Хромовый ангидрид в домашних условиях

Хромирование своими руками в домашних условиях: технология, видео

Элементы, покрытые слоем хрома, как правило, используются для улучшения дизайна автомобилей и мотоциклов. Стоимость таких деталей, изготовленных в производственных условиях, достаточно высока, а между тем вполне возможно хромирование в домашних условиях. Нанося хром на поверхность различных изделий своими руками, можно сэкономить значительные финансовые средства.

Соблюдение технологии позволят получать хромированные поверхности хорошего качества и в домашних условиях

Интерес к выполнению хромирования различных деталей своими руками в домашних условиях проявляют многие мастера, которым не безразличен внешний вид их транспортного средства. В технологии хромирования в домашних условиях можно выделить много нюансов. Кроме того, она требует строгого соблюдения последовательности всех своих этапов.

Подготовка к процедуре

Чтобы выполнить хромирование в домашних условиях, необходимо провести определенную подготовку. В первую очередь следует правильно выбрать помещение (желательно нежилое). Кроме того, перед выполнением хромирования надо обязательно:

  • обеспечить вентиляцию помещения, в котором будет выполняться технологическая операция (при этом желательно, чтобы такая вентиляция была не естественной, а принудительной);
  • найти средства, обеспечивающие личную безопасность (респиратор, защитные очки, плотные резиновые перчатки и фартук);
  • решить вопрос о том, как будут утилизироваться отходы технологического процесса.

Самодельную ванну для хромирования можно сделать из толстого винпласта

Конструкция установки для хромирования

Для хромирования в домашних условиях можно изготовить устройство, состоящее из следующих элементов:

  • контейнера, в котором будет устанавливаться емкость для выполнения хромирования;
  • самой емкости, в качестве которой можно использовать стеклянную банку объемом 3 литра;
  • деревянного ящика с утепленными стенками, способствующего качественному протеканию процесса электролиза (в качестве утеплительных элементов стенок такого ящика, который должен обладать эффектом термоса, можно использовать стеклоткань, песок, минеральную вату или стекловату);
  • нагревательного элемента, в роли которого может выступить обычный ТЭН соответствующей мощности;
  • устройства, при помощи которого можно измерять температуру (лучше всего использовать контактный термометр, позволяющий автоматизировать технологический процесс);
  • герметизирующей крышки, которую лучше изготовить из древесной плиты или влагоустойчивой фанеры;
  • проводов, при помощи которых обрабатываемое изделие подключается к минусовому контакту источника электрического тока, а анод, также погружаемый в электролитический раствор, – к плюсовому (провод, подсоединяемый к обрабатываемому изделию, лучше всего оснастить зажимом типа «крокодил»: подключать его в таком случае будет значительно удобнее).

Схема установки для хромирования

В комплект своего набора для хромирования необходимо включить и специальный кронштейн для подвешивания обрабатываемой детали в электролите. Использовать такой кронштейн необходимо для того, чтобы поверхность изделия покрывалась слоем хрома равномерно со всех сторон.

Требования к источнику питания

Покрытие поверхности изделий слоем хрома, в том числе и хромирование деталей в домашних условиях, предполагает использование источника постоянного тока. Электрическая схема самодельного устройства для хромирования должна удовлетворять нижеперечисленным требованиям.

  • Источник тока, которым оснащается набор для хромирования, должен иметь возможность регулировки выходного напряжения. В простейшем исполнении в качестве такого регулировочного устройства может быть использован обычный реостат.
  • Сечение проводов, при помощи которых анод и катод соединяются с источником тока, подбирается по максимальной силе тока. Так, оборудование, используемое для хромирования изделий небольшого размера, должно оснащаться проводами, сечение которых составляет не менее 2,5 мм 2 .
  • Если бытовой аппарат для хромирования предполагает использование не обычного термометра, а терморегулятора, то для корректного использования такого измерительного устройства необходимо собрать соответствующую электронную схему.

Состав электролита и правила его приготовления

В том случае, если вы решили нанести на поверхность изделия слой хрома своими руками, важно не только собрать соответствующее оборудование, но и правильно приготовить электролитический раствор. В состав такого раствора для хромирования металла входят следующие компоненты:

Эти компоненты смешиваются с водой.

После смешивания ареометром проверяют плотность раствора, по которой можно судить о содержании хромового ангидрида

Существуют определенные правила приготовления электролитического раствора, которые заключаются в следующем.

  • Емкость, в которой готовится электролит, наполовину наполняется водой. В том случае, если используется не дистиллированная, а обычная вода, ее следует прокипятить и дать ей отстояться. Температура воды, в которую добавляются остальные компоненты, должна составлять порядка 60°.
  • После того как вода подготовлена и подогрета до требуемой температуры, в нее засыпают хромовый ангидрид и размешивают полученную смесь до полного его растворения.
  • Если объем раствора уменьшился, в него необходимо долить воды.
  • В полученный раствор заливают серную кислоту. При этом следует иметь в виду, что приведенные выше значения содержания H2SO4 в растворе актуальны для кислоты, обладающей удельной плотностью 1,84.
  • После того как электролит готов, его необходимо «проработать». Через него в течение 3,5 часов пропускается электрический ток, сила которого рассчитывается по следующей формуле: 6,5 А на каждый литр раствора. Зная технические характеристики используемого источника тока, можно без проблем определить требуемый объем электролита. Если все действия по «проработке» электролитического раствора выполнены правильно, то его цвет изменится на темно-коричневый.
  • Электролитическому раствору, при помощи которого будет выполняться хромирование деталей своими руками, необходимо дать отстояться в прохладном помещении в течение суток.

Как подготовить обрабатываемое изделие

От того, насколько правильно и тщательно подготовлена хромируемая поверхность, зависят качество и долговечность нанесенного на нее покрытия. Пока готовый электролитический раствор отстаивается, можно заняться подготовкой изделия, которая заключается в выполнении определенного перечня действий.

В процессе очистки с обрабатываемой перед хромированием детали удаляются не только следы грязи, но и остатки старой краски, ржавчина, а также любые другие инородные слои. Инструменты и приспособления, используемые для очистки, выбираются в зависимости от того, насколько сильно загрязнена поверхность. Для выполнения такой процедуры, в частности, может применяться как обычная наждачная бумага, так и шлифовальная машинка.

Технология хромирования в производственных или в домашних условиях предполагает обязательное обезжиривание обрабатываемой поверхности. От качества выполнения этой процедуры также зависят характеристики наносимого хромового покрытия.

Для обезжиривания, как правило, готовится специальный раствор, который и позволяет выполнить эту процедуру максимально качественно. Наиболее популярный из таких водных растворов включает следующие компоненты:

  1. гидроокись натрия – 150 г/л;
  2. силикатный клей – 5 г/л;
  3. кальцинированную соду – 50 г/л.

Раствор нагревают до температуры 80–90° и выдерживают в нем изделие в течение 20 минут. Если поверхность обрабатываемой детали отличается высокой сложностью или сильно загрязнена, то время выдержки в обезжиривающем растворе может быть увеличено до 1 часа.

Как проходит хромирование

После того как все подготовительные работы выполнены, возникает естественный вопрос: как хромировать деталь правильно? В первую очередь необходимо нагреть электролитический раствор до требуемой температуры (53±2°) и поддерживать ее на протяжении всего процесса обработки. После этого изделие помещают в электролит, в котором уже должен находиться анод. Спустя некоторое время, в течение которого температура изделия сравняется с температурой электролитического раствора, на анод и изделие подается электрическое напряжение.

Для равномерного покрытия поверхности хромом необходимо правильно расположить обрабатываемую деталь и внутренний анод

После окончания хромирования изделие извлекают из электролита и помещают в нагревательную печь, где в течение 2,5 часов подвергают термической обработке. Это необходимо для того, чтобы не только улучшить сцепление слоя хрома с поверхностью основного металла, но и увеличить твердость покрытия.

Чтобы выполнить декоративное хромирование максимально качественно, важно изучить теоретический материал и узнать особенности проведения такого процесса (например, по видео), а также ответственно подойти ко всем этапам подготовки детали и электролитического раствора.

Лучше всего перед обработкой изделия выполнить хромирование опытного образца, чтобы отработать все нюансы технологического процесса.

Длительность хромирования и плотность тока оказывают влияние на толщину готового покрытия

Дефекты хромового покрытия и причины их возникновения

Выполняя хромирование своими руками, многие домашние мастера сталкиваются с наиболее типичными дефектами нанесенного покрытия, которые могут возникать по различным причинам.

1. На покрытии есть блеск, но он неравномерный.

  • Сила тока, подаваемого на изделие и анод, слишком велика.
  • Температура электролитического раствора не доведена до требуемого значения.

2. Блеск на нанесенном покрытии вообще отсутствует.

  • В электролитическом растворе слишком много или не хватает хромового ангидрида.
  • Превышен номинал рабочего тока.
  • Количество серной кислоты в растворе недостаточное.

3. На хромированной поверхности выступили коричневые пятна.

  • В электролитическом растворе превышено количество хромового ангидрида.
  • В растворе для хромирования не хватает серной кислоты.

4. На нанесенном покрытии заметны мелкие раковины.

  • Обработанная поверхность была недостаточно качественно подготовлена.
  • При обработке в растворе с поверхности не удаляется водород. Чтобы решить такую проблему, следует изменить схему размещения изделия в растворе и метод его последующей просушки.

5. Хромовое покрытие характеризуется неравномерностью.

  • Сила рабочего тока превышена.

6. Нанесенное покрытие получилось слишком мягким.

  • Сила рабочего тока занижена.
  • Температура электролитического раствора выше требуемого значения.

7. Нанесенное покрытие отслаивается.

  • Напряжение, подаваемое на анод и катод, нестабильно.
  • Поверхность обрабатываемого изделия была недостаточно хорошо обезжирена.
  • Температура электролита в процессе обработки снизилась.

Таким образом, чтобы наносить слой хрома на изделия своими руками, недостаточно просто собрать свой гальванический аппарат и изучить теоретическую базу, важно также учесть множество нюансов, напрямую влияющих на качество готового покрытия. Поэтому важно знать не только о том, как выполнять хромирование, но и о том, как сделать так, чтобы формируемое хромовое покрытие отличалось гарантированным качеством.

Нюансы технологии

Помещение для выполнения хромирования своими руками в домашних условиях должно быть не только нежилым, но и достаточно просторным.

При выполнении подготовительных мероприятий надо учитывать следующие нюансы.

  1. Полировка изделия, выполняемая перед его хромированием, должна быть максимально качественной.
  2. Все применяемые в процессе хромирования химические реагенты должны отмеряться в точных количествах.
  3. Для приготовления электролита необходимо использовать только химически чистую серную кислоту, а вот с нахождением и приобретением хромового ангидрида вопрос придется решать отдельно, так как в свободной продаже его не найти.

Хромовый ангидрид – реактив в виде красно-фиолетовых кристаллов. Расплывается на воздухе, гигроскопичен, очень сильный окислитель

Для хромирования надо подобрать источник постоянного тока, мощности которого будет достаточно для того, чтобы обрабатывать изделия различного размера. Естественно, емкость для электролита должна быть достаточного объема.

Читать еще:  Как распилить кафельную плитку в домашних условиях

Чтобы слой хрома, нанесенный на изделие своими руками, был качественным, необходимо строго придерживаться технологических рекомендаций и внимательно следить за всеми рабочими параметрами процесса.

Хромовый ангидрид

Ангидрид хромовый (технический) является соединением хрома и кислорода. В химической промышленности также встречается под названием хромовая кислота. Хромовому ангидриду характерна форма кристаллов или иголок насыщенного красного цвета.

Веществу характерна хорошая растворимость в воде. В уравнениях химических реакций хромовый ангидрид обозначается при помощи следующей эмпирической формулы CrO3.

Судя по формульному выражению вещества, можно сделать вывод, что, по сути, хромовый ангидрид (СrО3) является оксидом хрома.

Основные свойства

Вещество используется в сухом виде (в форме пластинок, чешуек малинового оттенка), мелкими кристаллами, как правило, ромбической формы. Применение ангидрида хромового возможно только при учете его повышенной плавкости на воздухе в условиях открытого пространства.

Основными показателями характеристик можно выделить следующие:

  • • Плотность вещества составляет 2, 70 г/см3;
  • • Растворимость в воде происходит при температуре режима в 20° С (62, 58%).

Наиболее яркой химической реакцией является реакция взаимодействия ангидрида и воды при соблюдении соответствующих температурных показателей. Таким образом, в процессе взаимодействия с водой образуется хромовая кислота Н2СrО4

При постоянном нагревании вещество начинает чернеть, достигая температуры в 196 °С происходит плавление и переход в состояние жидкости красно-бурого цвета. В случае превышения температуры реакции 250 °С начинается явно – выраженное разложение, которое сопровождается отщеплением кислорода и этапом образования Cr2O3. Если же температурный показатель превысил 435 °С, то реакция разложения завершается.

Основной отличительной чертой хромового ангидрида является его выступление в качестве сильного окислителя, что на практике способствует воспламенению любых бумажных изделий и вспышке спирта и спиртосодержащих продуктов в том случае, если они контактирует с частицами СrО3.

Анализ химических свойств вещества на основе реакций

• При взаимодействии хромового оксиды и воды происходит образование кислоты хромовой (в случае недостатка СrО3):

СrО3 (недостаток) + Н2О → Н2СrО4

• Полученное вещество также может носить название дихромовой кислоты, если наблюдается характерный избыток СrО3:

2СrО3 + Н2О → Н2Сr2О7

• В результате взаимодействия СrО3 и щелочей характерно образование хроматов:

СrО3 + 2КОН → К2СrО4 + Н2О

• В случае нагревания вещества свыше 250 °С происходит разложение вследствие чего образуется оксид хрома (III) и кислород:

4СrО3 → 2Сr2О3 + 3О2↑

Входя в состав группы соединений Сr (VI), ангидрид — сильный окислитель. Следовательно, при взаимодействии с этанолом, ацетоном и многими другими органическими веществами гарантировано происходит воспламенение или же взрыв.

• Явно выражена реакция окисления йода, серы, фосфора и угля. Например:
4СrО3 + 3S → 2Сr2О3 + 3SО2↑

Процесс получения вещества

Получение хромового ангидрида достигается путем обработки концентрированным раствором серной кислоты. Процесс происходит в следующем порядке:

  • • В раствор К2Сг2О7 в количестве 300 гр., добавленного к 500 мл воды температурой 75 °С с особой осторожностью примешивают кислоту в объеме 420 мл, где плотность Н2SО4 = 1, 84;
  • • Смесь нагревается, а после постепенного охлаждения получают выпавшие кристаллы КНSО4;
  • • Спустя 6-8 часов раствор отделяют от кристаллов, нагревают с помощью водяной бани до температуры в 80-90 °С и перемешивая постепенно добавляют 150 мл H2SO4 с плотностью 1, 84;
  • • Полученные кристаллообразные частицы СrО3 следует растворить в небольшом количестве воды;
  • • Раствор следует выпаривать до тех пор, пока не образуется толстая пленка из кристаллов;
  • • Необходимо постепенное охлаждение;
  • • Все кристаллы СrО3 крупного размера отсеиваются при помощи фарфоровой воронки, не используя бумажный фильтр;
  • • Оставшийся раствор опять подлежит выпариванию;
  • • Чтобы удалить примесь H2SO4 из кристаллов хромового ангидрида, не подвергая промывке, следует перенести в стеклянную емкость (банку) с пробкой;
  • • Далее в емкость заливается НNО3 с плотностью 1, 40, уровень жидкости должен полностью покрыть кристаллы;
  • • Периодически смесь взбалтывается, а через 10-12 часов вся кислота сливается;
  • • После этого вновь добавляется часть НNО3 и промывка повторяется по вышеуказанной схеме.

Уравнение реакции: Nа2Сr2О7 + Н2SО4 → 2СrО3 + Nа2SО4 + Н2О

Такая схема обработки вещества позволяет получить хромовый ангидрид не только промышленным способом, но и в условиях домашней лаборатории.

Предназначение СrО3 в различных отраслях промышленности

Хромовый ангидрид получил широкое применение в следующих направлениях промышленности:

  • • Машиностроение и оборудование;
  • • Металлургия;
  • • Химическая и нефтехимическая промышленность.

Именно в зависимости от целевого назначения существует выпуск хромового ангидрида под марками А, Б и В:

  • • Марка А. Применима в производственном получении металлического хрома, материалов с сверхтвердыми показателями, катализаторов, используемых в процессе хромирования;
  • • Марка Б. Используется для производства электролитического хрома, в производстве катализаторов;
  • • Марки В. Незаменимы в литейном производстве в качестве составляющей формовочной и стержневой смеси.

Компании по реализации химической продукции

На территории России приобрести хромовый ангидрид возможно как оптом, так и в розницу у следующих специализированных предприятий:

  • • ООО «Ализарин», расположенное на территории Санкт – Петербурга;
  • • ООО «ХимСтройСнаб», реализующее свою продукции в г. Березовский, Свердловская области;
  • • ООО «Хим-Трейд», отгружающее продукции со склада из города Златоуст, Челябинской области;
  • • ООО ПО «УфаХимПроект», осуществляющее отгрузку товара с территории республики Башкортостан, г. Уфа;
  • • ООО «СнабРос»в Санкт-Петербурге;
  • • ООО ТД «АкваСорб» в Нижнем Новгороде.

Стоимость партии товара, как правило, зависит от объема закупки, массы фасовки и маркировки вещества. Цена за килограмм хромового ангидрида варьируется в пределах от 200 до 285 рублей.

Уровень токсичности и меры безопасности при использовании

Оксиду хрома (VI) присущи все параметры особо ядовитых веществ. По воздействию на человеческий организм хромовый ангидрид принадлежит к группе веществ 1-го класса опасности.

Соответствие качественных характеристик вещества государственным нормативам регулируется ГОСТ 2548-77. В виду чего, вся сертифицированная продукция хромового ангидрида, согласно требованию ООН рекомендована к транспортировке и хранению в неокрашенных металлических барабанах.

Настоящий ГОСТ регламентирует требования относительно технического хромового ангидрида, используемого в сферах народного хозяйства и некоторых направлениях по экспорту.

Хромирование деталей в домашних условиях — подробная инструкция и советы

Любое изделие из металла, покрытое слоем хрома, смотрится намного эффектнее. В частности, этим «болеет» подавляющее большинство автолюбителей, байкеров, многие из которых расценивают равнодушие (вместо ожидаемого восхищения) окружающих к их чудо-технике как личное оскорбление. Но где взять такие «навороченные» комплектующие, если стоимость деталей с качественной хромировкой порой просто «зашкаливает», а по приемлемой цене можно приобрести или пластик с «оболочкой», или металлическую подделку, с которой хром облетит через пару недель?

Интерес к самостоятельному хромированию проявляют многие. Можно ли это сделать без проблем в домашних условиях? В принципе – да. В этой статье мы предметно поговорим о методике такой работы, и не только о ней. Честно расскажем, с чем придется столкнуться «домашнему» мастеру.

Подготовительные мероприятия

В первую очередь – выбор помещения. Тех, кто считает, что все работы по хромировке мелких деталей он сможет выполнить на кухне или в коридоре, придется огорчить. Этот процесс связан с вредными испарениями, поэтому и к помещению, и к мерам по обеспечению безопасности человека предъявляется особые требования. Как правило, местом работ выбирается подсобное помещение (гараж, пристройка и тому подобное). Как исключение – балкон.

Что предусмотреть

  • Во-первых , эффективная вентиляция. Причем она должна быть не естественной, а принудительной (вытяжной).
  • Во-вторых , респиратор, специальные очки, прорезиненные перчатки и фартук – обязательно.
  • В-третьих , как утилизировать «отходы производства»?

В чем производить хромирование

Понадобятся материалы и приспособления. Они на рисунке обозначены соответствующими позициями:

  • для небольших деталей вполне подойдет банка стеклянная на 3 л (7);
  • емкость (1), в которую она будет ставиться (бидон, например);
  • для качественного электролиза резервуар утепляется (теплоизолируется). Как пример – деревянный ящик (2), стеклоткань (3), материал дополнительного утепления (4). Для этого можно взять песок, минеральную или стекловату – разница небольшая. Главное – добиться эффекта «термоса»;
  • нагревательный элемент (5). Можно использовать имеющиеся в продаже ТЭН соответствующей мощности;
  • измеритель температуры (6). Желательно контактный, тогда процесс отчасти будет «автоматизирован»;
  • герметизирующая крышка (8), но не металлическая. Обычно используются плиты из древесины или слоеная влагоустойчивая фанера;
  • электроды. Катод присоединяется к образцу (–), а анод погружается в банку (+). Он может быть стержневым или пластинчатым. Для удобства в качестве «минусового» электрода можно использовать зажим типа «крокодил», который и будет удерживать деталь.

И последнее. Если она будет просто лежать на дне банки, то одна ее сторона останется без покрытия. Следовательно, ее нужно держать во время обработки в подвешенном положении. Тип кронштейна, его крепление «изобрести» несложно.

Источник питания

  • На выходе должно быть напряжение постоянного тока, причем с возможностью регулирования номинала. Если делать все вручную, то понадобится хотя бы обыкновенный реостат.
  • Сечение соединительных проводов подбирается по максимальной силе тока. Для хромирования мелких образцов – не менее 2,5 «квадратов».
  • Если вместо обычного термометра используется терморегулятор, то придется собрать соответствующую электронную схему.

Как готовить электролит

Долевое соотношение компонентов рекомендуется следующее (в г/л воды): ангидрид хромовый CrO3 – 250, кислота серная H2SO4 – 2,5.

Методика приготовления

  1. Емкость более чем на половину наполнить водой. Лучше всего, если она будет дистиллированной. В случае если используется вода обычная (из водопровода, колодца и так далее), то предварительно ее следует прокипятить и дать отстояться. Для качественного приготовления электролита вода должна быть подогрета не менее чем до 60 ºС.
  2. Засыпать расчетное количество CrO3, после чего тщательное размешать до полного растворения.
  3. Долить воды до необходимого объема.
  4. Добавить H2SO4 и снова все перемешать. Нужно учесть, что кислота бывает разной концентрации, поэтому данные приведены для удельной плотности 1,84.
  5. После этого электролит порядка 3,5 часов «прорабатывается», то есть по нему пропускается ток. Его силу рассчитывают так – на каждый литр примерно 6,5 А. Исходя из этого, определяя объем приготовляемого раствора, нужно ориентироваться на возможности имеющегося источника эл/питания. Если все сделано верно, то электролит приобретет темно-коричневый цвет.
  6. Приготовленному раствору нужно дать отстояться (в прохладном помещении, не менее суток).
Читать еще:  Какой краскопульт выбрать для покраски стен?

Подготовка детали

Нет смысла говорить, что от этой работы зависит и качество хромировки, и ее долговечность. Но прежде следует привести в «рабочее» состояние электролит. Он подогревается (достаточно до 50 – 60 ºС). Использовать его можно часа через 3. Этого времени вполне хватит, чтобы произвести подготовительную обработку образцов.

С поверхности удаляется все – грязь, краска, ржавчина. Необходимые приспособления и методика определяются исходя из специфики детали и степени ее «загрязнения», так как иногда одной только «наждачки» бывает недостаточно. Главное – убрать все имеющиеся инородные слои, до самой «основы».

Обезжиривание

Ограничиться только лишь обработкой поверхности бензином, уайт-спиритом или чем-то подобным – значит, получить плохое качество хромировки. Для эффективного обезжиривания приготовляется специальный раствор. Рецептов более чем достаточно, поэтому для примера приведем один.

Все весовые показатели ингредиентов – в «граммах», из расчета на 1 л воды.

  • Едкий натр – 150.
  • Клей (силикатный) – 5.
  • Сода кальцинированная – 50.

Деталь выдерживается в нагретом растворе (80 – 90 ºС) не менее 20 минут. Это время может быть увеличено и до 1 часа, в зависимости от сложности «рельефа» поверхности, степени ее очистки и так далее.

Хромирование

Специалисты советуют в процессе работы поддерживать температуру электролита на уровне 53±2 ºС. Деталь помещается в раствор, и с некоторой задержкой подается напряжение. Это нужно для того, чтобы температуры образца и электролита выровнялись.

После этого деталь вынимается и подвергается термообработке (например, в сушильном шкафу) не менее 2,5 часов.

Прежде чем начать «массовую» хромировку деталей, нужно убедиться в том, что на всех этапах «производства» все сделано правильно. С этой целью сначала проводится обработка опытного, заранее подготовленного образца, а потом определяется качество покрытия. Признаков плохого хромирования более чем достаточно, поэтому остановимся на наиболее типичных.

Возможные дефекты и их причины

Неравномерный блеск поверхности

  • Большая величина силы тока.
  • Температура электролита ниже рекомендованной.

«Блеск» отсутствует

  • Недостаток или избыток в растворе CrO3.
  • Номинал тока завышен.
  • Доля кислоты меньше требуемой.

Коричневые пятна на хромировке

  • Избыток хрома.
  • Недостаток кислоты.

На покрытии мелкие раковины

  • Некачественная механическая обработка заготовки.
  • В процессе реакции с поверхности не удаляется водород. В этом случае следует изменить способ «подвешивания» образца и методику просушки.

Неравномерность слоя

  • Избыточный ток.

Покрытие «размягченное»

  • Повышенная температура электролита.
  • Пониженный ток.

Отслоение хромировки

  • Нестабильность питающего напряжения.
  • Плохое обезжиривание.
  • Во время слишком длительной обработки электролит остыл.

Если кому-то показалось, что хромирование, в общем-то, штука несложная, то придется несколько огорчить. Даже если речь идет о мелкой «вещице», то нюансов достаточно. Но особенно стоит предупредить о «подводных» камнях тех, кто думает поставить в домашних условиях это дело «на поток».

Что нужно учесть

Если захочется произвести хромировку бампера, дисков колес, то балкона явно не хватит. Понадобится отдельное, просторное помещение.

Подготовительные мероприятия

Во-первых , чтобы качественно отполировать металл, нужно иметь определенные навыки.

Во-вторых , многие ли могут похвастать знанием химии, в частности, специфики процесса электролиза? Кто сможет правильно подобрать долевое соотношение всех ингредиентов? А ведь точность – залог качества.

В-третьих , где взять необходимые материалы? Кислоту еще купить можно, а как быть с ангидридом? Это вещество продается только юрлицам, а зайти купить его «просто так», как «зеленку» или батон хлеба – не получится. Следовательно, придется искать по знакомым. Хорошо, если такие найдутся. Кстати, и H2SO4 должна быть ЧИСТОЙ, а не той, что продается для АКБ.

В-четвертых , сможет ли «самодеятельный» мастер выдержать необходимый «токовый» режим во время приготовления раствора?

Если хотя бы один из пунктов подготовки не будет выполнен с надлежащей точностью, все остальное – «мартышкин» труд.

Оборудование

  • В первую очередь – источник питания. Нетрудно подсчитать, что на емкость в 3 л понадобится ток 18 А. А сколько нужно будет для обработки, к примеру, колесного диска? Не менее 30. Ясно, что «зарядник» для АКБ не подходит – с ним получится хромировать только мелкие «детальки».
  • Емкость. Вряд ли на 3, даже 5 л будет достаточно. Причем их понадобится несколько.

Технология

Главная трудность при хромировании – непостоянство концентрации всех ингредиентов. Как осуществлять контроль? Здесь нужна профессиональная подготовка.

И это еще не все проблемы, с которыми придется столкнуться. Например, утилизация больших объемов «отработки», правильный подбор электродов (форма, размеры) и ряд других.

Уважаемые Читатели! Информация более чем исчерпывающая. А заняться или нет самостоятельной хромировкой, решайте сами.

Как можно самостоятельно хромировать детали в домашних условиях?

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

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

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

Технологии хромирования

Хромирование в домашних условиях может осуществляться несколькими способами:

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

Подготовка рабочего места

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

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

Оборудование

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

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

Источник питания

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

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

Состав и методика подготовки электролита

В смеси для осаждения хрома содержится:

  • Дистиллированная (из аптеки) либо водопроводная (прокипяченная и отстоянная, идеально — фильтрованная) вода.
  • Хромовый ангидрид (CrO3), из расчета 250 г на 1 л воды.
  • Серная кислота (H2SO4) – 2-2.5 г/л (с удельной плотностью 1,84 г/см3).
  1. Сосуд наполовину заполнить водой, разогретой до 60º С.
  2. Всыпать хромовый ангидрид; добиться полного растворения, размешивая.
  3. Долить оставшуюся воду, осторожно добавить кислоту, перемешать.
  4. Электролит выдерживается 3,5 часа под номинальным током (для выравнивания плотности).

Подготовка поверхности

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

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

Хромирование

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

Способ хромирования пластика дома

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

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

Видео: уникальная методика хромирования в домашних условиях.

Возможные дефекты и их причины

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

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

Как проводят хромирование в домашних условиях

Можно ли осуществить хромирование в домашних условиях? Ответ на этот вопрос довольно неоднозначный, так как данный процесс сопряжен со многими трудностями, решить которые можно только обладая знаниями в области химии и технологии хромирования.

1 Что такое хромирование

Для того чтобы правильно и безопасно произвести процесс хромирования своими руками, следует учесть все особенности химических и физических превращений, которые проходят в гальванической ванне. Большинство реактивов, задействованных в хромировании, относятся к особо опасным для здоровья веществам, так что прежде чем начать экспериментировать с хромовыми покрытиями, внимательно изучите теоретическую сторону процесса. Далее постараемся детально рассмотреть химическую составляющую вопроса, меры безопасности и то, как сделать гальваническую ванну и электролит.

Хромирование — это физико-химический процесс, во время протекания которого на поверхности обрабатываемого изделия или детали оседает тонкий слой металлического хрома. Данный металл придает поверхности блестящий вид, благодаря чему хромированное изделие обретает очень красивый вид. Гальваника открывает широкие возможности для повышения декоративных, физических и химических свойств материалов.

Хром крайне устойчив к действию агрессивной среды, он не тускнеет и не темнеет под действием воды и воздуха, благодаря чему нашел широкое применение в оформлении деталей кузовов машин и деталей механизмов, работающих в трудных условиях.

Толщина хромового покрытия очень небольшая: от 0.075 до 0.25 мм. В отличие от никеля, хром в большинстве случаев не накладывают непосредственно на металл. Для этого используют тонкий слой подложки, нанесенной гальваническим путем. Такой подслой состоит из меди или никеля и требует применения дополнительных технологических операций, усложняя и без того непростой процесс хромирования.

Еще одна сложность, которая может остановить домашнего умельца на пути выполнения поставленной задачи, покупка химических реактивов. Основной компонент хромирования — оксид хрома (CrO3), другое название — хромовый ангидрид. Неприятная особенность его использования заключается в том, что шестивалентный оксид хрома — сильнейший яд, смертельная доза которого для человека составляет около 6 г. Данное химическое соединение имеет ограниченный оборот, строго контролируемый государством. Отходы, возникающие после окончания хромирования, должны утилизироваться согласно с особым порядком, а не просто выливаться в канализацию, или того хуже — в почву. Хромовый ангидрид является канцерогеном, при попадании его раствора на кожу возникают очень сильные раздражения, вплоть до экзем и дерматитов, которые могут перерасти в рак кожи.

При соединении окиси хрома с органическими веществами (маслом, бензином, и т.п.) происходят возгорания и взрывы. Это вещество крайне опасно для здоровья и жизни, так что перед началом работ следует взвесить все «за» и «против», оценив целесообразность такого решения.

2 Оборудование для хромирования

Первое, что нужно для хромирования, отдельная от жилых помещений, хорошо проветриваемая территория. Не стоит начинать экспериментировать дома на кухне, в ванной или в других местах, не предназначенных для работы химического оборудования. Лучшим выбором будет большой гараж или мастерская, которую перед этим стоит освободить от емкостей с бензином, маслом, краской и растворителями. Также неплохо было бы оборудовать систему принудительной вентиляции. Обязательно обзаведитесь огнетушителем и продумайте вариант аварийного пожарного выхода.

Оборудование для хромирования включает:

  • гальваническая ванна из пластика;
  • выпрямитель с параметрами 12В/50А;
  • нагреватель, устойчивый к действию кислоты;
  • термометр.

Кроме гальванической ванны вам понадобятся несколько дополнительных емкостей такого же размера для промывки обрабатываемой детали. Для экономии времени и средств необходимо будет организовать отдельную гальваническую ванну для омеднения или никелирования, так как постоянно менять реактивы в одной емкости долго и нецелесообразно.

Выпрямитель должен быть достаточно большой мощности, особенно если вы хотите хромировать своими руками детали средних и больших размеров. Исходите в расчетах из того, что для создания блестящей поверхности необходима плотность тока порядка 15-25 А/дм 2 , так что обычный выпрямитель способен обеспечить нормальное проведение процесса максимум для накладок дверных ручек автомобиля либо небольших деталей внутренней отделки (ручка коробки передач, ободок корпуса магнитолы, и т.п). Большие детали — диски или бампер, покрыть хромом своими руками скорее всего не удастся, или обойдется в сумму, соизмеримую с покупкой новых запчастей.

Что касается нагревателя, то в некоторых источниках рекомендуется использовать обычный ТЭН. Хотелось бы строго предостеречь относительно данного решения, так как для хромирования требуется оборудование, устойчивое к действию кислот, ТЭН не является таким устройством, и его использование повлечет за собой, в лучшем случае, поломку электролитической ванны.

Термометр может использоваться самый обычный, с делениями от 0 до 100°С. Температура, при которой процесс протекает равномерно, составляет 47-52°С, главной задачей будет установить и поддерживать стабильными эти параметры на протяжении всего времени реакции.

3 Реактивы для электролита

Процесс хромирования осуществляется гальваническим путем. Для его проведения необходимо наличие катода, анода (обрабатываемая деталь) и электролита, в среде которого и будут происходить химические реакции. Собрать аппарат для хромирования довольно просто, особенно если до этого вы уже имели опыт создания медных или никелевых покрытий: технология похожа, отличаются только параметры среды, состав электролита и материал катода.

В качестве катода используется лист свинца или его сплава с оловом. Лучше всего, чтобы свинцовая пластина размерами была немного больше обрабатываемой детали. Катод подсоединяют к положительному электроду выпрямителя.

Анод подключают к материалу, который следует хромировать. Он должен быть «подвешен» в среде электролита таким образом, чтобы не задевать стенок, дна и ни в коем случае не касаться катода.

Создание электролита предполагает наличие следующих компонентов:

  • хромовый ангидрид, из расчета 250 г/л электролита;
  • серная кислота — 2-2.5 г/л;
  • дистиллированная либо чистая, без примесей железа вода.

Перед тем, как сделать электролит, разогрейте воду до температуры 60-80°С, после чего растворите в ней хромовый ангидрид. Немного охладите смесь и тонкой струйкой добавьте необходимое количество чистой серной кислоты. Кислота должна быть не технической, а чистой и концентрированной.

Гальваническое покрытие очень чувствительно к составу электролита, поэтому на предприятиях, занимающихся хромированием, существуют целые лаборатории, которые проводят постоянный контроль над стабильностью состояния реактивов. При хромировании своими руками придется обойтись без помощи химиков и технологов, но если обрабатываемых деталей немного, то состав электролита должен измениться некритично.

4 Подготовка поверхности и как протекает металлизация хромом

Самостоятельная металлизация хромом невозможна произвести без правильной подготовки поверхности изделия. Для начала нужно создать медную или никелевую подложку, так как хром не ляжет на поверхность стали, алюминия или любого другого металла. Омеднение или никелировка производятся в гальванической ванне, катодом при этом выступает соответственно металлическая медь или никель, электролитом — раствор серной кислоты и медного купороса или солей никеля. После завершения подготовки изделие тщательно шлифуют и полируют, стараясь не повредить при этом тонкий слой подложки, обезжиривают и сушат.

Самостоятельное хромирование должно проходить при стабильных параметрах напряжения, температуры и состава электролита. Любое отклонение может привести к дефектам покрытия. Например, превышение концентрации силы тока на единицу площади приводит к тому, что на острых углах изделий образуются наросты и дендриты металлического хрома. Нарушение температурного режима, как и колебания концентрации реактивов, вызывают потемнения, матовость или пятнистость покрытия.

После того как проведено хромирование деталей в домашних условиях, хромируемая поверхность покрыта достаточным слоем металла, напряжение отключают, отсоединяют изделие и помещают его в ванну с дистиллированной водой. Процесс лучше повторить несколько раз, каждый раз меняя воду.

Перед тем, как приступить к хромированию своими руками, следует тщательно оценить будущую стоимость работ и сделать вывод об их целесообразности. Если у вас нет в наличии места для проведения таких экспериментов: например, своего гаража или мастерской, то начинать не стоит, иначе можете сильно навредить окружающим.

Перед тем, как сделать устройство для хромирования, подумайте и спланируйте будущую утилизацию отходов.

Ни в коем случае нельзя сливать отработанный электролит в канализацию или почву!

При попадании в грунтовые воды, а затем в колодцы, оксид хрома вызывает отравление и развитие онкологических заболеваний, поэтому настоятельно рекомендуется не начинать работы, не определившись до этого со всеми тонкостями процесса.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector