Оборудование для хромирования

Химическая металлизация

Химическая металлизация — образование тонкой пленки металла на обрабатываемой поверхности под действием различных химических реактивов. Данным методом можно получить покрытие цинком (цинкование), хромом (хромирование), алюминием (алитирование) и другие. При помощи этой технологии возможно получение ровного слоя металла на материалах с различными видами поверхности: гладкими — стекло, фарфор, полированный камень, или пористыми: дерево, пластик, гипс.

Рабочее место и оборудование

В результате химической реакции выделяется газ, негативно влияющий на слизистые оболочки дыхательных путей, поэтому процесс необходимо проводить в помещении с принудительной вентиляцией или на открытом пространстве.

Из оборудования понадобится:

• эмалированная ванна;
• мерные стаканы емкостью 1 л и 250 мл;
• 3 бутылки по 100 мл;
• одноразовые шприцы на 5, 20, 50 мл3;
• одноразовые стаканы по 50 мл;
• кухонные электронные весы.

Не забудьте обзавестись резиновыми перчатками, респиратором, губками, комплектом спецодежды, так как при работе с концентрированной соляной кислотой требуется осторожность, иначе ожоги неизбежны

Реактивы

В зависимости от материала обрабатываемого изделия и вида покрытия приобретаются реактивы. Для химической металлизации серебром понадобятся реактивы:

• соляная кислота;
• азотнокислое серебро;
• двухлористое олово;
• гидроксид натрия;
• аммиак;
• глюкоза;
• формалин;
• дистиллированная вода.

Приготовление растворов для:

• активации поверхности — двухлористое олово, соляная кислота, дистиллированная вода;
• восстановления — глюкоза, формалин, дистиллированная вода;
• серебрения — азотнокислое серебро, гидроксид натрия, аммиак, дистиллированная вода.

Подготовка поверхности

поверхность готовят в несколько этапов. Пористые и окрашенные изделия ошкуриваются, снимается старый окрасочный слой, поверхность очищается от пыли, промывается и обезжиривается. Обезжирить можно уайт-спиритом, ацетоном или раствором гидроксида натрия в воде t= +40…+60°С. Поверхности протираются губкой с составом для обезжиривания, затем другой губкой промываются дистиллированной водой. Подготовленная поверхность должна полностью смачиваться водой, без сухих пятен — в этих местах дефекты будут неизбежны.

Покрытие изделия активирующим составом

Обрабатываемый предмет равномерно по всей поверхности поливают двухлористым оловом в течение 1 минуты, затем 3 минуты промывают дистиллированной водой.

Металлизация

Для получения равномерной металлической пленки на изделие одновременно и в равном объеме напыляется раствор восстановителя и серебрения. Так как полученная зеркальная пленка очень тонка и не прочна, ее можно упрочнить защитным лаком — прозрачным или тонированным.

Описанный метод напоминает процесс окраски. Существует другой, более сложный способ выполнения работ — электрохимическая металлизация.

Краткое описание процесса

И хоть стандарты современной жизни диктуют свои правила, люди по-прежнему с особым интересом относятся к красивым и блестящим вещам, как это делали их предки много столетий назад. Изящные детали кузовов транспортных средств, блестящие изделия в ванных комнатах и кухнях, оригинальные статуэтки и яркие покрытия домов — всё это пользуется очень большой популярностью, поэтому спрос на хромирование деталей неуклонно растёт.

В настоящее время практикуется несколько способов металлизации заготовок. Среди них:

• Оцинкование;
• Покрытие хромом;
• Покрытие алюминием.

Использование цинка положительно сказывается на антикоррозийных свойствах стальных и металлических заготовок, в результате чего их эксплуатационный срок стремительно растёт.

Алюминий также улучшает антикоррозийные свойства, поэтому его наносят на оборудование, которое вынуждено работать в температурном режиме до 900 градусов Цельсия. В числе таких приборов — детали и механизмы для добычи нефтяных продуктов и перекачки газа, комплектующие печных систем, а также множество других изделий.

Что касается покрытия хромом, то такая методика является хорошим способом создания красивых декоративных покрытий, позволяющая скрыть все производственные дефекты и придать изделию более изящный вид. К тому же хромирование улучшает ряд эксплуатационных характеристик, а именно:

• Улучшает антикоррозийные свойства;
• Увеличивает твердость металла;
• Улучшает защитные характеристики от эрозии;
• Повышает жаропрочность;
• Улучшает износостойкость;
• Делает внешний вид изделия более привлекательным;
• Позволяет создавать качественные покрытия с заданными параметрами.

На какие поверхности можно наносить

Способы металлизации проще всего классифицировать по технологическим приемам получения покрытия Вообще, металлизировать таким способом можно любые материалы, которые устойчивы к нагреву до +80 и воздействию специальных лаков. А также материалы не должны быть пористыми, чтобы в процессе металлизации в вакуумной камере не выделялся атмосферный или другой газ, что приведёт к некачественному покрытию. К ним относится плохо обработанная керамика, древесина, бетон. Но даже на них можно нанести таким способом декоративные покрытия, если предварительно загрунтовать специальными составами.

Чаще всего сегодня обрабатываются таким способом предметы из пластмасс и металлов. Этот процесс только усиливает их положительные свойства. Напыление наносится на металлические поверхности изделий, состоящие из различных сплавов. При этом создаётся защита от коррозии, изменяются электропроводные свойства металла в сторону повышения, улучшается внешний вид предметов.

Металлизация пластмасс позволяет изготавливать красивые, практичные изделия из дешёвого сырья. В автомобилестроении пластмассовые детали устанавливают для снижения веса. Решётки радиаторов, корпуса, колпаки колёс и другие детали, к которым не требуется обладание повышенной прочностью, изготавливаются из прочных марок пластмасс и обрабатываются под металл.

Технология металлизации

Поскольку бизнес обычно развивается на основе аэрозольного метода, рассмотрим последовательность этой технологии.

Прежде всего, необходимо очистить поверхность, особенно если нам нужна глянцевая поверхность. Для придания зеркальности она покрывается рядом специальных лаков

На этом этапе важно выдержать все режимы покрытия и просушки. Если где-то на детали допустить дефект, на последующих этапах его исправить не удастся

Перед хромированием готовятся специальные растворы по собственной рецептуре. Их заправляют в пульверизатор и наносят на поверхность

Здесь важно строго соблюдать последовательность, в которой наносятся различные растворы. От этого зависит качество нанесения

Также на него влияет чистота используемой воды, воздуха, температура, давление, состав реагентов и прочее. Недостатки проявляются в виде не прокрашенных зон, разводов, муаров и т. д.

Все металлы, кроме золота, требуют нанесения защитного покрытия. Например, серебро наносится слоем не более 0,2 мм, то есть его можно стереть пальцем. Кроме того, при взаимодействии с воздухом оно со временем темнеет.

Защитный слой наносится исходя из режимов эксплуатации предмета. Существуют три основных режима:

1. Изделие будет стоять в интерьере и не использоваться. В этом случае его достаточно покрыть каким-то простым автомобильным лаком.
2. Изделие будет стоять в интерьере, иногда использоваться. Тогда под слой лака наносится еще несколько защитных слоев.
3. Изделие будет часто использоваться. Придется наносить максимально прочные и надежные лаки.

Обращаем внимание на то, что сцепление лака с поверхностью (адгезия) – тоже серьезная проблема, если поверхность гадкая. Поэтому перед нанесением лак необходимо специально подготовить, иначе он тоже быстро сотрется

Немного расчетов

Сложно войти в бизнес без предварительных расчетов. По оценкам специалистов себестоимость одного квадратного метра хромированной поверхности – около 150 руб. При этом в условиях низкой конкуренции рыночную цену можно выставлять на свое усмотрение. Например, покрытие под цвет золота наивысшей пробы и зеркальностью 83% в среднем стоит около 2 тыс. руб. квадратный метр.

Стартовых вложений бизнес потребует около 100 тыс. руб. при наличии собственного гаража. В основном эти средства уйдут на закупку оборудования и реагентов. Обычно первый месяц уходит на освоение технологии и поиск клиентов. Поэтому основная прибыль пойдет уже в следующих периодах. Как правило, бизнес выходит на окупаемость уже за пару месяцев.

Помещение для работы

Для проведения химической металлизации необходимо специальное помещение. Идеальное помещение под этот бизнес – собственный гараж

Важно, чтобы он был достаточно вместителен, так как габариты обрабатываемых предметов могут быть разные. Будьте готовы хромировать не только диски для автомобилей, но и двери, столы, даже холодильники

Помещение должно быть оборудовано хорошей системой вентиляции. Несмотря на то, что многие вещества химической металлизации считаются относительно безопасными, постоянно вдыхание их может нанести серьезный вред здоровью. Также позаботьтесь о канализации, исправной проводке.

Особенности процедуры хромирования в домашних условиях

Для безошибочного и безопасного проведения процедуры хромирования в домашних условиях необходимо знать, какие физико-химические реакции будут протекать в гальванической ёмкости. Практически все реактивы, задействованные в работе, являются особо опасными веществами, представляющими угрозу здоровью, поэтому перед началом экспериментов с хромом, нужно тщательно изучить теоретический аспект вопроса.

Под хромированием понимают совокупность физических и химических реакций, в результате которых обрабатываемая поверхность покрывается тонким слоем металлического хрома. Этот твёрдый металл голубовато-белого цвета придаёт деталям блеск, благодаря чему хромированная поверхность становится более красивой. Применяя гальванику, можно существенно повысить физические, химические и декоративные свойства материала.

Этот химический элемент демонстрирует крайнюю устойчивость к воздействию агрессивных сред, он не блекнет и не становится тёмным при многократном попадании на поверхность жидкости и воздуха. Всё это позволяет применять хром для оформления кузовных деталей автомобилей и сложных узлов, которые работают в трудных условиях.

Хромовое покрытие имеет толщину от 0,08 мм до 0,3 мм. Если никель наносят непосредственно на саму поверхность металла, то для хромирования требуется подложка. Её наносят тонким слоем, используя гальванический метод. Для создания такого подслоя применяют медь или никель. Такая дополнительная технологическая операция значительно усложняет процедуру хромирования.

Ещё один непростой момент, который создаёт препятствие для начинающего мастера на пути реализации намеченного плана, приобретение химических реактивов. Ключевой компонент хромирования — оксид хрома. Его ещё называют хромовым ангидридом. Не каждый отважится работать с шестивалентным оксидом хрома, зная, что он является сильнейшим ядовитым веществом, летальная доза которого для людей приблизительно 5 г.

Оборот данного химического соединения ограничен и строго контролируется государственными органами. Отходы, образующиеся после покрытия деталей хромом, необходимо утилизировать, соблюдая особый порядок. Ни в коем случае нельзя спускать отходы в канализационную систему или зарывать в землю. Будучи сильным канцерогеном, раствор оксида хрома, попадая на кожные покровы, способен вызвать аллергическую реакцию, вплоть до развития экземы или дерматита, которые чреваты раком кожи.

Вступая в реакцию с каким-нибудь органическим веществом (масло, бензин), хромовый ангидрид может спровоцировать возгорание или взрыв. Окись хрома — чрезвычайно опасное соединение. Прежде чем приступать к работе с ним, следует трезво оценить все возможные риски, и только после этого закатывать рукава.

Суть процесса

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

Главные достоинства процедуры:

1. Основание восстанавливается, становится более прочным. Повышается показатель износоустойчивости.
2. Закрываются трещины, не превышающие по толщине 1 мм.
3. Грязь, пыль хуже липнут к хромированной поверхности.
4. Улучшаются декоративные качества обработанных деталей.

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.

Хромированный диск (Фото: Instagram / funchrome)

Термохимическая металлизация

Золочение металла в конце прошлого века осуществляли именно с применением технологии термохимической металлизации.

Это ещё один из способов нанесения металлических покрытий для дополнительной защиты. Его главные особенности, как и для самого оборудования для химической металлизации, в следующем:

• На металл наносят специальный состав, в котором металлическая пыль соединяется со связующим компонентом. В его основе обычно древесные смолы. Набор их бывает разным.
• Изделие помещается внутри муфельной печи, когда исходные материалы застывают.
• Внутри этой конструкции поддерживается достаточно высокая температура, при воздействии которой связующий элемент начинает просто выгорать. Металлическая пыль плавится. Таким образом, формируется плотный слой для дополнительной защиты.

Такая химическая металлизация в настоящее время применяется сразу в нескольких вариациях. Первый из них основан на главном принципе, согласно которому слой металла наносится на поверхность изделия при постоянном поддержании высокого давления. Само изделие находится внутри печи, нагретой до определённой температуры.

Такая химическая металлизация доступна и в более упрощённом, домашнем варианте:

1. На поверхность одним слоем наносят металлическую пыль.
2. Расплавляют пыль с помощью обычного строительного фена. Это способствует формированию тонкого слоя на поверхности.
3. Шлифовка и последующая полировка своими руками позволяют сделать поверхность максимально гладкой и ровной, соответствующей всем требованиям.

Химическая металлизация данным методом требует применения следующих материалов и технологий:

• состав для финишного покрытия;
• машинка, с помощью которой всё шлифуется;
• фен для формирования потока воздуха с повышенной температурой;
• пульверизатор для нанесения металлического порошка.

Набор инструментов легко достать в специализированном магазине.

Технология химического хромирования

Следующим образом можно описать алгоритм хромирования, которое осуществляется путем гальванизации:

1. Изделие для обработки помещается в специальную ванну, которая предварительно наполняется электролитическими растворами.
2. После всё соединяется с источником тока, со знаком плюс.
3. Любая заготовка на хромовой основе соединяется с отрицательным контактом у источника тока.
4. Хромовая заготовка принимает на себя электричество. Он идёт в электролит, к дополнительному изделию. Далее происходит отделение ионов, составляющих хром. Их пропускает поверхность электролита, а потом принимает на себя используемая деталь. Набор с ними достать иногда бывает трудно.
5. Ионы хрома оседают на поверхности, связываются с ней на молекулярном уровне. Итог – формирование слоя, дающего максимальную защиту.

Именно химическая разновидность металлизации способствует созданию самого надёжного защитного слоя.

Данная технология позволяет наносить на поверхность слой не только из хрома, но и из других металлов, включая: алюминий, серебро, цинк. Установка для химической металлизации остаётся одной и той же

Важно использовать подходящий источник тока, тогда и скорость процесса для хромирования деталей будет соответствующей

Но надо помнить о том, что процесс химической металлизации предполагает выделение вредных для здоровья человека веществ. Потому для проведения процедуры в бытовых условиях надо использовать только нежилые помещения. Личные средства защиты также не будут лишними.

Полезные рекомендации

Для гарантирования долгосрочности металлизированного покрытия на пластиковых изделиях нужно придерживаться следующих рекомендаций.

Со временем слой хрома может утратить свой блеск. Чтобы восстановить первоначальное качество хромирования, надо:

• пластиковую деталь тщательно промыть в тёплой воде с применением бытовых моющих средств;
• затем просушить поверхность изделия и натереть её мягкой ветошью, так грубый и жёсткий материал может нанести непоправимый ущерб хромовому покрытию;
• после хромирования пластмасс выполнить финишную обработку детали, а именно — отполировать её поверхности.

Составы различных электролитов для хромирования

Металлизированное покрытие на пластиковой поверхности, может утратить свое светоотражающее свойство при низких температурах.

Следовательно, хромирование пластика выполнимо даже в домашних условиях, однако требует больших трудозатрат. К тому же, для реализации этой процедуры понадобится не только самостоятельная сборка гальванического устройства, но и приобретение необходимых химических веществ, специальных инструментов и средств защиты кожи, органов зрения и дыхания.

Всё это, определённо, потребует существенных капиталовложений. Поэтому разовый процесс хромирования пластмассы нерационален. Экономически выгодней в таком случае обратиться в специализированную организацию или к мастерам, профессионально занимающимся металлизацией различных пластиковых деталей.

Видео по теме: Как правильно хромировать изделия

Подборка вопросов

• Михаил, Липецк — Какие диски для резки металла использовать?
• Иван, Москва — Какой ГОСТ металлопроката листовой стали?
• Максим, Тверь — Какие стеллажи для хранения металлопроката лучше?
• Владимир, Новосибирск — Что значит ультразвуковая обработка металлов без применения абразивных веществ?
• Валерий, Москва — Как выковать нож из подшипника своими руками?
• Станислав, Воронеж — Какое оборудование используют для производства воздуховодов из оцинкованной стали?

Обезжиривание поверхности

Обезжиривание очень важный этап подготовки поверхности к металлизации. На сколько тщательно поверхность будет обезжирена, на столько качественно ляжет металлический слой.

Для примера покроем зеркалом стеклянный стакан из Икеи. Для начала надо его обезжирить.

Состав обезжиривания прост: вода 50-60 °С и гидроксид натрия столовая ложка на литр. Тщательно размешиваем.

Берём обычную губку для мытья посуды и очень старательно протираем поверхность обезжиривающим раствором. Далее смываем водой. Поливать можно садовым распылителем и протираем деталь уже другой чистой губкой, чтобы убрать весь обезжириватель.

Важно чтоб поверхность полностью смачивалась водой. Если при смачивании образуются сухие «острова», то серебро на этом месте не прилипнет

Сфера применения хромирования

Полностью описать все области и сферы, где используется технология, сложно. Хромирование незаменимо в мебельной промышленности, хромом обрабатывают фурнитуру, отделочные элементы. Методика популярна в производстве сантехники — элемент наносят на внешнюю и внутреннюю поверхность труб, ванн, раковин, используют для покрытия ручек, смесителей.

В автомобильной промышленности технология применяется для изготовления:

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

Хромирование применяется при выпуске резины, пластмассы (хром наносят на каландровые валы и пресс-формы), разного измерительного инструмента. Материалом покрывают те элементы, которые сильно трутся между собой, чтобы повысить их износостойкость.

Образ жизни

Для постоянного проживания бобры выбирают участки возле рек с медленным течением. Подходят также озера, пруды, водохранилища. Большие водоемы с бурлящими потоками для них опасны.

Для нормальной жизнедеятельности важно, чтобы рядом были лиственные деревья и кустарники, а берега покрыты травой. Ею животные могут питаться

В воде млекопитающие чувствуют себя даже лучше, чем на суше. Они хорошо плавают, ныряют на глубину, надолго умеют задерживать дыхание благодаря большому объему легких и печени.

Если бобр чувствует опасность, он бьет по воде хвостом, чтобы предупредить собратьев. Речные животные могут жить в одиночку, но чаще объединяются в группы до восьми особей. Если их образ жизни не будет нарушен, то млекопитающие будут находиться на одном месте десятками лет.

Особенности металлизации металлов и сплавов

Металлизация поверхности деталей, изготовленных из металлов или их сплавов, определяется их физическими свойствами. Большое количество качеств, различных для каждого соединения, требует индивидуального подхода. Для некоторых групп металлов и сплавов нанесение тонкого слоя чужеродного металла не представляется возможным. Это зависит от совместимости их физических и химических свойств. В этом случае применяются другие методы обработки. Для других металлов и сплавов, наоборот, нанесение металлической пленки не вызывает трудностей, и металлизация является оптимальным способом обработки поверхности. Учитывая все свойства, выбирают наиболее приемлемые методы.