Как провести хромирование в домашних условиях? 3 технологии покрытия деталей хромом

Виды хромирования и технология

Классификация хромирования осуществляется по способу нанесения хрома на деталь.

Самое широкое применение получили электролитическое и диффузионное, чуть менее известно – химическое хромирование.

Имеются также менее известные методы хромирования, такие как вакуумное хромирование.

Получаемое в результате покрытие может немного различаться по стойкости, внешнему виду.

Видео:

Как показывает практика, при желании можно заниматься хромированием самостоятельно, однако, препятствовать этому могут немалые расходы на оборудование для хромирования и реагенты, высокие требования к их качеству, строгие требования к соблюдению технологии, как на этапе подготовки, так и в процессе самого хромирования.

Остановимся подробнее на электролитическом хромировании, которое также называется гальваническое, так как выполняется методом погружения детали в раствор электролита.

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Технология цинкования металла в домашних условиях

Метод гальванического хромирования

Электролитическое (каталитическое) хромирование, пожалуй, самый известный способ металлизации поверхностей.

Активно используется автолюбителями, ввиду большого спроса и популярности каталитическим хромированием деталей автомобилей и мотоциклов занимаются небольшие фирмы, ИП, которые, как правило, используют под гальванический цех помещение обычного автогаража, поэтому в народе этот способ также называют «гаражным», а самой востребованной услугой можно считать хромирование дисков.

Режимы обработки

Получается при воздействии электрического тока плотностью 15-25 А/дм.кв. на электролит при температуре от 65 до 80 °.

«Блестящий хром» — самое твердое и износостойкое покрытие, которому свойственен зеркальный блеск.

Видео:

Появляется при средних значениях температуры и плотностей тока, рекомендуемые диапазоны – 45-60°С для первого параметра и 30-100 А/дм.кв. для второго.

«Твердый хром» — получаемый слой хрома будет самым твердым, но и самым хрупким по сравнению с предыдущими видами. Термо режим устанавливается на низких температурах (до 40°), плотность тока – свыше 100 А/дм2.

Подготовка к хромированию

Подготовка к процессу нанесения хрома включает в себя несколько этапов:

  • шлифовка и полировка поверхности хромируемой детали;
  • промывка для загрязнений и протирка ветошью;
  • изолирование поверхности, где не должно выполняться нанесение хрома, заделка отверстий (если не требуется покрытие хромом и внутренних полостей);
  • монтаж детали на подвеску;
  • обезжиривание;
  • промывка в воде;
  • декапирование.

Технологический процесс хромирования

Каталитическое хромирование в промышленных условиях вы можете увидеть на предоставленном видео.

Гальваническое покрытие выполняется растворами шести- или трехвалентного хрома.

Видео:

В качестве шестивалентного хрома применяется хромовый ангидрид, в качестве трехвалентного – сульфат хрома или хлорид хрома.

В гальваническую ванну, кроме хромсодержащего раствора также добавляется серная кислота.

После помещения обрабатываемой детали в раствор подается ток определенной плотности.

Раствор в ванне должен иметь определенную температуру, устанавливаемую в соответствии с режимом металлизации.

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Затачиваем сверло по металлу правильно

Термо режим должен поддерживаться на одном уровне в течение всего процесса хромирования, нарушения в технологическом процессе могут снизить адгезионные свойства хромового покрытия, привести к тому, что гальваническое покрытие будет иметь неоднородную структуру (разводы, наросты в виде сталактитов).

Длительность гальванизации зависит от требуемой толщины слоя хрома.

В процессе гальванизации из электролитического раствора выделаются вредные пары, поэтому все работы должны выполняться с соблюдением техники безопасности, с использованием средств индивидуальной защиты.

В некоторых случаях покрытие хромом выполняется только после травления или после предварительного нанесения слоя другого металла (меди или никеля) – это способствует упрочнению образующегося слоя.

Для заделки пор хрома, деталь дополнительно покрывают маслом или лаком, а для укрепления образовавшейся хромовой пленки проводят термо обработку – выдерживают некоторое время при очень высокой температуре (около 200°).

Подвиды электролитического хромирования

Как уже отмечалось выше, гальваника-хромирование применяется для создания защитно-декоративного слоя или для придания поверхности особенных свойств.

Декоративное хромирование наносится на подслой другого металла – меди или никеля, этот метод способствует длительному сохранению блеска хрома, препятствует коррозии поверхности детали через поры слоя хрома.

Видео:

Твердое хромирование используется там, где нужно увеличить износостойкость, твердость уменьшить трение на обрабатываемой детали.

В данном случае слой другого металла не требуется, выдержка в ванной имеет большую продолжительность, чтобы образующийся слой хрома получился повышенной толщины.

В отличие от декоративного, твердое хромирование должно завершаться дополнительной обработкой лаками или маслами.

Зачем нужно хромирование

Чаще всего к хромированию прибегают автолюбители. Однако им интересуются и в целях украшения домашнего интерьера. Декоративное хромирование представляет собой прибыльный бизнес. Автолюбители наносят покрытие из хрома на металлические детали корпуса транспортного средства и достигают таким образом оригинального дизайна. При помощи химической металлизации достигаются и другие цели: напыление металла на деревянные составляющие авторской мебели, создание оформления под металл пластиковых деталей, изготовление оригинальных сувениров из бытовых предметов и т.д.

Дополнительно рекомендуем прочитать статью нашего специалиста, в которой подробно описывается технология флокирования своими руками.

Также советуем прочитать статью нашего эксперта, из которой вы сможете узнать, как сделать аквапринт своими руками.

ih3rxtjk.jpg

Хромирование влияет не только на внешний вид поверхности. Оно также улучшает эксплуатационные свойства. Функции хромирования перечислены ниже.

  1. Защитная функция. Слой из хрома обладает хорошей устойчивостью к резким перепадам температуры и улучшает физико-химические свойства покрываемой поверхности. Этот слой защищает поверхность от окисления, добавляя деталям автомобиля и бытовым предметам прочности.
  2. Декоративная функция. В результате хромирования получается красивый и оригинальный внешний вид автомобиля (или сувенирного изделия). Детали домашнего интерьера (ручки дверей и потолочные карнизы) также выглядят гораздо более эстетично после хромирования.
  3. Восстанавливающая функция. Хромирование позволяет продлить срок службы покрываемой поверхности (например, валов и втулок в случае, если глубина износа менее 1 миллиметра). Срок эксплуатации благодаря этому также увеличивается.
  4. Повышение износоустойчивости. Двигатель внутреннего сгорания после хромирования становится более устойчивым к износу, как и различные мелкие детали (штампы, матрицы, мерильные инструменты).
  5. Улучшение отражательных свойств. Хромирование отражателей зеркал и других элементов повысит различимость транспортного средства в тёмное время суток, а декоративным элементам позволит отсвечивать, отражая солнечные лучи и свет лампы.

Хромирование своими руками

Подготовка к хромированию

Выполняя хромирование своими руками в домашних условиях, вы можете столкнуться с выделением токсичных и канцерогенных веществ. Эти вещества могут нанести вред здоровью, поэтому необходимо соблюдать технику безопасности. Перед началом работ выполните действия, перечисленные ниже.

  1. Обеспечьте надёжную вентиляцию помещения, в котором будут выполняться работы по хромированию. В качестве полигона для работ неплохо подойдёт даже обычный гараж. Желательно при возможности организовать принудительную вентиляцию.
  2. Найдите средства обеспечения личной безопасности (защитные очки и респираторы, а также резиновые перчатки и фартук).
  3. Заранее подумайте об утилизации отходов, возникших во время процесса. Эти отходы могут быть довольно токсичны.

Помните, что хромовый электролит способен выделять летучие соединения, которые хорошо контактируют с органикой. При этом органика в результате подобного контакта может подвергаться разрушению.

Такие соединения особо опасны для кожи и органов зрения и дыхания. Очки и респиратор — это минимум для хромирования в домашних условиях.ipqe3oa1.jpg

Какое оборудование понадобится?

Для проведения хромирования в домашних условиях потребуется следующий инструментарий:

  1. Гальваническая ванна. Она представляет собой пластиковый, полиэтиленовый или стеклянный сосуд, обладающий устойчивостью к агрессивной среде. Для повышения качества электролиза необходимо повысить теплоизоляцию ванны. Для этого достаточно поместить её в ящик, обитый изнутри материалом с дополнительным утеплением.
  2. Источник питания, имеющий следующие характеристики: возможность регулировки входного напряжения, наличие сечения проводов, при котором катод и анод соединяются с источником тока (должно составлять не менее 2,5 квадратных миллиметра), сила тока 50 Ампер, допустимое напряжение 12 Вольт, и общая мощность не более 1 киловатт.
  3. Нагревающее устройство для электролита. Для этого подойдёт внешний подогреватель, который также должен быть устойчив к агрессивной среде.
  4. Термометр, предварительно откалиброванный до ста градусов по Цельсию.
  5. Герметично прикреплённая к сосуду с электролитом крышка. Она не должна быть металлической.
  6. Свинцовая пластина, которая погружается в ёмкость, а катод присоединяется к хромированному образцу. Деталь при этом размещена в электролите таким образом, чтобы не касаться стенок, дна и анода.

00e0hprl.jpg

Состав, технология и правила приготовления электролитического раствора

Данная смесь содержит: дистиллированную или прокипячённую водопроводную и фильтрованную воду, хромовый ангидрид (CrO3) в количестве 250 г на 1 л воды и серную кислоту (H2SO4) в количестве 2 2.5 грамма на литр.

Приготовление осуществляется следующим образом: сосуд наполовину заполняется нагретой до 60 градусов по Цельсию водой, затем высыпается хромовый ангидрид, который необходимо полностью растворить. После этого доливается оставшаяся вода и аккуратно добавляется кислота. Весь раствор перемешивается.

Электролит необходимо выдержать в течение трёх с половиной часов под номинальным током.

Подготовка изделия (детали) к хромированию

Качество и долговечность покрытия из хрома зависят от правильной подготовки поверхности. Хромируемая поверхность должна быть очищена. Во время очистки с поверхности удаляется в первую очередь грязь, а также любые инородные тела. Для очистки можно воспользоваться как обычной наждачной бумагой, так и шлифовальной машинкой (в зависимости от степени загрязнения).

Кроме того, поверхность должна быть подвергнута обезжириванию. Для этого отлично подойдёт специальный раствор. Он включает: гидроокись натрия (150 грамм на литр), силикатный клей (5 грамм на литр) и кальцинированную воду (50 грамм на литр). Раствор нагревается до температуры 90 градусов по Цельсию. Изделие выдерживается в растворе в течение 20 минут.

Если поверхность покрыта большим слоем жира и грязи, время выдержки можно увеличить до часа.

Процесс хромирования

Химическая металлизация своими руками в домашних условиях проходит следующим образом:

  1. Электролит необходимо нагреть до температуры 52 градуса по Цельсию и далее поддерживать такой температурный режим.
  2. В сосуд с предварительно закреплённым анодом необходимо поместить деталь с прикреплённым катодом и прогреть всё до уравнивания температур.
  3. Необходимо подать напряжение. Время осаждения может варьироваться от 20 минут до часа. Всё зависит от формы поверхности.
  4. Необходимо вынуть деталь и промыть её в дистиллированной воде, а затем высушить в течение 3 часов. Во время сушки поверхность не должна контактировать с грязью (в том числе её нельзя трогать руками даже в перчатках). Таким образом хромируются поверхности из стали, латуни и бронзы.

Особо стоит выделить хромирование пластика своими руками в домашних условиях. Хром на пластик необходимо наносить в хорошо проветриваемом помещении, так как подобный процесс запрещён жилым законодательством. Пластик в результате хромирования будет выглядеть более утончённо, и повысится его устойчивость к повреждениям. Для такого вида хромирования применяется гальваническая кисть. Щетина диаметром около 25 миллиметров должна быть плотно обмотана свинцовым проводом. Она закрепляется с торца сосуда, имеющего цилиндрическую форму, заправленного электролитом. С другого конца прикрепляется диод. В электрической цепи используется понижающий трансформатор. Его минус прикрепляется на хромируемую поверхность. Плюс направлен на анод диода, а катод диода должен быть подсоединён к щетиновой обмотке. Далее на обрабатываемую поверхность равномерными движениями наносится жидкость. Каждый её участок необходимо обработать кистью не менее 20 раз. В конце элемент подвергается обработке и сушке, а грязь удаляется с помощью компрессора.

Технологии хромирования

Хромирование деталей в домашних условиях может осуществляться с помощью использования технологий, описанных ниже.

  1. Гальванический или электролитический метод. При таком методе атомы хрома из раствора электролита осаждаются на поверхность заготовки при воздействии электрического тока. Этот способ наиболее популярен. Его сфера применения весьма обширна и включает создание изделий с высокими отражающими свойствами. Гальваническое осаждение хрома способствует созданию качественного покрытия, которое обладает высокой устойчивостью к механическим и даже химическим повреждениям.
  2. Химический или каталитический метод. Он основывается на взаимодействии реагентов и восстановлении хрома из собственных солей. Электрический ток при этом методе не нужен. Слой изначально обладает характерным серым оттенком и нуждается в полировке. Химическое хромирование благодаря присутствию реагентов фосфора позволяет наносить качественный твёрдый слой на изделия сложной формы с полостями. Химическое хромирование в домашних условиях подразумевает соблюдение техники безопасности при работе с токсичными веществами.
  3. Диффузионный метод. Напыление хрома в данном случае происходит с помощью гальванической кисти. Этот способ самый компактный и наиболее доступный для самостоятельного хромирования. Контроль толщины и качества покрытия осуществляется только во время самого хромирования.

Оборудование и материалы для хромирования деталей своими руками

Вот что нужно подготовить, чтобы процедура прошла успешно:

  • Резервуар. Нельзя, чтобы он был металлическим, но при этом обязательно, чтобы емкость могла выдержать высокую температуру. Размер должен соответствовать габаритам обрабатываемой детали. В гальванических цехах на заводах автопроизводителей обрабатываемые детали опускаются в большие ванны со специальным раствором, в котором помещены электроды, подключенные к электрической сети. В домашних условиях сложно повторить подобную обработку, поэтому чаще всего это небольшие емкости, в которых обрабатываются негабаритные детали.
  • Приспособление, которое позволит нагреть электролит. Причем оно не должно быть подверженным к воздействию кислоты.
  • Градусник со шкалой не менее на 100 градусов.
  • 12-вольтовый выпрямитель,  способный выдавать силу тока в 50 А.
  • Конструкция, на которой будет подвешена деталь. Элемент не должен лежать на дне емкости, потому что в месте контакта он не будет обработан в достаточной мере – слой из-за этого будет неравномерным.
  • Катод (в этом случае он будет представлен обрабатываемой деталью) и анод, к которым будут подсоединены провода.
galvanica-30631.jpg
Вот как приблизительно будет выглядеть домашняя гальваническая установка

Конструкция установки для хромирования

Вот как можно изготовить установку для хромирования деталей:

  • Резервуар, в котором будет проходить обработка (например, трехлитровая стеклянная банка), помещаем в кислотоустойчивый контейнер.
  • Коробок из фанеры – в него поместим весь резервуар. Важно, чтобы этот короб был больше емкости, чтобы между их стенками можно было насыпать песок, стекловату или минвату. Так создастся эффект термоса, что обеспечит более качественную реакцию, и электролит не так быстро будет охлаждаться.
  • В качестве нагревателя можно использовать ТЭН.
  • Термометр, который позволит поддерживать температуру реакции.
  • Емкости обязательно должны герметично закрываться. Для этого следует использовать дерево или фанеру, устойчивую к воздействию влаги (чтобы не деформировалась в процессе обработки).
  • Клемма или фиксатор типа «крокодил» подсоединяется к минусовому контакту источника питания (это будет катод). В раствор электролита будет погружаться анод (свинцовый стержень, подсоединенный к плюсовому контакту источника питания).
  • Установку для подвешивания можно изготовить по самостоятельному проекту. Главное – чтобы деталь не лежала на дне банки (или другой соответствующей емкости), а со всех сторон находилась в постоянном контакте с раствором.

Требования к источнику питания

Что касается источника питания, то он должен подавать постоянный ток. В нем выходное напряжение должно регулироваться. Самым простым решением будет обычный реостат, с помощью которого будет меняться эта величина.

galvanoplastika_v_domashnih_usloviyah4.jpg

Провода, которые будут использоваться во время процедуры, должны выдержать максимальную нагрузку – 50А. Для этого потребуется модификация 2х2,5 (две жилы с соответствующим сечением).

Состав электролита и правила его приготовления

Основной компонент, который позволит хромировать изделия, это электролит. Без него невозможно выполнить процедуру. Чтобы металлический элемент получил соответствующий вид, раствор должен иметь следующий состав:

  • Ангидрид хрома CrO3 – 250 грамм;
  • Кислота серная (должна иметь плотность 1,84) H2SO4 – 2,5 грамма.

Эти компоненты в таком количестве разводятся в одном литре дистиллированной воды. Если объем раствора нужно увеличить, то объем всех компонентов увеличивается в соответствии с упомянутыми пропорциями.

Все эти компоненты нужно правильно смешать. Вот как должна выполняться такая процедура:

  1. Вода нагревается приблизительно до 60 градусов по Цельсию;
  2. Лучше готовить электролит сразу же в той емкости, в которой будем обрабатывать деталь. Она заполняется половиной требуемого объема дистиллята;
  3. В горячую воду высыпаем ангидрид хрома и тщательно размешиваем, чтобы он полностью растворился;
  4. Доливаем недостающий объем воды, тщательно перемешиваем;
  5. В раствор наливаем нужное количество серной кислоты (добавлять вещество нужно аккуратно, тонкой струйкой);
  6. Чтобы электролит получился с правильной консистенцией, его нужно обработать при помощи электричества;
  7. В полученный раствор помещаем катод и анод на расстоянии друг от друга. Через жидкость пропускаем электрический ток. Напряжение определяется из расчета 6,5А/1л. раствора. Вся процедура должна длиться на протяжении трех с половиной часов. На выходе электролит должен получиться темно-коричневого цвета;
  8. Даем электролиту остыть и отстояться. Для этого достаточно поставить емкость в прохладное помещение (например, в гараже) на сутки.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий