди). В качестве «минусового» в домашних условиях обычно используется зажим, удерживающий обрабатываемый образец.

Кронштейн

Без этой «детали» не обойтись. Заготовка, которая помещается в электролит для металлизации, должна находиться в подвешенном состоянии. В противном случае та еее часть, которая будет примыкать к дну сосуда, останется необработанной. Конструкция кронштейна, способ его фиксации выбирается самостоятельно, в зависимости от условий проведения работы.

Сушильный шкаф

На последнем этапе металлизации деталь необходимо подвергнуть термообработке. Иначе не добиться характерного (и желаемого) блеска.

Порядок приготовления электролита

Методик, как и используемых реагентов, довольно много. Для хромирования в домашних условиях наиболее распространенный вариант электролита – на основе серной кислоты и хромового ангидрида. Соотношение компонентов: 2,5 г h3SO4 + 250 г CrO3 на 1 л чистой воды.

Сначала наполняется ванночка. Вода (самая лучшая – дистиллированная) заливается примерно на ½. Ее оптимальная температура 60 – 65 ºС. В таких условиях растворение соединения хрома произойдет быстрее.
Загрузка CrO3 и тщательное перемешивание до исчезновения всех крупиц.
Если необходимо, доливается еще определенное количество воды (до требуемого объема), далее – серная кислота.

После перемешивания полученного раствора он подвергается «проработке». Она заключается в том, что через него пропускается постоянный ток. Его сила рассчитывается из соотношения: 1л – 6,5 А. Визуально готовность электролита можно определить по его оттенку. Он должен приобрести окрас темно-коричневый. После этого раствор отстаивается в темном и прохладном месте не менее 24 часов.

Подготовка детали к металлизации

Пока электролит отстаивается, самое время заняться этим.

Удаление загрязнений

Чтобы хромирование было качественным и недорогим, покрывающий деталь слой должен быть однородным и тонким. Этого можно добиться, если поверхность зачищена до самой основы. Чем удалять инородные фракции и обезжиривать, решается самостоятельно. Для образцов с ровными гранями достаточно, как правило, «шкурки». В остальных случаях придется подумать, как и чем удалить грязь и ржавчину.

Обезжиривание

Это второй подготовительный этап. Ограничиваться лишь традиционными средствами – бензином, уайт-спиритом, растворителем «666» или чем-то подобным – значит, не добиться качественной металлизации. Хромировка на такой поверхности долго не продержится.

Дополнительная обработка производится в растворе, который специально готовится для этих целей. Рецептов много, но наиболее популярный при металлизации на дому следующий:

150 (едкий натр) + 50 (кальцинированная сода) + 5 (силикатный клей).

*Из расчета г/л воды.

Предварительно обработанная заготовка погружается в этот раствор, который должен быть доведен до температуры 85 (±5) ºС. Время выдержки зависит от рельефности детали и степени ее остаточного загрязнения (от ⅓ до 1,5 часов).

Особенности процесса хромирования

Схема «установки» с полярностью включения напряжения показана на рисунке (см. выше).

Подача тока после погружения образца в электролит производится с некоторой задержкой. Почему? Качественная металлизация произойдет, только если температуры детали и раствора выровняются. Поэтому придется немного подождать. Это время можно и сократить, если образец предварительно нагреть градусов до 40 – 50. Например, перед рефлектором.
Рекомендуемый ток в пределах 55 ºС.
После того, как вся деталь покроется слоем хрома, без «проплешин» (определяется визуально), ее необходимо просушить в эл/шкафу (минимум 2,5 – 3 часа).

Прежде чем закончить статью, автор с большим сожалением должен добавить пару «ложек дегтя». Тем, кого не пугают перечисленные трудности, нужно учесть и еще ряд проблем, с которыми придется столкнуться.

Некоторые – например, обеспечение высокого качества полировки, соблюдение абсолютной точности рецептуры, сложность определения оптимальных габаритов и формы электродов, выдержка неизменного режима по току – покажутся незначительными на фоне всего лишь одной.

Где взять ангидрид и «чистую» кислоту? Первый в продаже есть, но только для юр/лиц, с оформлением соответствующих документов. Магазинная h3SO4, которую приобретают с целью приготовления электролита для АКБ, не подходит. Она недостаточно «чистая», поэтому не обеспечит качественной хромировки.

Статья получилась достаточно полной. А заняться или нет металлизацией на дому, решать только вам, уважаемый читатель.

ISmith.ru

Хромировка деталей в домашних условиях

Хромирование.

Ванна для хромирования

Хромирование своими руками в домашних условиях: технология, видео

Подготовка к процедуре

Конструкция установки для хромирования

Требования к источнику питания

Состав электролита и правила его приготовления

Как подготовить обрабатываемое изделие

Как проходит хромирование

Дефекты хромового покрытия и причины их возникновения

Нюансы технологии

Как выполнить гальваническое хромирование в домашних условиях?

Особенности хромового покрытия и его преимущества

Порядок работ

Хромирование с использованием гальваники в домашних условиях

Нужные приборы

Выпрямитель

Нагреватель

Реактивы

Правильный подход

Хромирование в домашних условиях

Оборудование для хромирования – что нужно для нанесения хрома

Принцип работы

Отличие псевдохромирования от настоящего

Нанесение хрома в производственных условиях

Технология термохимической металлизации

Гальваника своими руками в домашних условиях: технология и оборудование

Особенности процесса

Необходимое оборудование

Что потребуется для приготовления электролита

Как правильно подготовить изделие к процедуре

Требования техники безопасности

Никелирование

Хромирование

Меднение

Золочение и серебрение

Виды хромирования деталей автомобиля и работа в домашних условиях

Виды хромирования и их свойства

Самостоятельное хромирование деталей автомобиля

Хромирование деталей автомобиля с использованием плёнки

Хромирование деталей автомобиля с помощью каталитического способа

Электрохимический метод хромирования деталей автомобиля

Заключение

Химическая металлизация деталей в домашних условиях — реагенты и оборудование

Особенности химической металлизации в домашних условиях

Что понадобится для хромирования

Источник постоянного напряжения

Элементы эл/схемы

Ванночка

«Внешняя» емкость

Материал для теплоизоляции

Нагревательный элемент

Электроды

Кронштейн

Сушильный шкаф

Порядок приготовления электролита

Подготовка детали к металлизации

Удаление загрязнений

Обезжиривание

Особенности процесса хромирования

Смотрите также

Быстрый поиск

Меню