Хромируем детали в домашних условиях: технология и необходимое оборудование

Возможные дефекты

Несоблюдение технологии ведет к образованию различных дефектов хромового слоя. Во избежание этого необходимо знать основные причины:

• несоблюдение температурного режима;
• неправильные концентрации элементов раствора;
• некачественная подготовка рабочей поверхности;
• нарушение параметров подачи тока;
• наличие посторонних частиц и примесей.

Вследствие названных причин проявляются такие дефекты, как слабый блеск либо его отсутствие, питтинг, хрупкий осадок, шероховатость, набросы, вуаль, шероховатые и темные пятна, подгар, отслаивание, трещины, полосы, пузыри, шелушение, отсутствующие фрагменты, темно-серый цвет, низкие скорость осаждения и рассеивающая способность электролита, черная или коричневая пленка на анодах.

1 Что такое хромирование

Для того чтобы правильно и безопасно произвести процесс хромирования своими руками, следует учесть все особенности химических и физических превращений, которые проходят в гальванической ванне. Большинство реактивов, задействованных в хромировании, относятся к особо опасным для здоровья веществам, так что прежде чем начать экспериментировать с хромовыми покрытиями, внимательно изучите теоретическую сторону процесса. Далее постараемся детально рассмотреть химическую составляющую вопроса, меры безопасности и то, как сделать гальваническую ванну и электролит.

Хромирование — это физико-химический процесс, во время протекания которого на поверхности обрабатываемого изделия или детали оседает тонкий слой металлического хрома. Данный металл придает поверхности блестящий вид, благодаря чему хромированное изделие обретает очень красивый вид. Гальваника открывает широкие возможности для повышения декоративных, физических и химических свойств материалов.

Хром крайне устойчив к действию агрессивной среды, он не тускнеет и не темнеет под действием воды и воздуха, благодаря чему нашел широкое применение в оформлении деталей кузовов машин и деталей механизмов, работающих в трудных условиях.

Оформление деталей кузова машины хромом

Толщина хромового покрытия очень небольшая: от 0.075 до 0.25 мм. В отличие от никеля, хром в большинстве случаев не накладывают непосредственно на металл. Для этого используют тонкий слой подложки, нанесенной гальваническим путем. Такой подслой состоит из меди или никеля и требует применения дополнительных технологических операций, усложняя и без того непростой процесс хромирования.

Еще одна сложность, которая может остановить домашнего умельца на пути выполнения поставленной задачи, покупка химических реактивов. Основной компонент хромирования — оксид хрома (CrO₃), другое название — хромовый ангидрид. Неприятная особенность его использования заключается в том, что шестивалентный оксид хрома — сильнейший яд, смертельная доза которого для человека составляет около 6 г. Данное химическое соединение имеет ограниченный оборот, строго контролируемый государством. Отходы, возникающие после окончания хромирования, должны утилизироваться согласно с особым порядком, а не просто выливаться в канализацию, или того хуже — в почву. Хромовый ангидрид является канцерогеном, при попадании его раствора на кожу возникают очень сильные раздражения, вплоть до экзем и дерматитов, которые могут перерасти в рак кожи.

Общие сведения

Толщина слоя покрытия обычно невелика — от 0,2 до 0,8 миллиметров (хотя встречаются изделия и с более толстым слоем). Хромированию могут подвергаться любые металлы и их сплавы (железо, чугун, сталь, алюминий, медь и другие), а также диэлектрики (пластик, камень, дерево, фарфор и другие).

Покрыть хромом можно посуду, украшения, детали автомобиля или мотоцикла, мебель. Помимо этого хромирование деталей и пластика выполняет следующие важные функции:

1. Термическая и механическая защита. Хром обладает плотной структурой и очень высокой температурой плавления. Поэтому при нагреве его химико-физические структура не изменяется. При механическом ударе вещество также сохраняет свою структуру, поэтому хромированные детали обладают более высокой механической устойчивостью.
2. Антикоррозийная защита. С химической точки зрения хром является инертным веществом. При нормальных условиях он не вступает в контакт с водой и атмосферным воздухом. Поэтому изделия с хромовым покрытием не покрываются коррозией длительное время. С кислотами, щелочами и солями хром также вступает в химические реакции неохотно.
3. Восстановление прочности запчасти. В случае длительной эксплуатации в запчастях появляются небольшие трещины и углубления, что негативно сказывается на их прочности, надежности. Нанесения хромового покрытия позволяет закрыть эти трещины и вмятины, что улучшит их практическое применение.
4. Защита от грязи и повышение отражательной способности. Хромовое покрытие надежно защищает деталь от грязи, пыли и органического мусора. Люди покрывает запчасти своих ТС, чтобы их транспорт был лучше виден в темноте (покрываются обычно диски, отдельные детали или весь кузов целиком).

Хромирование конструкций и деталей в домашней мастерской

Для защиты деталей разнообразных механизмов или частей металлических конструкций от коррозии, придания им дополнительной износоустойчивости, твердости и улучшения эстетического вида применяются хромирование либо никелирование. Эти способы подразумевают нанесение на поверхности конструкций химически инертного покрытия из хрома или никеля, улучшение эстетичности. Нанесение такой пленки – процесс энергозатратный. Технологически он сложен, но является защитой не на один десяток лет без ощутимых потерь для внешнего вида. Нередко появляется необходимость в покрытии декоративной пленкой тех изделий, которые изначально не подвергались процессу хромирования. Таким образом при желании можно, к примеру, изменить вид скульптуры, сделать современным интерьер любого жилого помещения. Можно украсить по своему вкусу автомобиль или мотоцикл. Сделать это совсем не трудно даже собственными руками, то есть, не применяя усложненных технологий. Нанести пленку из хрома можно даже на конструкции со сложным рельефом, а не только выпуклые, плоские либо вогнутые.

Актуально

К сожалению, красивая блестящая хромированная поверхность с течением времени обретает мелкие царапины, которые открывают металл под хромом.

Под воздействием кислорода, происходит реакция окисления, вследствие чего на поверхности возникает ржавчина.Важно! Чтобы предупредить возникновение всяческих повреждений на хромированных поверхностях автомобиля, следует, прежде всего, бережно относиться к уходу за ними:

1. При мытье автомобиля с хромированными элементами желательно использовать теплую мыльную воду. Необходимо протереть все хромированные детали мягкой тряпкой или губкой сразу после промывки.
2. Бампер, покрытый хромом, лучше протирать тряпкой, смоченной теплой водой для мягкости.

Необычные эффекты

Термохромные материалы заслужили название «краски-хамелеоны», благодаря своим особенным качествам. Такие покрытия способны изменять внешний вид под воздействием перепадов температур, например:

• изначально цветная краска становится невидимой;
• при нагреве или понижении температуры бесцветная краска обретает определённый оттенок;
• из-за изменений температуры окружающего воздуха покрытие может менять цвет полностью.

Есть составы, способные производить любой из перечисленных эффектов каждый раз, когда покрытие подвергается воздействию тепла или охлаждается, а некоторые предназначены для одного-единственного «перевоплощения». Называют их, соответственно, обратимыми и необратимыми.

Хромирование в домашних условиях

Выполнить хромирование можно в домашних условиях. Процедура состоит из нескольких этапов — подготовка помещения, покупка оборудования, зачистка детали и непосредственно хромирование. Ниже мы рассмотрим эти этапы более подробно.

Подготовка помещения и покупка оборудования

Гальванику стоит проводить в любом техническом помещении, где установлена вытяжка или вентилятор для откачки вредных испарений. Рабочему необходимо позаботиться о средствах индивидуальной защиты. Для проведения гальваники также понадобится подобрать следующее оборудование:

• Пластиковая или стеклянная ванночка (изделия из металла не допускаются). В ванночку будет помещаться обрабатываемое изделие, а также электролит и катод/анод.
• Компоненты для приготовления электролита. Это дистиллированная вода (1 л), хромовый ангидрид (250 г) и серная кислота (2-3 г). При необходимости концентрацию компонентов нужно пропорционально увеличить.
• Источник постоянного тока, а также два провода (анод и катод). К катоду будут прикрепляться запчасти, которые будут помещаться в электролит. Анод помещается непосредственно в электролит; оптимальной будет покупка провода-анода с пластинкой на конце (это увеличит интенсивность реакции).
• Нагревательный элемент. Электрическая плитка с датчиком температуры. Ванночку с электролитом можно ставить прямо на плитку.

Подготовка детали к работе

Перед нанесением хрома нужно выполнить зачистку и обезжиривание детали. Для зачистки необходимо вымыть и тщательно высушить требуемую деталь. Если на ее поверхности есть сильные шероховатости, то от них следует избавиться с помощью шлифовки. Также необходимо обезжирить деталь:

Возьмите 1 литр чистой воды, добавьте туда 50 кальцинированной соды, 150 г гидроксида натрия и 5 г силикатного клея, хорошенько перемешайте смесь.
Поставьте емкость с полученной смесью на плиту, нагрейте смесь до температуры 90 градусов, поместите туда деталь на 20-30 минут.
Достаньте деталь, промойте ее под водой и высушите ее

Обратите внимание — вытирать деталь можно только чистой тряпкой (в противном случае придется проводить обезжиривание заново).

Процедура хромирования

Итак, Вы подготовили помещение, надели защитную одежду и выполнили обезжиривание. Теперь можно выполнить гальваническое хромирование алюминия, стали или любого другого металла:

1. Поставьте ванночку на плитку, прикрепите к катоду запчасть, установите анод на ванночку, вылейте в ванночку электролит, включите вытяжку, нагрейте электролит до температуры 50-55 градусов.
2. Введите в ванночку катод с прикрепленной запчастью, чтобы жидкость полностью покрыла деталь, а потом увеличьте мощность вытяжки и включите источник постоянного тока.
3. Длительность обработки — 20-40 минут в зависимости от формы детали и интенсивности обработки. По завершении хромирования деталь высушивают 2-3 часа.

Хромирование пластика выполняется по иному сценарию. Для нанесения покрытия нужно изготовить пустотелую кисть, в которую будет заливаться электролит (сделать ее можно из оргстекла). К кисти следует присоединить токопроводящие щетинки, через которые будет проходить ток. К корпусу кисточки следует присоединить анод, а к металлическим щетинкам — катод. После запуска электрического тока будет проводиться распыление частичек хрома с конца щетинок кисточки. Для нанесения покрытия нужно 15-20 раз провести кисточкой по всей поверхности пластика. При необходимости процедуру нужно повторить 2-3 раза (зависит от типа пластика и качества кисточки).

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.

Чаще всего есть ряд ключевых недостатков:

1. Отшелушивание блестящей плёнки. Главная причина — нехорошая адгезия из-за недостаточного обезжиривания. После вытаскивания напыления поверхность вновь вычищается и активизируется.
2. 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.
3. 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.

Хромирование своими руками в домашних условиях всегда пригодится не только автолюбителям, но и тем, кто хочет получить красивые предметы быта, покрыть уязвимые металлические поверхности и придать им эстетический вид, получить детали, визуально схожие с изготовленными из хрома.

Хромирование деталей в домашних условиях – процесс относительно несложный и не требующий дорогого специального оборудования, и осуществление хромирования своими руками под силу любому, кто хочет, и знает, как это сделать.

Немного о режимах хромирования

Внешний вид покрытия детали, его механические характеристики сильно зависят от температурного режима, выбранного при процессе хромирования, от плотности тока. Так что управляя этими параметрами можно полностью контролировать не только сам процесс, а и исходный результат.

Важно! Если температура раствора возрастет, то выход по току падает; если же плотность тока повышается, то и выход по току возрастает. Таким образом, при повышении температуры в процессе хромирования можно получить изделия с молочным оттенком, а если эти величины опустить, то изделия приобретут серый оттенок

Таким образом, при повышении температуры в процессе хромирования можно получить изделия с молочным оттенком, а если эти величины опустить, то изделия приобретут серый оттенок.

Чтобы деталь автомобиля имела нужный оттенок, можно поэкспериментировать с уровнем температуры и плотности тока на пробных образцах. В ходе таких экспериментов можно получить точные цифры, изменение которых приводит к изменению характеристик детали.

Характеристики покрытия во многом зависят от материала, из которого изготовлена деталь автомобиля

Важно понимать, что для каждого из них нужно подбирать свой режим хромирования. Поэтому для получения желаемого результата можно хромировать несколько пробных образцов

Способы

Есть только три способа, как провести процесс. На заводах применяются специальные станки, но их работу мы рассматривать не станем, так как дома применить их невозможно.

• Гальванический метод. Заключается в растворении хрома в электролите с последующей осадкой атомов на плоскость. Для этого требуется мощный разряд тока.
• Каталитический. Работа будет происходить с токсинами, поэтому нужна защита. Химический процесс происходит при взаимодействии реагентов с последующим выделением необходимого вещества из солевого состава. При этом первичное покрытие нуждается в дальнейшей полировке.
• Диффузионный. Это фактически покраска специальной гальванической краской. Очень удобно применять самостоятельно, когда нужно обработать небольшой элемент.

Чтобы понять, как хромируют металл детали не зависимости от выбранного метода потребуется учесть ряд тонкостей. Перечислим каждую из них.

Подготовительные мероприятия

Связаны с выбором помещения и правильной химзащитой. Подробнее о рабочем месте скажем ниже, но сразу предупредим, что процедура не подходит для владельцев квартир, так как вы можете отравить себя и домочадцев испарениями. Также в подготовку входит очистка, покупка оборудования, необходимого набора химических элементов.

Что предусмотреть

Заранее подумайте о:

хорошей вентиляции – используйте вытяжку. Если её нет, откройте окна и сделайте мощный сквозняк

Важно, чтобы на рабочее место не оседала пыль;
респираторе для защиты дыхательных путей, резиновых перчатках, старой, но прочной и полностью закрывающей тело одежде и обуви;
способе утилизации отходов.

В чем производить хромирование алюминия или других материалов в домашних условиях

Вам понадобится емкость, которая вмещает всю вещь. При этом стенки сосуда не должны вступать в химическую реакцию или препятствовать ей. Для небольшого элемента прекрасно подойдет стеклянная банка. Ее нужно поставить в другую емкость, чтобы получились двойные стенки. Между ними потребуется засыпать песок или проложить минеральную вату – так вы добьетесь эффекта термоса. Для нагрева можно применять обычный ТЭН. Также необходимо оснастить всю систему измерителем температуры. Крышку закрывайте достаточно герметично. Последнее, что понадобится – это два электрода. Плюс будет помещен в жидкость, а минус закрепляется на заготовке.

Источник питания

Ток должен быть постоянный, а не переменный, с возможностью регулировать его силу, поэтому потребуется реостат. Провода следует брать с сечением не менее 2,5 квадратных миллиметров. Расчет диаметра кабеля следует проводить по максимальному значению проводимого электрического заряда. Еще одна особенность актуальна только при наличии терморегулятора вместо градусника. Если вы автоматизируете процесс, то потребуется отдельная электросхема для него.

Где применяется (назначение покрытия хромом)

1. В промышленности многие изделия часто работают на износ, например, пресс-формы или поршневые цилиндры. Их изготавливают из углеродистой стали или нержавейки. Без покрытия такие пресс-формы быстро изнашиваются и подлежат замене. При покрытии их твердым хромом, срок службы возрастает более, чем в 3 раза.
2. Металлический хром является пищевым покрытием. Это значит, он не вступает в реакции с пищей, не вызывает аллергии при контакте с кожей и слизистыми оболочками людей и животных. Поэтому им постоянно покрывают хирургические инструменты (скальпели) и детали механизмов, контактирующие с пищей.
3. Хром устойчив в вакууме. Им покрывают детали космических кораблей.
4. Хром термоустойчив, применяется для изделий, постоянно работающих с высокими температурами.

Существует еще множество назначений этого покрытия.

Порядок выполнения работы

1. Подготовка детали или конструкции. Поверхность следует тщательно очистить. Она должна быть максимально ровной. Для этого производится полировка.
2. Затем выполняется процесс лакировки с использованием предназначенного для этой цели лака.
3. Когда лак полностью высохнет, с помощью газовой горелки обрабатывается поверхность. Данный технологический процесс изменяет структуру лака на молекулярном уровне. Это делается с целью увеличения впитываемости и адгезии для металлизированного покрытия.
4. Следом за тепловой обработкой производится распыление активатора. Быстро смывается водой лишний активатор.
5. Пока поверхность еще не высохла, наносится модификатор, за ним растворитель. Реакция между ними приводит к образованию необходимого зеркального покрывающего слоя. Снова изделие промывается водой и сушится направленной струей воздуха.
6. Процесс металлизации занимает около шести часов. После этого в соответствии с технологией деталь покрывается лаком. Эффект бронзы, хрома или золота достигается добавлением в лак соответствующих пигментов. Если вы решили у себя дома и собственными руками хромировать детали, заказывайте все необходимые химикаты на сайте компании. В случае необходимости специалисты окажут квалифицированную помощь, подскажут подходящие варианты установки оборудования в помещении вашей домашней мастерской.