Покрыть хромом деталь своими руками. Хромирование – декоративное покрытие металла хромом: технология, виды

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

Процедура хромирования

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

Условия для проведения процедуры

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

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

Базовое оборудование

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

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

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

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

Химические реагенты

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

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

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

Технология изготовления покрытия

Технология опыления металла хромом включает 4 этапа.

Приготовление растворов

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

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

Рецепт восстановителя предполагает следующий набор составляющих:

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

Рецепт серебрильного раствора:

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

Подготовка поверхности

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

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

Активация покрытия

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

Металлизация

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

Методы проведения

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

Гальванический

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

Каталитический

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

Диффузионный

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

Причины появления изъянов на поверхности деталей

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

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

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

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

Для улучшения характеристик изделий различного назначения используют множество методов, одним из которых является химическое хромирование. Данная технология позволяет значительно улучшить как декоративные характеристики изделия, так и его механические свойства – прочность и износостойкость.

Суть технологии

Суть хромирования, выполняемого по любой технологии, заключается в том, что на обрабатываемую поверхность наносится слой хрома, позволяющий значительно улучшить как декоративные, так и механические свойства детали. Покрытие из хрома наделяет изделие следующими качествами:

• исключительными декоративными характеристиками;
• высокой устойчивостью к коррозии;
• жаростойкостью;
• износостойкостью;
• более технологичными электромагнитными и механическими свойствами.

Самыми популярными методами, при помощи которых на обрабатываемую поверхность наносится слой хрома, являются гальванический и диффузионный. В отличие от них, хромирование, выполняемое химическим способом, не требует применения специального оборудования и позволяет получать качественные, однородные и надежные покрытия даже на изделиях, отличающихся сложной формой. Химическая металлизация (в частности, хромирование) выполняется с использованием специального водного раствора, нагреваемого до определенной температуры.

Суть химического хромирования заключается в том, что хром, оседающий на обрабатываемой поверхности, восстанавливается из раствора своих солей. Такая восстановительная реакция становится возможной за счет того, что в растворе для химического хромирования содержится гипофосфит натрия. Присутствие в растворе именно данного вещества – это главное отличие химического хромирования от аналогичного процесса, выполняемого с применением электролитического раствора.

После проведения химического хромирования готовое покрытие получается матовым, что хорошо заметно даже по видео данного процесса. Чтобы придать такому покрытию характерный хромовый блеск, изделие необходимо подвернуть последующей полировке. Между тем хромовый слой, полученный с помощью данной технологии, хотя и не отличается высокой декоративностью, если сравнивать его с диффузионными и электролитическими покрытиями, обладает более высоким качеством и надежностью. В частности, в таком покрытии содержится фосфор, который придает ему прочность и твердость.

Подготовка к процедуре

За счет своей простоты проведение химического хромирования не требует серьезных финансовых затрат. Выполнить хромирование в домашних условиях при помощи данной технологии несложно, для этого вполне достаточно внимательно изучить теоретический материал и просмотреть соответствующее видео.

Однако следует иметь в виду, что химические реактивы, используемые для хромирования по данной технологии, выделяют токсичные испарения, которые опасны для здоровья человека, поэтому следует строго соблюдать правила техники безопасности.

Выполнять такое хромирование в домашних условиях следует только в нежилых помещениях, в которых организована эффективная вентиляция. Кроме того, необходимо использовать средства личной безопасности:

• респиратор, защищающий органы дыхания;
• очки для защиты органов зрения;
• перчатки, одежду и обувь, защищающие кожные покровы;
• клеенчатый фартук.

Растворы для хромирования, выполняемого по химической технологии, а также для проведения всех вспомогательных технологических операций готовятся на основе дистиллированной воды. Реактивы, используемые при этом, должны иметь в своей маркировке букву «Ч», что свидетельствует об их химической чистоте. Посуда, в которой готовят рабочие растворы, может быть только стеклянной или эмалированной.

Перед началом химического хромирования поверхность изделия следует подвергнуть тщательной очистке и обезжириванию. Надежность и качество хромового покрытия в большой степени определяются тщательностью выполнения данных процедур. Если обрабатываемая поверхность достаточно сильно загрязнена и на ней имеются остатки старого покрытия или следы коррозии, то ее обрабатывают при помощи пескоструйной установки или наждачной шкурки, добиваясь металлического блеска. Сформировать более надежное и качественное хромовое покрытие позволяют предварительные шлифовка и полировка изделия. После выполнения этих технологических процедур обрабатываемую поверхность обезжиривают при помощи водного раствора, включающего в свой состав такие компоненты, как:

1. каустическая сода – 100–150 г/л;
2. карбонат натрия – 40–50 г/л;
3. жидкое стекло – 3–5 г/л.

Чтобы выполнить обезжиривание, полученную смесь подвергают нагреву до 60–100° и только после этого опускают в нее обрабатываемое изделие. В зависимости от степени загрязнения поверхности изделие держат в нагретом растворе от четверти часа до 60 минут. Чтобы улучшить сцепление хрома с обрабатываемой поверхностью, можно дополнительно выполнить ее декапирование, которое проводится в растворе соляной и серной кислот.

Следует иметь в виду, что хромовое покрытие будет держаться тем прочнее, чем чище и ровнее поверхность, на которую оно наносится.

При необходимости выполнения химического хромирования алюминия изделие из данного металла подвергают еще и цинкатной обработке, после которой его промывают. Перед химическим хромированием деталей из стального сплава на их поверхность предварительно наносится слой меди. Для этого используется водный раствор, включающий следующие компоненты:

1. сульфат меди – 50 г/л;
2. концентрированную серную кислоту – 5–8 г/л.

Рабочая температура такого раствора, в котором изделие выдерживается в течение нескольких секунд (5–10), должна составлять 15–25°. После выдержки в растворе для омеднения изделие промывают водой и просушивают. Если сталь после омеднения дополнительно покрыть никелевым слоем, толщина которого будет составлять порядка 1 микрометра, то хромирование, выполняемое в дальнейшем, будет более качественным.

Приготовление рабочих растворов

Растворы для химического хромирования надо готовить в следующей последовательности.

1. Все используемые химические реагенты, кроме гипофосфита натрия, смешиваются или растворяются в воде.
2. Полученный раствор подвергают нагреву до рабочей температуры.
3. В нагретый до рабочей температуры раствор добавляют гипофосфит натрия.

Изделие, которое необходимо подвергнуть хромированию, подвешивают в подготовленном и разогретом растворе и выдерживают в нем в течение 5–8 часов. Время выдержки зависит от требуемой толщины слоя хрома. Чтобы удалить с поверхности только что нанесенного покрытия остатки химических реактивов, обработанное изделие кипятят в воде в течение получаса. Более подробно изучить процедуру химического хромирования позволяет видео на данную тему.

Изделия, на поверхность которых нанесен слой хрома, подвергают термической обработке, способствующей протеканию низкотемпературной диффузии, а значит, улучшающей адгезию нанесенного слоя с основным металлом. Выполняется термообработка при температуре 400°. В таких условиях изделие выдерживается в течение часа.

Отдельные изделия из стали, такие как ножи, рыболовные крючки, пружины и др., после термообработки могут утратить свою твердость, поэтому их выдерживают при температуре 270–300° в течение трех часов. Термообработка после химического хромирования, с порядком осуществления которой также можно познакомиться по соответствующему видео, позволяет повысить твердость нанесенного покрытия.

Готовое хромовое покрытие после просушки изделия, на которое оно нанесено, имеет сероватый матовый налет. Чтобы придать хрому характерный блеск, поверхность детали подвергают полировке.

Хромирование различных деталей часто используется при тюнинге машин. Благодаря такой обработке изделия становятся серебристым и блестящим. Более того, обеспечивается защита от коррозии. При наличии опыта и знаний можно выполнить хромирование в домашних условиях самостоятельно.

Необходимые материалы и оборудование

Для нанесения на детали специального покрытия нужно иметь соответствующее оборудование:

• пластмассовая либо полипропиленовая ванна;
• выпрямитель, обеспечивающий напряжение на уровне 12 В и силу тока на уровне 50 А;
• кислотостойкий калорифер, который позволит подогреть электролит;
• термометр со шкалой до 100°C.

Из соображений экономии лучше выбрать небольшую ванну для погружения деталей. Можно вместо этой емкости использовать прямоугольный лоток из пластмассы. Чтобы в процессе хранения раствор не начал испаряться, необходимо подготовить резервуар для слива или надежную герметичную крышку.

В роли выпрямителя нередко выступает зарядное устройство, применяемое для автомобильных аккумуляторов. Подобный агрегат идеально подойдет для хромирования совсем небольших деталей.

Обязательно нужно подготовить электролит . Его компонентами являются:

• дистиллированная вода;
• серная кислота (2,2–2,5 г/л);
• хромовый ангидрид (220–250 г/л).

Дополнительно потребуется соляная кислота, листовой свинец, а также ацетон.

Чтобы нанести на детали специальное защитное покрытие, необходимо придерживаться нескольких правил. Так, можно обрабатывать только изделия из никеля, меди либо латуни .

Для выполнения хромирования потребуется специальный электролит . Подготовить его несложно. Для этого в воде растворяют небольшое количество хромового ангидрида, а затем вливают тонкой струей серную кислоту. Перед обработкой первой детали следует завесить чистую пластинку из металла, а затем проработать электролит хотя бы полчаса. Когда оттенок раствора станет не ярко-красным, а бордовым, можно начинать хромировать детали. Также следует убедиться в том, что температура раствора достигает 45°C. При выборе силы тока учитывается площадь поверхности деталей.

Особенности самостоятельного хромирования

Многие люди считают, что хромировать детали самостоятельно могут только настоящие профессионалы. На самом деле выполнить такую работу несложно, если придерживаться простых рекомендаций .

• Прежде всего, необходимо выбрать подходящее место. Оптимальным вариантом станет вентилируемая просторная подсобка. Также подойдет и большой балкон.
• Особое внимание следует уделить использованию средств защиты. Речь идет о респираторе, защитных очках и перчатках. Помимо этого, потребуется фартук.
• Перед началом работы нужно подготовить оборудование. В особенности это касается емкости. Ее функцию может выполнять пластмассовое ведерко или 3-литровая стеклянная банка. Если хромированию подлежат крупные детали сложной конфигурации, следует подобрать более вместительную емкость.
• Поскольку хромирование предполагает сохранение высоких температур, важно позаботиться о наличии нагревательного элемента. Для этих целей потребуется ТЭН, а также термометр со шкалой до 100°C.
• Для хромирования нужно подготовить зажимы и кронштейн, с помощью которого удастся закрепить детали.

Возможные дефекты и их устранение

Если вы решились впервые хромировать детали, то даже при просмотре нескольких видео и изучении основных рекомендаций возможны ошибки. Слой хрома с дефектами удастся снять при помощи раствора соляной кислоты, затем детали промывают в воде и повторяют процедуру.

Чтобы больше не допустить сделанных ошибок , нужно знать их причины.

Уход за хромированными деталями

Особенностью элементов с хромовым покрытием является блеск, однако он может исчезнуть в процессе эксплуатации. Чтобы не допустить этого, необходимо обеспечить поверхности правильной уход .

: Хромирование. Вот нравится, когда на машинах-мотоциклах много всяких таких блестючих штук. А можно все это делать в домашних условиях, или обязательно нужны мощности промышленных предприятий?

Электрохимический процесс покрытия деталей в гальванической ванне, заполненной, например, разбавленным сульфатным электролитом. В качестве емкости подойдет стеклянная банка, электролит следующего состава: СrO3 – 150 г/л, H2SO4 – 1,5 г/л. Готовить на дистиллированной воде. Воду нагревать до 70 °С и в 2/3 объема растворяют СrO3. Затем доливают воду и перемешивают. Проводят анализ раствора на содержание в нем ионов SO4, в двуокиси хрома они присутствуют в виде примесей. После добавления необходимого количества H2SO4 электролит нужно проработать при t = 45-50 °С. Катодная плотность тока от 4 до 6 а/дм2. Время 4-6 часов – вполне достаточно для накопления в растворе ионов Сr. Электролит меняет цвет от темно-красного до темно-коричневого. Катод – стальная пластинка. Анод – из свинца. Затем идет процесс отстаивания. К пробному хромированию приступают через сутки. Электролит нагревают до 50 °С и выдерживают при этой температуре 3 часа. Затем завешивают пробную латунную деталь под током. Через час проверяют качество покрытия.

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

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

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

Склеив из 1-1,5 мм фанеры корпус, соберите ванну согласно приведенному рисунку и закройте все фанерным кольцом. Работа над ванной заканчивается вытачиванием крышки кастрюли и монтажом на ней ТЭНов и контактного градусника.
Теперь - электрооборудование. Для питания ванны можно использовать любой источник постоянного тока с подключенным на выходе электролитическим конденсатором 80 000 мкф X 25 В. Провода питания должны иметь сечение не меньше 2,5 мм2. Регулятором силы тока, заменяющим регулятор напряжения, может служить секционный реостат. Он включается последовательно с гальванической ванной и состоит из параллельных, включаемых однополюсными рубильниками секций. Каждая последующая имеет сопротивление вдвое больше предыдущей. Число таких секций 7-8.
На передней панели блока питания установите две розетки на 15 А, одну - нормальной полярности, другую - обратной. Это позволит быстро провести анодную обработку детали и перейти на хромирование простым переставлением вилки. Розетки с тремя выходами, чтобы не ошибиться в полярности (подключаются, конечно, только два гнезда).

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

Электролитическая ванна:

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

Схема управляющего устройства.

Детали терморегулятора: транзисторы МП13 - МП16, МП39-МП42 (VТ1); 213-217 (VТ2) с любыми буквенными обозначениями; резисторы МЛТ-0,25, диод- Д226, Д202-Д205; реле -ТКЕ 52 ПОДГ или ОКН паспорт РФ4.530.810.
Наладка терморегулятора: если при закорачивании точек 1-2 реле не срабатывает, соединяют эмиттер и коллектор VII. Включение реле указывает на неисправность или малый коэффициент усиления VТ1. В противном случае неисправен транзистор VТ2 или он имеет недостаточный коэффициент усиления.
Собрав и наладив устройство ванны, можно приступать к приготовлению электролита. Для этого необходимо:
- налить в банку чуть больше половины подготовленной дистиллированной воды, подогретой до 50°,
- засыпать хромовый ангидрид и размешать,
- долить воду до расчетного объема,
- влить серную кислоту,
- проработать электролит 3-4 ч из расчета 6-8 А г/л.

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

СОСТАВЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

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

НЕ ЗАБЫВАЙТЕ О РЕЖИМАХ ХРОМИРОВАНИЯ!

Процесс хромирования в сильной степени зависит от температуры электролита и плотности тока. Оба фактора влияют на внешний вид и свойства покрытия, а также на выход хрома по току. Необходимо помнить, что с повышением температуры выход по току снижается; с повышением плотности тока выход по току возрастает; при более низких температурах и постоянной плотности тока получаются серые покрытия, а при повышенных - молочные. Практическим путем найден оптимальный режим хромирования: плотность тока 50-60 А/дм2 при температуре электролита 52° - 55° ±1°.
Чтобы быть уверенным в работоспособности электролита, в приготовленной ванне можно покрыть несколько деталей, подобных по форме и размерам рабочим образцам. Подобрав режим и узнав выход по току простым замером размеров до и после хромирования, можно приступать к покрытию гильз.
По предложенной методике накладывают хром на стальные, бронзовые и латунные детали. Подготовка их заключается в промывке поверхностей, подлежащих хромированию, бензином и затем мылом (с помощью зубной щетки) в горячей воде, зарядке в оправку и размещении в ванне. После погружения в электролит нужно подождать 3-5 с и затем включить рабочий ток. Задержка нужна для того, чтобы деталь прогрелась. Одновременно происходит активирование поверхности деталей из латуни и меди, так как эти металлы хорошо травятся в электролите. Однако больше 5 с ждать не следует - в составе этих металлов есть цинк, присутствие которого в электролите недопустимо.

ХРОМИРУЕМ АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ

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

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ХРОМОВОГО АНГИДРИДА
СгОа В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДЕЛЬНОГО ВЕСА РАСТВОРА

Промывка детали в бензине,
- промывка в горячей воде со стиральным порошком или мылом,
- обработка детали в растворе азотной и плавиковой кислот (отношение 5:1) в течение 15-20 с,
- промывка в холодной воде,
- установка детали на оправке и хромирование (загрузка в ванну под
током!).
Другое дело, если необходимо по¬крыть хромом сплав АК4-1. Его удается отхромировать только с помощью промежуточного слоя. К таким методам относятся: цинкатная обработка; по подслою никеля; через соль никеля; через анодную обработку детали в растворе фосфорной кислоты.
Во всех случаях детали подготавливают следующим образом:
- шлифование (и притирка);
- очистка (удаление жировых отложений после шлифовки в бензине
или трихлорэтилене, затем в щелочном растворе),
- промывка в проточной холодной и теплой (50-60°) воде,
- травление (для удаления частиц, оставшихся на поверхности после
шлифовки и притирки, а также для улучшения подготовки поверхности
детали к нанесению хрома).
Для травления используется раст¬вор едкого натра (50 г/л), время обработки 10-30 с при температуре раствора 70-80°.
Для травления сплавов алюминия, содержащих кремний и марганец, лучше использовать такой раствор, в весовых частях:
азотная кислота (плотность 1,4)-3,
плавиковая кислота (50%) - 1.
Время обработки деталей 30-60 с при температуре раствора 25-28°. После травления, если это гильза цилиндра, ее надо немедленно промыть в проточной воде и на 2-3 с опустить в раствор азотной кислоты (50%) с последующей промывкой водой.

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ

Цинкование

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

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

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

Нанесение хрома через анодную обработку
Вместо промежуточных слоев можно выполнять анодную обработку в растворе 300-350 г/л фосфорной кислоты при температуре 26-30°, напряжении на зажимах 5-10 В и плотности тока 1,3 а/дм2. Ванну сле¬дует охлаждать. Для сплавов, содержащих медь и кремний, применяют раствор 1 50-200 г/л фосфорной кислоты. Режим - 35°, время обработки 5-15 мин.
После анодной обработки следует провести кратковременную катодную обработку в щелочной ванне, которая частично снимает оксидный слой. Как показали исследования, в процессе анодной обработки алюминиевых сплавов в фосфорной кислоте на деталях образуется шероховатая поверхность, которая способствует прочному сцеплению наносимого впоследствии покрытия.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, ОПРАВКИ

Хромирование гильзы

Для выполнения работ с гильзой цилиндра изготавливается оправка. Ее устройство понятно из приведенного рисунка, остановимся лишь на отдельных деталях.
Анод - стальная шпилька; с одного ее конца на длине 50-60 мм наплавляется свинец с сурьмой (7-8%). Свинец протачивается по наружному диаметру до 6 мм (для гильз рабо¬чим 0 15 мм). С другой стороны шпильки нарезается резьба для фиксации провода.
Катодом служит кольцо с внутренним диаметром, на 0,5 мм превышающим внутренний размер гильзы. В него вчеканивается отрезок изолированного провода. Медные и латунные проводники лучше не использовать - электролит растворяет их, и контакт может быть нарушен.Перед монтажом оправки в ванне полезно проверить надежность контактов тестером.

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

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

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

Оправка для хромирования внешней обоймы шарикоподшипника:
1 - корпус оправки подшипника,
2 - шарикоподшипник, 3 - фигурная гайка, 4 - анод (свинец), 5 -
центральная часть оправки для хромирования, 6 - катод (сталь), 7 -
крышка, 8 - сквозное окно для прохода электролита.

ДЕФЕКТЫ ХРОМИРОВАНИЯ И ИХ ПРИЧИНЫ

1. Хром не оседает на изделие:
- плохой контакт у анода или катода,
- мало сечение проводников,
- на поверхности анода образовалась толстая пленка окислов (удаляется в растворе соляной кислоты),
- мала плотность тока,

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

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

Концентрация хромового ангидрида в электролите контролируется с помощью ареометра. Концентрацию же серной кислоты удается определять лишь, к сожалению, косвенно, по качеству покрытия.
В процессе хромирования идет испарение электролита. В этих случаях доливают воду до нужного уровня. Делается это без установки деталей - возможно изменение температуры электролита.
После хромирования все изделия подвергают термообработке в течение 2-3 ч для удаления водорода, при температуре 150-170°. Все работы ведутся под вытяжным приспо¬соблением, в резиновых перчатках и в очках.

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

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

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

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

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

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

Электролит для меднения:
Медный купорос (сернокислая медь) 200
Серная кислота 50
Этиловый спирт или фенол 1-2

Электролит для никелирования:

Сернокислый никель 70
Сернокислый натрий 40
Борная кислота 20
Хлористый натрий 5

Электролит для хромирования:
Хромовый ангидрид 250
Серная кислота (уд. в. 1,84) 2,5

Электролит для цинкования:
Сернокислый цинк 300
Сернокислый натрий 70
Алюминиевые квасцы 30
Борная кислота 20

Электролит для серебрения:
Хлористое серебро свежеосажденное 3-15
Железосинеродистый калий 6-30
Сода кальцинированная 20-25

Электролит для золочения:
Хлорное золото 2,65
Железосинеродистый калий 45-50
Сода кальцинированная 20-25

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

Кому нужно практически

Напомню вам еще информацию про технологии, вот например вспомните про или Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -

Молодые водители стремятся часто придать эффектный вид своему любимому транспортному средству. Различные обвесы или установка дополнительного светового оборудования вынуждают считаться с правилами дорожного движения. К более мягким и лояльным способам относятся небольшие рисунки с помощью аэрографии или хромированные вставки.

Активными участниками процесса установки блестящих элементов являются владельцы двухколесных аппаратов, но и водители автомобилей от них не отстают. Для того чтобы применять хромирование в домашних условиях необходимо знать основы химии и физики, а также иметь достаточное количество опасных реагентов. Этот способ украшения собственного авто подойдет для аккуратных и осторожных автовладельцев.

Гальванические операции связаны с вредными испарениями, поэтому перед проведением работ необходимо позаботиться о помещении, в котором предполагается заниматься покрытием. Даже если понадобится обрабатывать небольшие по объему и площади детали, то жилая кухня или проходной коридор не подойдут. Хромирование деталей в домашних условиях вряд ли будет в таком случае безопасным, поэтому помещение должно быть обособленное и нежилое.

Кроме выбора места обработки соблюдаем основы техники безопасности и подготавливаем рабочую зону:

• вентиляция монтируется принудительная, так как естественной вытяжки для процедуры недостаточно;
• оператор экипируется в защитную форму, состоящую из респиратора или лепестка, фартука из плотного материала и резиновых перчаток, предохраняющих от химических ожогов;
• проводится работа для подготовки утилизации вредных химостатков.

Емкость для обработки

Химическое хромирование в домашних условиях невозможно без использования безопасных емкостей. Также необходимы материалы для изготовления системы нанесения покрытия.

Компоновка схемы включает в себя такие элементы:

• стеклянная емкость (банка или колба 3-5 л) для работы с мелкими элементами;
• наружная неметаллическая емкость (резервуар), наполненная водой;
• обеспечение качественного результата достигается в теплоизолированном контейнере, который часто наполняют песком, а внутренний резервуар обматывают стекловатой;
• понадобится контактный термометр для контроля температуры;
• в емкость опускается ТЕН или другой нагреватель;
• верхняя часть системы блокируется неметаллической герметичной крышкой.

Схема самодельного аппарата для хромарования

Процесс гальваники подразумевает наличие электродов. Отрицательный катод («-») соединяем с обрабатываемой деталью и опускаем в емкость. Положительный катод («+») соединяем с медным или свинцовым стержнем либо пластиной. Для того чтобы хромирование своими руками деталей проходило быстрее и не нужно было долго накручивать провода на заготовку, многие умельцы используют защипы типа «крокодил». С быстрыми креплениями легче подвешивать в емкости любые детальки.

Нужно знать, что опускать на дно обрабатываемые изделия во время процесса ни в коем случае не рекомендуется, так как на стороне, соприкасающейся со стенками или дном, блестящей поверхности не образуется.

Электропитание

Технология изготовления требует источника питания постоянного тока. Желательно, чтобы у него была возможность регулировки силы тока. Если в конструкции такой функции не предусмотрено, то в цепь можно включить простой реостат. Провода подбираются с сечением не менее 2,5 мм 2 . Допускается использование в процессе хромирования терморегулятора, который может заменить контактный термометр.

Операции с электролитом

Состав электролита может отличаться. Его предварительно корректируют в зависимости от задач, которые будет выполнять обработанная деталь. Когда элемент декора не предполагается использовать снаружи, а также на него не будут воздействовать внешние нагрузки, то большинство начинающих гальваников обходятся таким составом:

• 0,400 кг хромового ангидрида;
• 0,004 кг концентрированной серной кислоты;
• 1 кг дистиллированной воды.

Обработка небольших деталей

Для рабочей емкости обеспечивается температурный режим из интервала 25-65 С. Расчетная величина плотности тока должна не выходить за пределы 20-50 А/дм 2 .

Нужно знать, что для раствора подойдет и обычная водопроводная вода, которую необходимо длительно прокипятить и дать ей отстояться.

Наружные элементы, хромируемые в домашних условиях, обрабатываются в растворе с отличающейся концентрацией. Он обеспечит большую устойчивость к воздействию агрессивной внешней среды:

• 0,250 кг хромовый ангидрид;
• 0,0025 кг концентрированная серная кислота;
• 1 кг дистиллированной воды.

Самодельный аппарат для хромирования

Термические условия выдерживаются такие же, как и во время предыдущей обработки. Слой нанесенного хрома удержится дольше и будет более устойчив даже к царапанию о металлические поверхности.

Приготовление электролита проводить можно таким образом:

• постепенно доводим отлитую воду около 0,5 л до температуры 70-75 С;
• добавляем в дистиллят хромовый ангидрид;
• растворив его, вливаем в емкость остатки воды, а затем аккуратно вносим в раствор кислоту;
• получившийся состав отправляем в подготовленную емкость для хромирования;
• через раствор пропускаем ток плотностью около 2 А/дм 2 для насыщения жидкости свободными ионами хрома;
• процедуру насыщения завершаем после того, как раствор изменит цвет с красного на темно-коричневый;
• выключаем источник питания и на сутки отставляем полученную жидкость.

Примитивное устройство для хромирования

Нужно знать, что процесс насыщения ионами хрома обычно занимает 3-4 часа при 6А на литр.

Как подготовить деталь к хромированию

Со всех поверхностей снимаются слои, закрывающие металлическую основу обрабатываемой детали. Лакокрасочные слои убираются с помощью наждачной бумаги. Не стоит использовать крупнозернистую наждачку, так как она оставляет часто заметные борозды, неубираемые с помощью гальваники.

Восстановление покрытия на хромированных деталях

В редких случаях можно обойтись лишь одним растворителем типа уайт-спиритом или бензином, приходится создавать многокомпонентные растворы. Один из рецептов очистителя перед хромированием:

• кальцинированная сода – 50 г;
• силикатный клей – 5 г;
• едкий натр – 150 г;
• вода – 1л.

Растворяем все вещества и нагреваем полученную жидкость до 80-90 С. Опускаем в нее деталь и, не доводя до кипения, удерживаем деталь внутри 30-60 минут. Время зависит от фактурности и материала старого покрытия.

Нанесение блестящего слоя

Прогреваем раствор до температуры 50-55 С, а затем подвешиваем в нем обезжиренные и очищенные заготовки. Даем некоторое врем на уравнивание температурного баланса между деталями и жидкостью. После этого запускает источник тока.

Ориентировочно процедура занимает 1-3 часа. Допускается через 40-60 минут достать какую-то деталь и попробовать соскоблить часть покрытия. Если опытным путем видно, что покрытие слабое, то операцию продлевают. Иногда небольшое увеличение силы тока даст положительный эффект. Резких изменений ждать у емкости не стоит, так как процесс длительный.

После завершения процедуры все детали тщательно промывают и высушивают. Эффективнее будет в специальной емкости, которая не будет использоваться для приготовления пищи, проварить покрытые детали, а затем высушить в печи или духовке. Печь необходимо также использовать не применяемую в приготовлении пищи.

Утилизировать остатки электролита вблизи водоемов или жилых районов ни в коем случае нельзя, так как полученная жидкость является агрессивным ядом.

Работа с пластиком

Чтобы провести хромирование пластика в домашних условиях, детали предварительно покрывают графитосодержащим лаком или графитным порошком. Излишки от нанесения должны стечь с поверхности заготовки.

На подготовленную поверхность наносят тонкий слой меди в электролите, который содержит такие компоненты:

• сульфат меди 35г;
• этиловый спирт 10 мл;
• концентрированная серная кислота 150 г;
• вода 1л.

Ток при этом используется с плотностью 0,4-0,7 А/дм 2 . На обработанную омедненную поверхность можно наносить слой блестящего хромирования.

Подготовленные специалисты для хромирования используют краскопульты с красящими тонерами типа «хром». Их можно даже наносить на неподготовленные поверхности из гипса или пластика. Такие слои уязвимы для механической обработки и не эффективны при использовании их на внешних элементах автомобиля. Подробности работы с автоматическими краскопультами можно посмотреть на видео.