Хромирование — электролитическое покрытие хромом, не обращая внимания на вредность производства, оно есть одним из самых распространённых видов покрытий. При покрытии любой детали мотоцикла либо автомобиля, она делается намного привлекательнее на вид и богаче. И любой чоппер, хороший либо ретроавтомобиль, по окончании покрытия хромом его подробностей, практически преображаются и притягивают взор.
В данной статье мы разглядим вероятно ли хромирование, меднение либо никелирование дома, какие конкретно бывают виды покрытий хромом и чем они отличаются, разглядим как химическое так и гальваническое покрытие хромом (конечно современным способом распыления), покрытие подробностей медью и никелем, конечно составы разных особенности и электролитов работ.
Многим как мы знаем, что хромовое покрытие имеет не только декоративную функцию, но и множество вторых нужных особенностей. Это и стойкость к коррозии, как при обычной, так и при повышенной температуре, высокая твёрдость с малым коэффициентом трения, стойкость к механическому износу, ну и большой коэффициент отражения света, что крайне полезно при покрытии к примеру отражателей фар.
По большому счету покрытие хромом возможно поделить на две группы: 1 — декоративное и 2 — функциональное хромирование.
Декоративное покрытие хромом имеет громадное использование в мотоциклетной и автопрома, да и в многих вторых областях техники, в которых предъявляются высокие требования как к эстетическому внешнему виду изделий, так и к коррозионной стойкости. Декоративное покрытие наносят в виде весьма узких слоёв (менее 1 мкм) на промежуточные слои, но об .том ниже.
Функциональное покрытие хромом используют по большей части для покрытия инструментов (чаще измерительных), шаблонов, разных форм для отливки подробностей под давлением, ну и для покрытия вторых подробностей, каковые подвержены механическому износу.
Так же крайне полезно функциональное покрытие хромом при восстановлении начального размера изношенных подробностей и автомобилей. Функциональные покрытия смогут наноситься прямо на металлическую, либо иную подложку. И толщина функциональных покрытий может быть около нескольких миллиметров (особенно при восстановлении изношенных подробностей).
Хром имеет свойство покрываться прозрачной и плотной плёнкой (пассивная плёнка), которая увеличивает стойкость к коррозии и мешает потемнению блестящих декоративных покрытий. Но направляться учесть, что сам хром не может создать хорошую антикоррозионную защиту. И как раз исходя из этого, перед нанесением хрома принципиально важно покрыть подробность промежуточными слоями, такими как никель, а ещё лучше медь, позже никель.
Дабы наносить на поверхность подробностей слои меди, никеля и хрома, существуют пара способов.
Первый — это гальваническое нанесение покрытий, второй — химическое нанесение покрытий, и третий метод, что показался недавно — это нанесение покрытий посредством распыления. Любой из этих способов мы разглядим ниже, и какой из них предпочтительней, любой мастер решает сам, исходя из возможностей и условий.
Гальваническое нанесение покрытий.
Гальванический метод нанесения разных покрытий, без оглядки на самые вредность и большие затраты производства, имеет основное преимущество перед остальными методами — это возможность нанесения прочной плёнки громадной толщины, соответственно разрешает вернуть фактически любую изношенную подробность.
Причём восстановленная подробность будет износоустойчивее новой, и ресурс её увеличится. Это крайне важное свойство полезно к примеру при восстановлении редких антикварных мотоциклов либо машин, для которых приобрести новую подробность, вместо изношенной, не так то легко.
При гальваническом методе нанесения железных покрытий, требуется изготовить особые гальванические ванны, в которых растворяют особые вещества по определённым рецептам (о которых ниже).
И количество веществ в этих рецептах, соответствует содержанию их в одном литре приготовленного раствора.
Ещё для электролитического нанесения металлов на подробности, потребуется замечательный источник постоянного тока, что будет способен при низком напряжении (от 2 до 12 вольт) выдать достаточно громадную силу тока — более ста ампер. Но для покрытий маленьких подробностей (мелочёвки) достаточно не очень сильно замечательного источника питания, подойдёт кроме того аккумуляторная батарея.
Всё зависит от размера подробности и чем она меньше, тем меньший потребуется ток (то же самое и с размером ванны, но об этом ниже).
Так же потребуется реостат, для регулировки электрического тока в анодной цепи (анодная цепь подключена к плюсу источника тока). В эту же электрическую цепь направляться последовательно подключить амперметр, для контроля силы тока.
К тому же потребуется ещё и контроль нужной кислотности электролита, которая определяется измерением концентрации ионов водорода (показатель рН).
Определяется данный показатель посредством электронного прибора «рН — метра» , у которого показатель рН показывается на шкале, а у более современных устройств на дисплее. У кого нет для того чтобы прибора, то возможно поискать в продеже особую индикаторную бумагу, которая погружается в раствор электролита, и трансформацией собственного цвета показывает значение рН.
Для выделения железных покрытий употребляются особые ванны, либо сосуды (зависит от габаритов и формы подробностей).
Небольшие подробности возможно покрывать металлами в фарфоровых либо стеклянных банках (мисках). Для покрытия более больших подробностей, применяют особые ванны, чаще изготовленные из металлического страницы, каковые облицованы разными материалами. Материал облицовки ванн зависит от состава электролита и требуемых рабочих температур. Но значительно чаще применяют листовую резину.
Подробности перед покрытием направляться отшлифовать и отполировать до зеркального блеска, в противном случае каждая царапина будет видна по окончании нанесения меди, никеля, хрома.
Ржавчина также удаляется с подробностей, и это возможно сделать как механически (металлическими щётками), так и химическим методом.
Потом подробности обезжириваются химическим либо электролитическим методом и шепетильно промываются проточной водой. И лишь затем подробности подвешиваются в ванне, другими словами подключаются к отрицательному полюсу (минусу источника питания) и являются катодом.
Значительно чаще подробности подвешиваются на бронзовой проволоке, либо на особых подвесах, предназначенных для нескольких подробностей.
К хорошему полюсу (плюсу) подключается анод в форме пластины, и подвешивается на проволоке в ванне. Пластина как правило изготовлена из того же металла, которым необходимо покрыть подробность. Но в редких случаях, в то время, когда подробность необходимо покрыть каким нибудь редким металлом, применяют нерастворимые аноды из платины, нержавейки а также графита.
Иногда направляться извлекать аноды из ванны и чистить их щёткой в струе воды, от осаждённых на них осадков.
Меры безопасности.
При работе с гальваническими ваннами направляться выполнять ряд требований, что бы позже не ходить с угробленным здоровьем.
Для гальваники направляться применять отдельное помещение, в противном случае в вашей мастерской инструменты будут достаточно скоро покрываться ржавчиной.
И первое, что необходимо будет сделать в этом помещении, причём прямо над гальванической ванной — это принудительная вытяжка. Вытяжка 0 это важное условие и первое, на что направляться потратиться. направляться так же учесть, что во многих государствах, по окончании вытяжки должны находиться особые фильтры, в противном случае такому производству просто не разрешат работать.
Вытяжная вентиляция легко нужна и должна быть установлена прямо над ванной, поскольку кроме того ванны, каковые не находятся под током, но при рабочей температуре, выделяют вредные для людской организма пары.
Ещё направляться иметь в виду, что большая часть электролитов складываются из очень сильно едких веществ (щёлочь, кислота), исходя из этого в обязательном порядке направляться трудиться в резиновых перчатках, резиновом фартуке, а вдруг в цехе имеются пара громадных ванн, то не помешают и резиновые сапоги. А при переливании электролитов, либо его фильтрации, приготовлении и т.п., направляться одеть предохранительную маску для лица.
направляться не забывать, что кое-какие вещества для ванн являются страшными ядами (соединения ртути, цианиды, сурьма, мышьяк).
Исходя из этого трудиться с ними необходимо крайне осторожно и хранить такие вещества следует в отдельном месте (лучше в сейфе). А по большому счету для открытия производства во многих государствах, и работы с этими веществами, необходимы квалифицированные лица, каковые имеют разрешение на работу с ядами.
В случае если некоторых останавливает то, что написано выше, тогда направляться выбрать другие методы хромирования, другими словами пропустить пара абзатцев, и спустившись ниже почитать о них.
В случае если же вам необходимо применять как раз гальванический метод, разрешающий взять самые толстые и стойкие покрытия — так называемый настоящий хром (либо вернуть размер изношенной подробности), тогда читаем дальше.
Меднение гальваническим методом.
Как я уже сказал выше, для более качественного и стойкого покрытия хромом подробностей, их сперва необходимо покрыть никелем и медью, и лишь затем создавать хромирование.
Не смотря на то, что на данный момент пошло новое актуальное направление в кастомайзинге — это покрытие многих подробностей кастома медью, и медь на подробностях смотрится сильно (см. фото слева).
Да и по большому счету, гальванически осаждённые бронзовые покрытия весьма украшают подробности, в особенности при пользовании ваннами с блескообразователями. Но лишь направляться учесть, что медь от действия воздуха легко реагирует с углекислотой и влагой воздуха, и со временем теряет блеск и покрывается чёрным налётом (а после этого зелёным коррозионным налётом).
Исходя из этого её необходимо покрывать особыми лаками, защищающими от атмосферного действия.
Но значительно чаще, благодаря лёгкой полировке и своей пластичности, медь используется в качестве промежуточной прослойки, в многослойных защитно-декоративных покрытиях, к примеру медь — никель — хром. Причем такое покрытие применяют и для наложения на пластмассы.
Но способность и хорошая электропроводность меди прекрасно сцепляться с пластиком, обширно употребляется в электронике и электротехнике (медью покрывают волноводы и печатные платы). К тому же медные покрытия и медь возможно окрашивать в разные цвета, и в случае если использовать химический либо электрохимический метод окрашивания, то покрытие получается намного устойчивее любой краски.
Окрашивание меди довольно часто употребляется в галантерейном производстве и в ювелирном деле.
Дабы покрыть медью подробность в электролитической ванне, конечно необходимо приготовить и залить в ванну электролит. Главные виды электролитов для электролитического меднения — это щелочные и кислые.
Щелочные электролиты бывают пирофосфатные, цианистые и железистосинеродистые электролиты.
Главным преимуществом щелочных, а правильнее цианистых электролитов, есть их высокая (более шестидесяти процентов) рассеивающая свойство, конечно мелкокристалличность покрытий, ну и свойство яркого нанесения меди на металлические подробности.
А из кислых электролитов чаще всего используемыми являются фторборатный и сульфатный электролиты, каковые отличаются простотой их состава и устойчивостью.
Но они владеют маленькой рассеивающей свойством, конечно невозможностью яркого меднения стали, из-за выпадания контактной меди. В таблице ниже продемонстрированы составы нескольких сульфатных электролитов.
Состав под номером 1 в таблице, рекомендуется перемешивать, и рекомендован он для матового меднения (выход по току образовывает 95 — 98 процентов). Раствор под номером 2 лучше подходит для блестящего меднения, и перемешивать его при ходе не требуется.
Раствор электролита под номером 3 больше подходит для стремительного меднения, но его рекомендуется перемешивать. Ну и раствор под номером 4 помогает для получения блестящих и ровных покрытий, по причине того, что содержит блескообразующую и сглаживающую добавку. К тому же покрытая в этом электролите медь, владеет хорошей пластичностью и низкими внутренними напряжениями.
Лишь направляться учесть, что при приготовлении электролита под номером 4, требуется химическая чистота всех компонентов состава, и наличие хлористого натрия, что добавляется в дистиллированную воду, на базе которой готовится электролит.
А вдруг всегда перемешивать состав, то плотность тока в таком электролите возможно расширить до трёх либо четырёх ампер на квадратный дециметр количества состава.
Для яркого покрытия стали (и цинка) используются цианидные составы, каковые не обращая внимания на токсичность активно используются. Тем более медь осаждается при их применении весьма скоро (да и в растворах с громадной концентрацией меди допускается громадная плотность тока).
Для цинковых сплавов и покрытия стали медью, активно используется достаточно несложный состав электролита, состоящий всего из двух компонентов: цианистый натрий вольный 10 — 20 (грамм на литр), и цианистая медь (цианистая соль) — 40 — 50 г.л. Рабочая температура раствора 15 — 25 градусов, а плотность тока равна приблизительно 0,5 — 1 ампер на квадратный дециметр; выход по току 50 — 70%.
Другие цианистые электролиты отличаются только разными добавками, каковые мало ускоряют процесс осаждения меди, либо улучшают внешний вид покрытий. К примеру в случае если добавить 50- 70 грамм на литр калия-натрия виннокислого (сегнетова соль), то в ходе покрытия будет растворяться пассивная плёнка на анодах.
В случае если имеется желание самый полно заменить токсичные и вредные цианистые растворы, то возможно применять электролит на базе железистосинеродистого калия и сегнетовой соли. Правильный состав электролита следующий: медь 20-25 грамм на литр, железистосинеродистый калий 180 -220 г.л., сегнетова соль 90-110 г.л., едкое кали 8-10. Наряду с этим рабочая температура раствора должна быть в пределах 50-60-ти градусов, плотность тока1,5 — 2 ампера на квадратный дециметр, выход по току 50 — 60 %.
Вместо цианистых электролитов ещё возможно применять электролит, складывающийся из ортофосфорной кислоты, с концентрацией 250 — 300 грамм на литр. Анодная обработка производится при комнатной температуре и при плотности тока от 2 до 4 ампер на дм?, со средней выдержкой мин. 10.
Затем подробности промывают в воде и вывешивают под током в любой из сернокислых бронзовых электролитов, и после этого наращивают заданную толщину слоя меди. Для кого всё это сложновато, то возможно покрыть подробность медью более несложным методом, обрисованным вот тут.
Никелирование.
Как я уже писал выше, перед хромированием, необходимо нанести на подробность слой меди, позже никеля и лишь после этого хрома. Исходя из этого никелирование стоит обрисовать также детально, как меднение и хромирование.
К тому же никелирование самый популярный гальванический процесс.
И никелированные подробности на кастомах и хотродах являются своеобразным актуальным стилевым ответом. Так как никелированные подробности имеют привлекательный внешний вид, достаточно высокую коррозионную стойкость и хорошие механические особенности.
Но направляться учесть, что никель, что наносится конкретно на обнажённую сталь, есть катодным покрытием, и значит защищает её от коррозии лишь механически. И пористость никелевого покрытия содействует образованию коррозионных пар, в которых сталь есть растворимым электродом.
От этого под покрытием появляется коррозия, которая разрушает металлическую базу и содействует отслаиванию никелевой плёнки. Дабы исключить обрисованные выше неприятности, сталь необходимо сперва либо покрыть медью, либо покрывать обнажённую сталь плотным и толстым слоем никеля (и без пор).
Никель так же как и хром, из-за высоких механических особенностей используется для восстановления изношенных других агрегатов и деталей двигателей автомобилей и механизмов.
К тому же в химической индустрии толстым слоем никеля покрывают подробности, каковые подвержены действию на них крепких щелочей (к примеру корпуса щелочных аккумуляторная батарей).
Для никелирования в большинстве случаев используют сернокислые электролиты, разных рецептов которых существует достаточно большое количество, как и режимов осаждения, для разных условий эксплуатации. Самый распространённые и довольно часто используемые составы электролитов продемонстрированы в таблице слева.
Приведённые в таблице электролиты, достаточно устойчивы в работе и при грамотной эксплуатации и периодической очистке от негативных примесей, смогут употребляться пара лет. Но их состав направляться иногда корректировать (по содержанию главных компонентов), так как работе происходит утрата электролита — он неспешно расходуется никелированными подробностями.
И эти утраты зависят от концентрации электролита, формы и размера покрываемых подробностей, ну и от аккуратности рабочего персонала.
Все продемонстрированные в таблице электролиты весьма чувствительны к понижению температуры и при понижении её до 10 градусов, становятся негодны к никелированию. К тому же они дают матовое покрытие.
Для никелирования в условиях мастерской, прекрасно зарекомендовал себя достаточно несложный электролит, что состоит их трёх главных компонентов: сульфата никеля (200-350 гр.л.), борной кислоты (25-40 гр.л.), хлорида никеля (30-60 гр.л.). Таковой электролит также даёт матовое покрытие. В данный электролит полезно добавить ещё сульфат магния (30 гр.л), что повышает электрическую внешний вид и проводимость раствора никелированной подробности.
Обрисованный выше состав электролита используют в широком диапазоне температур, рН и плотности тока. Но при комнатной температуре никелирование проводить не рекомендуется, поскольку такое покрытие будет не стойкое и будет отслаиваться (обычная рабочая температура 30 — 40 градусов). А при приготовлении растворов дистиллированную воду лучше нагреть до 60 градусов.
По окончании нагрева воды, при постоянном помешивании растворяют сперва борную кислоту, после этого хлорид и сульфат никеля. Плотность тока 1,5 — 2,5 ампера на квадратный дециметр, а рН=5,3.
При применении раствора снова, особенное внимание направляться уделять на ежедневный контроль за рН (должен быть 5,3) и его корректировку. Так как ванна всегда пополняется щёлочью (защелачивается), и исходя из этого необходимо иногда додавать в раствор серную кислоту 25%, разбавленную 75% дистиллированной воды.
Раствор кислоты додают в ванну малыми порциями, при постоянном помешивании и контроле рН. Осуществлять контроль рН возможно прибором либо индикаторной бумагой. В случае если же не корректировать нужную величину рН, то уровень качества покрытия никелем, ощутимо ухудшится.
Вышеописанные электролиты дают матовое покрытие, что подойдёт лишь для наращивания размера изношенных подробностей.
А для декоративных целей (к примеру для подробностей чоппера, как на фото в начале статьи) никелевое покрытие должно иметь совершенную зеркальную поверхность. Исходя из этого громадным спросом пользуются электролиты блестящего никелирования, в составе которых находятся разные особые блескообразователи.
Самый распространены электролиты с органическими блескообразователями (в виде натриевых солей сульфированного нафталина).
К примеру хорошо себя показал электролит следующего состава: сернокислый никель (200-300 гр.литр), борная кислота (25-30 гр.л.), хлористый натрий (3-15 гр.л.), фтористый натрий (4-6 гр.л.), натриевая соль нафталиндисульфокислоты (2-4 гр.л), формалин (1 — 1,5 гр.л.). Рабочая температура раствора образовывает 25 — 35 градусов, рН=58 — 6,3, ну а плотность тока 2 Ампера на дм? (выход по току 95 — 96%). В случае если перемешивать состав, то возможно повысить плотность тока до 4 а также 5 Ампер.
Имеется ещё и другие блескообразующие электролиты, к примеру продемонстрированные в таблице слева.
Все указанные электролиты направляться всегда перемешивать (нужно сжатым воздухом) и фильтровать перед работой. К тому же направляться обернуть никиелевые аноды тканью бельтинг либо хлорин (лучше сделать чехольчики их этих тканей, для анодов).
При приготовлении электролитов, борную кислоту, сернокислый никель и хлористый натрий растворяют в дистиллированной воде, температура которой должна быть не меньше 70 — 80 градусов, и по окончании их растворения в раствор додают активированный уголь (1-2 грамма на литр).
Затем электролит необходимо перемешивать (сжатым воздухом от компрессора) в течении трёх часов и потом позволяют отстояться не меньше 12-ти часов.
Ну и затем любой электролит необходимо подвергнуть селективной очистке. Дабы это сделать, необходимо довести показатель рН до 5 — 5,5, потом подогреть электролит до 45 — 50-ти градусов и добавить в раствор марганцовокислый калий (2 грамма) либо 3-х процентный раствор перекиси водорода (2 мл. на литр) и профильтровать раствор. Все перечисленные выше операции разрешают удалить из электролита органические примеси, конечно железа и примеси цинка.
Ещё полезно приработать электролит, другими словами очистить раствор от остатков и меди цинка, и для этого электролит подкисляют до успехи значения рН = 2,5 — 3 и вывешивают катоды из листовой рифлёной стали и начинают прорабатывать раствор при температуре 45 — 50 градусов, при постоянном перемешивании сжатым воздухом (трубка от компрессора подсоединена к ванне).
Приработка происходит при напряжении всего 0,8 — 1 вольт, и при плотности тока всего 0,1 — 0,2 ампера на дм?, до получения ярких покрытий, но на это требуется приблизительно около дней. Потом уже в очищенный электролит додают блескообразователи, после этого корректируют рН и приступают к применению раствора для покрытия подробностей никелем.
Самые блестящие подробности получаются при рабочей температуре 50-60 градусов, плотности тока 4 — 5 ампер на дм? и рН=4,8 — 5. При соблюдении таких условий, покрытая никелем подробность имеет степень блеска 70 — 80%, а степень выравнивания приблизительно 80%.
Для более стремительного никелирования используют сульфаминовые и борфтористые электролиты.
Состав сульфаминового электролита: никель сульфаминовокислый (300 — 400 грамм на литр), никель хлористый (12 — 15), кислота борная (25-40), натрия лаурилсульфат (0,1 — 1). Рабочая температура раствора 50-60 градусов, плотность тока 5 — 12 ампер, рН=3,6 — 4,2, а выход по току равен 98 — 99%.
Состав борфтористого электролита: борфтористый никель (300-400 грамм на литр), хлористый никель (10-15), борная кислота (10-15). Рабочая температура этого раствора 45 — 55 градусов, плотность тока не более 20 ампер, рН=3 — 3,5, выход по току приблизительно 95-98%. При применении этих растворов, осаждённый никель получается эластичным и ярким.
Хромирование подробностей.
По окончании нанесения на металл никеля и меди, возможно наносить хром, на прекрасно обезжиренную и отмытую в проточной воде подробность. Электролитическое покрытие подробностей хромом есть одним из самых стойких и распространённых видов гальванических покрытий.
Хромовые покрытия имеют хорошие физические и химические особенности.
В первую очередь это громадная стойкость к коррозии при любых температурах, высокая твёрдость с маленьким коэффициентом трения, высокая стойкость к механическому износу, ну и конечно же большой коэффициент отражения света. Любой чоппер либо хороший, ретро-автомобиль, имеющий хромированные подробности, притягивает взор и имеет весьма привлекательный внешний вид.
К тому же хромированное покрытие имеет свойство покрываться пассивной, плотной и прозрачной плёнкой, которая значительно увеличивает стойкость покрытия к коррозии, и не позволяет темнеть блестящим хромированным подробностям.
Но как я уже сказал, сам хром не может создать хорошей антикоррозийной защиты, и исходя из этого на подробности направляться нанести промежуточные слои, такие как никель, а лучше медь-никель, о которых было написано выше..
Для покрытия подробностей хромом используют составы электролитов, продемонстрированные в таблице чуть выше. Состав электролита под номером 1 используется фактически для всех видов хромовых покрытий, причём блестящего (по слою никеля), жёсткого и без того именуемого «молочного хрома», что владеет минимальной пористостью.
Электролит под номером 2 — это универсальный электролит, что пригоден как для технического, так и для декоративного хромирования. Декоративное покрытие наносят при температуре 50 градусов и при плотности тока 25 ампер на дм?.. А технические (функциональные) покрытия наносят при температуре чуть выше (55-60°), и при большей плотности тока (45-60 ампер на дм?).
При применении электролита под номером 3, получается матовое покрытие, а отношение площади анода к катоду — два к одному. Без оглядки на то, что получается матовое покрытие, оно превосходно полируется. В случае если требуется к примеру вернуть изношенные подробности, каковые к тому же трутся при работе, то тогда рекомендуется применять электролит под номером 4. Он дает возможность приобрести жёсткое и износостойкое покрытие, причём большой толщины — толще 30 мкм (так как состав владеет повышенным выходом по току). Состав электролита под номером 5 имеет бoльшую, чем другие электролиты рассеивающую свойство.
Хромовое покрытие осаждается при комнатной температуре (с высоким выходом по току). Поверхность покрытия получается матовым, но просто полируется до блеска. Данный состав по большей части используется для декоративных (защитных) покрытий. Ну и электролит под номером 6 рекомендован чисто для декоративного покрытия подробностей хромом. Тут в начале делают плотность тока в пределах 30 — 60 Ампер на дм?, а по окончании времени (всего от полуминуты до 60 секунд), плотность тока уменьшают до 10 — 20 Ампер на дм?.
При покрытии подробностей хромом, громадное значение на свойства и качество покрытия, оказывают режимы хромирования. И для улучшения кроющей свойстве большинства сульфатных электролитов, сразу же по окончании вывешивания подробностей в ванне, даётся толчок тока, другими словами ток превышающий расчётное значение в полтора раза. А по окончании 15 — 30 секунд, значение тока необходимо снизить до рекомендованного (номинального).
направляться учесть ещё вот что: при нанесении хрома на металлические подробности, сперва полезно дать ток противоположного направления, дабы растворить окисные плёнки.
После этого даётся толчок тока уже в прямом направлении (как обрисовано выше). Особенно нужен толчок тока при нанесении хрома на чугунные подробности (к примеру гильза цилиндра двигателя).
Чтобы получить хромовое покрытие с разными особенностями, направляться использовать различные режимы, и это детально продемонстрировано в таблице слева.
Нюансы изготовление электролитов.
Раствор электролита готовят в запасной ванне, отделанной изнутри поливинилхлоридом. Сперва в ванну заливают половину нужного количества деминерализованной либо дистиллированной воды и нагревают её до 60 — 70 градусов. После этого в воду порциями додают хромовый ангидрид, и шепетильно перемешивают его до полного растворения.
Но вот на этом этапе появляется вопрос, в каком количестве добавить серной кислоты?
Так как добавленный в воду хромовый ангидрид сам по себе уже содержит некое количество кислоты. Дабы знать, сколько кислоты содержит данный компонент, на каждой упаковке обязана находиться надпись, обозначающая сорт хромового ангидрида (любой сорт содержит различную кислотность).
В случае если же вам достался хромовый ангидрид без надписей на упаковке, то нужно сделать следующее.
Готовится ванна с хромовым ангидридом, но серная кислота пока не добавляется. направляться добавить лишь сахар (1 грам на литр), дабы появился в некоем количестве трёхвалентный хром.
Потом раствор нагревают до рабочей температуры и создают пробное хромирование подробностей, каковые покрыты блестящим никелем. В случае если на поверхности подробностей начинают оказаться радужные разводы, то значит в растворе не достаточно серной кислоты.
Значит необходимо на каждые сто литров ванны, приблизительно 25 см? двадцатипроцентной серной кислоты и после этого шепетильно перемешать раствор.
Затем повторяют пробное хромирование, и в случае если однако радужные налёты остаются на покрытии, значит направляться добавить в раствор дополнительную порцию серной кислоты. Это повторяют , пока радужные разводы не прекратят оказаться, и не начнёт осаждаться обычный хром.
Процесс нанесения хрома происходит при низком катодном выходе по току, и от этого на катодной поверхности выделяется газообразный водород.
А на поверхности нерастворимых анодов интенсивно выделяется кислород. И выходящие газы увлекают вместе с собой и небольшие капельки электролита. И исходя из этого происходят большие утраты электролита, уносимого в атмосферу вытяжкой.
Дабы снизить утраты хромового ангидрида, направляться додавать в ванну плавающие шарики(либо кусочки) из полипропилена, фторопласта либо полиэтилена, и других химически стойких материалов. Монтировать подробности на подвесочные приспособления ванны, принципиально важно дабы был надёжный контакт, и подробности не экранировали бы между собой.
А сечение токонесущих элементов подвесов (и проводов) должно быть большим, дабы выдерживать ток громадной силы, наряду с этим не вызывая перегрева подвесок.
Декоративные хромовые покрытия направляться наносить сразу же по окончании тщательной промывки и никелирования. Другими словами направляться не допускать долгих перерывов, каковые приводят к высыханию никелевого покрытия (от его пассивации и воздействия воздуха).
Пассивированный никель направляться активировать в течении нескольких мин. катодной обработкой в ванне для электролитического обезжиривания, и краткосрочной выдержкой в разбавленной серной кислоте.
А вдруг никелированное покрытие было отполировано механическим методом, то активация посредством серной кислоты необходима.
Перед тем, как погружать подробности в ванну, их направляться подогреть в воде с температурой, такой же как и в рабочем электролите, в противном случае на холодные подробности осаждается матовое покрытие. Это особенно направляться учитывать при нанесении хрома на отполированные до зеркального блеска латунные либо бронзовые подробности.
Химическое покрытие медью, никелем, хромом.
Покрытие подробностей разными металлами без электрического тока, посредством химического метода, весьма выгодно благодаря меньшим затратам, если сравнивать с гальваническим (электрохимическим) методом. Так как нет необходимости в источнике постоянного тока, разных регулирующих измерительных приборах и устройствах, и т.п.
К тому же рабочие процессы при химическом методе покрытий более несложны, но направляться учесть, что наряду с этим методе нельзя получить такие толстые покрытия, как при электрохимическом методе.
Но химически возможно покрывать как железные подробности, так и не железные (к примеру пластмассы, керамику, стекло а также дерево и кожу).
Химическое меднение.
Составы растворов химического меднения указаны в таблице слева.
Раствор под номером 1 предназначается для осаждения меди на железе, стали и чугуне. Перед тем как приступить к работам, подробность шепетильно очищается и обезжиривается. Покрытие подробности медью производится несложным погружением подробности в указанный раствор на пара секунд. Затем омеднённые подробности вытягивают из раствора, промывают в проточной воде и сушат.
Раствор под номером 2 в таблице приготавливают следующим методом: сперва в половине нужного количества дистиллированной воды, растворяют кислый углекислый натрий и виннокислый калий. Во второй половине воды направляться растворить сернокислую медь. Затем оба раствора необходимо смешать. Раствор под номером 3 содержит в составе пониженное количество меди.
И при плотности загрузки подробностей 2,5 — 4 дм? на литр, скорости осаждения меди получается приблизительно от 0,5 до 0,8 мкм в час. Время меднения приблизительно 20 — 30 мин., и раствор прекрасно стабилизирован. Ну а раствор под номером 4 производительнее чем первые три, поскольку скорость осаждения меди при плотности загрузки 2 — 2,5 дм? на литр образовывает 2 — 4 мкм в час. Время затрачиваемое на меднение, образовывает приблизительно 10 — 15 мин..
Раствор под номером 5 отличается тем, что рекомендован для покрытия подробностей более толстым слоем меди и содержит в собственном составе трилон Б(в качестве комплексообразователя). Данный раствор также прекрасно стабилизирован. Ну и раствор под номером 6 достаточно устойчивый при долгой работе, и к тому же он рекомендован для получения мелкокристаллической структуры бронзового покрытия. И данный раствор по условиям работы полностью подобен раствору под номером 3.
Дабы приготовить растворы для химического меднения, необходимо сперва растворить в половине нужного количества дистиллированной воды расчётное количество сернокислой меди и двухлористого никеля.
А во второй половине растворить едкий натр, комплексообразующее соединение (трилон Б, виннокислый калий-натрий, лимоннокислый калий) и углекислый калий.
После этого при постоянном помешивании влить порциями раствор меди в щелочной раствор. Потом приготовить в отдельной посуде растворы стабилизирующих добавок этилендиамина (десятипроцентный раствор), диэтилдитиокарбоната (10 грамм на литр), железистосинеродистого калия (10 грамм на литр), серноватистокислого натрия (10 грамм на литр) и вводить эти компоненты в приготовленный раствор.
А формалин рекомендуется вводить в раствор за 10 — 15 мин. но начала работы. направляться учесть, что в ходе работы, из растворов расходуется медь, формалин, щёлочь. А комплексообразующие вещества практически не расходуются, а лишь только уносятся при вытаскивании омеднённых подробностей из ванны. И при соблюдении всех правил работы, все перечисленные растворы помогают до двух месяцев.
Химическое никелирование.
Главным преимуществом при нанесении никелевого покрытия химическим путём, есть однородная толщина никелевого покрытия, независимо от формы подробности. Причём это свойство характерно для всех процессов покрытия металла без применения электрического тока.
К тому же особенность химического покрытия никелем, есть постоянное осаждение слоя, и это содействует образованию покрытий фактически любой толщины. Растворы предназначенные для химического покрытия никелем подробностей, по большей части складываются из соли никеля, добавочных компонентов и гипофосфита натрия. Но базой растворов являются соли никеля и гипофосфат натрия.
Причём для химического никелирования используют как щелочные, так и кислые растворы.
В качестве солей никеля используют значительно чаще хлорид либо сульфат никеля, и довольно малой концентрации (приблизительно 5 грамм на литр). А содержание гипофосфита приблизительно 10 — 30 грамм на литр. Добавки добавляются в виде комплексообразующих соединений, каковые ускоряют осаждение никеля на подробностях, и стабилизаторов, каковые мешают разложению электролита.
Как комплексообразующие соединения употребляются лимонная, молочная и аминоуксусная кислота.
А для стабилизации предназначены по большей части соединения свинца, тиомочевина, тиосульфат и т.п. В таблице слева продемонстрированы пара растворов для химического покрытия никелем.
Самый первый раствор (под номером 1) предназначается для покрытия никелем металлических, бронзовых и латунных подробностей.
Значение рН этого раствора должно быть =5. А рабочая температура раствора образовывает аж 95 градусов. По окончании обезжиривания и очистки, подробности погружаются в раствор и никелируются приблизительно от трёх до пяти часов, время зависит от того, как толстое покрытие необходимо взять.
Раствор под номером 2 применяют при температуре мало ниже (90 градусов). Подробности выдерживают в растворе приблизительно от 1 до 3 часов. А значение рН = 8 — 9, и такое значение возможно достигнуть добавкой водного аммиака, в маленьком количестве. По окончании нанесения никеля на подробности, они промываются в проточной воде, и при жажде их возможно с опаской отполировать. Раствор под номером 3 кислый, и он оптимальнее действующий при значении рН равном 4,3 — 4,8.
А его рабочая температура образовывает 85 — 90 градусов и она обязана поддерживаться в течении всего процесса покрытия подробностей никелем. Для регулировки значения числа рН возможно применять разведённый пятипроцентный раствор едкого натра.
Дабы приготовить третий раствор, необходимо дистиллированную воду нагреть до 60-ти градусов, после этого растворить в ней ацетат натрия, затем растворить сульфат никеля и добавить молочную кислоту, которая перед этим была нейтрализована едким натром до значения рН равного 3,5 — 4. Потом ванна с раствором нагревается до 85 градусов и в неё додают гипофосфит натрия. И лишь затем возможно затевать никелирование.
Ещё направляться обратить внимание в таблице вот на что: концентрация тиомочевины весьма маленькая, и в условиях большинства мастерских нет возможности для того чтобы правильного взвешивания (с точностью долей грамма, не смотря на то, что смотря какие конкретно весы). И избыток тиомочевины может привести к полной задержке процесса нанесения никеля. Исходя из этого стоит однако отказаться от этого стабилизатора и готовить раствор без него.
4. Раствор под номером 4 щелочной. Дабы его приготовить, необходимо в нагретой до 60-ти градусов дистиллированной воде, растворить цитрат натрия, после этого хлориды аммония и никеля.
После этого, дабы достигнуть значения рН равного 8 — 9, додают маленькими порциями раствор аммиака. Наряду с этим раствор меняет цвет с зеленоватого на светло синий. Потом раствор подогревают до 80-ти градусов и при помешивании додают гипофосфит — затем раствор готов к работе.
направляться учитывать, что при понижении температуры менее 80-ти градусов, эффективность данного раствора быстро падает. А при поддержании температуры в 80 градусов, и выдержке подробностей в растворе в течении часа, приобретают слой никеля равный приблизительно 10 — 20 мкм.
В случае если имеется желание взять более толстые слои, тогда направляться повысить температуру раствора до 95-ти градусов, но наряду с этим стабильность раствора понижается.
И в определённый момент может наступить неожиданное разложение раствора, это подтверждается возникновением на стенках и дне ванны тёмного порошка. И таковой раствор уже не пригоден для предстоящей работы.
В случае если имеется необходимость никелирования крупногабаритных подробностей, либо подробностей много, тогда необходимо осуществить более объёмные ёмкости из нержавеющей стали.
В случае если же необходимо покрыть никелем небольшие подробности и в маленьком количестве, то тогда подойдут разные бытовые стеклянные, фарфоровые а также эмалированные сосуды.
И лучшим методом нагрева таких ёмкостей есть водяная рубаха. К примеру возможно сделать так: опустить стеклянный сосуд на 5 литров в эмалированный десятилитровый бак (либо кастрюлю) с водой.
Кастрюлю ставим на плиту и доводим воду в ней до кипения (другими словами ста градусов). Наряду с этим в стеклянном сосуде возможно достигнуть температуры в 83 — 85 градусов, и такая температура уже в полной мере достаточна для большинства растворов, предназначенных для химического никелирования.
Наряду с этим учитывается, что сильное выделение и высокая температура газа на поверхности изделий, легко обнаруживается по очень сильно неприятному запаху, что конечно не додаёт здоровья персоналу . Исходя из этого делается очевидным, что вытяжка, которая находится прямо над рабочей ванной, легко нужна.
И последнее.
Металлические подробности покрываются никелем достаточно легко, без каких или затруднений. А на латунных либо бронзовых подробностях, покрытие никелем начинается по окончании их краткосрочного контакта с менее драгоценным металлом, к примеру с железом либо алюминием. Кстати, для покрытия никелем алюминиевых сплавов, в большинстве случаев используются щелочные растворы, к примеру раствор под номером 4 (см. описание и таблицу выше).
И ещё: в случае если поверхность стенок сосуда либо ванны не весьма ровная (полированная) и имеет царапины и различные риски, то на таких стенках смогут оседать небольшие частицы никеля. И перед тем, как таковой сосуд будет употребляться в следующий раз, нужно удалить осевшие частицы никеля на стенках (дабы избежать неприятностей при последующей работе).
Для этого поверхность стенок сосуда смачивается азотной кислотой (в том месте где частицы никеля) и частицы растворяются в кислоте. Затем сосуд прекрасно промывается проточной водой.
Химическое хромирование.
Отполированные подробности из стали, латуни и меди химически покрывают хромом в растворе складывающемся из: хлористого хрома (всего 1 грамм на литр), фтористый хром (14 грамм на л.), гипофосфит натрия (7 гр. на литр), лимоннокислый натрий (7 г.л.), уксусная кислота ледяная (10 г.л.), и двадцати процентный раствор едкого натра.
Рабочая температура раствора образовывает около 80-ти градусов. Перед погружением в ванну, подробности очищаются, промываются и обезжириваются, потом подвешиваются и металлизируются в течении 3 — 8 часов. Перед химическим нанесением хрома на металлические подробности, весьма нужно их сперва химически покрыть медью.
От этого хромированная подробность будет более устойчива к коррозии, да и уровень качества покрытия будет лучше.
Покрытие подробностей способом распыления.
Выше мы разглядели методы нанесения меди, никеля и хрома проверенными годами методами, каковые много лет употреблялись при производстве мотоциклов, машин, других изделий и инструментов.
Но технический процесс не следует на месте и по сей день уже стали появляться разные современные установки для покрытий, каковые наносятся способом распыления, особыми распылителями (совокупности WVS). Процесс покрытия капота автомобили таким методом продемонстрирован на видеоролике под статьёй.
Как функциональный метод (о котором в начале статьи) и как метод восстановления размеров изношенных подробностей, метод напыления подробностей хромом конечно же не подойдёт.
Так как из всех покрытий (практически из всех, не считая керонайта и никасиля) нет ничего прочнее и износоустойчивее гальванического хрома (примером помогают хромированные поршневые кольца).
Но вот для покрытия разных подробностей, делающих чисто декоративные функции, современный способ хромирования способом распыления в полной мере подойдёт. К тому же у него имеется последовательность преимуществ перед классическими методами покрытия хромом, (каковые были обрисованы выше).
У для того чтобы метода нет ограничений по размеру подробности, поскольку не следует волноваться, влезет ли подробность в ванну либо нет, поскольку ванна не нужна. Отпадает необходимость поиска химических компонентов, каковые бывает не так то .
Возможно выбрать необходимый оттенок покрытия из множества оттенков. Это производство не такое вредное, как гальваническое либо химическое. Возможно покрывать подробности любых размеров и форм (так же как и краской) и для сложных подробностей не требуется делать особые оправки.
Полученное покрытие многократно дешевле, чем при гальваническом методе нанесения хрома. Возможность покрытия таких материалов, на каковые запрещено, либо весьма тяжело нанести хром вторыми методами. Не требуется решать непростые вопросы (выбивать разрешение) по организации производства, поскольку оно не такое вредное как гальваника.
Ниже будет коротко обрисована подготовка подробностей (этапы работ). Подробности готовятся приблизительно так же как и перед покраской простыми лакокрасочными составами, другими словами удаляется грязь, коррозия, царапины и т.д. После этого наносится посредством простого распылителя адгезионный слой — особый грунт, в два-три слоя. Потом подробность матуется с применением 600 — 800 наждачной бумаги и с применением дистиллированной воды.
После этого подробность отмывается дистиллированной водой и наносится особый активатор.
Затем сходу наносится подготовленный состав химических реагентов, каковые на этом этапе придают уже блестящее блестящее покрытие. Затем подробность снова промывается дистиллированной водой.
Остаётся обезопасисть блестящее покрытие особым лаком, что наносится на поверхность, и наряду с этим возможно подобрать лак с нужным оттенком. Все реагенты продаются в виде концентратов и разбавляются в нужной пропорции, которая указана в инструкции.
Цена реагентов вместе с пистолетом приблизительно 380 — 400 евро.
А портативная установка для напыления, может стоить приблизительно 1700 евро. Но опытные установки (с громадными количествами) смогут стоить приблизительно 4000 евро, а кое-какие ещё дороже (к примеру установка Devil стоит 5000 евро — продемонстрирована на фото слева).
К тому же опытные установки смогут оснащаться двойным пистолетом (385 евро) как на фото, что более экономичен.
По большому счету детально обрисовать такие установки в пределах одной статьи невозможно, и заинтересованные люди смогут зайти на особые сайты продажники для того чтобы оборудования и детально ознакомиться с многими их ценами и моделями. К тому же технический процесс с каждым днём начинается, и с каждым месяцем появляется что-то новенькое и более идеальное.
Вот помой-му и всё.
Сохраняю надежду эта статья будет кому то нужна, и любой выберет для себя способ хромирования подробностей, самый подходящий для своей мастерской и своих возможностей, удачи всем.