Никелирование и хромирование

Никелирование и хромирование (стр. 1 из 2)

Никелирование и хромирование

1. НИКЕЛИРОВАНИЕ. 2

2. ХРОМИРОВАНИЕ. 6

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 10

1. НИКЕЛИРОВАНИЕ

Никелированные покрытия обладают рядом ценных свойств: они хорошо полируются, приобретая красивый долго сохраняющейся зеркальный блеск, отличаются стойкостью и хорошо предохраняют металл от коррозии.

Цвет никелевых покрытий серебристо-белый с желтоватым оттенком; они легко полируются, но со временем тускнеют. Покрытия характеризуются мелкокристаллической структурой, хорошим сцеплением со стальной и медной основой и способностью пассивироваться на воздухе.

Никелирование широко применяют в качестве декоративного покрытия деталей светильников, предназначенных для освещения общественных и жилых помещений.

Для покрытия стальных изделий никелирование часто производят по промежуточному подслою из меди. Иногда применяют трехслойное покрытие никель-медь-никель.

В отдельных случаях на слой никеля наносят тонкий слой хрома, при этом образуется покрытие никель-хром. На детали из меди и сплавов на ее основе никель наносят без промежуточного подслоя.

Суммарная толщина двух и трехслойных покрытий регламентирована нормалями машиностроения, обычно она составляет 25–30 мкм.

На деталях, предназначенных для работы в условиях влажного тропического климата, толщина покрытия должна составлять не менее 45 мкм. При этом регламентируемая толщина слоя никеля не менее 12–25 мкм.

Для получения блестящих покрытий никелированные детали полируют. В последнее время широко применяют блестящее никелирование, при котором исключается трудоемкая операция механического полирования.

Блестящее никелирование достигается при введении в электролит блескообразователей.

Однако декоративные качества поверхностей, полированных механическим путем, выше, чем поверхностей, полученных способом блестящего никелирования.

Осаждение никеля происходит при значительной катодной поляризации, которая зависит от температуры электролита, его концентрации, состава и некоторых других факторов.

Электролиты для никелирования относительно просты по своему составу. В настоящее время применяют сульфатные, борфтористоводородные и сульфамитные электролиты.

На светотехнических заводах используют исключительно сульфатные электролиты, которые позволяют работать с высокими плотностями тока и получать при этом покрытия высокого качества.

В состав этих электролитов входят соли, содержащие никель, буферные соединения, стабилизаторы и соли, способствующие растворению анодов.

Достоинствами этих электролитов являются недефицитность компонентов, высокая устойчивость и невысокая агрессивности. Электролиты допускают в своем составе высокую концентрацию соли никеля, что позволяет увеличивать катодную плотность тока и, следовательно, повышать производительность процесса.

Сульфатные электролиты обладают высокой электропроводностью и хорошей рассеивающей способностью.

Широкое применение получил электролит следующего состава, г/л:

NiSO4·7H2O240–250

NaCl*22,5

H3BO330

*Или NiCl2·6H2O – 45 г/л.

Никелирование проводят при температуре 60°C, pH=5,6÷6,2 и катодной плотности тока 3–4 A/дм2.

В зависимости от состава ванны и режима ее работы можно получить покрытия, обладающие различной степенью блескости. Для этих целей разработано несколько электролитов, составы которых приведены ниже, г/л:

для матового покрытия:

NiSO4·7H2O180–200

Na2SO4·10H2O80–100

H3BO330–35

NaCl5–7

Никелируют при температуре 25–30°C, на катодной плотности тока 0,5–1,0 A/дм2 и pH=5,0÷5,5;

для полублестящего покрытия:

Сернокислый никель NiSO4·7H2O200–300

Кислота борная H3BO330

2,6–2,7-Дисульфонафталиновая кислота5

Фтористый натрий NaF5

Хлористый натрий NaCl7–10

Никелирование ведут при температуре 20–35°C, катодной плотности тока 1–2 A/дм2 и pH=5,5÷5,8;

для блестящего покрытия:

Никель сернокислый (гидрат) 260–300

Никель хлористый (гидрат) 40–60

Борная кислота30–35

Сахарин0,8–1,5

1,4–бутиндиол (в пересчете на 100%) 0,12–0,15

Фталимид0,08–0,1

Рабочая температура никелирования 50–60°C, pH электролита 3,5–5, плотность катодного тока при интенсивном перемешивании и непрерывной фильтрации 2–12 A/дм2, плотность анодного тока 1–2 A/дм2.

Особенностью никелирования является узкий диапазон кислотности электролита, плотности тока и температуры.

Для поддержания состава электролита в требуемых пределах в него вводят буферные соединения, в качестве которых чаще всего используют борную кислоту или смесь борной кислоты с фтористым натрием. В некоторых электролитах в качестве буферных соединений используют лимонную, винную, уксусную кислоту или их щелочные соли.

Особенностью никелевых покрытий является их пористость. В отдельных случаях на поверхности могут появляться точечные пятна, так называемый “питтинг”.

Для предотвращения питтинга применяют интенсивное воздушное перемешивание ванн и встряхивание подвесок с укрепленными на них деталями. Уменьшению питтинга способствует введение в электролит понизителей поверхностного натяжения или смачивающих веществ, в качестве которых применяют лаурилсульфат натрия, алкилсульфат натрия и другие сульфаты.

Отечественная промышленность выпускает хорошее антипиттинговое моющее средство “Прогресс”, которое добавляют в ванну в количестве 0,5 мг/л.

Никелирование очень чувствительно к посторонним примесям, которые попадают в раствор с поверхности деталей или за счет анодного растворения. При никелировании стальных де-

талей раствор засоряется примесями железа, а при покрытии сплавов на основе меди – ее примесями. Удаление примесей осуществляют путем подщелачивания раствора карбонатом или гидроокисью никеля.

Органические загрязняющие вещества, способствующие питтингу, удаляют при кипячении раствора. Иногда применяют тонирование никелированных деталей. При этом получают цветные поверхности, обладающие металлическим блеском.

Тонирование осуществляют химическим или электрохимическим способом. Сущность его заключается в образовании на поверхности никелиевого покрытия тонкой пленки, в которой происходит интерференция света. Такие пленки получают путем нанесения на никелированные поверхности органических покрытий толщиной несколько микрометров, для чего детали обрабатывают в специальных растворах.

Хорошими декоративными качествами обладают черные никелевые покрытия. Эти покрытия получают в электролитах, в которые дополнительно к сульфатам никеля добавляют сульфаты цинка.

Состав электролита для черного никелирования следующий, г/л:

Сульфат никеля40–50

Сульфат цинка20–30

Роданистый калий25–32

Сернокислый аммоний12–15

Никелирование ведут при температуре 18–35°C, катодной плотности тока 0,1 A/дм2 и pH=5,0÷5,5.

2. ХРОМИРОВАНИЕ

Хромовые покрытия обладают высокими твердостью и износостойкостью, низким коэффициентом трения, стойки к действию ртути, прочно сцепляются с основным металлом, а также химически и нагревостойки.

При изготовлении светильников хромирование применяют для получения защитно-декоративных покрытий, а также в качестве отражающих покрытий при изготовлении зеркальных отражателей.

Хромирование производят по предварительно нанесенному подслою медь-никель или никель-медь-никель. Толщина слоя хрома при таком покрытии обычно не превышает 1 мкм. При изготовлении отражателей хромирование в настоящее время вытесняется другими способами покрытия, однако на некоторых заводах он еще применяется для изготовления отражателей зеркальных светильников.

Хром обладает хорошим сцеплением с никелем, медью, латунью и другими материалами, на которые выполняют осаждение, однако при осаждении других металлов на хромовое покрытие всегда наблюдается плохое сцепление.

Положительным свойством покрытий из хрома является то, что детали получаются блестящими непосредственно в гальванических ваннах, для этого не требуется их полировать механическим путем.

Наряду с этим хромирование отличается от других гальванических процессов более жесткими требованиями к режиму работы ванн.

Незначительные отклонения от требуемой плотности тока, температуры электролита и других параметров неизбежно приводят к ухудшению покрытий и массовому браку.

Рассеивающая способность хромовых электролитов невысокая, что приводит к плохому покрытию внутренних поверхностей и углублений деталей. Для повышения равномерности покрытий применяют специальные подвески и дополнительные экраны.

Для хромирования используют растворы хромового ангидрида с добавкой серной кислоты.

Промышленное применение нашли три типа электролитов: разбавленные, универсальные и концентрированные (табл.1). Для получения декоративных покрытий и для получения отражателей используют концентрированный электролит. При хромировании применяют нерастворимые свинцовые аноды.

Таблица 1 – Составы электролитов для хромирования

В процессе работы концентрация хромового ангидрида в ваннах снижается, поэтому для восстановления ванн проводят ежесуточную корректировку путем добавления в них свежего хромового ангидрида.

Разработано несколько рецептур саморегулирующихся электролитов, в которых автоматически сохраняется соотношение концентрации

.

Состав такого электролита следующий, г/л:

Cr2O3250

SrSO45-6

K2SiF620

Хромирование производят при катодной плотности тока 50–80 А/дм2 и температуре 60–70°C.

В зависимости от соотношения между температурой и плотностью тока можно получить различные виды хромового покрытия: молочные блестящие и матовые.

Источник: https://mirznanii.com/a/325126/nikelirovanie-i-khromirovanie

Хромирование или как самостоятельно освоить премудрости нанесения хрома гальваническим (электрохимическим) способом?

Никелирование и хромирование

Очень просто! Для этого необходимы всего лишь 3 составляющие:

– инвестиции в размере 50 000 руб.;

– две недели;

– желание работать.

Не верите?

– Мы объясним всё подробно.

Если читаете этот текст, то слово «хромирование» для вас не пустой звук. Рекомендуем прочитать статью до конца и даже перейти по ссылкам в ней. и познавательно, а, кроме того, может сберечь вам большие деньги.

«Хромирование» – десятки тысяч поисковых запросов на Яндексе в месяц. Почему это слово так будоражит умы пользователей интернета?

Ответ достаточно прост. Люди во все времена любили красоту, блеск и шик. Именно этим категориям как нельзя лучше удовлетворяют изделия, покрытые зеркальным хромом.

Немного заостримся на очевидных «неочевидностях». Ещё лет 20 назад все вещи назывались своими именами: хромирование означало покрытие металлом хром, золочение – золотом и так далее. Но, к сожалению, уже долгое время мы проживаем в эпоху этаких суррогатов. Кофе без кофеина, еда без калорий, жизнь без совести. На первый план вышло желание многих «не быть, а казаться».

Не обошла стороной эта тенденция и сферу нанесения покрытий из металла. На просторах интернета множество ресурсов, которые пишут о хромировании и даже предлагают приобрести некие материалы для хромирования, однако хромом там и не пахнет.

Под видом хромирования пытаются выдавать различные заменители – серебрение, нанесение алюминия, никелирование, кобальтирование и прочие способы получения зеркальных и относительно зеркальных покрытий.

Попадается порой даже нанесение порошковых лаков с громким лозунгом «Хромирование!».

Почему так происходит? Ответ прост – на сегодняшний момент покрытие настоящим хромом гальваническим методом является наиболее качественным и долговечным способом получения зеркальных покрытий.

Почему это так? – Связано это с особенностями самого хрома (поверхность которого из-за очень быстро возникающей и устойчивой окисловой плёнки приобретает ряд свойств, присущих драгоценным металлам платиновой группы и не подвергается коррозии).

Сейчас говорим о главном – любой иной способ химического нанесения покрытий проигрывает гальваническому хромированию по внешней красоте, качеству и долговечности! Именно по этой причине многие пытаются громким заявлением про хромирование прикрыть недостатки и несостоятельность иных способов получения зеркальных покрытий металлами, так что будьте внимательны.

Мы привыкли всё называть своими именами и, говоря «хромирование» имеем в виду нанесения покрытия из настоящего хрома.

Гальваническое хромирование бывает как зеркальным, так и матовым, молочным. Покрытия из хрома наносятся с разными целями, но основные две:

– декоративная (для придания зеркальности, красоты, защиты и химической стойкости) и

– технологическая (для сообщения покрываемым поверхностям различных свойств (твёрдость, термическая и химическая стойкость и прочие), для восстановления поверхностей изношенных деталей и прочие).

В данной статье мы ведём речь только о гальваническом хромировании с декоративными целями.

Многие читатели наслышаны о сложности, вредности, дороговизне гальванического хромирования и отсутствии квалифицированных специалистов. И все эти данные и слухи имеют под собой реальные основания, все они соответствуют действительности, если речь идёт об обычном, известном много лет, процессе:

1. Классический процесс гальванического хромирования чрезвычайно сложен и плохо поддаётся прогнозированию. Необходимо чётко контролировать ряд параметров и превышение температуры электролита, к примеру, на 1-2 градуса приводит к браку в покрытии. Иногда даже специалисты, имеющие стаж работы в гальванике по 10-20 лет не могут понять причину появления тех или иных дефектов покрытия.

2. Процесс гальванического покрытия вреден для здоровья – это известно всем. И это, несомненно так.

Горячие электролиты хромирования (а зеркальное хромирование происходит при температурах около 60° С) способствуют повышенному испарению вредных химических веществ.

Как следствие, даже наличие приточно – вытяжной вентиляции не спасает от вредных воздействий. И совсем не просто так рабочие, которые трудятся на линиях по гальваническому покрытию, раньше прочих рабочих уходят на пенсию.

3. Организация производственного участка по классическому гальваническому хромированию – дело чрезвычайно затратное. Из-за повышенной вредности необходимо предусмотреть множество дорогостоящего оборудования и средств защиты.

Высокие затраты на сбор и последующую утилизацию (передача на переработку в специализированные организации) отработанных электролитов.

Для обычного гальванического хромирования используются токи от 30 до 150 А/дм²! То есть, необходимы не просто выпрямители постоянного тока (блоки питания), а целые питающие станции, стоимость которых достигает нескольких миллионов рублей.

Необходимость точно выдерживать ряд параметров значительно повышает затраты. Тут нельзя обойтись оборудованием любительского уровня. Всё только профессиональное и стоящее многих денег (для проверки откройте сайт любой фирмы, торгующей оборудованием для гальваники и посмотрите на порядок цен).

И это ещё не всё! В редких производственных помещениях есть подвод электричества с возможностью выдачи огромного количества киловатт (напомню, что сила тока может достигать 2000-3000-4000 Ампер).

А это значит, что нужна своя питающая подстанция, и даже линия ввода электричества с кабелем соответствующего сечения (а это проектные работы на каждом этапе, согласования, оплата подрядных работ – в общем, деньги, деньги и ещё раз деньги)

4. Квалифицированных специалистов в области гальванических процессов (я о тех, кто руками работает – эффективных менеджеров даже слишком много) катастрофически не хватает. Советские кадры, по большей части, ушли на пенсию. Из-за развала системы профессионально – технического образования в 90-е годы новые кадры не подготовили. Результат – полный профессиональный вакуум и деградация.

Все эти причины сделали гальваническое хромирование дефицитным и чрезвычайно востребованным на рынке. А развал и последующее исчезновение сотен промышленных предприятий, на которых были гальванические участки, только усугубил ситуацию.

Ещё больше усложняет задачу тот факт, что качественное гальваническое хромирование происходит только послойно: медь, никель и только затем уже хром. И только так, если мы хотим, чтобы хромированные изделия служили годами.

По сути, гальваническое хромирование включает в себя решение трёх задач (освоение трёх технологических процессов): меднения, никелирования и, непосредственно, хромирования.

Казалось бы, ситуация безрадостная и не имеющая перспектив развития. Однако мы (коллектив компании FunChrome) любим сложные задачи.

Время, затраченное на преодоление сложностей, сопряженных с гальваническим хромированием составило много лет, сотни и тысячи экспериментов, сотни тысяч рублей и миллиарды сожженных нервных клеток, которые, как известно, не восстанавливаются. На этом долгом пути мы решили множество задач и задачек и готовы предложить чёткий ответ на вопрос:

«Как самостоятельно освоить премудрости гальванического хромирования?»

И, что немаловажно, с минимальными затратами.

Итак, как уже упоминалось выше, качественное покрытие гальваническим хромом возможно только по схеме: 1. слой меди, 2. слой никеля и 3. слой хрома. Связано это с целым рядом причин – естественная пористость покрытий из различных металлов, толщина слоя наносимых металлов и пр. Именно соблюдение послойности является залогом качества покрытий из хрома.

Нами были разработаны материалы для гальванических покрытий различными металлами. Линейку материалов мы назвали FunChrome HandMade.

Именно эти материалы и решают все проблемы на пути к хромированию. Они превращают слабо прогнозируемое «таинство» обычного хромирования (со всеми шаманскими атрибутами – танцы с бубном и заговоры) в обычную работу. И эту работу может освоить каждый.

Итак, предлагаю «пройти» всю технологическую цепочку вместе и заострить ваше внимание на тех отличиях и особенностях, которые значительно упрощают хромирование FunChrome по сравнению с обычным хромированием.

Как известно, хромировать можно как изделия из различных металлов («черные» металлы, медь, бронза, латунь, алюминий и его сплавы и пр.), так и диэлектриков (материалы, не проводящие электрический ток – камень, пластики, дерево, стекло, фарфор и пр.).

Меднение.

1. Процесс подготовки изделий из металлов одинаков у обычного и представляет собой обезжиривание, декапирование (подтравливание в растворе кислоты). Далее идёт нанесение покрытия из меди.

При обычном хромировании используются электролиты, которые необходимо подогревать и они содержат цианистые соединения. Как вы понимаете, интенсивные испарения горячих цианидных электролитов не добавят Вам здоровья.

Электролит меднения FunChrome HandMade работает при комнатной температуре (экономия на оборудовании для подогрева и контроля температуры электролита). Электролит абсолютно не содержит цианистые соединения.

При обычном хромировании наращивается слой меди, затем заполировывается (вручную, между прочим), затем опять наращивается, опять полируется… Много утомительной и долгой ручной работы. Электролит меднения HandMade наносит сразу блестящие покрытия (не надо вручную полировать) и имеет отличную рассеивающую способность (покрытие будет даже в самых труднодоступных местах)

При меднении диэлектриков медь, нанесённая нашими материалами имеет очень хорошую адгезию к материалу изделия. А проблема адгезии (сцепляемости) меди к диэлектрикам стоит очень остро. Мы её решили.

Никелирование

2. Нанесение никеля на слой меди на начальных этапах целесообразно производить химическим способом с использованием материалов FunChrome Nickel. Позволяет наносить никелевое покрытие толщиной до 200 мкм.

, естественная пористость исчезает при толщинах от 6 мкм. Для повышения зеркальности можно использовать специализированную блескообразующую добавку, которая повышает зеркальность на 1-2 класса. Рабочий раствор абсолютно безвреден.

Не требует оборудования.

Процесс же гальванического никелирования более сложен технологически и на этапе освоения и начала работы абсолютно не нужен.

Хромирование

3. Процесс хромирования рассмотрим подробнее, так как именно он вызывает большинство сложностей. Итак,

3.1. Простота. Процесс хромирования FunChrome происходит при комнатной температуре электролита. Нет нужды бояться превысить температурный диапазон на 1° С. Процесс прост и предсказуем.

3.2. Вредность. Если о вредности обычного хромирования мы упоминали выше, то подробнее остановимся на материалах для хромирования FunChrome HandMade. Как ни странно, но, при соблюдении достаточно простых требований техники безопасности процесс гальванического хромирования безвреден. И даже более безопасен, чем химическая металлизация серебром методом распыления.

Дело в том, что при химической металлизации распыляются соединения аммиачной группы, что чрезвычайно вредно для здоровья. И какие бы маски не одевались на лица при нанесении покрытий химической металлизацией, эти соединения всё равно проникают в организм.

О вредности аммиачных соединений для организма человека можно без труда прочитать в интернете – переживаний хватит не на одну бессонную ночь.

Ситуация с электролитом хромирования FunChrome диаметрально противоположна. Электролит работает при комнатной температуре, что значительно снижает какие-либо испарения вообще.

И для того, что бы вообще убрать какие-либо испарения достаточно просто прикрыть ванну с электролитом листом обыкновенного стекла. И всё – никаких испарений нет, хоть пищу принимай рядом (помните, перед едой надо мыть руки с мылом!).

Кроме того, специально разработанный нами метод утилизации отработанных электролитов хромирования делает этот процесс очень дешевым.

3.3. Дешевизна. Экономия финансов происходит буквально на каждом этапе. Для работы достаточно даже гаража. Необходимо устроить простенькую вытяжную вентиляцию (в качестве СИЗов ещё нужны перчатки и маска). Ванны для электролитов элементарно делаются своими руками из листов полипропилена с помощью обычного строительного фена (десятки пошаговых видео на в помощь).

Используемые токи – от 3 до 10-15 А/дм.² (это в десятки раз ниже, чем при обычном блестящем хромировании). Отсюда и ненадобность своих подстанций, линий, завышенных требований к помещению.

Для работы (именно работы, а не освоения технологического процесса) достаточно выпрямителя (блока питания) стоимостью всего в 30 – 60 тысяч рублей.

Не правда ли, разница с многомиллионными затратами при обычном хромировании колоссальна и достигает нескольких порядков (в сотни раз)!!

3.4. Квалифицированным специалистом в области хромирования может стать каждый из вас. И это достаточно просто. Вместе с каждым комплектом материалов прилагается подробнейшая технологическая инструкция (в них подробнейшим образом раскрыты все вопросы – от подготовки к процессу и техники безопасности до перечня типичных ошибок и методов их устранения).

По сути, процесс освоения технологии гальванического хромирования сводится к простому выполнению требований технологических инструкций. Кроме того, всем нашим партнёрам FunChrome оказывает полноценную технологическую поддержку. Всегда можно позвонить или написать, задать вопрос и получить квалифицированный ответ.

Всегда можно быть уверенным, что проблема будет решена.

Конечно, это не означает того, что всё произойдёт само собой. Для освоения всех этапов процесса надо приложить труд и упорство.

Предварительные результаты наших партнёров – освоение процессов и получение результата в течение 10-14 дней.

Всего лишь 10-14 дней не имея никакого предварительного опыта!!! Больше нигде Вы не научитесь гальваническому хромированию с такими минимальными затратами труда времени и финансов.

Что надо для освоения процесса гальванического хромирования и сколько это стоит. Пошаговая инструкция.

1. Для начала необходимо рабочее помещение. Его можно оборудовать даже в обычном гараже. Главное условие – приемлемая температура (не ниже 18° С) и наличие электричества;

2. Необходимо приобрести пробные комплекты материалов для меднения (стоимость 10070 руб.), никелирования (7840 руб.) и хромирования (17100 руб.). Общая стоимость материалов составляет 35 010 руб. (по ссылкам внизу каждой страницы указан исчерпывающий список того, что входит в комплект материалов);

3. Начальный комплект оборудования. Можно приобрести у нас, так и собрать самостоятельно. По ссылке есть перечень того, что включено и фотографии предлагаемого блока питания. Можно посмотреть марку на фото и приобрести самостоятельно. Стоимость данного комплекта у нас составляет 9930 руб.

4. Некоторые мелочи (дистиллированная вода, средства для обезжиривания, дополнительные перчатки и кофе в перерывах) – максимальная стоимость всего 3000 руб.

5. Доставка материалов и оборудования по России до терминала транспортной компании в вашем городе 1500 руб. вне зависимости от региона.

Общая стоимость материалов и оборудования с доставкой составляет 46 440 руб. Прочие накладные расходы – 3 000 руб. Всего затрат – 49 440 руб.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5a831b54dcaf8e6a316af8d2/5cd7c7a9b539b500b33dfd2f

Гальваника в домашних условиях: хромирование своими руками без проблем

Никелирование и хромирование

Процесс этот несложен. Для создания тонкой хромированной пленки на любых видах металлических, деревянных или даже пластиковых изделий понадобится лишь электролит, емкость подходящего размера и источник электрического тока. Плюс, так как свободный шестивалентный хром является канцерогеном, подготовить следует респиратор, резиновые фартук и перчатки.

Технология процесса

Электролитами называют вещества, способные под воздействием электротока отдавать ионы – заряженные частицы. Именно на этом основан принцип гальваники. В нашем случае в качестве электролита будет использоваться хромовый ангидрид. Выделяемые частички, которые будут осаждаться на обрабатываемом изделии, образуя пленку – молекулы хрома.

Чтобы захромировать деталь в домашних условиях, ее необходимо погрузить в ванну с раствором и подсоединить к минусовому проводу. Плюсовой анод опускают в электролит. Под действием силы тока молекулы в электролите начнут двигаться.

Положительно заряженные к минусу (катоду), отрицательные – к плюсу. Причем часть молекул образуют пленку, а часть проникнет в верхний слой, в результате чего хром прочно закрепится на поверхности.

Этим гальваника существенно отличается от обычного окрашивания.

Подобным способом производится не только хромирование, но и никелирование, покрытие изделий медью, цинком. Принцип обработки в любом случае будет одинаков. Толщина напыления будет зависеть от силы тока, температуры нагрева, времени обработки, вида металла.

В домашних условиях реально провести и химическое хромирование. Специального оборудования тут не требуется. Образование металлической пленки на поверхности в этом случае происходит за счет химических реакций, реагентом в которых служит гипофосфит натрия. Но подобное покрытие менее прочно – его используют лишь в декоративных целях.

Требуемое оборудование

Гальваника (хромирование) в домашних условиях возможна при наличии следующего вида оборудования:

  • блока питания: на выходе он должен показывать 1А и оснащаться регулятором напряжения; для небольших объемов работ достаточно выпрямителя тока; сечение проводки зависит от размера обрабатываемой детали (минимум 6,25 мм);
  • проводов: плюсовой будет погружаться в электролит, минусовой, с держателем-«крокодильчиком», находиться на конце к обрабатываемой детали;
  • анодов из сплавов олова, свинца или сурьмы;
  • емкости подходящего размера из химически стойкого материала, не проводящего ток; идеальный вариант – пластиковая ванна; для хромирования небольшого размера деталей достаточно стеклянной банки;
  • деревянного ящика с теплоизоляцией из стекло- или минеральной ваты, в который будет помещаться емкость; использовать в качестве утеплителя можно также обычный песок;
  • герметичной крышки: изготовить ее можно из куска фанеры или деревянных досок;
  • тэна, мощность которого достаточна для обогрева жидкости в выбранной емкости до температуры 60-80°С;
  • контактного термометра или терморегулятора;
  • полой формы для заливки электролита с краном или кистью на конце; для ее изготовления используется пучок медной проволоки, закрепленный и обвязанный свинцовым проводом.

Подготовка электролита

В качестве него будет выступать хромовый ангидрид. Чтобы хромирование деталей в домашних условиях происходило без проблем, количество реактивов отмеряют до граммов. Для этих целей удобно использовать кухонные весы.

  1. Емкость до половины наполняют нагретой до 60°С дистиллированной водой. Можно заменить ее на кипяченую, хорошо отстоянную до выпадения осадка.
  2. Вводим электролит (на литр воды его понадобится 250 г). Размешиваем.
  3. Вновь льем воду, чтобы заполнить ванну полностью.
  4. Последний этап – добавление серной кислоты. Ее понадобится немного – на литр воды 2,5 г.
  5. Если количество воды в процессе химической реакции уменьшилось, допускается ее добавление.
  6. Пропускаем в течение 3,5 часов через раствор ток таким образом, чтобы на литр жидкости приходилось 6А. Она должна приобрести темно-коричневый цвет.
  7. Отключаем ток и даем раствору выстояться сутки. В помещении в это время должно быть темно и прохладно.

Подготовка поверхности

Этому немаловажному этапу стоит уделить особое внимание. Ведь получить качественное покрытие можно лишь на идеально очищенных и обезжиренных поверхностях. Поэтому, перед тем, как как хромировать металл, дерево или пластик в домашних условиях, их необходимо тщательно очистить.

На обрабатываемых деталях не должно быть пыли, грязи, малейших следы ржавчины. Старое покрытие и краску также следует полностью удалить.

После очистки неровные поверхности тщательно шлифуют. Никаких сколов и царапин оставаться не должно. Следующий этап – полировка наждачкой и специальными пастами.

Затем деталь, подлежащую хромированию, обезжиривают в нагретом почти до кипения (90°С) растворе. Изделия из цветных металлов можно обработать смесью мыла без косметических добавок и фосфорнокислого натрия. Сталь или чугун погружают в раствор из жидкого стекла, каустика, карбоната и фосфата натрия. Для удаления окисной пленки используют серную кислоту.

Хромирование поэтапно

Из-за высокой токсичности свободного хрома все работы необходимо проводить в нежилом помещении, оборудованном вентиляцией. Смывать отходы гальваники в канализацию строжайше запрещено. Для них следует подготовить специальную химически стойкую емкость из стекла или пластика.

  1. Анод погружается в ванну. Минусовой катод подсоединяется к трансформатору.
  2. Обрабатываемая деталь подвешивается на некотором расстоянии от стенок емкости. Она не должна их касаться.
  3. Подключается ток.
  4. Цвет покрытия будет зависеть не только от типа электролита, но и температуры его нагрева. Если она ниже 35°С, пленка будет матовой. Добиться блеска можно подъемом температуры до 35-55°С. Молочное хромирование получается при нагревании свыше 55°С.
  5. Время выдержки зависит от толщины будущего покрытия. Средняя продолжительность составляет 2-3 минуты.
  6. Хромирование пластика своими руками в домашних условиях мало чем отличается от гальваники других видов материалов. Деталь помещается в емкость с электролитом и подключается к минусовому проводу.
  7. Так как хром способен держаться не на всех видах металлов (лишь на латуни, никеле и меди), для покрытия стальных изделий требуется создание слоя-подложки.
  8. Начинают процесс с «толчка» тока. В первые 20-60 секунд его плотность должна быть в 2 раза выше рабочей. Это позволяет лучше обработать углубленные участки. Затем плотность тока устанавливают на рекомендуемую величину и обрабатывают деталь еще 1-1,5 минуты.
  9. В течение всего времени температура должна поддерживаться на одном уровне.
  10. Последний этап – двойная промывка водой. После первой производится нейтрализация электролита с помощью щелочи (обычной пищевой соды).
  11. Готовое изделие следует отполировать с помощью пасты.

Итак, хромирование деталей своими руками – процесс реальный. Конечно, получить износостойкое покрытие в домашних условиях будет проблематично – для этого потребуются токи до 100 А. Но тонкая прочная пленка из хрома вполне способна защитить детали и узлы от влаги и коррозии. Гальваника позволяет создавать и оригинальные предметы для украшения интерьера.

Источник: https://kraskaok.ru/hromiruem-detali-v-domashnih-usloviyah-tehnologiya-i-neobhodimoe-oborudovanie/

Хромирование в домашних условиях

Никелирование и хромирование

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

Вот такая практическая тема в июльском столе заказов, а озвучит нам ее dr_axon : Хромирование. Вот нравится, когда на машинах-мотоциклах много всяких таких блестючих штук. А можно все это делать в домашних условиях, или обязательно нужны мощности промышленных предприятий?

Электрохимический процесс покрытия деталей в гальванической ванне, заполненной, например, разбавленным сульфатным электролитом. В качестве емкости подойдет стеклянная банка, электролит следующего состава: СrO3 – 150 г/л, H2SO4 – 1,5 г/л. Готовить на дистиллированной воде. Воду нагревать до 70 °С и в 2/3 объема растворяют СrO3.

Затем доливают воду и перемешивают. Проводят анализ раствора на содержание в нем ионов SO4, в двуокиси хрома они присутствуют в виде примесей. После добавления необходимого количества H2SO4 электролит нужно проработать при t = 45-50 °С. Катодная плотность тока от 4 до 6 а/дм2.

Время 4-6 часов – вполне достаточно для накопления в растворе ионов Сr. Электролит меняет цвет от темно-красного до темно-коричневого. Катод – стальная пластинка. Анод – из свинца. Затем идет процесс отстаивания. К пробному хромированию приступают через сутки. Электролит нагревают до 50 °С и выдерживают при этой температуре 3 часа.

Затем завешивают пробную латунную деталь под током. Через час проверяют качество покрытия.

Кристаллики должны быть блестящими, а механические свойства таковы, что инструмент из режущей стали не оставляет следов.

Если покрытие мягкое, то нужно провести дополнительную проработку в течение 2-х часов, с пробным хромированием.

После хромирования детали подлежат обязательному кипячению в течение 1-1,5 часов в большом объеме воды. Затем 3 часа в сушильном шкафу при t = 130°С. Затем следует шлифование.

Аноды из сплава: Pb = 81-86%, Sn = 10-15%, Sb = 4% или чисто свинцовые. Во избежание окисления, аноды лучше опустить в подогретую воду и хранить до сборки приспособления. Если этого не было сделано, то с поверхности анодов нужно удалить корку, опустив их на 40 минут в электролит следующего состава: 100 г/л сегнетовой соли и 80 г/л NaON. Затем протереть тряпочкой.

Занятия модельной гальванотехникой начните с изготовления ванны. Прежде всего подберите кастрюлю на 10 л и трехлитровую стеклянную банку. Емкости меньшего размера лучше не применять — это может усложнить регулировку параметров процесса, да и при приведенных величинах объема ванны хватает лишь для хромирования 6—8 гильз цилиндров.

Склеив из 1—1,5 мм фанеры корпус, соберите ванну согласно приведенному рисунку и закройте все фанерным кольцом. Работа над ванной заканчивается вытачиванием крышки кастрюли и монтажом на ней ТЭНов и контактного градусника.Теперь — электрооборудование.

Для питания ванны можно использовать любой источник постоянного тока с подключенным на выходе электролитическим конденсатором 80 000 мкф X 25 В. Провода питания должны иметь сечение не меньше 2,5 мм2. Регулятором силы тока, заменяющим регулятор напряжения, может служить секционный реостат.

Он включается последовательно с гальванической ванной и состоит из параллельных, включаемых однополюсными рубильниками секций. Каждая последующая имеет сопротивление вдвое больше предыдущей. Число таких секций 7—8.

На передней панели блока питания установите две розетки на 15 А, одну — нормальной полярности, другую — обратной.

Это позволит быстро провести анодную обработку детали и перейти на хромирование простым переставлением вилки. Розетки с тремя выходами, чтобы не ошибиться в полярности (подключаются, конечно, только два гнезда).

Для поддержания постоянной температуры электролита ванна снабжается контактным градусником. Напрямую управлять работой ТЭНов он не может из-за больших токов, поэтому потребуется собрать несложное устройство, схема которого приведена на рисунках.

Электролитическая ванна:

1 —внутренний корпус (кастрюля объемом 10 л), 2 — корпус (фанера толщиной 1 — 1,5 мм), 3 — теплоизоляция (стеклоткань), 4 — теплоизолирующий слой (асбестовая крошка, песок, стекловата), 5 — трубчатый электронагреватель ТЭН, 6 — контактный градусник, 7 — трехлитровая стеклянная емкость (банка), 8-крышка (дельта-древесина).

Схема управляющего устройства.

Детали терморегулятора: транзисторы МП13 — МП16, МП39—МП42 (VТ1); 213—217 (VТ2) с любыми буквенными обозначениями; резисторы МЛТ-0,25, диод— Д226, Д202—Д205; реле —ТКЕ 52 ПОДГ или ОКН паспорт РФ4.530.810.

Наладка терморегулятора: если при закорачивании точек 1—2 реле не срабатывает, соединяют эмиттер и коллектор VII. Включение реле указывает на неисправность или малый коэффициент усиления VТ1.

В противном случае неисправен транзистор VТ2 или он имеет недостаточный коэффициент усиления.Собрав и наладив устройство ванны, можно приступать к приготовлению электролита.

Для этого необходимо:— налить в банку чуть больше половины подготовленной дистиллированной воды, подогретой до 50°,— засыпать хромовый ангидрид и размешать,— долить воду до расчетного объема,— влить серную кислоту,

— проработать электролит 3—4 ч из расчета 6—8 А г/л.

Последняя операция нужна для накопления небольшого количества ионов Сr3 (2—4 г/л), присутствие которых благоприятно сказывается на процессе осаждения хрома.

СОСТАВЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Хромовый ангидрид — 250 г/л или 150 г/л
Серная кислота — 2,5 г/л или 1,5 г/л

НЕ ЗАБЫВАЙТЕ О РЕЖИМАХ ХРОМИРОВАНИЯ!

Процесс хромирования в сильной степени зависит от температуры электролита и плотности тока. Оба фактора влияют на внешний вид и свойства покрытия, а также на выход хрома по току.

Необходимо помнить, что с повышением температуры выход по току снижается; с повышением плотности тока выход по току возрастает; при более низких температурах и постоянной плотности тока получаются серые покрытия, а при повышенных — молочные. Практическим путем найден оптимальный режим хромирования: плотность тока 50—60 А/дм2 при температуре электролита 52° — 55° ±1°.

Чтобы быть уверенным в работоспособности электролита, в приготовленной ванне можно покрыть несколько деталей, подобных по форме и размерам рабочим образцам. Подобрав режим и узнав выход по току простым замером размеров до и после хромирования, можно приступать к покрытию гильз.

По предложенной методике накладывают хром на стальные, бронзовые и латунные детали.

Подготовка их заключается в промывке поверхностей, подлежащих хромированию, бензином и затем мылом (с помощью зубной щетки) в горячей воде, зарядке в оправку и размещении в ванне. После погружения в электролит нужно подождать 3—5 с и затем включить рабочий ток. Задержка нужна для того, чтобы деталь прогрелась.

Одновременно происходит активирование поверхности деталей из латуни и меди, так как эти металлы хорошо травятся в электролите. Однако больше 5 с ждать не следует — в составе этих металлов есть цинк, присутствие которого в электролите недопустимо.

ХРОМИРУЕМ АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ

На процессах нанесения хрома на алюминиевые сплавы нужно остановиться особо. Выполнение таких покрытий всегда сопряжено с рядом трудностей. Прежде всего это необходимость предварительного нанесения промежуточного слоя.
Сплавы алюминия, содержащие большое количество кремния (до 30%, сплавы марок АК12, АЛ25, АЛ26, САС-1), можно хромировать следующим образом:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ХРОМОВОГО АНГИДРИДА
СгОа В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДЕЛЬНОГО ВЕСА РАСТВОРА

— промывка детали в бензине,— промывка в горячей воде со стиральным порошком или мылом,— обработка детали в растворе азотной и плавиковой кислот (отношение 5:1) в течение 15—20 с,— промывка в холодной воде,— установка детали на оправке и хромирование (загрузка в ванну подтоком!).Другое дело, если необходимо по¬крыть хромом сплав АК4-1.

Его удается отхромировать только с помощью промежуточного слоя. К таким методам относятся: цинкатная обработка; по подслою никеля; через соль никеля; через анодную обработку детали в растворе фосфорной кислоты.

Во всех случаях детали подготавливают следующим образом:— шлифование (и притирка);— очистка (удаление жировых отложений после шлифовки в бензинеили трихлорэтилене, затем в щелочном растворе),— промывка в проточной холодной и теплой (50—60°) воде,— травление (для удаления частиц, оставшихся на поверхности послешлифовки и притирки, а также для улучшения подготовки поверхностидетали к нанесению хрома).Для травления используется раст¬вор едкого натра (50 г/л), время обработки 10—30 с при температуре раствора 70—80°.Для травления сплавов алюминия, содержащих кремний и марганец, лучше использовать такой раствор, в весовых частях:азотная кислота (плотность 1,4)—3,плавиковая кислота (50%) — 1.

Время обработки деталей 30—60 с при температуре раствора 25—28°. После травления, если это гильза цилиндра, ее надо немедленно промыть в проточной воде и на 2—3 с опустить в раствор азотной кислоты (50%) с последующей промывкой водой.

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ

Цинкование

Алюминиевые изделия при комнатной температуре опускают на 2 мин в раствор (едкий натр 400 г/л, сернокислый цинк 120 г/л, соль Рошеля 5—10 г/л. Или: едкий натр 500 г/л, окись цинка 120—140 г/л) при постоянном его перемешивании.

Покрытие, достаточно равномерное и имеет серый (иногда голубой) цвет.
Если цинковое покрытие легло неравномерно, деталь опускают в стравливающий 50-процентный раствор азотной кислоты на 1—5 с и после промывки повторяют цинкование.

Для магнийсодержащих сплавов алюминия двойное цинкование обязательно. Нанеся второй слой цинка, деталь промывают, заряжают в оправку и под током (без подачи напряжения цинк успевает частично раствориться в электролите, загрязняя его) устанавливают в ванне.

Предварительно оправка с деталью погружается в стакан с водой, нагретой до температуры 60°. Процесс хромирования обычный.

Никелирование (химическое)Если цинк не ложится на алюминий (наиболее часто это происходит на сплаве АК4-1), можно попытаться нанести хром через никель. Порядок работы таков:— притирка поверхности,— обезжиривание,— травление 5—10 с в раствореазотной и плавиковой кислот, смешанных в соотношении 3:1,— никелирование.

Последняя операция—в растворе следующего состава: сернокислый никель 30 г/л, гипофосфит натрия 10—12 г/л, уксуснокислый натрий 10—12 г/л, гликоколь — 30 г/л. Составляется он сначала без гипофосфита, который вводится перед никелированием (с гипофосфитом раствор долго не хранится). Температура раствора при никелировании 96—98°.

Можно использовать раствор и без гликоколя, тогда температура должна быть снижена до 90°. За 30 мин на деталь осаждается слой никеля толщиной от 0,1 до 0,05 мм. Посуда для работ — только стеклянная или фарфоровая, так как никель осаждается на все металлы восьмой группы периодической таблицы. Хорошо поддаются никелированию латунь, бронза и другие медные сплавы.

После осаждения никеля проводится термообработка для улучшения сцепления с основным металлом (200—250°, выдержка 1—1,5 ч). Затем деталь монтируется на оправке для хромирования и опускается на 15— 40 с в раствор 15% серной кислоты, где обрабатывается обратным током из расчета 0,5—1,5 А/дм2. Происходит активирование никеля, удаляется окисная пленка, и покрытие приобретает серый цвет.

Кислота должна применяться только химически чистая (в самом крайнем случае аккумуляторная). Иначе никель приобретает черный цвет, и хром на такую поверхность никогда не ляжет.После этого оправку с деталью загружают в ванну хромирования. Вначале дают ток в два раза больший, затем в течение 10—12 мин его уменьшают до рабочего.

Дефекты химического никелирования:— никелирование не происходит:т деталь не прогрелась, следует подождать некоторое время,— пятна на поверхности (характерно для АК4-1): плохая термообработка детали, нужно ее термообработать при 200—250° в течение 1,5—2 ч.Удаление никеля с алюминиевых сплавов можно производить в растворе азотной кислоты.

Иногда в процессе никелирования происходит саморазряд — выпадение порошкообразного никеля. В этом случае раствор выливают, а посуду обрабатывают раствором азотной кислоты для удаления с ее поверхности никеля, который будет мешать осаждению на детали.Хотелось бы отметить, что никель-фосфор сам по себе обладает весьма интересными свойствами, не присущими хромовым покрытиям.

Это равномерность слоя на поверхности деталей (после осаждения доводки не требуется); высокая твердость после термообработки (режим 400° в течение часа дает твердость покрытия НУ 850—950 и больше); низкий коэффициент трения по сравнению с хромом; очень незначительное расширение; высокий предел прочности при растяжении.

Никель-фосфор без дальнейшего нанесения хрома может использоваться не только как промежуточное покрытие на гильзах, но и как рабочее, снижающее трение и износ, для золотников и поршневых пальцев. После двух лет активной эксплуатации двигателя с деталями подобной отделки на них отсутствовала явная выработка, характерная для стальных каленых поверхностей.

Нанесение хрома через соль никеляВесь процесс сводится к следующему:— травление в растворе едкого натра (50 г/л, т=80°, 20 с),— промывка в проточной воде,— нанесение 1-го промежуточного слоя (хлористый никель, 1 мин),— стравливание промежуточного слоя в растворе азотной кислоты (раствор кислоты 50%, 1 мин),— нанесение 2-го промежуточного слоя (хлористый никель, 1 мин),— промывка водой,— травление (азотная кислота 50%, 15 с),— промывка в проточной воде,

— загрузка в ванну хромирования под током.

Нанесение хрома через анодную обработкуВместо промежуточных слоев можно выполнять анодную обработку в растворе 300—350 г/л фосфорной кислоты при температуре 26—30°, напряжении на зажимах 5—10 В и плотности тока 1,3 а/дм2. Ванну сле¬дует охлаждать. Для сплавов, содержащих медь и кремний, применяют раствор 1 50—200 г/л фосфорной кислоты.

Режим — 35°, время обработки 5—15 мин.

После анодной обработки следует провести кратковременную катодную обработку в щелочной ванне, которая частично снимает оксидный слой.

Как показали исследования, в процессе анодной обработки алюминиевых сплавов в фосфорной кислоте на деталях образуется шероховатая поверхность, которая способствует прочному сцеплению наносимого впоследствии покрытия.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, ОПРАВКИ

Хромирование гильзы

Для выполнения работ с гильзой цилиндра изготавливается оправка. Ее устройство понятно из приведенного рисунка, остановимся лишь на отдельных деталях.Анод — стальная шпилька; с одного ее конца на длине 50—60 мм наплавляется свинец с сурьмой (7—8%). Свинец протачивается по наружному диаметру до 6 мм (для гильз рабо¬чим 0 15 мм).

С другой стороны шпильки нарезается резьба для фиксации провода.

Катодом служит кольцо с внутренним диаметром, на 0,5 мм превышающим внутренний размер гильзы. В него вчеканивается отрезок изолированного провода. Медные и латунные проводники лучше не использовать — электролит растворяет их, и контакт может быть нарушен.

Перед монтажом оправки в ванне полезно проверить надежность контактов тестером.

Оправка для хромирования гильзы цилиндра:
1 — крышка (винипласт), 2 — верх¬няя часть оправки (фторопласт), 3 — нижняя часть оправки (фторо¬пласт), 4 — анод (сталь), 5 — катод, 6 — сквозное окно для прохода электролита, 7 — покрываемая гильза, 8 — насадка-изолятор.

Оправка для хромирования вала и поршневого пальца:
1 — анод, 2 — катод, 3 — коленвал, 4 — конусная оправка, 5 — поршневой палец.

Хромирование стальных деталей(коленвал, палец кривошипа, палец поршня, обоймы подшипников)Хромирование стальных деталей ведется по следующей технологии:— удаление жировых пятен с помощью бензина,— промывка в горячей воде с мылом,— обработка детали обратным током в течение 2—3 мин,— переключение в режим хромирования с током, в 2—2,5 раза большим расчетного, и постепенное снижение тока в течение 10—15 мин.Расчетный ток определяется пе¬ремножением площади хромируемой поверхности на ток процесса. Для стали последняя величина — 50 А/дм 2. При хромировании, например, посадочного места под коренной подшипник на коленвале двигателя КМД-2,5 расчетный ток будет равен 0,03 дм2Х50 А/дм 2= 1,5 А.Для хромирования пальца кривошипа понадобится новая оправка. Как и при обработке коленвала, все открытые участки поверхности закрываются клеем «АГО». Анод вытачивается из стали с последующей заливкой свинцом и расточкой отверстия под палец. Применение стальной детали объясняется необходимостью обеспечить надежный контакт — в свинце резьбовые соединения ненадежные. Расчеты токов аналогичны. Работа проводится в оправке вала с помощью специальной насадки.

Практически ничем не отличается хромирование подшипников. Единственное — для предохранения внутренней части детали ее заполняют солидолом или другой консистентной смазкой, которая после нанесения покрытия вымывается бензином.

Оправка для хромирования внешней обоймы шарикоподшипника:1 — корпус оправки подшипника,2 — шарикоподшипник, 3 — фигурная гайка, 4 — анод (свинец), 5 —центральная часть оправки для хромирования, 6 — катод (сталь), 7 —

крышка, 8 — сквозное окно для прохода электролита.

ДЕФЕКТЫ ХРОМИРОВАНИЯ И ИХ ПРИЧИНЫ

1. Хром не оседает на изделие:— плохой контакт у анода или катода,— мало сечение проводников,— на поверхности анода образовалась толстая пленка окислов (удаляется в растворе соляной кислоты),— мала плотность тока,— высока температура электролита,— мало расстояние между электродами,— избыток серной кислоты.2.

Покрытие отслаивается:— плохое обезжиривание поверхности,— нарушалась подача тока,— колебание температуры или плотности тока.3.

На поверхности хрома — кратеры, отверстия:— на поверхности детали задерживается водород — изменить подвеску так, чтобы газ свободно удалялся,— на поверхности основного металла имеется графит,— поверхность основного металла окислена, пориста.4. На выступающих частях утолщенное покрытие:— повышенная плотность тока.5.

Покрытие жесткое, отслаивается:— мала плотность тока, повышена температура электролита,— в процессе хромирования изменялась температура электролита,— в процессе шлифования изделие перегрелось.6. Хром не оседает вокруг отверстий детали:— большое выделение водорода — закрыть отверстия пробками изэбонита,— избыток серной кислоты.7.

На покрытии коричневые пятна:— нехватка серной кислоты,— избыток трехвалентного хроме(более 10 г/л) — выдержать ванну под током без деталей, увеличивповерхность анодов и уменьшив — катодов.8. Мягкое «молочное» покрытие:— высока температура электролита,— мала плотность тока.9.

Покрытие матовое, неровное, трудно притирается:— нехватка хромового ангидрида,— велика плотность тока,— нехватка серной кислоты,— избыток трехвалентного хрома.10. Покрытие пятнистое и матовое:— в процессе хромирования прерывалась подача тока,— изделие перед загрузкой было холодное.11. В одних местах покрытие блестящее, в других матовое:— велика плотность тока,— низка температура электролита,— неодинакова плотность тока на выступающих и углубленных частях

детали.

Оправка для хромирования пальца кривошипа:
1 — коленвал (он же катод), 2 — сквозное окно для прохода электролита, 3 — анод, 4 — винт крепления крышки, 5 — детали оправки (фто¬ропласт).

Концентрация хромового ангидрида в электролите контролируется с помощью ареометра. Концентрацию же серной кислоты удается определять лишь, к сожалению, косвенно, по качеству покрытия.В процессе хромирования идет испарение электролита. В этих случаях доливают воду до нужного уровня.

Делается это без установки деталей — возможно изменение температуры электролита.

После хромирования все изделия подвергают термообработке в течение 2—3 ч для удаления водорода, при температуре 150—170°. Все работы ведутся под вытяжным приспо¬соблением, в резиновых перчатках и в очках.

Есть один способ хромирования в домашних условиях, который не требует специальной ванны, очень компактен и позволяет контролировать качество поверхности уже в процессе хромирования. Речь идет о так называемой «гальванической кисти».

Для ее изготовления понадобится щетина от обычной художественной или малярной кисти, пучок которой в диаметре будет составлять 2-2,5 см. Щетину плотно обматываем свинцовым проводом (сгодится и луженый медный) оставляя немного места для вставки в корпус. Корпус кисти изготовляется из оргстекла или аналогичного материала.

Это пустотелый цилиндр или усеченный конус, с одного торца которого вставляется щетина, а на другом крепится диод Д303-Д305. Кроме того в корпусе есть отверстие, в которое заливается электролит.

Кроме этого нам нужен трансформатор на 12 вольт с током 0,8-1 А – пойдет китайский блок питания для мелких приемников. Плюс с трансформатора идет на анод диода, катод диода соединяется с обмоткой щетины. Минус – на зажим-крокодильчик, который будет крепиться на хромируемую деталь. (Кстати, в случае, если трансформатор заменить аккумулятором, то диод не нужен).

Перед хромированием детали обязательно нужно очистить и обезжирить. От качественности проведенной очистки полностью зависит качество покрытия.

Итак, краску снимаем шкуркой, удаляем грязь, жир и ржавчину сначала механически, потом обезжириваем в растворе едкого натра (100-150 г), кальцинированной соды (40-50 г), канцелярского клея («жидкое стекло», силикатный клей – 3-5 г) на 1 литр воды.

Обезжиривающий раствор нагревают до 80-100 градусов и, в зависимости от степени загрязненности, держим деталь от четверти часа до одного часа. Чем ровнее и чище поверхность, тем прочнее сцепка с покрытием.

Закрепив крокодильчик на детали, залив в кисть электролит, начинаем равномерно перемещать кисть по поверхности детали. Имейте в виду, что покрытие достаточной толщины получится, если пройтись по одному и тому же месту раз 20-25. Следите при этом за степенью расхода электролита и доливайте по мере расходования.

По окончании работ промойте деталь под проточной водой, отполируйте влажной тряпкой и снова промойте под водой. Просушите.

Вот рецепты электролитов в зависимости от задач (все в граммах!):

Электролит для меднения:Медный купорос (сернокислая медь) 200Серная кислота 50

Этиловый спирт или фенол 1-2

Электролит для никелирования:

Сернокислый никель 70Сернокислый натрий 40Борная кислота 20

Хлористый натрий 5

Электролит для хромирования:Хромовый ангидрид 250

Серная кислота (уд. в. 1,84) 2,5

Электролит для цинкования:Сернокислый цинк 300Сернокислый натрий 70Алюминиевые квасцы 30

Борная кислота 20

Электролит для серебрения:Хлористое серебро свежеосажденное 3—15Железосинеродистый калий 6—30

Сода кальцинированная 20—25

Электролит для золочения:Хлорное золото 2,65Железосинеродистый калий 45—50

Сода кальцинированная 20—25

Приготовляется электролит так: в 200-300 мл дистиллированной воды растворяем первое по рецепту вещество, потом второе, третье… и доливаем раствор до 1 литра (все той же дист. водой).

Храните электролиты в хорошо укупоренных бутылках с притертыми пробками. Да, и учтите, что иногда нужен промежуточный слой – например, чтобы никелировать сталь, нужно сначала покрыть ее тонким слоем меди.

То же относится к бронзе.

ВОТ ТУТ еще много составов растворов кому нужно практически

Напомню вам еще информацию про технологии, вот например вспомните про Гидроразрыв Америки или Как напечатать себе печень. Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия – http://infoglaz.ru/?p=29683

Источник: https://masterok.livejournal.com/1132712.html

Никелирование или хромирование что лучше? – Металлы, оборудование, инструкции

Никелирование и хромирование

1. НИКЕЛИРОВАНИЕ 2

2. ХРОМИРОВАНИЕ 6

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 10

1. НИКЕЛИРОВАНИЕ

Никелированные покрытия обладают рядом ценных свойств: они хорошо полируются, приобретая красивый долго сохраняющейся зеркальный блеск, отличаются стойкостью и хорошо предохраняют металл от коррозии.

Цвет никелевых покрытий серебристо-белый с желтоватым оттенком; они легко полируются, но со временем тускнеют. Покрытия характеризуются мелкокристаллической структурой, хорошим сцеплением со стальной и медной основой и способностью пассивироваться на воздухе.

Никелирование широко применяют в качестве декоративного покрытия деталей светильников, предназначенных для освещения общественных и жилых помещений.

Для покрытия стальных изделий никелирование часто производят по промежуточному подслою из меди. Иногда применяют трехслойное покрытие никель-медь-никель.

В отдельных случаях на слой никеля наносят тонкий слой хрома, при этом образуется покрытие никель-хром. На детали из меди и сплавов на ее основе никель наносят без промежуточного подслоя.

Суммарная толщина двух и трехслойных покрытий регламентирована нормалями машиностроения, обычно она составляет 25–30 мкм.

На деталях, предназначенных для работы в условиях влажного тропического климата, толщина покрытия должна составлять не менее 45 мкм. При этом регламентируемая толщина слоя никеля не менее 12–25 мкм.

Для получения блестящих покрытий никелированные детали полируют. В последнее время широко применяют блестящее никелирование, при котором исключается трудоемкая операция механического полирования.

Блестящее никелирование достигается при введении в электролит блескообразователей.

Однако декоративные качества поверхностей, полированных механическим путем, выше, чем поверхностей, полученных способом блестящего никелирования.

Осаждение никеля происходит при значительной катодной поляризации, которая зависит от температуры электролита, его концентрации, состава и некоторых других факторов.

Электролиты для никелирования относительно просты по своему составу. В настоящее время применяют сульфатные, борфтористоводородные и сульфамитные электролиты.

На светотехнических заводах используют исключительно сульфатные электролиты, которые позволяют работать с высокими плотностями тока и получать при этом покрытия высокого качества.

В состав этих электролитов входят соли, содержащие никель, буферные соединения, стабилизаторы и соли, способствующие растворению анодов.

Достоинствами этих электролитов являются недефицитность компонентов, высокая устойчивость и невысокая агрессивности. Электролиты допускают в своем составе высокую концентрацию соли никеля, что позволяет увеличивать катодную плотность тока и, следовательно, повышать производительность процесса.

Сульфатные электролиты обладают высокой электропроводностью и хорошей рассеивающей способностью.

Широкое применение получил электролит следующего состава, г/л:

NiSO4·7H2O 240–250

NaCl* 22,5

H3BO3 30

*Или NiCl2·6H2O – 45 г/л.

Никелирование проводят при температуре 60°C, pH=5,6÷6,2 и катодной плотности тока 3–4 A/дм2.

В зависимости от состава ванны и режима ее работы можно получить покрытия, обладающие различной степенью блескости. Для этих целей разработано несколько электролитов, составы которых приведены ниже, г/л:

для матового покрытия:

NiSO4·7H2O 180–200

Na2SO4·10H2O 80–100

H3BO3 30–35

NaCl 5–7

Никелируют при температуре 25–30°C, на катодной плотности тока 0,5–1,0 A/дм2 и pH=5,0÷5,5;

для полублестящего покрытия:

Сернокислый никель NiSO4·7H2O 200–300

Кислота борная H3BO3 30

2,6–2,7-Дисульфонафталиновая кислота 5

Фтористый натрий NaF 5

Хлористый натрий NaCl 7–10

Никелирование ведут при температуре 20–35°C, катодной плотности тока 1–2 A/дм2 и pH=5,5÷5,8;

для блестящего покрытия:

Никель сернокислый (гидрат) 260–300

Никель хлористый (гидрат) 40–60

Борная кислота 30–35

Сахарин 0,8–1,5

1,4–бутиндиол (в пересчете на 100%) 0,12–0,15

Фталимид 0,08–0,1

Особенностью никелирования является узкий диапазон кислотности электролита, плотности тока и температуры.

Для поддержания состава электролита в требуемых пределах в него вводят буферные соединения, в качестве которых чаще всего используют борную кислоту или смесь борной кислоты с фтористым натрием. В некоторых электролитах в качестве буферных соединений используют лимонную, винную, уксусную кислоту или их щелочные соли.

Особенностью никелевых покрытий является их пористость. В отдельных случаях на поверхности могут появляться точечные пятна, так называемый «питтинг».

Для предотвращения питтинга применяют интенсивное воздушное перемешивание ванн и встряхивание подвесок с укрепленными на них деталями. Уменьшению питтинга способствует введение в электролит понизителей поверхностного натяжения или смачивающих веществ, в качестве которых применяют лаурилсульфат натрия, алкилсульфат натрия и другие сульфаты.

Отечественная промышленность выпускает хорошее антипиттинговое моющее средство «Прогресс», которое добавляют в ванну в количестве 0,5 мг/л.

Никелирование очень чувствительно к посторонним примесям, которые попадают в раствор с поверхности деталей или за счет анодного растворения. При никелировании стальных де-

талей раствор засоряется примесями железа, а при покрытии сплавов на основе меди – ее примесями. Удаление примесей осуществляют путем подщелачивания раствора карбонатом или гидроокисью никеля.

Органические загрязняющие вещества, способствующие питтингу, удаляют при кипячении раствора. Иногда применяют тонирование никелированных деталей. При этом получают цветные поверхности, обладающие металлическим блеском.

Тонирование осуществляют химическим или электрохимическим способом. Сущность его заключается в образовании на поверхности никелиевого покрытия тонкой пленки, в которой происходит интерференция света. Такие пленки получают путем нанесения на никелированные поверхности органических покрытий толщиной несколько микрометров, для чего детали обрабатывают в специальных растворах.

Хорошими декоративными качествами обладают черные никелевые покрытия. Эти покрытия получают в электролитах, в которые дополнительно к сульфатам никеля добавляют сульфаты цинка.

Состав электролита для черного никелирования следующий, г/л:

Сульфат никеля 40–50

Сульфат цинка 20–30

Роданистый калий 25–32

Сернокислый аммоний 12–15

Никелирование ведут при температуре 18–35°C, катодной плотности тока 0,1 A/дм2 и pH=5,0÷5,5.

Vse-referaty
Добавить комментарий