Хромування в домашніх умовах своїми руками: технологія процесу

Хромування в домашніх умовах своїми руками: технологія процесу

В даний час проблеми хромування в домашніх умовах стоять досить гостро. Причиною тому є досить високий цінник на подібні послуги з боку спеціалізованих майстерень. Хромування деталей і вузлів механізмів не тільки надає їм досить ефектний і привабливий зовнішній вигляд, але і покращує ряд техніко-експлуатаційних показників. Так, шар хрому, нанесений тим чи іншим методом, запобігає корозії сталі, а значить, продовжує термін корисної експлуатації виробу. За запевненням металознавців, хромування також збільшує показники фрикційної зносостійкості, і навіть підвищує втому міцність конструкції з металу.

Загальні положення

Технологія процесу досить проста, її елементарно можна відтворити в домашніх умовах. Хромування - нанесення поверхневого або дифузійного шару на виріб зі сталі або пластику.

Нанести шар можна кількома принципово різними методами:

  • гальванічна ванна;
  • гальванічний пензель;
  • газопламілене напилення;
  • іонно-плазмові технології.

Останні два методи є дуже енергоємними і вимагають дорогого обладнання. Не підходять для обробки деталей в домашніх умовах. Хромування, отримане з використанням газопламанного напилення, набагато більш якісне. Але найкращий результат дає іонно-плазмова обробка в тліючому розряді вакуумної камери, так як в цьому випадку атоми проникають вглиб виробу, і шар має дуже хороші адгезійні властивості.

Переваги та недоліки гальванічного пензля

Основною перевагою так званої гальванічної кисті є відсутність обмежень за габаритними розмірами оброблюваного виробу. Можливості ж гальванічної обробки обмежені розмірами найбільш ванної. Хромування в домашніх умовах великих і важких виробів важко реалізувати на практиці: буде потрібно великий бак, кран-балка для підйому важких виробів, великий обсяг розчину тощо.

Нанести шар якісно і рівно, щоб поверхня була однорідною і блискучою, зможе далеко не кожен обиватель. З таким завданням під силу впоратися лише професіоналам, які займаються подібними роботами давно і на постійній основі. Це є основним недоліком даного методу.

Для хромування деталей у домашніх умовах найбільш часто облаштовують найпростішу гальванічну ванну.

Правила та вимоги техніки безпеки при проведенні гальванічних робіт

Забороняється експлуатувати установку в приміщенні, в якому проживають люди. Ідеальне місце для організації виробництва - гараж або сарай на вулиці.

Влітку, коли на вулиці тепло, можна облаштувати міні-ділянку гальванічної обробки прямо на вулиці під дахом веранди. В умовах міста в багатоповерхівках для хромування в домашніх умовах допустимо використовувати площу балкона. При цьому рама, якщо вона є, повинна бути відкрита нарозпашку, а двері і вікна в квартиру повинні бути закриті.

В обов 'язковому порядку з метою не допустити ураження електричним струмом і уникнути шкідливого впливу хімічно активних елементів необхідно працювати в промислових прогумованих рукавичках для електриків. Щоб мінімізувати шкідливий вплив отруйних випарів, необхідно надіти промисловий протигаз або респіратор. Для захисту від бризок використовуються окуляри і фартук із щільної прогумованої тканини.

Необхідний інструмент та комплектуючі вироби

Для реалізації гальванічного хромування в домашніх умовах знадобиться купити або знайти такі елементи для складання установки:

  • скляний бак (у побутових умовах ідеальним замінником є звичайна банку для закаток обсягом три літри);
  • ванна з неметалевого матеріалу (добре підійде для цих цілей пластмасовий тазик);
  • теплоізоляційні матеріали;
  • нагрівач (зазвичай використовується спіраль кип 'ятильника);
  • анод (для виготовлення цього елементу ідеально підходить сплав свинцю з сурьмою з масовою часткою першого 93%, матеріал досить дефіцитний, тому при хімічному хромуванні в домашніх умовах найбільш часто застосовується свинець технічної чистоти);
  • катод являє собою своєрідну клему, яка замикається на оброблювану заготовку);
  • ртутний лабораторний термометр;
  • оснастка, яка дозволяє підвісити деталь у ванній;
  • кришка для ванної (добре підходить матеріал деревини і фанера);
  • перетворювач змінного струму в постійній з можливістю регулювання опору; для забезпечення протікання фізико-хімічних процесів по всьому обсягу банки, мінімальна сила струму повинна становити 18 ампер.

За бажання та відповідної кваліфікації можна реалізувати контрольований процес хромування в домашніх умовах. Технологія передбачає протікання гальванічних процесів при певній температурі (залежно від площі поверхні виробу, обсягу рідини тощо) з метою отримання максимального корисного ефекту та якості шару.

Вище представлена найпростіша схема установки. Цифри на ній означають: 1 - скляну ємність (банку), 2 - анод (або аноди), 3 - хромовану деталь (катод), 4 - розчин електроліту.

Для контролю температури знадобиться найпростіша термопара і потенціометр. Подібне обладнання можна без зусиль знайти на блошиних ринках.

Чи потрібно проводити очищення поверхні виробів?

Результат процесу залежить від безлічі факторів. Але найбільший вплив має, безумовно, якість і чистота поверхні, на яку буде наноситися шар хрому. Щоб раціонально використовувати час, всі роботи з підготовки деталей рекомендується проводити під час підготовки та нагріву електроліту. Підігрів електроліту до робочої температури займає не більше трьох годин.

Тому можна сказати, що очищення поверхні виробів - це дуже важливий етап технологічного процесу. І якщо знехтувати ним, то якість хромованого шару буде дуже поганою, і незабаром таке покриття почне здуватися і злазити.

Як правильно очищати поверхню

Найкращий спосіб зробити очищення поверхні від жирових плям і бруду - занурити їх в ультразвукову ванну. У виробничих умовах так і чинять. Це дуже ефективний метод. Зараз можна порівняно недорого придбати маленьку ванну. Але подібні витрати виправдають себе лише в тому випадку, якщо планується регулярно і часто ставити режими хромування.

Зазвичай же люди очищають деталі вручну. Так, такий метод менш продуктивний, і якість очищення часом теж не така хороша, але все ж це хороша альтернатива придбанню ванної ультразвукової очистки.

Вважається, що найкраще хромувати поверхні з невеликою шорсткістю. Так забезпечується хороша і надійна адгезійна взаємодія матеріалів. Тому рекомендується пройтися по деталі наждачним дрібнозернистим папером.

Моєчна операція

При промиванні виробу насамперед необхідно сповснути його у воді (бажано проточній). Це усуне грубі сторонні частинки. Наступним етапом потрібно знежирити деталь. Спирт і ацетон при висиханні залишають незначні потіки. Тому рекомендується приготувати спеціальний розчин: на один літр води додати 150 грамів їдкого натру, 50 грамів соди (кальцинованої) і 5 грамів силікатного клею.

Приготований розчин підігрівається до температури не менше 90 градусів за Цельсієм, і в нього на 20 хвилин поміщаються деталі. Після вилучення з ємності з чистячим розчином вироби витягуються і просушуються, потім можна проводити подальші технологічні операції.

Приготування електроліту

Підготувати розчин електроліту можна без проблем і в домашніх умовах. Хромування протікає в розчині сірчаної кислоти і хромового ангідриту у воді. Такий розчин носить назву електроліту. Концентрація сірчаної кислоти - приблизно 3 грами на літр води, хромового ангідриду - близько 300 грамів.

До чистоти води також пред 'являються особливі вимоги. Звичайна водопровідна вода тут непридатна: через велику концентрацію домішок процес буде протікати непередбачувано, а результат буде дуже поганої якості. Таким чином, для приготування розчину потрібно купити дистильовану воду в достатній кількості.

Перед додаванням компонентом розчину воду необхідно підігріти до 60 градусів за Цельсієм. Це дає гарантію повного розчинення всіх компонентів і отримання якісного електроліту для хромування в домашніх умовах. Гальваника - це та галузь науки і техніки, яка вимагає граничної уваги і точності від виконавця і керівника робіт. Хромовий ангідрид - дуже токсична і небезпечна сполука. Тому з ним можна працювати тільки в добре провітрюваних місцях. Найкраще використовувати шафу для хімічних реактивів з потужною витяжкою. Якщо серйозно підійти до справи, то таку шафу можна і потрібно змайструвати своїми руками. Хромування в домашніх умовах має виконуватися в суворій відповідності з усіма вимогами і правилами безпеки.

Підготовка електроліту до роботи

Перед зануренням в електроліт вироби, необхідно пропустити струм через розчин "вхолосту". У тому випадку, якщо всі параметри системи були прораховані правильно, і струм підібраний потрібної величини, розчин повинен придбати темно-коричневий відтінок. Загальна рекомендація така: щоб забезпечити протікання процесу по всьому обсягу електроліту, необхідний струм величиною шість з половиною ампер на один літр рідини. Струм пропускається протягом 4 годин.

Після того як рідина потемніла, їй необхідно відстоятися. Тому протягом як мінімум однієї доби ванну не можна чіпати.

Гальванічне хромування

Попередньо необхідно повідомити температуру робочому середовищі (електроліту) 53 градуси за Цельсієм. Це забезпечить найбільш вигідні умови для протікання всіх процесів.

Потім необхідно підвісити вироби на опору так, щоб він повністю занурювався в електроліт. Необхідно почекати деякий час (хвилин 5-10) для того, щоб температура між електролітом і виробом зрівнялася.

Не рекомендується відразу проводити режим на реальній деталі. Спершу потрібно випробувати технологію на якомусь дослідному зразку. Навіть якщо він і буде зіпсований - не шкода.

Як тільки виявлені закономірності утворення шару і його залежності від часу подачі напруга, складу електроліту і т. д., можна приступати до масового виготовлення виробів.

Особливості хромування пластику своїми руками в домашніх умовах

Використовувати гальванічну ванну при нанесенні покриттів на вироби з пластику не є можливим з огляду на те, що пластмаса є діелектриком (за винятком спеціальних матеріалів, розроблених для специфічних завдань) і не проводить струм, а значить, не може виступати в ролі катода в електричній схемі.

Тому вироби з пластмас покривають декоративним шаром хрому за зовсім іншою технологією: спочатку на виріб наносяться два-три шари захисного допоміжного покриття, а вже потім шар хрому. І незважаючи на невелику товщину такого шару, він служить непогано і цілком справляється з завданнями, які були на нього покладені.

Підготовка виробів з пластику до хромування

Так само як і вироби зі сталей і металевих сплавів, пластмасові елементи конструкції також повинні пройти перед хромуванням добре вимиватися і знежирюватися. Не зайвою буде й обробка всіх поверхонь дрібнозернистим наждачним папером. Такий комплекс операцій забезпечить надійний контакт між пластиком і наносимими шарами металів.

Обробка в розчині сірчаної кислоти

Обов 'язковим етапом підготовки до металізації виробів з пластмас є операція травлення. Суть цієї операції полягає в наступному. Готується спеціальний розчин (60 грам хромового ангідриду, 150 грам ортофосфорної кислоти (перетворювач іржі), 560 грам сірчаної кислоти на один літр дистильованої води). Вироби занурюються в розчин на певний час. Який час знадобиться конкретно - сказати складно. Воно визначається досвідченим шляхом і залежить від безлічі факторів. Таким чином, хромування пластику в домашніх умовах не відрізняється повторюваністю і сталістю, і кожен новий режим може проходити зі своїми особливостями. Важливий момент: до занурення у ванну пластмасових виробів температура середовища повинна сягати не менш ніж 50 градусів за Цельсієм.

Лише після проведення всіх зазначених операцій можна приступати до нанесення металевого покриття.