Технология декоративного хромирования

Технология декоративного хромирования

Как мож­но понять из назва­ния «деко­ра­тив­ное хро­ми­ро­ва­ние» — это нане­се­ние хро­ма на поверх­ность дета­лей с целью повы­ше­ния их деко­ра­тив­ных свойств. В этой ста­тье раз­бе­рём­ся, какие виды «деко­ра­тив­но­го хро­ми­ро­ва­ния» быва­ют и все­гда ли нано­сит­ся хром.

Нане­се­ние тон­ко­го слоя како­го-либо метал­ла на поверх­ность изде­лия назы­ва­ет­ся метал­ли­за­ци­ей. Рас­смот­рим подроб­нее этот про­цесс и более точ­ное опре­де­ле­ние.

Метал­ли­за­ция — это метод изме­не­ния свойств поверх­но­сти пред­ме­та, нане­се­ни­ем на него тон­ко­го слоя метал­ла. Метал­ли­зи­ро­вать мож­но любые твёр­дые поверх­но­сти.

В зави­си­мо­сти от того, какой металл нано­сит­ся, про­цесс назы­ва­ет­ся алитирование(наносится алю­ми­ний), цин­ко­ва­ние, хро­ми­ро­ва­ние, сереб­ре­ние.

Для полу­че­ния зер­каль­но­го покры­тия поверх­ность изде­лия нуж­но отпо­ли­ро­вать или она долж­на быть глян­це­вой. Гля­нец мож­но полу­чить доволь­но про­стым спо­со­бом – нане­сти на поверх­ность лак, кото­рый после высы­ха­ния и обес­пе­чит этот гля­нец.

Виды металлизации

Галь­ва­ни­че­ское хро­ми­ро­ва­ние

Хро­ми­ро­ва­ние осу­ществ­ля­ет­ся оса­жде­ни­ем на поверх­но­сти дета­лей слоя метал­ла из элек­тро­ли­тов, содер­жа­щих ионы дан­но­го метал­ла. В спе­ци­аль­ную ёмкость мон­ти­ру­ют­ся два ано­да и зали­ва­ет­ся элек­тро­лит. Хро­ми­ру­е­мое изде­лие под­клю­ча­ет­ся к «мину­су», а ано­ды — к «плю­су». Далее замы­ка­ет­ся цепь и металл, вхо­дя­щий в состав элек­тро­ли­та, оса­жда­ет­ся на деталь. Галь­ва­ни­че­ское хро­ми­ро­ва­ние — очень хоро­ший вари­ант метал­ли­за­ции, для метал­лов. В резуль­та­те тако­го про­цес­са полу­ча­ет­ся зер­каль­ная ров­ная поверх­ность. Она име­ет высо­кие анти­кор­ро­зий­ные свой­ства, изно­со­стой­кость, а так­же может выдер­жи­вать высо­кие тем­пе­ра­ту­ры. В зави­си­мо­сти от при­ме­не­ния раз­лич­ных элек­тро­ли­тов про­цесс может назы­вать­ся галь­ва­ни­че­ское золо­че­ние, сереб­ре­ние, мед­не­ние.

Нуж­но отме­тить, что нане­се­ние метал­ла галь­ва­ни­че­ским спо­со­бом – это ток­сич­ный и опас­ный про­цесс, свя­зан­ный с при­ме­не­ни­ем хими­че­ски актив­ных веществ, вред­ных для здо­ро­вья. Нуж­но это учи­ты­вать и обес­пе­чить хоро­шую вен­ти­ля­цию и исполь­зо­вать сред­ства инди­ви­ду­аль­ной защи­ты.

Ваку­ум­ная метал­ли­за­ция

Ваку­ум­ное напы­ле­ние осу­ществ­ля­ет­ся в спе­ци­аль­ных ваку­ум­ных каме­рах. Под воз­дей­стви­ем элек­тро­маг­нит­но­го поля нано­сит­ся тон­кий слой метал­ла. Далее поверх­ность зали­ва­ет­ся лаком.

Такой про­цесс при­ме­ня­ет­ся как деко­ра­тив­ный тип хро­ми­ро­ва­ния.

Пре­иму­ще­ство в низ­кой сто­и­мо­сти и визу­аль­ной похо­же­сти резуль­та­та на галь­ва­ни­че­ский хром. Недо­ста­ток в том, что изде­лие, хро­ми­ро­ван­ное таким спо­со­бом, не име­ет высо­кой изно­со­стой­ко­сти. Так­же тре­бу­ет­ся доро­гое обо­ру­до­ва­ние, тре­бу­ю­щее для функ­ци­о­ни­ро­ва­ния мно­го элек­тро­энер­гии и мате­ри­а­лов.

Деко­ра­тив­ное сереб­ре­ние

Часто этот про­цесс оши­боч­но назы­ва­ют хро­ми­ро­ва­ни­ем. На деталь рас­пы­ля­ет­ся не хром, а сереб­ро. Про­сто сло­во «хро­ми­ро­ва­ние» у всех на слу­ху. Этот метод метал­ли­за­ции мы рас­смот­рим подроб­нее, так как он наи­бо­лее при­ем­лем с точ­ки зре­ния исполь­зу­е­мо­го обо­ру­до­ва­ния и хими­че­ских реа­ген­тов. Так­же сам спо­соб нане­се­ния не сло­жен.

Пол­ное назва­ние про­цес­са – хими­че­ское сереб­ре­ние мето­дом рас­пы­ле­ния. Спе­ци­аль­ный состав рас­пы­ля­ет­ся на поверх­ность. Так­же исполь­зу­ют спо­соб поли­ва и оку­на­ния.

Так метал­ли­зу­ют поверх­но­сти в основ­ном нике­лем, медью.

При сереб­ре­нии поверх­но­стей при­ме­ня­ют метод рас­пы­ле­ния. Сереб­ро даёт пре­крас­ный блеск. Сереб­рить мож­но любые твёр­дые поверх­но­сти.

Как сереб­рить дета­ли?

Рас­пы­лять состав нуж­но на глян­це­вую поверх­ность. Нано­сит­ся тон­кий слой, кото­рый повто­ря­ет все неров­но­сти. Таким обра­зом, для полу­че­ния «зер­ка­ла» важ­на глад­кость изде­лия.

Эта­пы сереб­ре­ния дета­лей:

1. Под­го­тов­ка. При необ­хо­ди­мо­сти нуж­но зашпа­кле­вать и отшли­фо­вать поверх­ность. Далее загрун­то­вать, под­го­то­вить грунт и обез­жи­рить. При исполь­зо­ва­нии спе­ци­аль­но­го адге­зи­он­но­го грун­та для метал­ли­за­ции, мож­но избе­жать после­ду­ю­ще­го покры­тия лаком до про­цес­са сереб­ре­ния, а сра­зу нано­сить сереб­ро на грунт. На поверх­но­сти изде­лия он обра­зу­ет глян­це­вую поверх­ность. Грунт для метал­ли­за­ции хоро­шо рас­те­ка­ет­ся, не обра­зуя шаг­ре­ни.
2. Лаки­ро­ва­ние. После высы­ха­ния лака , деталь гото­ва к сереб­ре­нию.
3. На поверх­ность рас­пы­ля­ет­ся крас­ко­пуль­том спе­ци­аль­ный рас­твор (сенсибилизатор/активатор), дру­гим пуль­ве­ри­за­то­ром про­мы­ва­ет­ся, тре­тьим дела­ем сереб­ре­ние, потом опять про­мы­ва­ем, нано­сим смыв­ку, опять про­мы­ва­ем. В кон­це сду­ва­ем остав­шу­ю­ся воду про­ду­воч­ным писто­ле­том.
4. Далее покры­ва­ем защит­ным лаком. Без него покры­тие лег­ко повре­жда­ет­ся при лёг­ком физи­че­ском воз­дей­ствии.

Доба­вив в защит­ный лак раз­лич­ные кра­си­те­ли мож­но полу­чить любой цвет.

Инстру­мент для сереб­ре­ния

Воз­душ­ные писто­ле­ты для сереб­ре­ния

Сереб­рить мож­но «одно­стволь­ным» писто­ле­том, в кото­рый встав­ле­ны два шлан­га для химии и один шланг для воз­ду­ха. Так­же мож­но сереб­рить «дву­стволь­ны­ми» писто­ле­та­ми. Для сереб­ре­ния нуж­но, что бы два хими­че­ских рас­тво­ра (сереб­риль­ный и вос­ста­но­ви­тель­ный) сме­ша­лись друг с дру­гом, а потом рас­пы­ля­лись на поверх­ность. В «одно­стволь­ном» писто­ле­те сме­ши­ва­ние осу­ществ­ля­ет­ся внут­ри писто­ле­та, а в «дву­стволь­ном» сна­ру­жи. Мож­но рабо­тать любым писто­ле­том, исполь­зуя при этом хоро­ший, каче­ствен­ный состав. Если есть сомне­ния по пово­ду каче­ства хими­че­ско­го соста­ва, то луч­ше исполь­зо­вать «дву­стволь­ный» писто­лет.

Вни­ма­ние: хими­че­ские реа­ген­ты для про­цес­са сереб­ре­ния содер­жат ток­сич­ные веще­ства!

Все­гда при­ме­няй­те спе­ци­аль­ные сред­ства защи­ты!

Жел­тиз­на при сереб­ре­нии

Появ­ля­ет­ся при покры­тии сереб­ра лаком. Мини­ми­зи­ро­вать этот эффект мож­но, доба­вив сине-фио­ле­то­вый тонер в лак.

Защит­ный лак

Лак умень­ша­ет­ся в раз­ме­рах при высы­ха­нии. Он как бы сжи­ма­ет­ся и так может спол­зать с поверх­но­сти посе­реб­рён­ной дета­ли. Это про­ис­хо­дит из-за того, что лаку, рас­пы­лён­но­му на зер­каль­ную глад­кую поверх­ность не за что заце­пить­ся. Лак всё же дер­жит­ся на поверх­но­сти сереб­ра, за счёт сво­ей тол­щи­ны и проч­но­сти. Если такое изде­лие актив­но не экс­плу­а­ти­ро­вать, то защит­ный лак не обле­зет. При меха­ни­че­ском воз­дей­ствии на покры­тие лак может не «усто­ять».

Что­бы улуч­шить адге­зию в защит­ный лак при­ме­ши­ва­ют спе­ци­аль­ные пла­сти­фи­ка­то­ры. Он ста­но­вит­ся более эла­стич­ным и мяг­ким, мень­ше «сжи­ма­ет­ся» при высы­ха­нии и луч­ше дер­жит­ся. Но это не пана­цея и не слиш­ком улуч­ша­ет при­ли­па­ние защит­но­го лака к поверх­но­сти.

Так­же при­ме­ня­ют спе­ци­аль­ное покры­тие, кото­рое рас­пы­ля­ет­ся после нане­се­ния сереб­ра. Оно нано­сит­ся в два слоя. Пер­вый слой слег­ка напы­ля­ет­ся, а вто­рой раз­ли­ва­ет­ся на поверх­но­сти. Далее это покры­тие сушит­ся и зали­ва­ет­ся защит­ным лаком. Потом сушит­ся до состо­я­ния на «отлип» и сно­ва зали­ва­ет­ся защит­ным лаком. Такое покры­тие полу­ча­ет­ся проч­ным.

Суще­ству­ют порош­ко­вые, сухие лаки, име­ю­щие хоро­шую адге­зию к метал­лам. Порош­ко­вые лаки акти­ви­ру­ют­ся при тем­пе­ра­ту­ре око­ло 200 гра­ду­сов по цель­сию. К сожа­ле­нию, при такой тем­пе­ра­ту­ре сереб­ря­ное напы­ле­ние мато­ве­ет. Таким обра­зом, порош­ко­вые лаки не при­ме­ни­мы к защи­те посе­реб­рен­ной дета­ли.

Пре­иму­ще­ства тех­но­ло­гии сереб­ре­ния:

1. Про­стая тех­но­ло­гия, не тре­бу­ю­щая слож­но­го обо­ру­до­ва­ния. Широ­кий выбор обо­ру­до­ва­ния и мате­ри­а­лов. Низ­кая себе­сто­и­мость покры­тия.
2. Для сереб­ре­ния не тре­бу­ет­ся боль­ших пло­ща­дей. Доста­точ­но неболь­шо­го поме­ще­ния с вытяж­кой.
3. Сереб­ре­ние даёт высо­кую отра­жа­ю­щую спо­соб­ность и по деко­ра­тив­ным свой­ствам может быть аль­тер­на­тив­ным спо­со­бом метал­ли­за­ции вме­сто более слож­ных мето­дов галь­ва­ни­че­ско­го хро­ми­ро­ва­ния и ваку­ум­ной метал­ли­за­ции.
4. Сереб­рить мож­но любую твер­дую поверх­ность, а не толь­ко метал­ли­че­скую (в слу­чае с галь­ва­ни­кой).
5. Изде­лия мож­но покры­вать не толь­ко под «хром». Добав­ляя спе­ци­аль­ные кра­си­те­ли в защит­ный лак, мож­но менять отте­нок конеч­но­го деко­ра­тив­но­го покры­тия.

Глав­ный недо­ста­ток деко­ра­тив­но­го сереб­ре­ния – это пло­хие защит­ные свой­ства покры­тия. Если суметь пра­виль­но защи­тить посе­реб­рен­ную поверх­ность, то этот недо­ста­ток ниве­ли­ру­ет­ся. То есть важ­но пра­виль­но покрыть защит­ным лаком, как опи­сы­ва­лось выше.

Сто­ит так­же упо­мя­нуть о крас­ках с зер­каль­ным эффек­том.

Краски «под хром»

Крас­ки «под хром» не дают тако­го же эффекта(«зеркала»), как метал­ли­за­ция. Есть раз­ни­ца и в оттен­ке. Они содер­жат алю­ми­ний в сво­ём соста­ве. Алю­ми­ний даёт более тём­ный отте­нок, чем сереб­ро. Таких насы­щен­ных и ярких цве­тов как при сереб­ре­нии, на крас­ке «под хром» не полу­чить.

Крас­ки с эффек­том зер­ка­ла фир­мы Alsa

Тем не менее, крас­ка широ­ко при­ме­ня­ют­ся. Мож­но отме­тить такие крас­ки как Mirra Chrome ком­па­нии Alsa, крас­ки DNA –Custom Paints. Полу­ча­ет­ся эффект, срав­ни­мый с поли­ро­ван­ной алю­ми­ни­е­вой поверх­но­стью.

Крас­ка рас­пы­ля­ет­ся на чер­ный акрил или чер­ную базу, покры­тую лаком. Осно­ва долж­на иметь хоро­ший гля­нец, тогда покры­тие полу­чит­ся боль­ше похо­жим на «зер­ка­ло».

Отме­тим так­же тех­но­ло­гию порош­ко­вой окрас­ки ChromHard — это поли­мер­ное
покры­тие с хоро­ши­ми деко­ра­тив­ным эффек­том и высо­ки­ми защит­ны­ми свой­ства­ми.
Покры­тие состо­ит из трёх сло­ёв: порош­ко­во­го грун­та, зер­каль­но­го
слоя (алю­ми­ний) внут­ри лака ChromHard и само­го лака. Этот спо­соб окрас­ки хоро­шо под­хо­дит для «хро­ми­ро­ва­ния» колёс­ных дис­ков.

Хромирование деталей

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

Процесс хромирования

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

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

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

Процесс хромирования деталей

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

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

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

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

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

• Помещении в ванну с подготовленным раствором.

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

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

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

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

Составы для хромирования

Для хромирования используются следующие виды растворов:

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

Таблица 1. Составы электролитов для хромирования.

Таблица 2. Состав хромирующих смесей для стали.

1 % йодистого аммония

1 % йодистого аммония

Виды хромирования

В современном мире представлено большое количество разновидностей хромирования.

Выделяются следующие виды данного процесса:

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

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

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

Хромирование в домашних условиях

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

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

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

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

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

Хромирование в домашних условиях видео

Статьи по теме

Металлизированная краска

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

Цинкование металла

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

Грунтовка по металлу

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

Хромирование деталей

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

Процесс хромирования деталей

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

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

Технология хромирования подразумевает несколько этапов:

• подготовительный;
• процесс нанесения;
• заключительный.

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

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

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

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

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

Декоративное хромирование детали

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

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

Виды хромирования

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

В группу 1 входят следующие методы хромирования:

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

Результат хромирования детали

К группе 2 относятся:

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

• диффузионное нанесение элементов.

Твердое хромирование

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

Твердое хромирование проводят следующими методами:

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

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

Хромирование электролизом

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

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

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

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

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

Гальваническое хромирование

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

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

Оборудование для хромирования

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

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

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

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

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

Сфера применения технологии

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

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

Хромирование деталей автомобилей

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

Также хромирование используется при изготовлении инструмента и оснастки:

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

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

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Хромирование – декоративное покрытие металла хромом: технология, виды

Под термином «хромирование» может пониматься как диффузионное насыщение поверхности обрабатываемого изделия слоем хрома, так и нанесение хрома по гальванической технологии. Существует также более общий термин – «металлизация». Под ним подразумевается нанесение на обрабатываемую поверхность слоя металла, в роли которого может выступать в том числе и хром.

Истинные фанаты хромирования не прочь покрыть хромом все, что только можно

Среди гальванических методов нанесения металла покрытие хромом является наиболее популярным. Именно поэтому термин «металлизация» часто используется в качестве синонима слова «хромирование».

Для чего нужен хромовый слой

Нанесение слоя хрома может выполняться для улучшения декоративных характеристик изделия из металла (декоративное хромирование), а также для защиты металлической детали от коррозии и придания ее поверхности большей твердости. Таким образом, за счет хромирования можно не только улучшить механические и декоративные характеристики изделия, но и значительно продлить срок его эксплуатации.

Множество разнообразных хромированных изделий можно встретить как в быту, так и в разных отраслях промышленности. Использование изделий из металла, на поверхность которых нанесен слой хрома, актуально в тех случаях, когда они будут эксплуатироваться в условиях постоянного воздействия агрессивных сред и интенсивного трения.

Восстановление хромированного покрытия возвращает былой внешний вид и продлевает срок службы конструкции

В бытовых условиях наиболее активно используются следующие изделия с хромированным покрытием:

• мебельная фурнитура;
• элементы для оформления домашних и офисных интерьеров;
• автомобильные диски и детали транспортного средства;
• сувенирная продукция;
• сантехническое оборудование.

В промышленности технология хромирования применяется в следующих целях:

• при производстве изделий по порошковой технологии;
• при изготовлении пресс-форм, используемых для изготовления изделий из резины и полимерных материалов;
• при производстве отражателей различного назначения;
• для повышения твердости поверхностного слоя и износостойкости режущего, а также специального измерительного инструмента;
• для придания исключительных декоративных характеристик кузовным и другим деталям транспортных средств;
• для обработки деталей, эксплуатируемых в условиях постоянного трения и негативного воздействия внешней среды (элементы парового оборудования и теплосетей, детали автомобильных двигателей и морских судов).

Промышленная гальваническая линия, предназначенная для нанесения твердого хрома на изделия из сталей и цветных металлов

Хромированные детали отличаются следующими характеристиками:

• высокой устойчивостью к коррозии;
• микротвердостью, показатели которой достигают значений 950–1100 единиц по шкале HV;
• высокой пористостью покрытия, его износо- и жаростойкостью;
• низким коэффициентом трения сформированного покрытия;
• большим разбросом толщины хромового слоя (5–300 мкм и даже более).

Перечисленные характеристики, которых можно добиваться с помощью хромирования стали и других металлов, делает такую технологию настолько популярной. Перечислять все сферы, где активно используется процесс хромирования, можно достаточно долго.

Разновидности металлизации по способу взаимодействия металлизируемой поверхности с наносимым металлом (нажмите для увеличения)

Основные методы

На сегодняшний день выделяют следующие виды хромирования, каждый из которых отличается своими преимуществами и недостатками:

• хромирование, выполняемое по гальванической технологии;
• диффузионное хромирование, проводимое в герметичной емкости при высокой температуре;
• вакуумное хромирование, требующее использования специальной камеры, в которой создается вакуум;
• каталитическое хромирование, предполагающее, что на поверхность обрабатываемого изделия наносятся специальные жидкости без кислот;
• химическое хромирование изделий из стали и других металлов, которое по технологии выполнения напоминает обычную покраску;
• хромирование по гальванической технологии.

Гальваническое хромирование

Покрытия, получаемые в результате гальванического хромирования, могут быть нескольких типов.

Нанесение покрытий данного типа осуществляется при использовании тока, отличающегося высокой плотностью (более 100 А/дм 2 ). Температура электролитического раствора не должна превышать значения 40°. Слой хрома, нанесенный по данной технологии, делает поверхность изделия более твердой, но в то же время и более хрупкой.

Покрытия данного типа наносятся с использованием тока, плотность которого находится в интервале 30–100 А/дм 2 и в растворе с температурой в пределах 45–60°. Поверхностный слой металла, на который хромовое покрытие нанесено по данной технологии, приобретает исключительно высокую твердость и износостойкость, а также зеркальный блеск.

Для получения хромированных покрытий данного типа используется ток минимальной плотности (до 25 А/дм 2 ). Данный метод хромирования деталей не позволяет получать на них покрытия высокой твердости. Слой хрома, наносимый на поверхность изделия в таких случаях, напоминает очень эластичную массу, в структуре которой практически отсутствуют поры.

Для выполнения такого хромирования необходим трех- или шестивалентный хром. При хромировании металла с применением трехвалентного хрома в качестве основного компонента электролитического раствора используется хромовый ангидрид. При применении шестивалентного хрома в роли такого элемента выступает хлорид или сульфат хрома.

Составы электролитов для хромирования

Растворы, выполненные на основе шестивалентного хрома, содержат в своем составе следующие компоненты:

1. серную кислоту – 2,25–3 г/л;
2. хромовый ангидрид – 225–300 г/л;
3. свинец, который обычно входит в состав анода в сочетании с сурьмой или оловом, – 4–6%.

Большое значение для качества наносимого хромированного покрытия имеет пропорция серной кислоты и хромового ангидрида в используемом электролитическом растворе. Как правило, такое соотношение стараются выдерживать в пределах 1:100. Если оно будет меньше, то поверхность хромируемой детали не будет отличаться высоким качеством, на ней могут возникать отслоения, матовость и различные пятна. Например, если для хромирования используется электролитический раствор, в котором серная кислота и хромовый ангидрид содержатся в соотношении 1:50, то хромовое покрытие не получит достаточно высокой кроющей и рассеивающей способности.

Режимы хромирования и материалы для анодов

Важными параметрами при нанесении хромированного покрытия также являются плотность электрического тока (не выше 310 кА/дм 2 ) и температура электролитического раствора (45–60°). Если увеличить плотность тока, то на угловых и торцевых элементах хромируемой детали могут формироваться дендриты, которые значительно ухудшают декоративные характеристики изделия.

Кроме свинцовых анодов, химический состав которых дополнен сурьмой (не более 6%), для выполнения хромирования сегодня используются аноды из титана, покрытого платиновым слоем. При проведении хромирования желательно не применять растворимые аноды: для изготовления таких элементов лучше использовать листы или стержни из металла, сечение которых составляет порядка 1,5 см.

Для погружения изделий в ванну используются специальные контактные приспособления

Аноды для хромирования, изготовленные из свинца, необходимо регулярно чистить при помощи металлической щетки, так как на их поверхности постоянно образуется хромовокислый налет. В том случае, если для нанесения хрома используются титановые аноды, покрытые слоем платины, такую чистку выполнять не потребуется. Если аноды, при помощи которых осуществляется хромирование изделий из стали и других металлов, не применяются в течение нескольких дней, их необходимо извлечь из электролитического раствора и держать все это время в воде.

Как подготовить изделие

Технология декоративного хромирования (как и нанесение слоя хрома в защитных целях) предусматривает тщательную подготовку изделия. Такая подготовка заключается в выполнении таких процедур, как:

• шлифовка обрабатываемой поверхности, а также ее тщательная полировка;
• промывка изделия и протирание его мягкой тканью;
• изолирование тех участков поверхности, где хромировка не требуется;
• обезжиривание хромируемой детали;
• декапирование изделия, которое позволяет улучшить адгезию наносимого хромового слоя с основным металлом;
• размещение изделия в электролитическом растворе при помощи специального кронштейна.

Шлифовка изделия перед хромированием

В отдельных случаях технология декоративного хромирования предусматривает предварительное травление обрабатываемой поверхности и нанесение на нее слоя другого металла (меди или никеля), что способствует увеличению прочности хромового покрытия.

Как проводят процедуру хромирования

Сама технология декоративного хромирования заключается в следующем.

• Изделие после предварительной подготовки помещается в емкость с электролитическим раствором, в которой уже находится анод.
• Раствор, в который погружают изделие, должен быть предварительно нагрет до требуемой рабочей температуры. Следует иметь виду, что рабочая температура электролитического раствора должна поддерживаться на протяжении всего процесса хромирования. Это необходимо для того, чтобы обеспечить хорошую адгезию наносимого слоя, а также его однородность по структуре и толщине.
• В зависимости от того, какой толщины должен быть хромированный слой, определяют время нахождения изделия в электролитическом растворе.

Рекомендуемые режимы сушки хромированных изделий

Технология декоративного хромирования предусматривает также выполнение термообработки детали (этот этап нужен для того, чтобы хромовое покрытие было более твердым и прочным). Изделие, на поверхность которого уже нанесен слой хрома, выдерживают в течение нескольких часов в нагревательной печи при температуре порядка 200°.

На видео ниже подробно показан процесс гальванического хромирования с комментариями в виде субтитров.

Химический способ

В настоящее время активно применяется технология декоративного хромирования, не предполагающая использования электролитического раствора. Таким способом, суть которого заключается в том, что хром из рабочего раствора осаждается на поверхности обрабатываемого изделия, выполняется хромирование алюминия и других металлов, а также деталей из полимерных материалов.

Рабочий раствор, используемый для выполнения такого хромирования, готовится на основе хромосодержащего реагента, дистиллированной воды и гипофосфита натрия. В процессе хромирования, которому подвергается алюминиевый или любой другой сплав, гипофосфит натрия восстанавливает хром из его солей, и металл оседает тонким слоем на поверхности обрабатываемого изделия. За счет того, что в используемых для выполнения такого хромирования химических реагентах содержится фосфор, готовый хромовый слой, частично насыщаемый данным элементом, отличается достаточно высокой прочностью.

Составы растворов для химического хромирования

Химический способ нанесения хромового покрытия отличается не только простотой реализации, но и большей экологической безопасностью, если сравнивать его с другими технологиями хромирования. Такой способ, при помощи которого можно хромировать алюминий, сталь и даже полимерные материалы, используют даже в домашних условиях.

Выполняя хромирование деталей автомобиля или других изделий по химической технологии, следует иметь в виду, что готовое покрытие получается матовым и отличается непривлекательным сероватым оттенком. Чтобы придать такому покрытию характерный хромовый блеск, необходимо провести финишную полировку.

При помощи технологии хромирования изделиям из различных металлов и полимерных материалов можно придавать не только защитные свойства, но и исключительные декоративные характеристики. Например, возможно нанесение на различные детали черного хрома, покрытие из которого делает их внешний вид эффектным и презентабельным.

Страница

Технология декоративного хромирования

Информация

Другое

Действия

11 записей Предложить новость

Хромирование в реально домашних условиях

Хочется поделиться опытом декоративного хромирования в реально домашних условиях. Осуществить это можно с помощью вот такого стартового набора реагентов для создания зеркала под хром, Показать полностью… золото, медь и другой любой оттенок на любой поверхности.

В состав набора входят реагенты, которые недоступны в обычных магазинах. Это азотнокислое серебро, двухлористое олово, гидроксид натрия, глюкоза и тиосульфат натрия. Все остальное можно купить в обычных магазинах и доступно каждому, это уксусная кислота 70% (в продуктовых магазинах), аммиак или нашатырный спирт 10% (в аптеке), дистилированная вода (в автозапчастях). Ещё понадобится весы до 300 гр. (магазины радиодетали), мерные стаканы (подойдут и для пищевых продуктов), одноразовые стаканы, ложки, шприцы и ручные распылители.

Для получения зеркала под хром, нужно пройти 4 этапа:
— приготовление растворов
— обезжиривание поверхности
— активация поверхности
— металлизация

Начну с рецепта декоративного хромирования, который так тщательно охраняют, в недрах своих мастерских, люди прекрасно владеющие мастерством хромирования.

Итак, вот этот рецепт:
Активация:
Двухлористое олово —-— 5 г/л
Уксусная кислота 70% —- ? (лить до прозрачности раствора)

Серебрильный состав:
Азотнокислое серебро —- 4 г/л
Гидроксид натрия ———— 4 г/л
Аммиак 10% —————— 20 мл/л

Востановитель:
Глюкоза ———————— 5 г/л
Тиосульфат натрия ——— ?

Для стабильности процесса металлизации и его замедления необходимо добавить в раствор востановителя реагент Натрия Тиосульфат. Разводим 1 гр. Натрия Тиосульфата в 0,5 литре дис. воды. Добавляем в раствор востановителя несколько кубиков раствора Натрия Тиосульфата, примерно 4-8 мл. на 1 литр раствора востановителя и опытным путём определяем нужное время появления зеркала. Такой раствор можно использовать в одноствольном распылителе, так же для метода окунания.

Хотя основной рецепт мастерства декоративного хромирования, заключается не в формулах, а в очень старательном отношении к делу. А рецепты приготовления растворов у всех могут быть разные в деталях, но основной принцип это соблюдение пропорций реагентов, а реагенты одни и теже.

Начнём с приготовления растворов для проведения опыта химической металлизации методом окунания или погружения.

Попробуем приготовить 300 мл. растворов. Для начала немного займёмся математекой на калькуляторе. Задача стоит приготовить 300 мл. растворов, а у нас рецепт на 1 литр. Сделать это можно простым арифметическим действием, на пример нужно узнать сколько отвешивать азотнокислого серебра. 4 делим на 1000 чтобы выяснить сколько это на 1 мл. и умножаем на требуемое количество мл., то есть на 300, получаем на выходе 1,2 гр. Просто?! Я тоже так думаю. И так со всеми цифрами. Рецепт, есть, метод подсчета, есть, поэтому далее не буду озвучивать цифры проведёного опыта, а продемострирую лишь процесс с комментариями.

Первым пойдёт раствор «Активатор»

Наливаем дистиллированной воды, чуть меньше требуемого объёма, чтоб оставить места другим наполнителям, и так везде. Отвешиваем двухлористое олово и растворяем в воде. Видим что раствор помутнел. От этого нужно избавиться с помощью кислоты. Плиснём на глаз уксусной кислоты, не в глаз, не перепутайте. Льём кислоту помаленьку и перемешиваем до прозрачности раствора. Доливаем дис. воды до нужного обьёма.

Второй клиент, раствор «Востановитель»

Всё в том же порядке: Наливаем воды, берём глюкозу, отвешиваем, растворяем. В принципе раствор готов. Но добавим для нашего опыта замедлитель реакции металлизации тиосульфат натрия. Так как его нам нужно в ничтожном колличестве, не будем отвешивать сотые доли граммов, а разведём его в 0,5 литре дис воды и наберём нужное нам колличество с помощью шприца и выпустим в раствор востановителя.

Следующий раствор «Модификатор»

По другому, серебрильный раствор. Приготовление этого раствора немного интереснее и сложнее предыдущих. Заготовим два раствора. Первый раствор азотнокислого серебра. Второй гидроксида натрия. Берём аммиак, набираю 6 мл., по моим подсчетам должно хватить. Далее капаем аммиак в раствор с серебром. Раствор помутнел, капаем и перемешиваем пока не станет прозрачным. В шприце остался аммиак, откладываем в сторону. Берём раствор гидроксида натрия и выливаем в раствор с серебром. Раствор становиться чёрным. Опять берём аммиак и капаем и перемешиваем, капаем до полного посветления раствора. Как только раствор стал прозрачным, он готов. Таким образом можно контролировать колличество аммиака в модификаторе, а это значит, что колличество процентов в аммиаке не столь значительно, а вопрос в колличестве.

Второй этап обезжиривание поверхности

Это достаточно простой этап, но требует очень тщательной работы, по обработки поверхности, ибо на сколько качественно он пройдёт, будет зависить дальнейший результат. Здесь можно приготовить самый простой обезжиривающий раствор, состоящий из обычной воды температурой 40-50 градусов, примерно 1 литр и пару столовых ложек гидроксида натрия. Обезжиривание состоит из тупо протиранием поверхности детали обезжиривающим раствором. И делать это нужно очень тщательно, чтобы в дальнейшем не жалеть, что плохо обезжиренная деталь получилась с браком. После обезжирки, обязательно столь же тщательная промывка водой простой и в конце дистиллированной. Важно чтобы поверхность была равномерно смочена водой, без сухих мест.

Третий этап активация

Раз решили использовать метод окунания, окунаем деталь в раствор активации. Пускай посидит там одну минуту. Важно до погружения в раствор активации не дать детали высохнуть. Прошла минута, перемещаем детальку в дистиллированную воду, пускай посидит там три минуты не меньше, это необходимое условие для завершения процедуры активации поверхности. Так олово выступает в роли каталлизатора процесса металлизации и правельно проведённая процедура сделает этот процесс качественным.

Четвёртый этап металлизация

Собственно для этого мы сегодня собрались, чтобы посмотреть как обычный предмет приобретает зеркальные свойства, что делает его предметом восхищения.

Впрочем от лирики к делу. Смешиваем два раствора в равных колличествах модификатор и востановитель. И сразу же помещаем туда деталь.

Вот как выглядит химическая металлизация серебром, по нашему декоративное хромирование. Тут важно не передержать в растворе, так как толстый слой серебра делается матовым, а нам нужно зеркало. Поэтому как только видим что вся поверхность отражается, дастаём деталь и хорошенько промываем дистилированной водой и остатки воды сдуваем воздухом.

Эту же смесь можно залить в обычный ручной распылитель и обработать поверхность распылением до полной зеркальности. Учтите что в этом случаи придётся действовать очень быстро, так как жизнь раствора коротка, всего несколько минут.

После того как поверхность высохнет, можно покрыть её для защиты лаком или пассиватором/