Хромирование деталей (химическая металлизация) в домашних условиях. Хромирование деталей

Любой умелец стремится самостоятельно освоить множество самых разных видов работ, а значит, ему будет интересно, как выполнить хромирование в домашних условиях самых разных деталей и материалов, произведенных на основе металла или пластика.

Особенно эта технология актуальна для тех, кто имеет свой собственный автомобиль и хочет, чтобы он всегда имел привлекательный внешний вид.

Если самостоятельно освоить процесс хромирования, то можно будет сэкономить значительную сумму денег и обойтись без посещения автосервиса.

1 – стеклянная емкость (банка), 2 – анод (или аноды), 3 – хромируемая деталь (катод), 4 – раствор электролита.

Конечно, для того чтобы выполнить хромирование в домашних условиях потребуется определенное химическое оборудование, которое также можно сделать своими руками.

В автосервисах предлагают профессиональное хромирование деталей из пластика и металла, дисков, однако стоит такое удовольствие приличную сумму денег.

Технология, по которой проводится данный процесс, достаточно простая и не требует каких-то специфических познаний.

Также при правильном подходе в домашних условиях можно провести гальваническое, а также каталитическое хромирование, кроме этого, выполнить никелирование как дисков, так и деталей из пластика.

Как правило, хромированию подвергаются как пластиковые детали, так и изделия, выполненные из металла, в том числе и хромирование дисков.

Данный процесс, в том числе и каталитическое хромирование, несмотря на некоторую специфику и нюансы, сможет своими руками сделать каждый домашний умелец.

В первую очередь, перед проведением своими руками хромирования, необходимо определиться с местом проведения работы.

Для данного процесса следует подобрать хорошо вентилируемое пространство, так как придется много работать с самыми разными химическими реагентами, воздействие которых может плохо сказаться на здоровье.

Наиболее оптимальным местом в этом случае может стать гараж либо просторная подсобка.

Хромирование при определенных условиях можно провести и на балконе в квартире, конечно, если он имеет достаточную площадь.

Также необходимо подумать и о средствах защиты. Рекомендуется для этих целей использовать фартук, защитные очки, а также респиратор и обязательно резиновые перчатки.

Следует подготовить и все необходимое оборудование и, в первую очередь, емкость.

В качестве емкости под хромирование можно использовать обычную трехлитровую банку или небольшое пластмассовое ведро.

Если детали имеют сложную конфигурацию и большие размеры, то и соответственно емкость должна быть более объемной и вместительной.

Также следует подготовить ящик из дерева, предварительно изолированный стеклотканью и утепленный песком.

Так как процесс подразумевает работу при высоких температурах, придется подумать и о нагревательном элементе.

Для этих целей можно использовать самый обыкновенный ТЭН. Под рукой следует иметь термометр, который оснащен шкалой до ста градусов по Цельсию, а также лист фанеры.

Для хромирования в домашних условиях следует приобрести специальный зажим, а также кронштейн для крепления обрабатываемых деталей.

Для проведения необходимой работы потребуется гальваническая установка, которая собирается своими руками из вышеуказанных элементов.

На видео, которое размещено ниже, подробно рассказано о том, как самостоятельно провести хромирование деталей, выполненных из пластика.

Подготовка к хромированию

Как правило, в большинстве случаев выполняется гальваническое хромирование, и для того, чтобы его провести самостоятельно, придется собрать определенное оборудование.

Для начала следует снять с плотной кисти щетину и обмотать ее свинцовым проводом.

После этого изготавливается специальная кисть, а для этого потребуется оргстекло. Готовая кисть должна иметь пустой корпус, который впоследствии можно будет заполнить электролитом.

В качестве источника тока потребуется приобрести достаточно мощный трансформатор, к которому в особой последовательности необходимо будет подсоединить анод и катод.

Источником тока может послужить и обычный аккумулятор от автомобиля, однако в этом случае придется несколько изменить схему установки.

В свою очередь катод будет крепиться к самой детали, которая подлежит хромированию. В том случае, если источником питания выступает аккумулятор от автомобиля, то из схемы изымается диод.

Для его приготовления необходимо взять в определенных пропорциях натру, силикатный клей и кальцинированную соду. Все компоненты разбавляются в обыкновенной воде и тщательно перемешиваются.

После этого полученный состав нагревается до температуры кипения и только после этого в него помещаются заготовки.

Данный раствор помогает быстро и эффективно обезжирить пластиковую или металлическую поверхность у обрабатываемой детали.

Также детали перед началом хромирования тщательно очищаются от грязи и всевозможных окислов.

После того как будут проведены все предварительные процедуры и подготовлено все необходимое оборудование, необходимо надеть защитную спецодежду и можно приступать к выполнению работы своими руками.

Данная процедура, так же как и никелирование, требует аккуратности и строго выполнения технологии.

Выполнение хромирования

Хромирование металлических пластиковых деталей начинают с того, что их соединяют с трансформатором посредством провода.

После этого на поверхность обрабатываемого материала следует аккуратно и максимально равномерно нанести слой электролита, при этом кисть следует перемещать плавными движениями вверх и вниз.

Следует определиться со слоем наносимого покрытия и лучше сделать его достаточно толстым. Это обеспечит качественное хромирование и гарантирует то, что в ближайшее время он не слезет.

При выполнении работ следует постоянно контролировать кисть на предмет наличия в ней электролита и при необходимости добавлять его.

Выполняемое таким образом гальваническое хромирование металлических дисков или пластиковых деталей позволит нанести качественное покрытие самостоятельно.

После того как будет закончена работа с электролитом, все обрабатываемые детали необходимо тщательно промыть в проточной воде.

Хромирование деталей и дисков считается достаточно опасной процедурой, так как работа выполняется с химически активными веществами, которые могут нанести определенный вред здоровью.

В случае попадания используемого раствора на кожные покровы, можно получить достаточно серьезный ожог.

Кроме этого, при неаккуратном использовании электролита может наступить химическое отравление организма, что также очень опасно для здоровья человека.

Всю работу следует выполнять только в защитных средствах, используя резиновые перчатки и респиратор. Следует помнить и то, что не все металлические диски и детали поддаются хромированию.

В некоторых случаях для того, чтобы нанести декоративное покрытие, приходится выполнять никелирование, предварительно покрыв заготовку тонким медным слоем.

Более подробно о том, как самостоятельно провести хромирование деталей из пластика или дисков, рассказано на видео, которое размещено ниже.

Очень часто придать металлической детали привлекательный внешний вид помогает никелирование, которое также может быть выполнено своими руками.

По своей сути никелирование чем-то напоминает хромирование, однако данный метод подразумевает использование не электролита, а специально приготовленный состав.

Оба метода покрытия поверхностей защитным слоем популярны у автолюбителей.

За счет хромирования различные детали приобретают свойство отражать солнечный свет, однако с течением времени данная способность постепенно утрачивается.

Чтобы избежать этого, за хромированной поверхностью следует периодически ухаживать.

Те детали на автомобиле, которые были хромированы, следует мыть только теплой водой с добавлением специальных моющих средств.

После мойки их следует тщательно протереть тряпкой, которая не содержит ворс. Нельзя для мытья автомобиля использовать какой-либо грубый материал, который может повредить поверхность хромированных деталей.

Также следует избегать при мойке машины резких перепадов температур, так как от этого покрытие становится блеклым и теряет свой первоначальный вид.

Хромирование деталей является одним из наиболее привлекательных видов покрытий, применяемых при проведении тюнинга автомобилей. Оно придает изделиям блестящий серебристый вид, а также защищает металл от коррозии. Выполнить качественное хромирование в домашних условиях удастся лишь аккуратным и скрупулезным людям.

В этой статье вы найдете подробную инструкцию по хромированию деталей в домашних условиях своими руками.

В конце статьи, как обычно, смотрите видео с технологией процесса гальванического хромирования.

Прежде чем приступить к подготовительным работам по хромированию деталей в домашних условиях, следует сопоставить выгоду данной затеи:

Если поблизости имеется металлообрабатывающее предприятие, вероятно на нем есть участок гальванических покрытий. Оформить заказ удастся за небольшие деньги, а готовые изделия можно будет получить через пару часов или дней (в зависимости от загрузки линии хромирования).
Если же в окрестностях такого производства нет, придется вспомнить некоторые разделы химии и физики, запастись химикатами и специальным оборудованием, и провести хромирование деталей самостоятельно.

Оборудование и материалы для хромирования деталей своими руками

Для нанесения на металлические детали хромового слоя потребуется следующее оборудование:

ванна из пластмассы или полипропилена;
выпрямитель, способный выдать напряжение до 12 вольт и силу тока до 50 ампер;
кислотостойкий калорифер для подогрева электролита;
термометр с пределом измерений 0-100 градусов.

Параметры и размеры отдельных видов оборудования, применяемого для хромирования в домашних условиях, определяется величиной и количеством обрабатываемых изделий.

В целях экономии следует подбирать минимальные размеры ванны, в которую будут погружаться детали. Ванну можно сделать из пластмассового ведра или другой прямоугольной емкости. Чтобы раствор не испарялся при длительном хранении, необходимо предусмотреть герметичную крышку или емкость для слива.

В качестве выпрямителя может быть использовано зарядное устройство для автомобильного аккумулятора (оно подойдет при хромировании мелких деталей).

Хромирование деталей будет происходить в электролите, который состоит из:

дистиллированной воды (подойдет атмосферная вода или водопроводная с малым содержанием солей);
хромового ангидрида (CrO 3) концентрацией 220-250 г/л;
серной кислоты (H 2 SO 4) концентрацией 2,2-2,5 г/л.

Кроме этих компонентов потребуются и такие материалы, как: соляная кислота (HCl), ацетон или растворитель 646, и чистый листовой свинец.

Порядок хромирования деталей своими руками

Нанести защитно-декоративное хромовое покрытие можно непосредственно только на такие металлы как медь, латунь или никель.

Чтобы самостоятельно выполнить хромирование стальных деталей, на них предварительно наносят медный, латунный или никелевый подслой. Для этого требуется соответствующий электролит и технология:

Изделия, подлежащие хромированию, предварительно полируют и обезжиривают ацетоном.
После высыхания производится активация поверхности в растворе соляной кислоты (100 г/л). Время обработки зависит от состояния поверхности (5-20 минут).
Детали промываются в чистой воде и погружаются в ванну хромирования. Для этого делается подвеска из медной проволоки или прутка. К подвеске с деталями подается "минусовой" провод от выпрямителя. Рядом на медной штанге крепится свинцовый анод, к которому подается "плюс".
Через 20-40 мин детали извлекаются из ванны и промываются в чистой воде. После высыхания допускается полировка хромового слоя с целью придания поверхности зеркального блеска.

Приготовить электролит не составит особого труда: сначала в воде растворяется хромовый ангидрид, а затем тонкой струйкой добавляется серная кислота.

Перед загрузкой первой партии деталей, необходимо завесить любую чистую металлическую пластину и проработать электролит в течение 0,5-1 часа. Когда цвет раствора превратится из ярко-красного в бордовый, можно приступать к хромированию деталей.
Раствор хромирования должен быть разогрет до 45 градусов.
Сила тока устанавливается в зависимости от площади поверхности покрываемых деталей. Для обработки 1 кв. дм. требуется сила тока 15-25 ампер.

Основные дефекты и удаление некачественного хромового покрытия

Получение бракованного покрытия не должно пугать начинающего гальваника. Некачественный слой хрома можно снять в растворе соляной кислоты (100-200 г/л). После этого детали промываются в воде, а процесс хромирования можно повторить.

Чаще всего встречается несколько основных дефектов:

Отслаивание хромовой пленки . Главной причиной является плохая адгезия (сцепляемость) из-за недостаточного обезжиривания. После снятия покрытия поверхность заново очищается и активируется.
Наросты (дендриты) хрома на острых краях и углах. Этот дефект свидетельствует о высокой плотности тока на острых гранях. Если можно, края лучше закруглить или установить экраны в проблемных зонах.
Матовое покрытие . Чтобы добиться блеска, необходимо повысить температуру раствора, снизить силу тока или добавить хромовый ангидрид.

Видео: технология гальванического хромирования

В 1840 году российский учёный-физик немецкого происхождения, Мориц Герман, который после переезда в Российскую империю сменил имя и фамилию на Борис Якоби, пишет работу под длинным названием: «Способ производить, по данным образцам, из медных растворов медные изделия с помощью электричества или Гальванопластика для прикладных искусств». С этого научного труда начинается история гальваники не только в России, но и в мире.

В своих исследованиях Якоби опирался на более ранние работы итальянского физика Луиджи Гальвани, поэтому и назвал процесс гальванопластикой, а емкость в которой происходит сие чудо — гальванической ванной.

В настоящее время гальваника является разделом электрохимии и изучает осаждение электролитов на поверхности металлов. В свою очередь, гальваника разделятся на два больших подотдела:

Гальванопластика: электрохимический способ копирования. С его помощью наносят достаточно толстый слой металла и как следствие получают точную копию копируемого предмета. В частности, посредством этого метода изготавливают виниловые пластинки и лазерные компакт-диски.
Гальваностегия: электрохимическая технология покрытия подложки слоем металла, с целью получения более прочного или более декоративного слоя. Часто эти две задачи совмещают.

Посредством процесса гальваностегии можно покрыть слоем металла, захромировать практически любую поверхность: металлическую, пластиковую, деревянную, кожаную. Хромированные сапоги или никелированные ботинки — вещь вполне реальная, но не совсем практичная. Гораздо более востребовано покрытие одного металла другим с целью повышения антикоррозийных, прочностных и эстетических характеристик. Такие процессы, как хромирование, никелирование, меднение, цинкование давно стали обычной практикой крупного промышленного производства.

Химическая металлизация своими руками в домашних условиях. Гальваника в домашних условиях вещь вполне реальная, конечно, при соблюдении определённых требований. Из всех видов домашней гальваники хромировка является, пожалуй, самым сложным видом гальваностегии по двум причинам:

Техническая сложность процесса.
Крайняя опасность химических компонентов для здоровья.

Первая техническая сложность

Сложность хромирования состоит в том, что предъявляются очень жёсткие требования к режиму функционирования гальванической ванны. Малейшие отклонения от требуемой плотности тока, температуры и концентрации электролита приводят к резкому изменению качества хромового покрытия, вплоть до брака.

Способность хрома сильно меняться в качественном отношении, в зависимости от температуры электролита и силы тока, активно используется на производстве для получения хромовых покрытий с разной степенью блеска, окрашенности и прочности.

При температуре электролита от 30−60 градусов поверхность готового изделия будет блестящей.
Выше 60 градусов — хромовое покрытие будет иметь молочный оттенок.
Ниже 30 градусов — поверхность матовая.

От концентрации состава электролита хром меняет цвет, а вместе с цветом меняются и прочностные характеристики. Цвет меняется от обычного светлого, до темно-голубого, агатового, синего и, наконец, до практически чёрного. По мере изменения цвета меняется и прочность хромового покрытия. Самый мягкий хром имеет обычный светлый цвет, для его получения требуется комнатная температура и сила тока порядка 5 А/кв.дм. Самое прочное хромовое покрытие соответствует хрому чёрного цвета. Но для получения чёрного хрома необходима сила тока 100 А/кв.дм, что в условиях домашнего производства сделать технически невозможно.

Вторая техническая сложность

Вторая сложность состоит в том, что хром не может непосредственно соединяться со сталью, алюминием, чугуном или железом. Поэтому всегда перед хромированием проводят процесс никелирования. Часто с целью получения более качественного результата проводят несколько последовательных нанесений слоёв: никель, медь, снова никель и только в заключение наносят слой хрома.

При этом нужно иметь в виду, что само по себе хромовое покрытие обладает достаточно противоречивыми характеристиками. С одной стороны, хром обладает высокой механической прочностью (намного выше, чем у никеля), химической инертностью и очень ярким блеском. Но одновременно с этим он очень хрупок и обладает пористой структурой. Поэтому подложка из никеля для слоя хрома является необходимой даже в том случае, если хромирование осуществляется на поверхность металла, с которым у хрома хорошая сцепка, например, медь или латунь.

Таким образом, процесс хромирования в домашних условиях автоматически подразумевает проведение как минимум двух последовательных технологических процессов: никелирования и хромирования.

Опасность для здоровья

Основной компонент электролита для хромирования — оксид хрома (CrO3) или, как его ещё называют, хромовый ангидрид. Так уж получилось, что хромовый ангидрид является сильнейшим ядом и одновременно одним из самых сильных канцерогенов. Смертельная доза для человека при приёме внутрь составляет приблизительно 4−6 грамм, в зависимости от веса индивида. При попадании на открытые участки кожи чистого оксида хрома или его растворов возникают химические ожоги, которые затем переходят в дерматиты и экземы, с последующим перерождением в рак кожи.

При соединении оксида хрома с веществами, имеющими органическую природу, такими как технические растворители, бензин, керосин, происходит мгновенное возгорание и взрыв.

Понятно, что такое «прекрасное» химическое вещество невозможно просто взять и купить в магазине хим. реактивов. Оборот хромового ангидрида жёстко регулируется государством и продажа разрешена только юридическим лицам, имеющим лицензию на соответствующий род деятельности.

Необходимое оборудование

Хромирование на кухне жилой квартиры способен проводить только потенциальный самоубийца. Для того чтобы начать процесс хромирования фары, необходимо иметь для этого специальное помещение, максимально удалённое от жилых построек. Лучше всего для этих целей подойдёт просторная мастерская или гараж. Обязательно наличие хорошей принудительной вентиляции. Предварительно из помещения должны быть удалены все ёмкости с бензином, красками, лаками и прочими растворителями. В обязательном порядке приобретается хороший огнетушитель и прорабатывается вариант запасного выхода из помещения в случае возникновения нештатной ситуации.

Для хромирования необходимо иметь:

Гальваническая ванна. Либо из стекла, либо из прочного пластика, способного выдерживать повышение температуры до 100 градусов.
Выпрямитель. Источник постоянного тока с возможностью регулировать выходное напряжение. Параметры — 12В/50А. Если речь идёт о мелких деталях, то можно использовать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.
Нагреватель. Должен выдерживать долговременное пребывание в агрессивной кислой среде. Например, керамический тэн. Обычный тэн не подойдёт.
Термометр. С делениями от 0 до 100 градусов. Оптимальная температура для проведения процесса составляет 45−55 градусов.

Нужно иметь в виду, что для оптимизации процесса необходимо оборудовать как минимум две такие установки, одна для хромирования, а вторая для никелирования. В противном случае придётся постоянно менять реактивы в одной ёмкости, что крайне неудобно и затратно.

Три составляющие гальванического процесса

Гальваника в домашних условиях, хромирование — это гальванический процесс. Поэтому для его проведения необходимо наличие трёх составляющих: катода, анода и электролитической среды, в которой будет происходить перенос заряженных частиц металла.

Катод. Пластина чистого свинца либо сплав свинца с оловом. Необходимо помнить, что площадь катода должна быть больше площади анода. Катод подсоединяется к положительному выходу выпрямителя.
Анод. Это и есть сама хромируемая деталь. Он должен висеть в среде электролита таким образом, чтобы не касаться стенок и дна емкости. Кроме того, анод ни в коем случае не должен касаться катода.
Электролит. Для хромирования требуется особо тщательная подготовка электролита.

Приготовление электролита

В набор электролитической жидкости для хромирования входят следующие компоненты:

Хромовый ангидрид: 250 гр/л.
Серная кислота: 2−3 гр/л. Химически чистая, концентрированная. Техническая серная кислота не годится.
Вода дистиллированная.

Вода нагревается до температуры 60−80 градусов. После этого в ней растворяется ангидрид. Раствор чуть охлаждается и затем в него добавляется тонкой струйкой необходимое количество серной кислоты.

Подготовка поверхности хромируемого изделия

Состоит из трёх этапов:

Механическая очистка, шлифовка и полировка.
Обезжиривание.
Никелирование.

Особенностью хромирования является то, что оно, наоборот, подчёркивает все имеющиеся неровности, сколы и трещины на поверхности изделия. Поэтому с поверхности хромируемой детали предварительно должны быть удалены следы старой краски, ржавчина, сколы, трещины и прочие дефекты. Подготовка хромируемой поверхности состоит из следующих этапов:

Пескоструйная обработка.
Полировка мелкой шкуркой.
Шлифовка мягкими материалами и полировочной пастой.

Для обезжиривания нельзя использовать бензин или Уайт Спирит. В противном случае будут проблемы с качеством хромирования. Оптимальный вариант — приготовить специальный раствор:

Натр едкий: 150 гр/л;
Сода, кальцинированная: 50 гр/л;
Клей силикатный: 5 гр/л.

Раствор подогревается до 90 градусов. После этого в него опускают деталь и выдерживают 20−40 минут, в зависимости от площади и рельефа поверхности детали.

Никелирование является последним этапом подготовки детали к хромированию. Процесс никелировки производят в специальной гальванической ванне. Катодом в этом случае является металлический никель, а в качестве электролита выступает раствор серной кислоты и солей никеля.

Этапы хромирования

Непосредственно хромирование состоит из ряда последовательных этапов:

Процесс начинается с поднимания температуры электролита в ванне до 50−54 градусов.
Помещается хромируемая деталь с предварительным присоединением к ней катодного выхода.
После этого выдерживают некоторое время, не подавая напряжения в систему. В течение этого времени температура детали и электролита должны выровняться.
После подачи напряжения обрабатываемая деталь находится в растворе как минимум 20 минут. В некоторых случаях хромирование может продолжаться 2−3 часа. Всё решается в индивидуальном порядке в зависимости от размера детали и необходимых конечных характеристик хромированного покрытия.
После окончания процесса деталь достаётся из раствора, промывается и помещается в сушильный шкаф на 2−3 часа.

В интернете очень много видеоуроков по гальванике, в частности, по хромированию металлов. Поэтому все детали этого процесса можно почерпнуть там.

Для улучшения декоративных свойств металлические детали можно хромировать. Технология широко применяется в автомобильной промышленности, ряде иных сфер хозяйства. Хромирование деталей требуется и для защиты изделий от повреждений, улучшения их физических качеств. Этот метод обработки металла имеет ряд иных достоинств и преимуществ.

Необходимость хромирования

Под хромированием металла понимают процесс металлизации хромом для улучшения поверхностных свойств и характеристик элементов. При хромировании происходит диффузное насыщение хромом различных поверхностей из стали. Обработка хромом допустима и в отношении АВС пластика, алюминия, латуни, силумина.

Покрытие хромом придает внешнему виду деталей более красивый вид, облагораживает их. Хромовый слой обеспечивает оригинальный цвет «металлик», литые диски автомобиля, отражатели фар, запчасти мотоциклов, сувениры или предметы интерьера для дома начинают выглядеть более эстетично.

Прочие достоинства хромирования:

Защита. Нанесение слоя хрома помогает повысить стойкость изделий к перепадам температур, увеличивает коррозионную и эрозионную устойчивость, снижает подверженность механическим повреждениям. Детали становятся сверхтвердыми (950 – 1100 единиц по соответствующей шкале), поэтому меньше реагируют на химическое повреждение, не окисляются.
Восстановление. Срок службы основания серьезно повышается, крупные и мелкие детали становятся очень стойкими к износу. При низкой глубине износа хромирование полностью восстанавливает изделие (например, у валов и втулок закрываются трещинки до 1 мм глубиной).
Отражательные качества. Некоторые элементы автомобиля хромируют для повышения различимости в темноте. Отражение улучшает декоративные качества техники.
Чистота. Хромирование изделий защитит их от грязи и пыли, поскольку предотвращает прилипание различных загрязнений.

По сравнению с никелированием хромирование имеет меньше недостатков: стоимость услуг ниже, покрытие будет более твердым и прочным. Применение никеля выигрывает лишь по декоративным качествам, так как поверхность становится еще эстетичнее.

Сфера применения хромирования

Полностью описать все области и сферы, где используется технология, сложно. Хромирование незаменимо в мебельной промышленности, хромом обрабатывают фурнитуру, отделочные элементы. Методика популярна в производстве сантехники - элемент наносят на внешнюю и внутреннюю поверхность труб, ванн, раковин, используют для покрытия ручек, смесителей.

В автомобильной промышленности технология применяется для изготовления:

накладок и отражателей;
алюминиевых дисков;
элементов кузова;
поршней;
компрессионных колец;
роликов и осей.

Хромирование применяется при выпуске резины, пластмассы (хром наносят на каландровые валы и пресс-формы), разного измерительного инструмента. Материалом покрывают те элементы, которые сильно трутся между собой, чтобы повысить их износостойкость.

Технология хромирования

Существуют разные способы хромирования, некоторые вполне можно применять в домашних условиях, имея соответствующее оборудование.

Гальванический метод хромирования

Гальваническое хромирование деталей - самый популярный метод, ведь все действия можно осуществить своими руками. Гальваника предполагает помещение деталей в специальный раствор с определенным составом, откуда под воздействием волн (солитонов) электрического тока атомы хрома будут осаждаться на поверхность. Имея нужный набор приспособлений для хромирования, можно самостоятельно создать высококачественное покрытие путем .

Электролитический метод хромирования

Одна из разновидностей гальваники. При использовании электролиза трех- или шестивалентный хром придает изделию нужный «металлический» вид. При применении трехвалентного элемента основным веществом раствора выступает хромовый ангидрид. Использование шестивалентного хрома отличается от предыдущего метода наличием в составе раствора сульфата хрома.

При проведении электролитического хромирования дисков или иных деталей важно строго соблюдать пропорции компонентов. В противном случае защитный слой быстро отслоится либо на нем будут пятна, неодинаковая матовость и недостаточный глянец.

Диффузионный метод хромирования

Напыление хрома производится при помощи гальванической кисти. В домашних условиях такой метод более предпочтителен, ведь мастеру не потребуется использовать ванну. Особенно рекомендуется выполнять методику для деталей из алюминия, углеродистой стали, сплавов с кремнием.

Химическое хромирование

Применение химических реактивов помогает восстановить хром из его солей. В случае использования химии электрический ток не потребуется. Обычно в качестве реагентов берут соединения фосфора, лимоннокислый натрий, уксусную ледяную кислоту, едкий натр 20 %.

Перед нанесением реагентов детали покрывают слоем меди. После окончания работ промывают заготовки в воде, сушат, полируют (изначально предметы имеют тусклый серый цвет).

Каталитический метод хромирования

Подвид химического хромирования черных или цветных металлов, предполагающий нанесение на деталь жидкости без кислот в составе. Технология безопасна для человека и помогает создать оригинальные, необычные эффекты.

Каталитическое хромирование можно применять в отношении обычных и гибких изделий (при электролизе последнее невозможно, покрытие отслоится).

Обычно в качестве реагента берется серебро в щелочном растворе аммиака, а как восстановитель - формалин или гидразин. Применение серебра делает деталь молочной с зеркальной поверхностью.

Вакуумное хромирование

Технология принадлежит к химической металлизации и имеет еще одно название - PVD-процесс. Дает конденсацию паров хрома на поверхности детали после помещения ее в специальную вакуумную камеру. В этой установке при отрицательном давлении хром нагревается до температуры испарения, потом оседая как туман на изделии.

Расчет давления, срока хромирования будет зависеть от степени износа детали, вида материала. После вакуумного хромирования толщина металлического слоя минимальная, поэтому деталь сверху покрывают специальной краской из баллончика или лакируют.

Термохимическое хромирование

Применяют средства в порошках, состоящие из шамота, феррохрома. Методика аналогична таковой при химическом хромировании, только изделие в процессе будет подвергаться нагреванию.

Хромирование своими руками

Чтобы произвести ремонт изделий с результатом не хуже, чем по ГОСТ, важно точно соблюдать последовательность работ, подготовить нужное оборудование.

Подготовка рабочего места

Для соблюдения мер безопасности, дабы не надышаться вредными, токсичными веществами, нужно произвести детальную подготовку помещения для хромирования.

Следует выполнить такие действия:

Обеспечить хорошую вентиляцию. Если работы проводятся в гараже, открыть двери, в иных помещениях создать принудительное вентилирование.
Купить и применять средства индивидуальной защиты - очки, респиратор, перчатки из резины или латекса, фартук, спецодежду.
Приготовить плотные пакеты для утилизации отходов производства, которые могут быть очень едкими, вредными.
Убрать из помещения любую органику, так как при контакте с парами соединений хрома она портится.
Непосредственно перед работой смазать полость носа смесью вазелина и ланолина 2:1.

Помещение, инструменты для хромирования

Для гальванизации нужно приготовить такие инструменты и приспособления:

Ванна гальваническая. Это может быть любая стеклянная, пропиленовая, полиэтиленовая емкость, годится эмалированный таз, для хромирования малых предметов - обычные банки из стекла. Выбранную емкость надо поместить в деревянный ящик, имеющий изнутри утепление стеклотканью и слоем минеральной ваты. К емкости нужна плотно прилегающая крышка.
Устройство для нагрева электролита. Лучше всего для этой цели подойдет керамический ТЭН (трубчатый электронагреватель), который не разрушится от контакта с химическими веществами. Можно применить любой иной подходящий подогреватель.
Электроды. В качестве анода при хромировании послужит свинцовая пластина, которую кладут в емкость, в роли катода выступит держащий деталь зажим. При размещении в таре деталь не должна касаться ее краев.
Градусник со значениями до +100 градусов Цельсия.

Профессионалы применяют для хромирования специальное оборудование - ванны, электроустановки, мойки и сушки, системы вентиляции. Даже при использовании «домашних аналогов» в емкости будут происходить те же химические процессы, поэтому результат будет приближен к промышленному.

Источник питания

Для нанесения хрома потребуется верно выбранный элемент питания. Годится заземленный источник постоянного тока, напряжение которого регулируется в пределах 1,5 – 12 В, максимальный ток - 20 А. Чтобы отрегулировать мощность, источник должен быть снабжен реостатом.

Состав и метод подготовки электролитов

Для осаждения хрома потребуется вскипятить и охладить воду либо купить дистиллированную. На каждый литр воды берут 250 г хромового ангидрида, 2 – 2,5 г серной кислоты. Удельная плотность последней должна составлять 1,84 г/куб. см.

Способ приготовления электролита для хромирования таков:

Наполнить емкость водой на ½. Температура жидкости должна составить + 60 градусов.
Осторожно насыпать хромовый ангидрид, перемешать до растворения.
Влить воду до заполнения ванны.
Добавить кислоту.
Выдержать электролит 3,5 часа под действием номинального тока, что поможет выровнять плотность.

В результате цвет жидкости должен стать темно-коричневым. После она отстаивается 24 часа в прохладном помещении, затем используется по назначению.

Подготовка поверхности

От тщательности подготовительных мероприятий будет зависеть срок эксплуатации готового покрытия и его внешний вид. Вначале деталь нужно очистить, помыть, удалить любые загрязнители. Для более качественного очищения можно воспользоваться наждачкой с мелким зерном или шлифовальной машинкой. Важно, чтобы краска, лак, ржавчина были полностью удалены.

После чистки деталь следует обезжирить. Берут кальцинированную воду (50 г кальцинированной воды разводят в литре воды), добавляют 150 г гидроокиси натрия, 5 г силикатного клея. Количество раствора можно при необходимости увеличить, сохраняя пропорции. Все компоненты нагревают до +90 градусов, выдерживают в средстве деталь 20 минут. Время можно увеличить до 1 часа, если изделие сильно загрязнено.

Хромирование

Процесс хромирования прост, протекает согласно следующим этапам:

Подогреть готовый, отстоявшийся электролит до +52 градусов, после держать такую температуру постоянно.
В емкость, где уже установлены анод и катод, положить деталь, подогреть до получения указанной температуры.
Подать напряжение, выдержать изделие 20 – 60 минут в зависимости от формы, типа изгибов.
Достать изделие, промыть дистиллированной водой.
Посушить деталь не менее 3 часов, полностью исключив загрязнение, касание руками.

Хромирование пластмассовых изделий проводится с еще большей осторожностью. Выделяющиеся пары очень токсичны, поэтому металлизировать пластик в жилых помещениях запрещено.

В процессе применяется гальваническая кисть со щетиной 25 мм диаметром, которую обматывают свинцовым проводом. Кисть крепят на торец сосуда, в котором налит электролит. Со второго конца закрепляют диод, в цепи применяют понижающий трансформатор. Плюс трансформатора направляют на анод диода, щетиновую обмотку соединяют с катодом. Равномерно наносят раствор на деталь, проходя по каждой зоне около 20 раз. Затем изделие сушат 3 часа.

Возможные дефекты и их причины

Нередко при металлизации возникает такой эффект, как наводороживание - повышается показатель содержания водорода в хромированной стали. Из-за подобной проблемы снижаются прочность, пластичность металла вследствие изменения его кристаллической решетки. Причины наводороживания стали разнообразны, чаще всего это связано с повышением температуры в процессе гальванизации.

Прочие неприятности, которые могут случиться при хромировании изделий:

Неравномерность блеска. Случается при высокой силе тока, который подается на анод. Полностью блеск может отсутствовать при малом или слишком большом количестве хромового ангидрида, превышении объема серной кислоты.
Коричневые пятна. Если на детали имеются такие дефекты, норма ангидрида в растворе сильно завышена либо не хватает серной кислоты.
Мягкость покрытия. Причина - низкая сила тока во время гальванизации или снижение температуры воды.
Быстрая отслойка хрома. Причина - плохое обезжиривание перед работой, снижение температуры раствора.
Кратеры на поверхности изделия. Случается из-за задержки пузырьков водорода, на окисленных, пористых основаниях.

Отличный результат можно получить только при строгом следовании технологии. Это даст нужный эффект, сэкономив значительную сумму средств.

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.

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.