хром гальваника что это

Гальваническое хромирование деталей. Стандарты ЗИЛ

Хромированные детали являются элементами экстерьера каждого ретро автомобиля. В производствах ХХ века для изготовления деталей облицовки кузова и салона использовались сталь, цветные металлы (латунь, алюминий), различные сплавы, например, ЦАМ (цинк, алюминий, медь). Для защиты металлов и сплавов от коррозии, а также для декоративной отделки поверхностей использовалось гальваническое хромирование. В силу естественного износа и физических воздействий во время эксплуатации и хранения олдтаймера покрытие приходит в негодность. Появляются различные дефекты, нарушается геометрия деталей, образуются раковины и каверны, металл «вспучивается», проявляются очаги коррозии. Для восстановления хромированных деталей используются аутентичные технологии электролитического (гальванического) хромирования.

В силу особенностей технологического процесса гальванического производства (шестивалентный хром, образующийся в в процессе хромирования, является сильнейшим канцерогеном и негативно влияет на экологию) ведущие автопроизводители с 70-х — 80-х годов XX века стали применять более экономичные и экологически чистые способы хромирования — высокоскоростное газопламенное напыление карбидов вольфрама и хрома, высокотемпературную вакуумную металлизацию, а впоследствии с 90х годов стали использовать композитные материалы не требующие дополнительной защиты.

Процесс восстановления деталей начинается со снятия старого хрома. Затем следуют рихтовка и электромеханическая обработка поверхностей (шлифование и полирование). После этих предварительных работ детали отправляются на многослойное меднение с полировкой каждого слоя.

Это необходимо для того, чтобы окончательно скрыть все дефекты и повреждения деталей, в противном случае они будут особенно заметны на зеркальном хромовом покрытии, а их удаление в ходе дальнейших работ уже невозможно. Толщина слоя меди напрямую зависит от начального состояния детали и характера дефектов. Наконец, деталь приобретает нужный вид и поступает на другой вид покрытия — никелирование. При декоративном хромировании слой хрома наносят на подслой другого металла, чаще всего никеля.

При таком подходе к процессу электролитического осаждения никелевый подслой надежно оберегает деталь от атмосферной коррозии, тогда как хромовое покрытие обеспечивает необходимый блеск и эстетическое восприятие поверхности. Остается установить детали и наслаждаться результатом

Следует помнить, процесс гальванического хромирования деталей трудоемкий и энергоемкий процесс, требующий мастерства на всех стадиях работы. Срок выполнения производственного цикла по хромированию комплекта деталей коллекционной или антикварной машины составляет не менее трех месяцев. Стоимость работы согласовывается индивидуально и зависит от площади деталей, материала изделия (железо, ЦАМ, силумин и др.) и характера повреждений.

Единственный момент — перед установкой рекомендую внутреннюю поверхность обработать антикоррозийным составом:

В случае качественно выполненной работы (при соблюдении технологии) Вы будете видеть на поверхности детали свое отражение, как в зеркале. При должном уходе «срок жизни» покрытия не менее 20 лет.
Стандарты завода им. Лихачева: 50 микрон меди, 15 микрон никеля, 5 микрон хрома.

Большинство коммерческих организаций, предлагающих услуги гальваники использует современные электролиты, толщина покрытия по хрому составляет 0,35 микрон, что прямо отражается на сроке службы и надежности покрытия.

Источник

Гальваническое хромирование — способы, свойства и рекомендации

Хромирование является одним из наиболее востребованных производственных процессов, ориентированных как на промышленные, так и на бытовые нужды. Как понятно из названия, суть этого процесса в нанесении на поверхность металлического изделия покрытия из хрома с помощью физических и химических процессов.

В качестве наглядного примера хромирования можно привести различные внешние детали мотоциклов и автомобилей, а также мебельную фурнитуру, что придаёт ей привычный «металлический блеск».

Но хромирование решает не только декоративные задачи. Также с его помощью улучшаются свойства поверхностей изделий — они становятся значительно более прочными, износостойкими и термостойкими. С этим связано активное применение хромирования в двигателях и иных компонентах оборудования, где присутствует трение или использование в условиях высоких (до 800 °C) температур. Кроме того, хромирование может применяться для восстановления повреждённых или пострадавших от коррозии поверхностей.

Существует два основных метода хромирования металлических изделий:

Процесс химического хромирования в целом прост и осуществляется с помощью готового поставляемого оборудования (специальных установок для нанесения напыления) и зависит во многом от действий оператора. Используемые для хромирования химические реагенты напрямую влияют на качество покрытия, но также являются покупными и за их качество отвечает производитель.

Если же речь идёт о гальваническом хромировании, которое обычно и применяется в промышленности, то здесь на ход работы влияют многие параметры и, по сравнению с химическим, гальваническое хромирование сложнее и имеет более высокую себестоимость. Но и покрытие, полученное этим методом, будем куда прочнее и надёжнее. Рассмотрим этот процесс подробнее.

Аналогично электролитическому нанесению любого другого материала, хромирование состоит из нескольких этапов:

При этом важным отличием хромирования от гальванической металлизации медью, никелем или серебром является использование не солей осаждаемого металла, а его кислоты. С чем связаны некоторые трудности процесса — выход по току у хрома на 1-2 порядка меньше, чем у других металлов, а значит и требуемая для процесса гальванизации плотность тока будет в несколько десятков-сотен раз выше, чем в других случаях. При этом связь между температурой гальванизации и плотностью тока с качеством покрытия гораздо более сильная, чем при работе с другими металлами. Исходя из этого, можно сделать вывод, что для получения хромовых покрытий значительной толщины (100 мкм и более) необходимо обеспечить постоянство температуры, параметров тока и напряжения в процессе хромирования.

Проблема постоянства температурного режима (45-70 °C) обычно не стоит, в то время как обеспечение параметров тока является «узким местом» процесса. Минимизация пульсации всегда актуальна в гальванизации, но именно в хромировании она особенно критична — даже незначительные колебания могут привести к тому, что хромовое покрытие будет неоднородным. В результате его параметры не будут соответствовать требуемым ни с физической, ни с декоративной точки зрения. Кроме того, в некоторых случаях процесс хромирования при пульсациях тока может и вовсе «не запуститься» или произвольно прерваться в случайный момент времени, что приведет к дополнительным расходам и браку деталей. Именно поэтому конечной целью при подборе источника питания является его возможность обеспечить близость к нулю или полное отсутствие пульсации выходного тока.

Кроме стабильного тока важно, чтобы используемые выпрямители поддерживали все необходимые для хромирования режимы работы. В зависимости от материала основы, для нанесения покрытия обычно используется рабочее напряжение 8-12 В, но во многих случаях для начала процесса требуется другой режим по току/напряжению.

Требующиеся по техпроцессу высокие значения рабочего тока накладывают достаточно жесткие требования к выпрямительным агрегатам в плане энергоэффективности. Традиционно использовавшиеся ранее в гальванике тиристорные выпрямительные агрегаты имеют довольно низкий КПД, из-за чего стоимость хромового покрытия довольно высока. Современные инверторные выпрямители, благодаря высокому КПД, позволяют существенно снизить затраты на электроэнергию, экономический эффект может достигать нескольких сотен тысяч рублей в год. Поэтому оптимальным решением будет использование моделей, имеющих весь необходимый «арсенал» режимов работы — поддерживающих «толчок тока» и реверсный режим работы при, разумеется, обеспечении близких к нулю пульсаций.

Отлично подходят для процесса хромирования энергоэффективные выпрямители российского предприятия ООО «Навиком». Компания Навиком уже более пятнадцати лет поставляет на рынок силовое оборудование для промышленного и частного использования и за это время накопила огромный опыт разработки надежных устройств, отвечающих высочайшим требованиям к стабильности выходных токов и напряжений. Для реализации процессов хромирования на предприятиях Навиком предлагает целый ряд выпрямителей различных мощностей, поддерживающих все перечисленные выше технологии. Особое внимание стоит обратить на новейшие модели «Пульсар СМАРТ» на основе 16-вольтовых силовых модулей, вышедших на рынок в начале 2018-го года. Модельный ряд включает в себя выпрямительные агрегаты от «Пульсар СМАРТ» 400/16 до «Пульсар СМАРТ» 30000/16 как с функцией реверса, так и без нее. Доступны также и выпрямители последней разработки с выходным током 24В на основе силовых модулей 375/24.

Источник

Принципы проведения гальванического хромирования

Чтобы придать металлическим поверхностям блеск, улучшить внешний вид, их подвергают хромированию. Эта технология наиболее популярна в автомобилестроении. Она необходима не только для улучшения вида, но и повышения прочности заготовки. Среди наиболее эффективных технологий обработки специалисты выделяют гальваническое хромирование.

Гальваническое хромирование

Суть процесса

Хромирование — технологический процесс металлизации изделий хромом. Благодаря ему улучшаются технические характеристики материала, укрепляются поверхностные слои.

Главные достоинства процедуры:

Изделие погружается в ванную с хромовой кислотой, через которую пропускается напряжение. Обрабатываемая заготовка выполняет роль катода. Пассивными анодами являются стенки емкости, дополнительные пластины, которые изготавливаются из сплава сурьмы с оловом.

Многие начинающие автолюбители сравнивают хромирование с никелированием, пытаются найти отличия, путаются в преимуществах, недостатках. Покрытие на основе никеля лучше только по внешнему виду. Показатели прочности, износоустойчивости у него гораздо хуже.

Классификация

Покрытие хромом может проводиться несколькими способами:

Необходимое оборудование

Инструменты и оборудование:

Для обработки нужно устанавливать не менее двух гальванических ванн, чтобы постоянно не менять реактивы в одной емкости.

Гальваническая ванна (Фото: Instagram / galvaprom)

Как правильно подготовить изделие к процедуре?

Качество гальванического хромирования зависит от подготовки рабочих поверхностей. Этапы:

Детали погружаются в жидкость для обезжиривания на 20 минут.

Проведение

Хромирование в домашних условиях должно выполняться с соблюдением ряда правил, техники безопасности. Изначально необходимо подготовить оборудование, сделать рабочую смесь — электролит. Инструкция по изготовлению:

Чтобы выровнять плотность электролита, необходимо пропустить через нее номинальный ток, выдержать жидкость в темном помещении 24 часа.

Для гальванического хромирования необходимы 3 элемента:

После проведения рабочего процесса деталь сушится 3 часа. К ней нельзя прикасаться руками.

Процедура гальванического хромирования (Фото: Instagram / galvaprom)

Техника безопасности

Чтобы не навредить своему организму, следует соблюдать технику безопасности:

Врачи рекомендуют смазывать внутреннюю часть носа ланолином с вазелином. Компоненты смешиваются в пропорции 1:2. Это поможет защитить организм от воздействия вредных испарений.

Гальваническое хромирование применяется в разных сферах промышленности. С его помощью восстанавливается внешний вид изделий, улучшаются их технические характеристики. Обработку можно провести в домашних условиях, но важно правильно смешивать химические компоненты.

Источник

Хромирование

Содержание:

1. Введение

В этой статье постараемся подробно рассказать о процессе Хромирования. Для чего наносится данный металл, какие способы нанесения существуют, а так же о популярном хромировании при реставрации автомобилей.

2. Что такое хромирование?

Хромирование – процесс нанесения на поверхность изделия слоя металлического хрома для придания ему необходимых характеристик.

Основные цели хромирования:

На самом деле целей больше, для каждой из них подойдет своя технология нанесения хрома.

3. Где применяется (назначение покрытия хромом)

Существует еще множество назначений этого покрытия.

4. Хромирование авто

Прежде, чем продолжить, нужно уяснить, в автотюнинге термин «хромирование» упоминается как окрашивание краской. Блестящей краской на основе серебра, выглядит она как хром, но ничего общего с настоящим металлическим хромом не имеет.

Дело в том, что настоящий хром обладает огромным количеством полезных свойств, не присущих краске. А для людей, занимающихся реставрацией авто важную роль играет цена покрытия. Нанести краску более чем в 10 раз дешевле, чем металлический хром. Вот её и наносят. Ни о какой износо- и термостойкости здесь речи быть не может.

Если вам тюнинговое ателье предлагает вам хромирование отражателей или дисков, уточните, как они наносят покрытие. Скорей всего, это будет распыление из баллончика или шланга. Выглядит правда круто, но имейте в виду, это просто краска. Любой другой метод (вакуумное, гальваническое, диффузионное) – это уже другое дело, здесь пахнет качеством!

Вот статьи про реставрацию авто хромом:

5. Методы нанесения (гальваническое, вакуумное, диффузионное, холодное и термическое напыление)

Существует несколько основных способов нанести хром на изделие:

Гальваническое хромирование. Заключается в осаждении металла на поверхность изделия под действием электрического тока. Если объяснять просто, изделие погружается в раствор с частичками хрома. На изделие подается электрический ток и частички начинают осаждаться на поверхности, тем самым образуя покрытие. На самом деле процесс очень сложный и дорогой. Метод актуален для металлических изделий (т.к. металл хорошо проводит ток).

Подробнее с гальваническим хромированием вы можете ознакомиться здесь

Вакуумное хромирование. Изделие погружается в вакуумную камеру с порошком. Порошок нагревается до температуры испарения и образует взвесь ионов в камере. Далее эта взвесь осаждается (бомбардировка ионами) на поверхности в виде конденсата, а затем кристаллизируется, образовывая покрытие.

Покрытие применятся в декоративных целях, особенно популярно для сувенирной и рекламной продукции (вывески, подарочная упаковка и т.д.). Отлично покрывается стекло и пластик. Идеально блестящей поверхности не всегда получается добиться, изредка покрытие осаждается неравномерно, видна шагрень (шишки). Не рекомендуется для изделий с требованиями по износостойкости.

Диффузионное хромирование. Процесс «насыщения»(заполнения) поверхности изделия хромом. Изделия погружают в порошок хрома и так же нагревают. Отличие от вакуумного метода состоит в том, что порошок не испаряется, а сразу «въедается» (диффундирует) в поверхность изделия. Примерно 50% покрытия находится внутри поверхности изделия, а 50% снаружи. Благодаря этому покрытие имеет превосходное сцепление с деталью.

Метод не из дешевых, но позволяет получить покрытие толщиной 100-300 мкм с хорошей адгезией и солидными защитными характеристиками.

Холодное распыление (мета-хромирование). Об этом методе мы поговорили в п.4. Просто распыление из баллончика или шланга. Красивая краска. Ни о каких защитных характеристиках и износостойкости речи быть не может. В интернете продается много готовых растворов для «хромирования» в различные цвета.

Термическое напыление. Методов достаточно много, но их объединяет одно – частицы металла нагревают до определенной температуры и с помощью направленного потока отправляют на изделие. Поток может быть газовый, пламенный, детонационный, электродуговой. Дешевый метод, применяется для изделий без высоких требований к защитным характеристикам покрытия. Подробнее можете прочесть здесь

6. Порядок выполнения работ

Для большинства методов хромирования покрытие изделия будет проводиться в следующем порядке:

7. Свойства покрытий хромом в зависимости от метода нанесения

В зависимости от метода осаждения хромового покрытия возможно получить различные его характеристики. Оформим их в таблице для наглядности. Цена для сравнения указана в условных единицах.

• Не подходит для изделий со сложной формой и внутренними полостями.

• Нанесение возможно только на токопроводящую поверхность

• Возможно получить разные виды хрома (твердый, молочный, матовый и др.)

• Возможно нанесение на любой материал

• Не требует спец. оборудования

8. Хромирование в домашних условиях

Подробно про хромирование дома мы расскажем в отдельной статье. Главное, что нужно понимать: Хромирование – чрезвычайно вредный процесс, особенно гальваническое хромирование. Избыток хрома в организме вызывает рак, заболевание печени и легких и много других проблем. Подробнее о вреде хрома для организма читайте здесь.

Настоятельно не рекомендуем этим заниматься самостоятельно.

Тем не менее, если вы решились – просим соблюдать технику безопасности.

Источник

Хромирование | Механизм и технология гальванического процесса | Виды, структура и свойства хрома.

Содержание:

1. Что такое хром?

Хром устойчив во влажной атмосфере, в атмосфере сероводорода и сернистого газа, в растворах серной, азотной, фосфорной и органических кислот, щелочей. В растворах соляной кислоты и горячей концентрированной серной хром растворяется из-за разрушения оксидной пленки.

Хромовые покрытия широко применяются для придания изделию исключительной износо- и жаростойкости, а также для уменьшения коэффициента трения. Часто используются для придания высокодекоративного внешнего вида.

Толщина (оптимальная, возможно осадить больше)

Удельное электрическое сопротивление при 18 о C

Допустимая рабочая температура

В соединениях хром чаще всего трехвалентен и шестивалентен. Соединения шестивалентного хрома являются сильными окислителями. Хромовый ангидрид при растворении в воде образует смесь хромовых кислот H₂CrO₄ и H₂Cr₂O₇. Именно из них чаще всего и производят хромирование деталей.

Электрохимический эквивалент хрома в хромовой кислоте составляет 0,323 г/А*ч. Но, так как выход по току металла в таких электролитах часто не превышает 10-12 %, то фактически за 1 А*ч выделяется 0,032-0,038 г хрома, т.е. в 30 раз меньше, чем никеля, в 37 раз меньше, чем меди, в 125 раз меньше, чем серебра. Единственной возможностью некоторой компенсации этого недостатка является повышение плотности тока.

Многочисленные попытки использовать для промышленного применения электролиты на основе трехвалентных соединений, однако, не нашли успеха, особенно для осаждения толстых износостойких покрытий.

Далее будут рассмотрены только растворы на основе шестивалентного хрома.

Электрохимическое осаждение хрома существенно отличается от других гальванических процессов:

Итак, основными особенностями процесса хромирования являются высокий отрицательный потенциал восстановления дихромат-анионов, низкий выход металла по току, высокие рабочие плотности тока и очень низкая рассеивающая способность электролита.

2. Механизм гальванического хромирования.

2.1 Катодные реакции.

Механизм электроосаждения хрома очень сложен. Во время хромирования на катоде одновременно протекают процессы:

Установлено, что электролит должен содержать определенное количество активных анионов, без которых металлический хром не выделяется вообще.

Максимальное значение выхода хрома по току достигается при строго определенном соотношении между концентрацией Н₂Сr₂O₇ и постороннего аниона.

Схематичное изображение катодных поляризационных кривых при хромировании приведено на рисунке 1. Без добавки посторонних анионов, например, сульфатов, характер кривой плавный (1), так как на электроде во всем интервале плотностей тока выделяется водород. При введении в электролит серной кислоты форма кривой усложняется (2).

Анионы-активаторы изменяют поверхностное состояние катода и таким образом влияют на электродные процессы. В области кривой ab поверхность становится более активной, а в области cd наблюдается торможение реакции восстановления. Пассивность катода связана с появлением на поверхности электрода пленки из продуктов электролиза, которая лимитирует протекание одних реакций и способствует протеканию других. Обильность образования водорода объясняется низким перенапряжением его выделения на хроме.

Рассмотрим основные процессы в механизме хромирования более подробно:
а. Выделение газообразного водорода:

б. Принятие электронов шестивалентным хромом с получением двух- и трехвалентных катионов с последующим осаждением металлического хрома:

Прежде всего должно происходить частичное восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного состояния, совместно возможно протекание процессов восстановления ионов водорода и ионов хрома до металлического состояния. Что касается двухвалентного хрома, то наличие этих ионов в свободном состоянии в хромовой кислоте – сильном окислителе, маловероятно.

Исследователи, касающиеся вопросов восстановления шестивалентного хрома до металла, придерживаются двух основных взглядов:

Все исследователи согласны с тем, что на катоде при хромировании образуется особая пленка сложного состава, если покрываемая основа склонна к пассивации.

в. Синтез сложной двухслойной пленки.

Детально механизм воздействия посторонних анионов на процесс хромирования не выяснен. Существуют две гипотезы, объясняющие их влияние:

2.2 Анодные реакции на нерастворимых анодах.

При хромировании деталей применяют нерастворимые аноды. Это объясняется тем, что хром растворяется на аноде с бОльшим выходом по току, чем осаждается на катоде, и переходит в раствор в виде ионов разной валентности.

Анодные реакции при хромировании с участием нерастворимых свинцовых анодов следующие:

В процессе электролиза аноды покрываются слоем оксида свинца (IV) РbО₂, который является катализатором процесса Сr 3+ → Cr 6+ и защищает аноды от разрушения. При определенном соотношении анодной и катодной плотностей тока можно установить равновесие, при котором на аноде будет окисляться такое же количество трехвалентного хрома, какое попадает в электролит из катодной зоны.

3. Основные электролиты и режимы хромирования деталей.

В зависимости от режима электролиза и состава электролита могут быть получены осадки хрома с различными свойствами. В зависимости от условий электролиза образуются три типа хромовых покрытий:

Кроме этого, из специальных типов электролита можно получать черные покрытия.

3.1 Универсальный раствор для хромирования.

Как правило, на практике применяют «универсальные» сульфатные электролиты хромирования. К ним относят: разбавленный, стандартный и концентрированный электролиты. Все перечисленные электролиты хромирования содержат хромовые кислоты Н₂СrО₄ и Н₂Сr₂О₇ соответственно и анионы SO₄ 2- в виде серной кислоты, а также соединения трехвалентного хрома. Характеристика электролитов приведена в таблице 1.

Источник

• ← хром витамины для чего нужны женщине как принимать
• хром грузит процессор на 100 что делать windows 7 →