- Короткий опис процесу
- особливості технології
- Дифузний метод гальванічного обробки
- хімічне хромування
- Обробка за допомогою напилення
- Підготовка до хромуванню металу
- підвиди хромування
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Хромування - це ряд процесів дифузійного насичення поверхонь металевих заготовок за допомогою хрому, в результаті чого вони знаходять дзеркальну поверхню. В офіційній літературі таку технологію також називають «металізацією». Однак остання назва, швидше за все, узагальнює всі способи зміни характеристик поверхні металевих і неметалевих предметів за допомогою тонкого металевого шару.
Освоївши технологію хромування, ви зможете проводити ряд унікальних робіт в домашніх умовах. Це дозволить вам поміняти зовнішній вигляд мотоцикла або автомобіля, а також виготовити безліч стильних і сучасних речей, наприклад: ручки для шаф або дверей, підставки, елементи кріплення, карнизи, кашпо і інші декоративні вироби, які перетворять ваш інтер'єр в щось неймовірне.
Короткий опис процесу
І хоч стандарти сучасного життя диктують свої правила, люди як і раніше з особливим інтересом ставляться до красивих і блискучим речей, як це робили їхні предки багато століть назад. Витончені деталі кузовів транспортних засобів, блискучі вироби в ванних кімнатах і кухнях, оригінальні статуетки і яскраві покриття будинків - все це користується дуже великою популярністю, тому попит на хромування деталей неухильно зростає.
В даний час практикується кілька способів металізації заготовок. Серед них:
- оцинкування;
- Покриття хромом;
- Покриття алюмінієм.
Використання цинку позитивно позначається на антикорозійні властивості сталевих і металевих заготовок, в результаті чого їх експлуатаційний термін стрімко зростає.
Алюміній також покращує антикорозійні властивості, тому його наносять на обладнання, яке змушене працювати в температурному режимі до 900 градусів Цельсія. У числі таких приладів - деталі та механізми для видобутку нафтових продуктів та перекачування газу, комплектуючі пічних систем, а також безліч інших виробів.
Що стосується покриття хромом, то така методика є хорошим способом створення красивих декоративних покриттів, що дозволяє приховати всі виробничі дефекти і надати виробу більш витончений вид. До того ж хромування покращує ряд експлуатаційних характеристик, а саме:
Покращує антикорозійні властивості;- Збільшує твердість металу;
- Покращує захисні властивості від ерозії;
- Підвищує жаропрочность;
- Покращує зносостійкість;
- Робить зовнішній вигляд виробу більш привабливим;
- Дозволяє створювати якісні покриття з заданими параметрами.
особливості технології
Нанесення хрому на металеві заготовки прийнято називати хімічним хромуванням. Технологію застосовують для поліпшення декоративних і функціональних властивостей металевих виробів. Сам процес може виконуватися за допомогою наступних методик:
- Гальванічний метод.
- Хімічний.
- За допомогою напилення.
Якщо говорити про нанесення хрому на поверхню заготовки за допомогою першого методу, то це можна робити двома шляхами: дифузним і електролітичним. Щоб вводити обидва різновиди гальваніки, потрібно запастися спеціальними резервуарами з кислототривким покриттям і водяними сорочками.
Електролітичне хромування побудовано на принципі електролізу металів. В процесі обробки електричний струм подається через електроліт, представлений у вигляді спеціального розчину з солей хрому, кислоти або лугу. У міру проходження струму виділяються катіони хрому. У підсумку вони залишаються на оброблюваної поверхні.
Середні параметри хромування гальванічним методом виглядають наступним чином:
Сировина хімічна 250 г / л.- Сірчана кислота - 2, 5 г / л.
- Температурні показники - 50 градусів Цельсія для декоративної обробки, і 55-60 градусів Цельсія для поліпшення функціональних якостей.
- Щільність струму - 25 А / дм2 для декоративної обробки, а також 60 А / дм 2 для досягнення функціональних властивостей.
Щоб виконати якісну гальваніки, потрібно правильно підібрати температуру електроліту і щільність струму. Такі параметри впливають на зовнішній вигляд і функціональні властивості нанесеного шару.
Не забувайте, що будь-яке збільшення температури знижує вихід хрому по струму, а збільшення щільності діє протилежним чином.
При низькій температурі і постійної щільності струму отримується покриття стає сірим. Якщо щільність струму не змінюється, а температури залишаються високими, це дозволяє отримати молочний відтінок.
Дифузний метод гальванічного обробки
Застосовувати метод термічної обробки стали за допомогою хромування, що позитивно позначається на експлуатаційних властивостях поверхні, додаючи матеріалу міцність, твердість, в'язкість, зносостійкість, пружність, жаро- і корозійну стійкість. При дотриманні певного температурного режиму, поверхня конкретної заготовки піддається впливу реагентів, а за допомогою дифузії відбувається насичення поверхневого шару хромом. Дифузійна обробка незамінна при нанесенні на поверхневий шар кремнію, вуглецю, азоту та алюмінію.
Термічне хромування за допомогою порошків на увазі застосування сумішей, які складаються з ферохрому і шамоту. Подібний склад прийнято називати солянок кислотою. Ще один різновид дифузійної обробки полягає в конденсації пари хрому.
хімічне хромування
При виконанні хімічної обробки застосовується ряд наступних реагентів:
- Хлористий хром;
- Гипофосфатов натрію;
- Лимоннокислий натрій;
- Оцтова льодяна кислота;
- Двадцяти-розчин їдкого натру;
- Вода H2О.
При проведенні реакції витримується температурний показник 80 градусів Цельсія. Перед тим як нанести хромове покриття на сталеву заготовку, вони попередньо покриваються шаром міді. В результаті заготовки миють у воді і ретельно висушують. Використовуючи розчин кіслощелочного походження, проводять хімічну металізацію діелектриків.
Крім цього, в сучасному світі широко поширений ще один тип хімічної металізації - вакуумне хромування або PVD-процес. Метод забезпечує комплексну конденсацію парів хрому на поверхневому шарі заготовки. Це відбувається в спеціальних вакуумних камерах, де метал нагрівається до температури випаровування, а потім осідає у вигляді туману на конкретну деталь. Товщина шару хрому настільки крихітна, що його додатково покривають лаком з метою захисту від подряпин. Подібна методика використовується при хромування алюмінієвих виробів.
Обробка за допомогою напилення
Напилення деталей хромом (каталітичне хромування) здійснюється за допомогою реакції «срібного дзеркала». В якості реагентів використовуються комплексні срібні шари в лужних розчинах аміаку. Роль відновника виконує розчин інвертного цукру, гідразину або формаліну.
При одночасному напиленні срібла і відновника металева заготовка набуває красиве білосніжне дзеркальне покриття.
Для таких виробів характерна відмінна відбивна здатність. На наступному етапі каталітичного хромування відбувається покриття заготовки захисним лаком з додаванням фарбувального Світлостійка тонера. Такий засіб виходить за допомогою змішування фіолетового, синього і чорного кольорів в співвідношенні 3: 1: 1.
Обробка за допомогою «срібного дзеркала» складається з декількох процесів:
Аналіз і підготовчий етап. Необхідно підготувати поверхню деталі, очистивши її і промивши спеціальним засобом. Щоб поліпшити адгезію, поверхня попередньо шліфують за допомогою шліфувального паперу з показниками зернистості Р500-600.- Використання глянцевому основи. Підготовлений матеріал покривається чорним глянсовим покриттям, яке повністю виключає жовтизну дзеркального шару. Сушку завданих лаків здійснюють в температурному режимі 20-25 градусів Цельсія без використання додаткових сушильних приладів. Для висушування заготовку залишають на 8 годин. Якщо мова йде про сушіння в фарбувально-сушильної середовищі з температурним режимом 60 градусів, то там досить 45 хвилин просушування.
- Наступний етап полягає в сушінні.
- Потім відбувається травлення поверхні заготовки для поліпшення адгезії срібла, а також очищення матеріалу за допомогою дистильованої води.
- Далі виконують сенсибілізацію або спеціальну обробку поверхневого шару за допомогою активатора. Таким чином поверхня покривається захисною плівкою.
- На наступному етапі здійснюють металлизацию за допомогою срібла.
- Потім на заготовку наносять захисний лак, який надійно захищає оброблену поверхню від потускнения і втрати експлуатаційних властивостей через тривале використання і агресивних впливів.
Підготовка до хромуванню металу
Підготовчий етап полягає у виконанні декількох обов'язкових дій:
Підготовка поверхні заготовки за допомогою шліфування й полірування.- Очищення від забруднень за допомогою спеціального засобу і дистильованої води і протирання дрантям.
- Повний ізолювання поверхні, куди не потрібно наносити хром, закладення отворів (якщо не потрібно покривати внутрішні порожнини).
- Установка вироби на спеціальну підвіску.
- Повний знежирення.
- Промивання водою.
- Декапірованіе.
Роль шестивалентного хрому виконує хромовий ангідрид, тривалентного - сульфат або хлорид хрому.
Гальванічну ванну покривають сірчаною кислотою, а після приміщення оброблюваної заготовки в розчин піддають ток з певними показниками щільності.
Також необхідно дотримуватися відповідний температурний режим розчину у ванні, який встановлюється з урахуванням особливостей хромування.
При використанні терморежіме необхідно дотримуватися одних і тих же температурних показників протягом всього заходу. Будь-які відхилення від встановленого стандарту можуть призвести до погіршення адгезійних властивостей покриття, в результаті чого гальваника втратить правильну структуру, а на поверхневому шарі з'являться різні дефекти, такі як розлучення, нарости і сталактити.
Тривалість гальванічної обробки визначається необхідною товщиною хромованого шару.
В процесі обробки з розчину виділяється ряд шкідливих парів, тому всі заходи потрібно проводити з урахуванням усіх тонкощів техніки безпеки і з іспользованііем засобів індивідуального захисту.
В окремих умовах металлизацию проводять лише після травлення або нанесення на заготовку іншого металу, наприклад, міді або нікелю. Таким чином здійснюється зміцнення отриманого шару.
Щоб закрити утворені пори хрому, деталь додатково покривають маслом або лаком. Утворену хромовую плівку додатково захищають термічною обробкою, в процесі чого заготовку витримують під впливом високих температур (близько двохсот градусів Цельсія) протягом деякого часу.
підвиди хромування
Як вже говорилося вище, гальванічне хромування дозволяє створити ефективний захисно-декоративний шар і додати поверхні особливі властивості.
Хромований метал декорують і за допомогою інших металів, включаючи мідь або нікель. В такому випадку експлуатаційні показники, а саме термін служби і збереження блиску хрому суттєво поліпшуються. Також матеріал знаходить відмінні антикорозійні властивості, тому він не піддається шкідливим впливам.
Тверде хромування незамінне в тих випадках, якщо мова йде про бажання поліпшити зносостійкість і твердість, зменшивши показники тертя на оброблюваної заготівлі.
В такому випадку використовувати інший метал не потрібно. Витримка в ванній відрізняється великою тривалістю, що необхідно для отримання певної товщини шару.
На відміну від декоративної металізації, тверда на увазі додаткове використання спеціальних лаків або масел.
Тепер ви знаєте, в чому полягають всі особливості металізації деталей за допомогою хрому. При дотриманні послідовності дій, можна успішно провести такий захід в домашніх умовах.