Хромирование — одно из наиболее используемых и красивых видов покрытий. Нанесение хрома является физико-химическим действием, в период которого тонкий пласт металлического хрома оседает на плоскости обрабатываемой детали. Он придаёт изделиям замечательный серебристый вид, а кроме того, оберегает железо от ржавчины. Можно произвести высококачественное хромирование в домашних условиях.
Особенности независимой процедуры
Чтобы правильно и надёжно осуществлять процесс нанесения хрома своими руками, следует принимать во внимание все характерные черты химических и физиологических преображений, которые совершаются. Большая часть химических элементов, участвующих в хромировании, представлена особенно опасными элементами, следовательно, прежде чем приступать к проведению эксперименты с хромированными покрытиями, тщательно изучить необходимо теоретическую сторону процесса.
Хром придаёт плоскости замечательный наружный вид, благодаря которому продукция приобретает весьма изящный вид. Гальваника открывает большие возможности для усовершенствования декоративных, физиологических и химических качеств материалов. Хром чрезвычайно устойчив к воздействию агрессивных сред, он не темнеет под воздействием окружающей среды, благодаря этому он отыскал обширное применение при конструировании частей кузовов автомобилей и частей элементов, работающих в сложных условиях. Толщина блестящего напыления весьма мала: от 0,075 до 0,25 миллиметров.
В отличие от никеля, в основной массе случаев хром не используют к металлу. Для этого применяют лёгкий слой оцинковки. Такого рода слой состоит из меди и требует применения технологических воздействий, усложняя и без того трудный процесс.
Ещё одна проблема, которая может остановить на пути к осуществлению задачи — получение реактивов. Главным компонентом является соединение хрома (CrO3), иное наименование — ангидрид хрома. Неприятной чертой его применения является то, что оксид хрома является самым мощным ядом, смертельная доза которого — 6 г. Это соединение имеет небольшой оборот, который строго контролируется государством.
Остатки, возникающие в результате завершения хромирования, должны быть утилизированы в соответствии со специальным порядком, а не поступать в канализацию или в почву. Элемент является сильным канцерогеном: если он появляется на коже, будет очень сильное раздражение, в том числе экзема и дерматит, может сформироваться опухоль.
Реактивы для применяемого электролита
Важно рассмотреть все нюансы процесса перед тем, как хромировать металл в домашних условиях. Процесс хромирования своими руками в домашних условиях осуществляется электрическими средствами. Для его выполнения следует иметь катод, анод (заготовку) и электролит, в котором станут осуществляться химические взаимодействия.
В качестве катода применяется лист свинца либо его соединение с оловом. Правильнее всего, чтобы полновесная пластинка была несколько больше, чем заготовка. Катод подключён к позитивному электроду. Анод соединён с материалом, накрытым хромом. Он должен быть подвешенным в среде электролита таким способом, чтобы он не затрагивал стен, низа и не затрагивал катода.
Для формирования электролита необходимы следующие элементы:
- хромовый ангидрид, 250 г / л электролита;
- серная кислота — 2−2,5 г / л;
- чистейшая, без включений, вода.
Перед изготовлением электролита воду нагревают до температуры 60−80 °С, затем растворяют в ангидриде хрома. Затем нужно слегка охладить раствор и добавить небольшое количество серной кислоты тонким потоком. Кислота должна быть не промышленной, а чистой. Электрическая компенсация очень чувствительна к формуле электролита, поэтому на предприятиях есть лаборатории, которые проводят непрерывный мониторинг устойчивости состояния реагентов. Если проводится гальваника в домашних условиях или хромирование собственными руками, придется обойтись без помощи технологов.
Оборудование для хромированных деталей
Воздействие хромирования может быть не только на изделия из металла, но и пластмассы. Хромирование пластика в домашних условиях, например, фары, проводится немного иначе. Следует знать, что для выполнения процедуры используются реагенты, которые могут представлять опасность для здоровья.
Для покрытия хромом в домашних условиях деталей необходимо следующее оборудование:
- ванна пластиковая;
- выпрямитель, способный обеспечить напряжение до 12 вольт и до 50А;
- кислотостойкий нагреватель для нагрева электролита;
- термометр с границей замера 0−100 градусов.
Параметры и объемы единичных видов оборудования, используемых для хромирования, формируются в зависимости от размера и количества возделываемых продуктов. Нужно подобрать наименьшие объемы ванны, в которую детали будут погружены. Ванная может быть сделана из пластмассового ведра либо иного прямоугольного контейнера. Для того чтобы раствор не улетучился при долгом хранении, следует гарантировать воздухонепроницаемую крышку. В качестве выпрямителя можно использовать зарядное устройство для автоаккумулятора (подходит для мелких деталей).
Хромовые элементы будут делаться в электролите, который состоит из:
- очищенной воды;
- триоксида хрома (CrO3) 220−250 г/л;
- серной кислоты (H2SO4) 2,2−2,5 г / л.
Кроме этих деталей, понадобится следующий набор: соляная кислота (HCl), ацетон и листовой металл.
Подготовка плоскости и металлизирование
Независимая хромировка не может быть выполнена без соответствующей подготовки плоскости продукта. Вначале необходимо сформировать медную или никелированную подложку, потому как элемент не находится в плоскости стали, алюминия либо любого иного сплава.
Медный слой либо никелирование исполняется в гальванической ванне. Катод — металлическая медь или никель, электролит предполагает собой раствор серной кислоты, сульфата меди либо никеля. После окончания изготовления продукт тщательнейшим образом полируется, следя затем, чтобы не испортить тонкий пласт основы, необходимо ее обезжирить и высушить.
Независимое хромирование должно осуществляться при устойчивых параметрах всех частей. Каждое отклонение может послужить причиной к повреждениям напыления. К примеру, преобладание концентрации тока на единицу участка приводит к формированию выростов и дендритов металлического хрома в заостренных углах продуктов.
Несоблюдение температурного порядка и колебания сосредоточения реагентов провоцируют потускнение, пятнистость напыления. После хромирования элементов блестящая плоскость покрывается необходимым пластом сплава, напряжение отключается, продукция отсоединяется и располагается в ванну с очищенной водой. Процесс правильнее воспроизводить несколько раз, меняя воду.
Этапы хромирования элементов
Захромировать напрямую можно только такие металлы, как медь, латунь и никель. Чтобы самому хромировать металлические детали, надо предварительно нанести медный, латунный или никелевый слой. Для этого необходимы подходящий электролит и технология. После сушки плоскость активизируют в растворе соляной кислоты (100 г / л).
Период обрабатывания зависит от состояния плоскости (5−20 мин). Части промывают водой и погружают в хромированную ванну. Для этого подвеску изготавливают из проволоки либо стержня. К подвеске подаётся «отрицательный» провод. Рядом с медным стержнем прикреплён увесистый анод, к которому прилагается «плюс». Через 20−40 минут части вытаскивают из ванны и промывают в воде.
После просыхания допускается полирование слоя хрома, чтобы плоскость была отражающей. Подготовить электролит нетрудно: вначале в воде раскрывается ангидрид хрома, а затем добавляется тонкая струйка серной кислоты. Перед тем как загружать детали, нужно повесить любую пластину и включить электролит на полчаса-час.
Если композиция с ярко-красным цветом превращается в светло-бордовый оттенок, то в этом случае можно включить хромированные элементы. Состав хрома должен нагреваться до 45 градусов. Ток вводится в зависимости от площади плоскости покрываемых элементов. Для обработки 1 кв. дм необходим ток в 15−25 ампер.
Основные недостатки покрытия не должны пугать новичков. Некачественный слой можно замачивать в соляной кислоте. После этого детали промывают в воде, а процессы металлизации повторяются.
Чаще всего есть ряд ключевых недостатков:
- Отшелушивание блестящей плёнки. Главная причина — нехорошая адгезия из-за недостаточного обезжиривания. После вытаскивания напыления поверхность вновь вычищается и активизируется.
- Установка хрома в заостренных краях. Этот недостаток показывает на высочайшую уплотненность тока в заостренных концах. По возможности кромки лучше скруглить либо настроить экраны в проблематичных зонах.
- Матовое покрытие. Для достижения блеска следует повысить температуру раствора, уменьшить электричество либо прибавить ангидрид хрома.
Прежде чем хромировать собственными руками, необходимо тщательнейшим образом оценить предстоящую цену работы и произвести вывод о необходимости ее проведения. Прежде чем сформировать приспособление для хромирования, необходимо распланировать будущее устранение отходов. При попадании в грунт, а далее в колодцы соединение хрома порождает отравление и формирование болезни, следовательно, настойчиво рекомендовано не начинать работу, не определяясь ранее со всеми особенностями процесса. Видеоурок поможет узнать тонкости покрытия поверхности металла хромом.
Originally posted 2018-07-04 07:40:48.
Любое изделие из металла, покрытое слоем хрома, смотрится намного эффектнее. В частности, этим «болеет» подавляющее большинство автолюбителей, байкеров, многие из которых расценивают равнодушие (вместо ожидаемого восхищения) окружающих к их чудо-технике как личное оскорбление. Но где взять такие «навороченные» комплектующие, если стоимость деталей с качественной хромировкой порой просто «зашкаливает», а по приемлемой цене можно приобрести или пластик с «оболочкой», или металлическую подделку, с которой хром облетит через пару недель?
Интерес к самостоятельному хромированию проявляют многие. Можно ли это сделать без проблем в домашних условиях? В принципе – да. В этой статье мы предметно поговорим о методике такой работы, и не только о ней. Честно расскажем, с чем придется столкнуться «домашнему» мастеру.
Подготовительные мероприятия
В первую очередь – выбор помещения. Тех, кто считает, что все работы по хромировке мелких деталей он сможет выполнить на кухне или в коридоре, придется огорчить. Этот процесс связан с вредными испарениями, поэтому и к помещению, и к мерам по обеспечению безопасности человека предъявляется особые требования. Как правило, местом работ выбирается подсобное помещение (гараж, пристройка и тому подобное). Как исключение – балкон.
Что предусмотреть
- Во-первых, эффективная вентиляция. Причем она должна быть не естественной, а принудительной (вытяжной).
- Во-вторых, респиратор, специальные очки, прорезиненные перчатки и фартук – обязательно.
- В-третьих, как утилизировать «отходы производства»?
В чем производить хромирование
Понадобятся материалы и приспособления. Они на рисунке обозначены соответствующими позициями:
- для небольших деталей вполне подойдет банка стеклянная на 3 л (7);
- емкость (1), в которую она будет ставиться (бидон, например);
- для качественного электролиза резервуар утепляется (теплоизолируется). Как пример – деревянный ящик (2), стеклоткань (3), материал дополнительного утепления (4). Для этого можно взять песок, минеральную или стекловату – разница небольшая. Главное – добиться эффекта «термоса»;
- нагревательный элемент (5). Можно использовать имеющиеся в продаже ТЭН соответствующей мощности;
- измеритель температуры (6). Желательно контактный, тогда процесс отчасти будет «автоматизирован»;
- герметизирующая крышка (8), но не металлическая. Обычно используются плиты из древесины или слоеная влагоустойчивая фанера;
- электроды. Катод присоединяется к образцу (–), а анод погружается в банку (+). Он может быть стержневым или пластинчатым. Для удобства в качестве «минусового» электрода можно использовать зажим типа «крокодил», который и будет удерживать деталь.
И последнее. Если она будет просто лежать на дне банки, то одна ее сторона останется без покрытия. Следовательно, ее нужно держать во время обработки в подвешенном положении. Тип кронштейна, его крепление «изобрести» несложно.
Источник питания
- На выходе должно быть напряжение постоянного тока, причем с возможностью регулирования номинала. Если делать все вручную, то понадобится хотя бы обыкновенный реостат.
- Сечение соединительных проводов подбирается по максимальной силе тока. Для хромирования мелких образцов – не менее 2,5 «квадратов».
- Если вместо обычного термометра используется терморегулятор, то придется собрать соответствующую электронную схему.
Как готовить электролит
Состав
Долевое соотношение компонентов рекомендуется следующее (в г/л воды): ангидрид хромовый CrO3 – 250, кислота серная H2SO4 – 2,5.
Методика приготовления
Емкость более чем на половину наполнить водой. Лучше всего, если она будет дистиллированной. В случае если используется вода обычная (из водопровода, колодца и так далее), то предварительно ее следует прокипятить и дать отстояться. Для качественного приготовления электролита вода должна быть подогрета не менее чем до 60 ºС.- Засыпать расчетное количество CrO3, после чего тщательное размешать до полного растворения.
- Долить воды до необходимого объема.
- Добавить H2SO4 и снова все перемешать. Нужно учесть, что кислота бывает разной концентрации, поэтому данные приведены для удельной плотности 1,84.
- После этого электролит порядка 3,5 часов «прорабатывается», то есть по нему пропускается ток. Его силу рассчитывают так – на каждый литр примерно 6,5 А. Исходя из этого, определяя объем приготовляемого раствора, нужно ориентироваться на возможности имеющегося источника эл/питания. Если все сделано верно, то электролит приобретет темно-коричневый цвет.
- Приготовленному раствору нужно дать отстояться (в прохладном помещении, не менее суток).
Емкость более чем на половину наполнить водой. Лучше всего, если она будет дистиллированной. В случае если используется вода обычная (из водопровода, колодца и так далее), то предварительно ее следует прокипятить и дать отстояться. Для качественного приготовления электролита вода должна быть подогрета не менее чем до 60 ºС.Подготовка детали
Нет смысла говорить, что от этой работы зависит и качество хромировки, и ее долговечность. Но прежде следует привести в «рабочее» состояние электролит. Он подогревается (достаточно до 50 – 60 ºС). Использовать его можно часа через 3. Этого времени вполне хватит, чтобы произвести подготовительную обработку образцов.
Очистка
С поверхности удаляется все – грязь, краска, ржавчина. Необходимые приспособления и методика определяются исходя из специфики детали и степени ее «загрязнения», так как иногда одной только «наждачки» бывает недостаточно. Главное – убрать все имеющиеся инородные слои, до самой «основы».
Обезжиривание
Ограничиться только лишь обработкой поверхности бензином, уайт-спиритом или чем-то подобным – значит, получить плохое качество хромировки. Для эффективного обезжиривания приготовляется специальный раствор. Рецептов более чем достаточно, поэтому для примера приведем один.
Все весовые показатели ингредиентов – в «граммах», из расчета на 1 л воды.
- Едкий натр – 150.
- Клей (силикатный) – 5.
- Сода кальцинированная – 50.
Деталь выдерживается в нагретом растворе (80 – 90 ºС) не менее 20 минут. Это время может быть увеличено и до 1 часа, в зависимости от сложности «рельефа» поверхности, степени ее очистки и так далее.
Хромирование
Специалисты советуют в процессе работы поддерживать температуру электролита на уровне 53±2 ºС. Деталь помещается в раствор, и с некоторой задержкой подается напряжение. Это нужно для того, чтобы температуры образца и электролита выровнялись.
После этого деталь вынимается и подвергается термообработке (например, в сушильном шкафу) не менее 2,5 часов.
Прежде чем начать «массовую» хромировку деталей, нужно убедиться в том, что на всех этапах «производства» все сделано правильно. С этой целью сначала проводится обработка опытного, заранее подготовленного образца, а потом определяется качество покрытия. Признаков плохого хромирования более чем достаточно, поэтому остановимся на наиболее типичных.
Возможные дефекты и их причины
Неравномерный блеск поверхности
- Большая величина силы тока.
- Температура электролита ниже рекомендованной.
«Блеск» отсутствует
- Недостаток или избыток в растворе CrO3.
- Номинал тока завышен.
- Доля кислоты меньше требуемой.
Коричневые пятна на хромировке
- Избыток хрома.
- Недостаток кислоты.
На покрытии мелкие раковины
- Некачественная механическая обработка заготовки.
- В процессе реакции с поверхности не удаляется водород. В этом случае следует изменить способ «подвешивания» образца и методику просушки.
Неравномерность слоя
- Избыточный ток.
Покрытие «размягченное»
- Повышенная температура электролита.
- Пониженный ток.
Отслоение хромировки
- Нестабильность питающего напряжения.
- Плохое обезжиривание.
- Во время слишком длительной обработки электролит остыл.
Если кому-то показалось, что хромирование, в общем-то, штука несложная, то придется несколько огорчить. Даже если речь идет о мелкой «вещице», то нюансов достаточно. Но особенно стоит предупредить о «подводных» камнях тех, кто думает поставить в домашних условиях это дело «на поток».
Что нужно учесть
Помещение
Если захочется произвести хромировку бампера, дисков колес, то балкона явно не хватит. Понадобится отдельное, просторное помещение.
Подготовительные мероприятия
Во-первых, чтобы качественно отполировать металл, нужно иметь определенные навыки.
Во-вторых, многие ли могут похвастать знанием химии, в частности, специфики процесса электролиза? Кто сможет правильно подобрать долевое соотношение всех ингредиентов? А ведь точность – залог качества.
В-третьих, где взять необходимые материалы? Кислоту еще купить можно, а как быть с ангидридом? Это вещество продается только юрлицам, а зайти купить его «просто так», как «зеленку» или батон хлеба – не получится. Следовательно, придется искать по знакомым. Хорошо, если такие найдутся. Кстати, и H2SO4 должна быть ЧИСТОЙ, а не той, что продается для АКБ.
В-четвертых, сможет ли «самодеятельный» мастер выдержать необходимый «токовый» режим во время приготовления раствора?
Если хотя бы один из пунктов подготовки не будет выполнен с надлежащей точностью, все остальное – «мартышкин» труд.
Оборудование
- В первую очередь – источник питания. Нетрудно подсчитать, что на емкость в 3 л понадобится ток 18 А. А сколько нужно будет для обработки, к примеру, колесного диска? Не менее 30. Ясно, что «зарядник» для АКБ не подходит – с ним получится хромировать только мелкие «детальки».
- Емкость. Вряд ли на 3, даже 5 л будет достаточно. Причем их понадобится несколько.
Технология
Главная трудность при хромировании – непостоянство концентрации всех ингредиентов. Как осуществлять контроль? Здесь нужна профессиональная подготовка.
И это еще не все проблемы, с которыми придется столкнуться. Например, утилизация больших объемов «отработки», правильный подбор электродов (форма, размеры) и ряд других.
Уважаемые Читатели! Информация более чем исчерпывающая. А заняться или нет самостоятельной хромировкой, решайте сами.
Освоив методику хромирования своими руками в домашних условиях можно не только придать эффектный вид мотоциклу или автомобилю. Но и сделать стильные современные вещи – ручки для шкафов или дверей, подставки, крепежные элементы карнизов, бра, кашпо, которые своим благородным блеском украсят интерьер.
Способы хромирования
Технология гальванизации заключается в нанесении поверхностного металлического слоя на деталь с определенной целью – декоративной или защитной посредством использования электролита.
Следовательно, гальваника — хромирование в домашних условиях предполагает, что на обрабатываемую поверхность при воздействии электрического тока будет осаждаться слой хрома из электролита определенного состава. Проводиться этот процесс может разными способами.
- Проведение хромирования с использованием ванны, наполненной раствором. Технология является доступной для самостоятельного выполнения, но чаще используется при работе с небольшими деталями.
- Напыление покрытия посредством применения гальванической кисти. Эта методика не ограничивает габариты обрабатываемой детали, также она оптимально подходит для несъемных элементов. В процессе работы мастер имеет возможность контролировать толщину наносимого слоя и визуально оценивать качество напыления. Но этот процесс более трудоемкий, так как может потребоваться выполнение до 20 движений по одному месту.
Помещение, приспособления, инструменты, средства защиты
Проводить операции по хромированию необходимо в нежилом помещении с хорошей вытяжной вентиляцией. Это может быть гараж.
В летнее время удобнее работать на улице под навесом или на открытой веранде с крышей. В крайнем случае, используется балкон. Эти меры безопасности соблюдать нужно обязательно, чтобы не получить вреда здоровью из-за опасных испарений.
Потребуются средства индивидуальной защиты – прорезиненные перчатки из плотного материала и респиратор. Одежду целесообразно прикрыть прорезиненным фартуком.
Если планируется проводить хромирование деталей в домашних условиях методом погружения деталей в ванну, то готовится следующее оборудование:
- стеклянная емкость нужного размера (чаще всего берут обычную трехлитровую банку);
- неметаллическая ванна с водой, в которую будет помещаться банка;
- ящик с термоизоляцией;
- нагревательный элемент (ТЭН);
- пластинчатый или стержневой анод, материалом которого чаще всего служит сплав свинца (≈ 93%) и сурьмы (≈ 7%), хотя в отдельных случаях используют менее устойчивый к кислой среде чистый свинец;
- катод, имеющий форму зажима для удобной фиксации его на обрабатываемой детали;
- термометр, устойчивый к кислоте;
- кронштейн, позволяющий держать деталь в подвешенном состоянии;
- крышка для емкости из дерева или влагоустойчивой фанеры;
- источник питания постоянного тока с реостатом. Для трехлитровой банки сила тока должна составлять не меньше 18 А.
Схема электролитической ванны: 1 — внутренний корпус; 2 — внешний корпус; 3 — стеклоткань для теплоизоляции; 4 — слой теплоизоляции; 5 — ТЭН; 6 — градусник; 7 — банка трехлитровая; 8 — крышка.
Чтобы покрывать изделия при помощи гальванической кисти, можно изготовить ее самостоятельно по следующему алгоритму.
- Щетину обматывают плотно проводом с содержанием свинца.
- Закрепляют ее в прозрачный цилиндр из оргстекла, который сверху закрывается крышкой с вклеенным в нее металлическим контактом и заливным отверстием. К контакту припаивают конец свинцовой обмотки.
- В мембране из пенопласта, которая находится выше щетины, необходимо сделать сквозные мелкие отверстия.
- Роль выпрямителя тока выполняет трансформатор с напряжением 12 В. Минус идет на обрабатываемую деталь, а плюс к контакту на крышке.
- Электролит, налитый в цилиндр, просачивается через отверстия в мембране на щетину, движениями которой наносится на обрабатываемую поверхность.
При любой методике потребуется пылесос или компрессор для сдувания пыли с детали в процессе хромирования.
Как готовить электролит
Для обработки наружных поверхностей деталей рассчитывают количество компонентов, входящих в электролит, ориентируясь на следующие соотношения (в граммах на литр воды):
- CrO3 (хромовый ангидрид) – 250;
- H2SO4 (серная кислота с удельной плотностью 1,84 г/см3) – 2,5.
Стеклянную емкость до половины (можно немного больше) наполняют дистиллированной или предварительно прокипяченной и отстоявшейся водой с температурой 60°С.
Засыпают CrO3 в нужном по расчетам количестве. Размешивают жидкость до полного растворения хромового ангидрида. Если необходимо, то еще доливают воду, а затем осторожно добавляют серную кислоту.
Теперь нужно около 3,5 часов выдержать электролит под током, сила которого примерно равна 6,5 А на каждый литр раствора. Если источник электропитания уже имеется в наличии, то исходя из его возможностей ведется расчет объема приготавливаемого электролита. При правильно проведенных расчетах цвет электролита становится темно-коричневым. Отключив ток, оставляют раствор на сутки в прохладном месте.
Если обрабатываемые детали не будут подвергаться внешним воздействиям, то электролит может иметь другой состав (г/л воды):
- CrO3 – 400;
- H2SO4 – 4.
Подготовка детали
Подлежащие хромированию поверхности должны быть тщательно подготовлены. С них удаляют лак, краску, пятна ржавчины, загрязнения.
Некачественное проведение подготовки плоскостей деталей приводит к тому, что хромовое покрытие образуется с мелкими раковинами.
После зачистки детали подлежат обезжириванию.
Специалисты отмечают, что уайт-спирит или бензин для этой цели использовать не стоит, так как они не обеспечат нужного качества последующего хромирования. Целесообразно сделать специальный раствор, примером которого может служить следующий состав (компоненты отражены в г/л воды):
- едкий натр – 150;
- кальцинированная сода – 50;
- силикатный клей – 5.
Раствор подогревают примерно до 90°С и опускают на 20 минут деталь, подлежащую обезжириванию. Если присутствует сложный рельеф, то время выдержки допускается увеличить до 45 – 60 минут.
Этап хромирования
Начинается химическая металлизация своими руками в домашних условиях с подогрева электролита в банке до 52±2° с последующим помещением в него детали, к которой предварительно прикрепляется катод. Ток сразу не подают, так как нужно, чтобы декорируемый предмет прогрелся до температуры электролита.
После того, как напряжение подается в систему, деталь находится в электролите минимум 20 минут. Оптимальная плотность тока – 50 – 55 А/дм2. С приобретением опыта домашний мастер легко определяет, нужно ли увеличивать время в зависимости от особенностей детали, так как в отдельных случаях хромирование может продолжаться два — три часа.
После окончания процесса предмет достают, промывают и помещают на 3 часа в сушильный шкаф.
Проводя операции по хромированию необходимо учитывать, что подобное покрытие возможно нанести, если детали медные, никелевые или латунные. Если возникла необходимость выполнить подобное действие со стальными предметами, то потребуется предварительно защитить их слоями соответствующих металлов.
Видео:
Доступны хромированию пластиковые изделия при условии обработки их на этапе подготовки графитным порошком или графитосодержащим лаком. Затем по методике выполнения гальваники при плотности тока ≈ 0,7 А/дм2 наносят тонкий медный слой, используя электролит из следующих компонентов (г/л воды):
- сульфат меди – 35;
- серная кислота концентрированная – 150;
- спирт этиловый – 10.
После промывания и просушивания деталь может подвергаться хромированию.
Причины появления дефектов
Достаточно сложный для самостоятельного исполнения процесс хромирования не всегда дает безупречный результат. Чтобы в дальнейшем избежать ошибок, необходимо знать причины, приведшие к появлению дефектов.
- Из-за недостаточной температуры электролита или превышающей норму силы тока на плоскостях образуется неравномерный блеск, снижающий эстетическое восприятие всего предмета. Причиной полного отсутствия блеска может являться неправильно рассчитанная концентрация CrO3 (меньше или больше нормы) или недостаток H2SO4.
- Если слой получился неравномерным, значит в процессе работы подавался ток со значениями, превышающими рекомендуемую норму. Чрезмерно мягкое покрытие означает, что было допущено превышение температуры нагрева электролита
- За появление на готовой хромировке коричневых пятен отвечает избыточное количество хрома или дефицит кислоты. Отслоение готового покрытия происходит из-за перебоев в подаче напряжения, использования остывшего электролита или некачественного обезжиривания.
P.S. Целесообразно учитывать указанные факторы, чтобы избежать появления подобных дефектов при выполнении операции хромирования собственными силами.
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.
1 Что такое хромирование
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.
2 Оборудование для хромирования
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.
3 Реактивы для электролита
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.
4 Подготовка поверхности и как протекает металлизация хромом
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.
Хромирование своими руками в домашних условиях всегда пригодится не только автолюбителям, но и тем, кто хочет получить красивые предметы быта, покрыть уязвимые металлические поверхности и придать им эстетический вид, получить детали, визуально схожие с изготовленными из хрома.
Хромирование деталей в домашних условиях – процесс относительно несложный и не требующий дорогого специального оборудования, и осуществление хромирования своими руками под силу любому, кто хочет, и знает, как это сделать.
Коротко о хромировании
Декоративное хромирование принято считать бизнесом, рассчитанным на автомобилистов, которые, нанося покрытие из хрома на металлические детали автомобиля или мотоцикла, облагораживают внешний вид своего личного транспорта.
Но хромирование деталей автомобиля или мотоцикла – не единственный способ применения процесса, и с помощью хромирования в домашних условиях украшаются другие детали, облагораживаются поверхности.
С помощью химической металлизации своими руками люди добиваются визуальных эффектов и в других аспектах повседневной жизни:
- производят напыление металла на деревянные части авторской мебели;
- создают оформление под металл пластиковых деталей;
- изготавливают оригинальные сувениры из обыкновенных предметов с помощью хромирующего процесса;
- отделывают диски и другие металлические части автомобиля и мотоцикла, создавая неповторимый декоративный комплект.
Облагораживание внешнего вида и придание декоративности – не единственная цель химической металлизации в домашних условиях. С помощью хромирования улучшаются эксплуатационные свойства отделанных поверхностей, повышаются их прочность, устойчивость к износу и твердость. Хромированные детали служат дольше, и при этом не теряют ни приобретенного ими блеска, ни гарантированно длительных свойств в использовании.
Хромирование деталей своими руками, осуществленное с соблюдением необходимых технологий – еще и способ избежать материальных затрат, которые были бы неизбежными при обращении в мастерскую.
На видео: хромирование в реально домашних условиях.
Химическое хромирование
Химическое хромирование – это поэтапное нанесение слоев хрома на хромируемый объект, непременно изготовленный из металла. Это оптимальный способ защитить деталь от атмосферной и электрохимической коррозии, при этом решая и задачи улучшения технических характеристик и внешнего вида покрываемой поверхности.
Металлизация в домашних условиях может осуществляться несколькими способами, но чаще других применяются:
- химический;
- гальванический;
- метод нанесения напыления.
Гальваническое хромирование в домашних условиях – наиболее эффективный способ хромировать любую деталь.
На видео: этапы хромирования в гальванических ваннах.
Технология гальванического покрытия позволяет создавать изделия, с отражающими поверхностями, наносить защитную пленку, и не только придавать декоративность, но и восстанавливать изношенную поверхность металлов. Чтобы решить, как хромировать, и какой метод избрать, нужно определиться с наличествующими подручными средствами и иметь хотя бы приблизительное представление о каждом из этих методов.
Применяемые технологии
Оборудование для хромирования с помощью гальванического метода предполагает наличие специальной емкости (ванны), в которой и осуществляется процесс. Гальванические ванны не подразумевают соблюдения определенных параметров вроде ширины или высоты, главное требование, которое к ним предъявляют – способность выдерживать воздействие кислоты.
Электрохимический метод хромирования в домашних условиях основан на известном со школы принципе электролиза, при котором ток проходит через состав, включающий в себя кислоту, щелочь и соли хрома. При прохождении тока образуются свободные катионы хрома, с помощью которых и удается захромировать металл.
Важно! Качественность покрытия зависит от того, насколько правильно подобраны необходимые компоненты, и насколько скрупулезно соблюдена технология.
Основное отличие химического хромирования от электролитического состоит в том, что восстановление хрома растворами солей происходит при участии гипофосфита натрия, который добавлен в раствор, в отличие от электролита, применяемого для электролитического метода при обработке покрываемых хромом металлических поверхностей.
Совет! Готовое покрытие после нанесенного методом химического хромирования слоя – матовое, и, чтобы придать такому покрытию хромовый характерный блеск, изделие приходится подвергать полировке.
Однако технология отделки в хром с помощью химического метода, при отсутствии особой декоративности, по сравнению с электролитическим покрытием, обладает более высокой надежностью. Металл лучше выдерживает бытовые нагрузки. Фосфор, содержащийся в таком покрытии, придает ему твердость и прочность, избавляя от разных проблем.
Хромирование металла и пластика
Хромирование пластика в домашних условиях вполне осуществимо, если как следует провести и подготовительный, и основные этапы процесса. Хром на пластик можно наносить в проветриваемом помещении, и обязательно не жилом, потому что проведение подобных процессов в жилых помещениях запрещено законодательно. Есть советы от компетентных людей заниматься этим в гараже или в дворовой постройке.
Важно! Нанесение хрома своими руками необходимо проводить в защитной одежде, с респиратором, перчатками и защитными очками.
Набор для нанесения хрома на пластик включает в себя все, что нужно:
- емкость, где будет производиться покраска хромом;
- подставка под емкость для предотвращения разлета брызг;
- своеобразный теплосберегающий ящик, обитый стеклотканью, с герметической крышкой;
- термометр;
- нагревательный прибор (можно самый обычный ТЭН);
- катод и анод, чтоб хромировать пластик;
- кронштейны для подвешивания деталей, чтобы нанести ровный слой.
Установка для хромирования предельно проста и отлично подойдет для цинкования или чтобы покрывать хромом пластмассу. Перед тем как сделать хромированную деталь, необходимо приготовить электролит:
1. Рецепт приготовления электролита прост: хромовый ангидрид + серная кислота (H2So4). В подогретый дистиллят вливается хромовый ангидрид, тщательно размешивается, после чего необходимо влить кислоту и снова хорошенько размешать.
2. Подготовленный состав прогоняется через ток до тех пор, пока он не станет темно-бордового цвета.
3. После этого электролит отстаивается сутки, и покраска под хром может начинаться. Главное правило: детали должны быть как следует очищены и от жировых наслоений, грязи, и от ржавчины и окалины.
Нанося состав, необходимо надеть защитную одежду, и заново подогреть электролит, который снова после этого должен настояться не менее 3 часов.
Затем запускается гальваника: в раствор, температурой около +50 погружаются детали и запускается электрический ток. Хромирование алюминия можно проводит и гальваническим, и химическим методом, но хром наносится на предварительный медно-никелевый подслой, поэтому в домашних условиях осуществляется сложно, зато гарантированно позволяет восстановить поврежденную поверхность.
Выдержав в электролите элементы хромирования, нужно вымыть их водой и высушить. Если просушивание будет осуществляться в сушильном шкафу, то температура не должна превышать определенных пределов.