Покрытие хромом в домашних условиях. Особенности покрытия хромом различных оснований

Под термином «хромирование» может пониматься как диффузионное насыщение поверхности обрабатываемого изделия слоем хрома, так и нанесение хрома по гальванической технологии. Существует также более общий термин – «металлизация». Под ним подразумевается нанесение на обрабатываемую поверхность слоя металла, в роли которого может выступать в том числе и хром.

Среди гальванических методов нанесения металла покрытие хромом является наиболее популярным. Именно поэтому термин «металлизация» часто используется в качестве синонима слова «хромирование».

Для чего нужен хромовый слой

Нанесение слоя хрома может выполняться для улучшения декоративных характеристик изделия из металла (декоративное хромирование), а также для защиты металлической детали от коррозии и придания ее поверхности большей твердости. Таким образом, за счет хромирования можно не только улучшить механические и декоративные характеристики изделия, но и значительно продлить срок его эксплуатации.

Множество разнообразных хромированных изделий можно встретить как в быту, так и в разных отраслях промышленности. Использование изделий из металла, на поверхность которых нанесен слой хрома, актуально в тех случаях, когда они будут эксплуатироваться в условиях постоянного воздействия агрессивных сред и интенсивного трения.

В бытовых условиях наиболее активно используются следующие изделия с хромированным покрытием:

мебельная фурнитура;
элементы для оформления домашних и офисных интерьеров;
автомобильные диски и детали транспортного средства;
сувенирная продукция;
сантехническое оборудование.

В промышленности технология хромирования применяется в следующих целях:

при производстве изделий по порошковой технологии;
при изготовлении пресс-форм, используемых для изготовления изделий из резины и полимерных материалов;
при производстве отражателей различного назначения;
для повышения твердости поверхностного слоя и износостойкости режущего, а также специального измерительного инструмента;
для придания исключительных декоративных характеристик кузовным и другим деталям транспортных средств;
для обработки деталей, эксплуатируемых в условиях постоянного трения и негативного воздействия внешней среды (элементы парового оборудования и теплосетей, детали автомобильных двигателей и морских судов).

Хромированные детали отличаются следующими характеристиками:

высокой устойчивостью к коррозии;
микротвердостью, показатели которой достигают значений 950–1100 единиц по шкале HV;
высокой пористостью покрытия, его износо- и жаростойкостью;
низким коэффициентом трения сформированного покрытия;
большим разбросом толщины хромового слоя (5–300 мкм и даже более).

Перечисленные характеристики, которых можно добиваться с помощью хромирования стали и других металлов, делает такую технологию настолько популярной. Перечислять все сферы, где активно используется процесс хромирования, можно достаточно долго.

Разновидности металлизации по способу взаимодействия металлизируемой поверхности с наносимым металлом (нажмите для увеличения)

Основные методы

На сегодняшний день выделяют следующие виды хромирования, каждый из которых отличается своими преимуществами и недостатками:

хромирование, выполняемое по гальванической технологии;
диффузионное хромирование, проводимое в герметичной емкости при высокой температуре;
вакуумное хромирование, требующее использования специальной камеры, в которой создается вакуум;
каталитическое хромирование, предполагающее, что на поверхность обрабатываемого изделия наносятся специальные жидкости без кислот;
химическое хромирование изделий из стали и других металлов, которое по технологии выполнения напоминает обычную покраску;
хромирование по гальванической технологии.

Гальваническое хромирование

Покрытия, получаемые в результате гальванического хромирования, могут быть нескольких типов.

«Твердый хром»

Нанесение покрытий данного типа осуществляется при использовании тока, отличающегося высокой плотностью (более 100 А/дм 2). Температура электролитического раствора не должна превышать значения 40°. Слой хрома, нанесенный по данной технологии, делает поверхность изделия более твердой, но в то же время и более хрупкой.

«Блестящий хром»

Покрытия данного типа наносятся с использованием тока, плотность которого находится в интервале 30–100 А/дм 2 и в растворе с температурой в пределах 45–60°. Поверхностный слой металла, на который хромовое покрытие нанесено по данной технологии, приобретает исключительно высокую твердость и износостойкость, а также зеркальный блеск.

«Молочный хром»

Для получения хромированных покрытий данного типа используется ток минимальной плотности (до 25 А/дм 2). Данный метод хромирования деталей не позволяет получать на них покрытия высокой твердости. Слой хрома, наносимый на поверхность изделия в таких случаях, напоминает очень эластичную массу, в структуре которой практически отсутствуют поры.

Для выполнения такого хромирования необходим трех- или шестивалентный хром. При хромировании металла с применением трехвалентного хрома в качестве основного компонента электролитического раствора используется хромовый ангидрид. При применении шестивалентного хрома в роли такого элемента выступает хлорид или сульфат хрома.

Растворы, выполненные на основе шестивалентного хрома, содержат в своем составе следующие компоненты:

серную кислоту – 2,25–3 г/л;
хромовый ангидрид – 225–300 г/л;
свинец, который обычно входит в состав анода в сочетании с сурьмой или оловом, – 4–6%.

Большое значение для качества наносимого хромированного покрытия имеет пропорция серной кислоты и хромового ангидрида в используемом электролитическом растворе. Как правило, такое соотношение стараются выдерживать в пределах 1:100. Если оно будет меньше, то поверхность хромируемой детали не будет отличаться высоким качеством, на ней могут возникать отслоения, матовость и различные пятна. Например, если для хромирования используется электролитический раствор, в котором серная кислота и хромовый ангидрид содержатся в соотношении 1:50, то хромовое покрытие не получит достаточно высокой кроющей и рассеивающей способности.

Важными параметрами при нанесении хромированного покрытия также являются плотность электрического тока (не выше 310 кА/дм 2) и температура электролитического раствора (45–60°). Если увеличить плотность тока, то на угловых и торцевых элементах хромируемой детали могут формироваться дендриты, которые значительно ухудшают декоративные характеристики изделия.

Кроме свинцовых анодов, химический состав которых дополнен сурьмой (не более 6%), для выполнения хромирования сегодня используются аноды из титана, покрытого платиновым слоем. При проведении хромирования желательно не применять растворимые аноды: для изготовления таких элементов лучше использовать листы или стержни из металла, сечение которых составляет порядка 1,5 см.

Аноды для хромирования, изготовленные из свинца, необходимо регулярно чистить при помощи металлической щетки, так как на их поверхности постоянно образуется хромовокислый налет. В том случае, если для нанесения хрома используются титановые аноды, покрытые слоем платины, такую чистку выполнять не потребуется. Если аноды, при помощи которых осуществляется хромирование изделий из стали и других металлов, не применяются в течение нескольких дней, их необходимо извлечь из электролитического раствора и держать все это время в воде.

Как подготовить изделие

Технология декоративного хромирования (как и нанесение слоя хрома в защитных целях) предусматривает тщательную подготовку изделия. Такая подготовка заключается в выполнении таких процедур, как:

шлифовка обрабатываемой поверхности, а также ее тщательная полировка;
промывка изделия и протирание его мягкой тканью;
изолирование тех участков поверхности, где хромировка не требуется;
обезжиривание хромируемой детали;
декапирование изделия, которое позволяет улучшить адгезию наносимого хромового слоя с основным металлом;
размещение изделия в электролитическом растворе при помощи специального кронштейна.

В отдельных случаях технология декоративного хромирования предусматривает предварительное травление обрабатываемой поверхности и нанесение на нее слоя другого металла (меди или никеля), что способствует увеличению прочности хромового покрытия.

Как проводят процедуру хромирования

Сама технология декоративного хромирования заключается в следующем.

Изделие после предварительной подготовки помещается в емкость с электролитическим раствором, в которой уже находится анод.
Раствор, в который погружают изделие, должен быть предварительно нагрет до требуемой рабочей температуры. Следует иметь виду, что рабочая температура электролитического раствора должна поддерживаться на протяжении всего процесса хромирования. Это необходимо для того, чтобы обеспечить хорошую адгезию наносимого слоя, а также его однородность по структуре и толщине.
В зависимости от того, какой толщины должен быть хромированный слой, определяют время нахождения изделия в электролитическом растворе.

Технология декоративного хромирования предусматривает также выполнение термообработки детали (этот этап нужен для того, чтобы хромовое покрытие было более твердым и прочным). Изделие, на поверхность которого уже нанесен слой хрома, выдерживают в течение нескольких часов в нагревательной печи при температуре порядка 200°.

На видео ниже подробно показан процесс гальванического хромирования с комментариями в виде субтитров.

Химический способ

В настоящее время активно применяется технология декоративного хромирования, не предполагающая использования электролитического раствора. Таким способом, суть которого заключается в том, что хром из рабочего раствора осаждается на поверхности обрабатываемого изделия, выполняется хромирование алюминия и других металлов, а также деталей из полимерных материалов.

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.

Необязательно быть химиком со стажем, чтобы провести хромирование деталей в домашних условиях своими руками. Данный метод доступен рядовому умельцу, не нуждается в привлечении профессиональных знаний и потому остается популярным способом обработки. Технология позволяет получить блестящую поверхность на металлической, пластмассовой, стеклянной или деревянной основе, не теряющую своего блеска под влиянием воздуха и воды.

Существуют схожие операции получения дополнительного металлического слоя: цинкование, никелирование, серебрение. Хромировка деталей (процесс нанесения хрома на изделие) включает несколько функций:

Защитную. Слой хрома устойчив к температурным перепадам; он улучшает физико-химические характеристики поверхности, защищая ее от окисления, предавая предметам (деталям автомобилей, велосипедов, приборов) дополнительную прочность.
Декоративную. Результатом гальванизации становится привлекательный внешний вид любого транспортного средства. Декоративное хромирование выгодно преображает детали интерьера - крепежные элементы потолочных карнизов, фурнитуру (ручки дверей или мебельные), декоративные подставки, сувениры.
Восстанавливающую. Продлевает срок службы изношенной поверхности валов, втулок (если глубина износа не превышает 1 мм), тем самым увеличивая срок эксплуатации.
Повышает износоустойчивость двигателей внутреннего сгорания (осаждается на трущиеся поверхности), всевозможных штампов и матриц, мерильных инструментов.
Улучшает отражательные свойства (хромирование отражателей фар, производство прожекторов, технических и бытовых зеркал).

Технологии хромирования

Хромирование в домашних условиях может осуществляться несколькими способами:

Гальванический (электролитический) метод. Атомы хрома из раствора электролита осаждается на поверхность заготовки под действием электрического тока. Наиболее популярный, способ имеет широкую сферу применения, включая создание изделий, обладающих отражающими свойствами. Гальваническое осаждение хрома позволяет добиться качественного покрытия, устойчивого к механическим и химическим повреждениям.
Химический (каталитический). Метод основан на взаимодействии реагентов и восстановлении хрома из своих солей; электрический ток не применяется. Получаемый слой первоначально имеет серый цвет и нуждается в полировке. Химическое хромирование, из-за присутствия среди реагентов фосфора, позволяет покрывать качественным твердым слоем изделия сложной формы, включающие полости.
Диффузионный метод (напыление хрома осуществляется с использованием гальванической кисти). Хромирование деталей в домашних условиях диффузным методом - компактный способ обработки, не требующий организации ванны. Контроль толщины и качества покрытия возможен непосредственно во время операции.

Подготовка рабочего места

Металлизация хромом - химический процесс, сопровождающийся выделением токсичных (канцерогенных) веществ, наносящих вред здоровью человека и природной среде. Поэтому для гальваники в домашних условиях подбирается нежилое, безупречно проветриваемое помещение. Лучшим выбором является гараж или отдельно стоящая мастерская с эффективной принудительной вентиляцией (вытяжкой). Следует продумать утилизацию отходов.

Хромовый электролит выделяет летучие соединения, способные вступать в контакт и разрушать любую органику. Пары несут опасность для кожи и слизистых оболочек. Для защиты от испарений используют очки и маску-респиратор.

Хромирование в домашних условиях проводится в спецодежде, сапогах и фартуке. Руки защищают плотными латексными или резиновыми перчатками. Перед работой рекомендуется смазать носовую полость мазью, состоящей из вазелина и ланолина (в отношении 2 к 1).

Оборудование

Чтобы провести хромирование своими руками в домашних условиях на достойном уровне, часть инвентаря предлагается изготовить из подручных средств. В число предметов, составляющих набор для хромирования гальваническим путем, входит:

Гальваническая ванна – сосуд из пластика, стекла, полиэтилена или пропилена (устойчивый к продолжительному воздействию агрессивной среды); подойдет и эмалированный. Для небольших предметов идеальна стеклянная банка. Для качественного электролиза выбранную посуду необходимо теплоизолировать (поместить в деревянный ящик, обитый изнутри стеклотканью с дополнительным утеплением минеральной или стекловатой).
Источник питания – должен иметь характеристики: силу тока 50 А, допустимое напряжение 12 В, общую мощность не более 1 кВт.
Нагревательное устройство для электролита, выдерживающее контакт с агрессивной средой (керамический ТЭН) соответствующей мощности. Допустимо использовать внешний подогреватель.
Термометр, калиброванный до 100° по Цельсию.
Крышка, герметично притертая к сосуду с электролитом (не металлическая).
Электроды – анодом служит свинцовая пластина. Она погружается в емкость, катод присоединяется к хромируемому образцу. В роли катода удобно использовать зажим, удерживающий деталь. Последняя размещается в электролите так, чтобы не допустить касания стенок, дна и анода.

Источник питания

Для гальваники в домашней лаборатории подойдет заземленный источник постоянного тока с регулируемым напряжением 1,5-12 В, с максимальным током 20 А (для регулировки выходной мощности удобно пользоваться реостатом).

Выбор сечения соединительных проводов делают с учетом максимальной нагрузки (силы тока). Для хромирования мелких деталей используют провода с сечением 2,5 мм.

Состав и методика подготовки электролита

В смеси для осаждения хрома содержится:

Дистиллированная (из аптеки) либо водопроводная (прокипяченная и отстоянная, идеально - фильтрованная) вода.
Хромовый ангидрид (CrO3), из расчета 250 г на 1 л воды.
Серная кислота (H2SO4) – 2-2.5 г/л (с удельной плотностью 1,84 г/см3).

Порядок приготовления:

Сосуд наполовину заполнить водой, разогретой до 60º С.
Всыпать хромовый ангидрид; добиться полного растворения, размешивая.
Долить оставшуюся воду, осторожно добавить кислоту, перемешать.
Электролит выдерживается 3,5 часа под номинальным током (для выравнивания плотности).

При соблюдении всех правил электролит становится темно-коричневым, после чего смесь отстаивается в прохладном помещении 1 сутки.

Подготовка поверхности

Чем лучше подготовить поверхность изделия, тем меньше проблем возникнет во время гальванического хромирования и качественнее будет покрытие.

Предварительная механическая и химическая очистка. Удаляются сильные загрязнения (лак, краску, пятна ржавчины). Ржавчину с поверхности металла можно удалить травлением в кислоте, остатки краски - наждачной бумагой.
Тонкая очистка. Следы загрязнений тщательно удаляются чистым куском материи.
Обезжиривание. Для процедуры нужен раствор из 150 г едкого натра, 50 г кальцинированной соды и 5 г силикатного клея (расчет на 1 литр воды). Предмет выдерживается в растворе 20-60 минут при 90° С; на время влияет сложность формы.

Хромирование

Электролит подогревается до 52±2°С (во время процесса поддерживается неизменный температурный режим).
В сосуд (с закрепленным анодом) помещается деталь с прикрепленным катодом и прогревается до уравнивания температур.
Подается напряжение. Время осаждения составляет от 20 минут до 1-2 часов, что определяется формой предмета.
Деталь вынимается, промывается в дистиллированной воде (несколько раз) и сушится 3 часа; во время сушки прикасаться к ней нельзя. По такой методике хромируют детали из стали, латуни, бронзы.

Способ хромирования пластика дома

Чтобы обеспечить хромирование пластика в домашних условиях, целесообразно изготовить гальваническую кисть (метод применим и для металлических изделий):

Щетина (подойдет от малярной кисти) диаметром 20-25 мм плотно обматывается свинцовым проводом. Ее закрепляют с торца сосуда цилиндрической формы, который заправляется электролитом. Удобно использовать емкость, сделанную из оргстекла (контроль уровня раствора). В другом торце крепится диод.
В схеме используется понижающий трансформатор (12 В, 0,8-1 А). Минус трансформатора крепится на хромируемый предмет (зажимом «крокодил»). Плюс идет на анод диода, катод диода подсоединяется к обмотке щетины.
Слой жидкости наносится на обрабатываемую поверхность плавными равномерными движениями; каждый участок проходится кистью не менее 20 раз, не отрывая ее от поверхности.
По завершении гальванотехники предмет промывают и сушат; грязь убирают компрессором.

Видео: уникальная методика хромирования в домашних условиях.

Возможные дефекты и их причины

Хром не оседает на заготовке. Причина может заключаться в слабом контакте, пленке окислов или маленьком расстоянии между электродами. Процесс нарушается из-за неверно подобранного сечения проводников, избытка серной кислоты, малой плотности тока или слишком горячего электролита.
Блеск поверхности отсутствует или неравномерный (с потемнениями и пятнами). Не соблюден температурный режим электролита и концентрация реактивов. Превышена сила тока.
Наблюдаются наросты металлического хрома на углах предмета. Плотность тока выше рекомендованной.
Дефекты (раковины) на хромировке. Плохая очистка. Избыточный ток, задержка водорода.
Отслоение покрытия. Некачественное обезжиривание, скачки напряжения, плотности тока или температуры.

Процесс того, как сделать хромирование деталей своими руками, привлекает доступностью и очевидной экономией средств. Не надо иметь специальное образование, чтобы провести хромирование комплекта дисков или всего кузова, получить оригинальные ручки для дверей или шкафа.

Украсить пластик слоем хрома в домашней мастерской не сложнее, чем металл. Залогом блестящего результата станет доскональное соблюдение правил безопасности и внимание к деталям технологического процесса.

Различные предметы, покрытые хромовым напылением, выглядят красиво, их очень часто используют для украшения мотоциклов, автомобилей или спортивных велосипедов. Но мало кто задумывается, что хромирование деталей нужно не только для придания красоты изделию: при помощи различных видов этого процесса можно придать деталям из металла дополнительные качества, обеспечить защиту от коррозии.

Каким бывает нанесение хрома на поверхность

Все виды хромирования по предназначению условно можно разделить на:

декоративное;
твердое.

Эстетическое направление

Декоративное хромирование проводится с целью придать детали стильный красивый вид. Очень часто декоративное хромирование применяется для тюнингования различных частей автомобиля или для создания сувениров и красивых вещей домашнего обихода. Хорошо проведенная металлизация, помимо декоративных качеств, может обладать защитными свойствами. Технология декоративного хромирования может быть следующих видов:

Вариант твердого хромирования

Твердое хромирование часто применяется для таких целей:

По технологии напыления твердого хромового покрытия можно выделить разные методы.

Гальванический

При таком нанесении хрома изделие погружается в емкость с реактивом, содержащим все необходимые компоненты и нагретым до определенной температуры. К ней подключается трансформатор при помощи комплекта электродов и происходит физико-химический процесс, когда реагенты под воздействием тока создают на поверхности защитную пленку. Толщина такой пленки зависит от времени гальванизации и от величины силы тока.

Расчет параметров процесса проводится в зависимости от:

вида металла (медь, железо или алюминий);
степени изношенности (новый или поврежденный);
характера эксплуатации (валы, штоки или двигательные цилиндры должны обрабатываться по максимуму).

Кроме того, на расчет влияет температура реагента: чем она выше, тем активнее протекает реакция.

Каталитический

Каталитическое хромирование предусматривает восстановление при помощи солей серебра и аммиака. Этот способ хорошо восстанавливает и защищает от изнашивания те вещи, которые не подвергаются механической нагрузке, например, зеркала из алюминия и меди или другие предметы обихода. Такое хромирование часто проводится вручную или в частных мастерских при использовании портативной установки для хромирования.

Методом каталитической металлизации можно также окрасить кузов автомобиля, обратившись в мастерскую, где есть соответствующий аппарат. Там смогут сделать металлизированную покраску кузова, подобрав цвет в соответствии с тем, что указан в ПТС. Стоимость работ будет примерно такая же, как при обычном окрашивании, но это автомобильное покрытие сделает металл невосприимчивым к коррозии. Напыление может быть проведено не только хромом, но также медью, цинком или алюминием.

Вакуумный

Еще один вариант – вакуумное хромирование. Этот процесс хромирования возможен только в заводских условиях, в специальных вакуумных камерах.

Принцип состоит в том, что в специальную камеру помещается изделие, покрытое реагентом (чаще хромом, но это может быть медь или цинк). Из камеры выкачивается воздух, создается отрицательное давление, и реагент начинает взаимодействовать с основой. Расчет давления и времени проведения напыления проводится с учетом всех компонентов процесса:

предназначения детали;
степени ее изношенности;
используемого реагента (меди, хрома, алюминия или их сочетаний).

хромирования является одной из наиболее эффективных. Именно этим способом чаще всего защищают и восстанавливают такие детали автомобиля, как валы, штоки и цилиндры двигателя. Стволы охотничьих и подводных ружей рекомендуется обрабатывать по этой технологии.

Термохимический

Метод является одним из самых простых способов покрытия вещи необходимым компонентом, таким как хром, алюминий, серебро или медь. Применение такого способа для металлизации изделий в муфельной печи, возможно, только если они не подвергаются сильному механическому воздействию и имеют жаростойкую основу.

Смесь металлической крошки с горючим веществом наносится на основу. Под воздействием высоких температур вещества сгорают, и металл растекается по поверхности. Неудобство такого способа в том, что материал распределяется неравномерно, требуется дополнительная шлифовка, и защитные свойства покрытия слабые.

Что нужно, чтобы самостоятельно хромировать

Чтобы заняться самостоятельным нанесением хрома, меди, цинка или алюминия на поверхности различных изделий, необходимо:

Приобрести или самостоятельно сделать оборудование для хромирования и знать особенности его применения.
Хорошо представлять процесс хромирования, а также уметь делать расчет времени с учетом используемого реактива и характера обрабатываемого материала, степени его изношенности.
Запастись необходимым комплектом реагентов для проведения защитно-восстановительных реакций, а также для декорирования.
Пройти обучение хромированию. Наличие подобного сертификата важно, если планируется использование оборудования для малого бизнеса. Он является обязательным требованием, ведь там необходимы специальные знания: как сделать расчет сочетания всех физико-химических компонентов, применение каких реактивов лучше для получения оптимального результата.

Основа работы напыляющей установки

В комплект приобретаемого оборудования для хромирования, как правило, входят дополнительные комплектующие, обеспечивающие:

очистку от механических загрязнений;
шлифовку;
мойку и обезжиривание поверхностей.

Также фабричные машины для напыления часто в прилагаемой инструкции имеют таблицу расчетов для большинства используемых материалов. Такая таблица является удобным пособием для новичков, когда нужно сделать расчет времени и силы воздействия реактива на различные предметы, а в особенности на детали автомобиля, когда проводится твердое хромирование. Особенно важно рассчитать соотношение активных напыляющих компонентов, время выдержки и температурный режим для таких подверженных нагрузкам автомобильным деталям, как валы, штоки или цилиндры.

Для стволов ружей требования менее жесткие, но и их желательно тщательно обработать, ведь на охотничьи ружья воздействуют пороховые газы, а на подводные – повышенная влажность.

Принцип действия

Оборудование для хромирования работает просто. Установка выполняет ряд действий:

зачищает основу от неровностей и остатков красящих веществ;
шлифует до гладкости;
обезжиривает;
наносит слой грунтовки;
подвергает вещь термической обработке для более надежного сцепления грунтующей основы с поверхностью.

Хромовое напыление является одним из самых оптимальных защитных средств для предохранения автомобильных узлов от перегрузок, а стволов ружей – от неблагоприятного воздействия. Хромирование также дает возможность создавать красивые сувениры или вещи для украшения интерьера.

Необходимость хромирования

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.

Сфера применения хромирования

В автомобильной промышленности технология применяется для изготовления:

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