Никелирование или хромирование что лучше?

Никелирование или хромирование что лучше?

Группа: Пользователи
Сообщений: 1542
Регистрация: 13.4.2006
Город: Волгоград
Авто: Mazda Demio (2002-2007)
Пол: Мужской
Поблагодарили: 70 раз(а)

Группа: Пользователи
Сообщений: 567
Регистрация: 25.10.2006
Город: Новосибирск
Авто: Mazda Demio (2002-2007)
Пол: Мужской
Поблагодарили: 3 раз(а)

Группа: Пользователи
Сообщений: 116
Регистрация: 9.1.2007
Город: Челябинск, 74
Авто: Mazda Demio (1996-2001)
Пол: Мужской
Поблагодарили: 0 раз(а)

Группа: Пользователи
Сообщений: 116
Регистрация: 9.1.2007
Город: Челябинск, 74
Авто: Mazda Demio (1996-2001)
Пол: Мужской
Поблагодарили: 0 раз(а)

Один из наиболее простых способов хромирования стальных деталей
Для того, чтобы покрыть хромом какую-либо деталь обычно несут ее на какой-нибудь ближайший оборонный завод или конструируют самодельные гальванические установки. Здесь же предложен, на мой взгляд один из наиболее простых и дешевых способов хромирования. Принцип действия основан на химической реакции без воздействия на реагирующие вещества электрическим током.
Итак, чтобы отхромировать стальные детали, их сначала нужно покрыть слоем меди. Для этого надо приготовить раствор из следующих веществ:
Сернокислая медь – 8 – 50 г
Серная кислота концентрированная – 5- 8 г
Вода дистиллированная – 1 л
Рабочая температура – 18 – 20 С

После тщательной чистки и обезжиривания детали погружают на несколько секунд в раствор. Детали, покрытые медью, извлекают из раствора, промывают водой и сушат. Теперь можно приступать непосредственно к хромированию. Для этого нужен раствор, в состав которого входят:
Фтористый хром – 14 г
Гипофосфат натрия – 7 г
Лимоннокислый натрий – 7 г
Уксусная кислота ледяная – 10 мл
Едкий натрий (20%-ный раствор) – 10 мл
Вода дистиллированная – 1 л
Рабочая температура – около 80 С

Очищенные и обезжиренные детали хромируют в течение 3-8 ч. Затем хромированные детали вынимают, промывают в воде и сушат.

Группа: Пользователи
Сообщений: 116
Регистрация: 9.1.2007
Город: Челябинск, 74
Авто: Mazda Demio (1996-2001)
Пол: Мужской
Поблагодарили: 0 раз(а)

Группа: Пользователи
Сообщений: 116
Регистрация: 9.1.2007
Город: Челябинск, 74
Авто: Mazda Demio (1996-2001)
Пол: Мужской
Поблагодарили: 0 раз(а)

В ремонтной и любительской практике с успехом можно использовать миниатюрную безванновую гальваническую установку (см рис). Она состоит из специальной кисти со щетиной (диаметр кисти 20— 25 мм, корпус ее выполнен из органического стекла, внутрь которого заливается электролит), понижающего трансформатора на напряжение 12 В и ток 0,8—1 А или аккумулятора и соединительного шнура. Щетину кисти обматывают свинцовым (в крайнем случае облуженным медным) проводом. Полупроводниковый диод типа ДЗОЗ—Д305 устанавливают на корпусе кисти. Один из проводов понижающей обмотки трансформа­тора соединяют с анодом диода, другой с помощью зажима «крокодил» — с покрываемой деталью. Катод диода соединяют с проводом обмотки кисти. Если применяется аккумулятор, диод не нужен.

Покрываемые детали очищают от ржавчины, грязи и жира, протирают сухой чистой тканью и обезжиривают в растворе, содержащем 100— 150 г едкого натра, 40—50 г кальцинированной соды и 3—5 г жидкого стекла (силикатный клей) на 1 л. В зависимости от степени загрязнения детали выдерживают в обезжиривающем составе, нагретом до 80— 100° С, от 15 мин до 1 ч. Чем ровнее и чище поверхность, тем прочнее будет гальваническое покрытие. Подготовленную деталь соединяют с обмоткой трансформатора, в кисть заливают электролит и включают питание. Равномерно перемещая кисть по поверхности детали, покрывают ее металлом, осаждающимся из электролита. Для получения покрытия достаточной толщины необходимо пройти кистью по одному и тому же месту 20—25 раз. Электролит доливают в кисть по мере его расхо­дования. После нанесения покрытия деталь промывают в проточной воде и полируют в смоченной воде тканью, затем еще раз промывают и сушат. Для каждого вида покрытия приготовляют специальный электролит, составленный по следующим рецептам (в граммах на 1 л раствора):

Электролит для меднения
Медный купорос (сернокислая медь) 200
Серная кислота 50
Этиловый спирт или фенол 1-2

Электролит для никелирования
Сернокислый никель 70
Сернокислый натрий 40
Борная кислота 20
Хлористый натрий 5

Электролит для хромирования
Хромовый ангидрид 250
Серная кислота (уд. в. 1,84) 2,5

Электролит для цинкования
Сернокислый цинк 300
Сернокислый натрий 70
Алюминиевые квасцы 30
Борная кислота 20

Электролит для серебрения
Хлористое серебро свежеосажденное 3—15
Железосинеродистый калий 6—30
Сода кальцинированная 20—25

Электролит для золочения
Хлорное золото 2,65
Железосинеродистый калий 45—50
Сода кальцинированная 20—25

В 200—300 мл дистиллированной воды растворяют первое по порядку вещество, потом второе, третье и т. д., а затем доливают воду до 1 л.

Следует иметь в виду, что, хотя растворы и не содержат сильно ядо­витых веществ, обращаться с ними во избежание ожогов и отравления следует с осторожностью. Растворы лучше всего хранить в темной стекляняной посуде с притертой пробкой.

Необходимо также учитывать, что не все покрытия хорошо ложатся на различные металлы. Например, для того чтобы покрыть никелем стальную деталь, ее предварительно покрывают тонким слоем меди, хром же хорошо сцепляется с никелированной поверхностью. Подслой меди перед никелированием или серебрением желательно осадить и на деталях, изготовленных из бронзы. Медные и латунные детали серебрят без подслоя меди.

Что лучше хромирование или никелирование. Хромирование. Для алюминия и его сплавов

ПЛАН 1. НИКЕЛИРОВАНИЕ 2. ХРОМИРОВАНИЕ 6 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 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 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 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. 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.

Читать еще:  Как выбрать полуавтомат сварочный для гаражной работы?

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 компоненты составы электролита, г/л разбавлен- ного универсаль- ного концентри- рованного хромовый ангидрид серная кислота катодная плотность тока, А/дм2 температура раствора, °С 150 1,5 45–100 55–60 250 2,5 15–60 45–55 350 3,5 10–30 35–45 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: Cr2O3 250 SrSO4 5-6 K2SiF6 20 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. Молочное покрытие получается при температуре 65–80°С и низкой плотности тока. Блестящее покрытие получается при температуре 45–60°C и средней плотности тока. Матовое покрытие получается при температуре 25–45°C и высокой плотности тока. При производстве светильников чаще всего используют блестящее хромовое покрытие.

Для получения зеркальных отражателей хромирование проводят при температуре 50–55°C и плотности тока 60 A/дм2. при изготовлении зеркальных отражателей производят предварительное осаждение меди и никеля.

Отражающую поверхность полируют после нанесения каждого из слоев.

Технологический процесс включает в себя следующие операции: шлифование и полирование поверхности; меднение; полирование, обезжиривание, декапирование; никелирование; полирование, обезжиривание, декапирование; хромирование; чистое полирование.

После каждой технологической операции производят 100% -ный контроль качества покрытия, так как несоблюдение требований технологии приводит к отслаиванию подслоя вместе с хромовым покрытием. Изделия из меди и медных сплавов хромируют без промежуточного подслоя.

Детали погружают в электролит после подачи на ванну напряжения. При нанесении многослойных покрытий на стальные изделия толщина слоя регламентируется ГОСТ 3002-70. Значения толщины приведены в таблице 2. Таблица 2 – Минимальная толщина многослойных гальванических покрытий условия работы условное обозначение группы покрытий толщина покрытия, мкм минимальная средне- расчетная никелиевого без подслоя многослойного медь-никель или никель-медь- никель хромового суммарная верхнего слоя никеля легкие средние жесткие Л С Ж 10 30 – 10 30 45 5 10 15 0,5 0,5 0,5 Ванны хромирования оборудуются мощной вытяжной вентиляцией для удаления паров ядовитой хромовой кислоты.

При хромировании часть шестивалентного хрома Cr6+ попадает в сточные воды, поэтому для предотвращения выбросов Cr6+ в открытые водоемы применяют защитные меры – устанавливают нейтрализаторы и очистные сооружения.

2. 3. «Технология и оборудование производства электрических источников света. и др. 6.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Что для смесителя лучше латуни, хрома или никеля?

Заменяя сантехнику в ванной или кухне, хочется, чтобы она прослужила долго и без поломок. На срок службы смесителя влияет следующие факторы:

  • Правильная установка.
  • Соблюдение условий эксплуатации.
  • Грамотный выбор материала корпуса и покрытия.

Чаще всего при изготовлении смесителей используются латунь, никель и хром.

Самыми распространёнными смесителями являются латунные. Данный материал используется как для изготовления корпусов смесителей, так и для их покрытия. Латунь представляет собой сплав цинка с медью. Зачастую, в изделиях содержится около 60% меди. В незначительных количествах могут присутствовать цинк, никель, железо, олово, алюминий, марганец, а также свинец. Такая продукция неопасна для здоровья человека и наиболее устойчива к различным воздействиям окружающей среды. В среднем, латунные смесители служат 5-7 лет.

Нередко производители нарушает технологию процесса, меняя состав продукта. Например, для увеличения жидкотекучести получаемого сплава, в латунь добавляют свинец. Это облегчает процесс изготовления в плохо оборудованных условиях. Норма содержания свинца в сплаве — не более 2,5%. Уже при 3% появляются микротрещины и смеситель при эксплуатации может в любой момент дать течь. Более того, пользоваться таким смесителем просто опасно, так как вода из-под такого смесителя содержит свинец. При длительном употреблении такая вода может спровоцировать отравление, иногда онкологические заболевания.

Также, плохо на качество продукции влияет слишком большое количество цинка в латуни. Добавляя данный металл в состав сплава, производитель снижает температуру литья и стоимость производства конечного продукта. Но полученные таким образом изделия плохо устойчивы к веществам, присутствующим в обычной водопроводной воде. Опознать подделку легко: на металле образуется белый налёт, что не свойственно латуни.

Есть ещё один способ продать некачественный товар под видом хорошего. Чтобы скрыть манипуляции с неправильным составом сплава или некачественными литьевыми формами, производитель обрабатывает проблемные детали лаком. Лаковое покрытие на время скрывает дефектную пористость поверхности, маленькие трещины. Первое время смеситель работает как положено.

Существует миф, что недорогие смесители делают из силумина (сплава кремния с алюминием). Действительно, из него изготавливают детали для различной мелкой бытовой техники, активно применяют в мото- и авиастроении. Но китайские силуминовые смесители являются городской легендой. Поэтому любые сравнения латунного и силуминового или медного и силуминового смесителей в магазине сантехники являются некорректными по той причине, что состав такого «силумина» неизвестен.

Хромирование — это процесс нанесения хрома (или его сплава) на поверхность предмета для повышения различных показателей: износостойкости, высокого сопротивления коррозии, жаростойкости и прочее.

Есть несколько методов нанесения хрома на поверхность:

  1. Гальванический, в свою очередь делящийся на диффузный и электролитический.
  2. Химический.
  3. Напыление.

Самым распространённым способом является электролитический, в частности водопроводную арматуру обрабатывают именно этим способом. Диффузный метод дешевле и экологичнее электролитического, так как в этом случае опасные электролиты не сливаются в окружающую среду.

Сантехника с хромом легко узнаваема по характерному глянцевому блеску, а также синевато-белому оттенку.

Никелирование — процесс нанесения никеля на поверхность изделия электролитическим или химическим способом. Никелированную поверхность смесителя легко узнать. В отличие от хрома, данное покрытие матовое. На этом тусклом металле почти не видно отпечатков пальцев или брызг воды.

Электролитический и химический методы имеют ряд отличий. Первый способ обработки продукции более дешевый, поверхность обработанных изделий часто получается более пористой. Для повышения антикоррозийных свойств на поверхности изделия должны полностью отсутствовать поры. Это достигается несколькими способами. Либо проводится меднение поверхности смесителя, а затем никелирование, либо никель наносится в несколько слоёв. Финишным слоем нередко служит хром. Так как никелированные вещи со временем теряют первоначальный блеск, то сочетание никель-хром позволяет получить не только более устойчивую к агрессивным воздействиям окружающей среды, но и внешне привлекательную вещь.

В отличие от электролитического, химический метод обеспечивает равномерность толщины и качества покрытия на любых участках смесителя при условии доступа к ним раствора. Применение этого способа позволяет обрабатывать полости, зазоры, глубокие и узкие отверстия и прочие проблемные части изделий.

Никелирование относится к катодному типу защиты изделия. Это означает, что металлическая поверхность предмета начинает реагировать с окружающей средой при любом повреждении целостности покрытия. Для улучшения защитных характеристик процесс никелирования должен проходить при соблюдении технологии и правильной последовательности действий. Если никель нанести на плохо подготовленную поверхность, с ржавчиной или грязью, то такое покрытие долго не продержится, начнёт отслаиваться и сыпаться.

Что общего между покрытиями

Все три металлических покрытия используются:

  • Для предохранения изделия от коррозии.
  • В декоративных целях.
  • Для увеличения твёрдости поверхности.

Различия между покрытиями

  1. Цена. Никелированное изделие дешевле, его проще изготовить. Идеально подходит, если нужно сэкономить. Также смеситель с никелем можно рассматривать как временный вариант при ремонте помещения. Хромированный или латунный аналоги прослужат дольше, но стоят дороже.
  2. Гипоаллергенность. Никель является главной причиной аллергии на металлы, часто соприкасающиеся с кожей. Поэтому для людей склонных к контактному дерматиту использование никелированных смесителей не желательно.
  3. Наоборот, хром не вызывает аллергию. Ещё одним несомненным плюсом хромированной поверхности является то, что на ней не выживают микроорганизмы.
  4. Долговечность. Хромированные смесители служат дольше других. Пористая поверхность никеля быстрее разрушается под воздействием агрессивной среды.
  5. Лёгкость ухода. На глянцевой поверхности хрома видны все загрязнения, даже самые маленькие брызги воды и разводы. Матовая поверхность никеля делает уход за ним более лёгким. Латунные смесители нуждаются в постоянной полировке или покрытии специальным лаком, в противном случае они покрываются окислами и патиной.

Что же предпочесть?

Смесители с хромовым покрытием гигиеничнее остальных изделий, меньше подвержены образованию ржавчины и плесени, а потому идеально подходят для ванных комнат с высокой влажностью.

Сантехника из никеля станет хорошим приобретением любому занятому человеку, не желающему постоянно драить и перемывать смеситель из-за пары капель воды. Матовая, немаркая поверхность смесителя обрадует как маму с ребёнком, так и карьеристку.

В остальных случаях только личные эстетические предпочтения, безопасность и удобство использования, а также денежная составляющая влияют на окончательный выбор продукта.

Никелирование или хромирование что лучше?

Сегодня можно смело утверждать: хочешь получить хороший результат на соревнованиях — используй двигатель с «цветной» парой поршень — цилиндр! Подтверждение тому — «цветная» начинка мотоустановок моделей — призеров чемпионатов самого высокого ранга.

Зная о бесспорных преимуществах таких двигателей, многие берутся за самостоятельное изготовление новых пар. И сразу же сталкиваются со множеством трудностей, неизвестных факторов и величин. Для них — рассказ мастера спорта СССР Ю. Муссалитина о нанесении хромового покрытия на детали из различных металлов.

Хромирование, одно из самых нужных двигателистам покрытий, относится к наиболее трудоемким процессам гальванотехники. Оно требует особой тщательности и соблюдения чистоты как при приготовлении электролита, так и самих веществ, входящих в его состав. Вода используется дистиллированная или (лишь в крайнем случае!) основательно прокипяченная.

Читать еще:  Можно ли болгаркой пилить доски?

НАЧНИТЕ С ВАННЫ

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 мм 2 . 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. 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 VТ1. 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 Cr3 (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:

  • 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 под током!).

Другое дело, если необходимо покрыть 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 бензине или трихлорэтилене, затем в щелочном растворе),
  • промывка в проточной холодной и теплой (50—60°) воде,
  • травление (для удаления частиц, оставшихся на поверхности после шлифовки и притирки, а также для улучшения подготовки поверхности детали к нанесению хрома).

Для травления используется раствор 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 растворе азотной 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 гипофосфи-та, 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: деталь не прогрелась, следует подождать некоторое время,
  • пятна на поверхности (характерно для АК4-1): плохая термообработка детали, нужно ее термообрабо-тать 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 никеля

Весь процесс сводится к следующему:

  • — травление в растворе едкого натра (50 г/л, t=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.
Читать еще:  Сварка бронированной стали

Нанесение хрома через анодную обработку

Вместо 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 следует охлаждать. Для сплавов, содержащих медь и кремний, применяют раствор 150—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.

Что лучше хромирование или никелирование. Хромирование. Для алюминия и его сплавов

ПЛАН 1. НИКЕЛИРОВАНИЕ 2. ХРОМИРОВАНИЕ 6 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 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 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 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. 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 компоненты составы электролита, г/л разбавлен- ного универсаль- ного концентри- рованного хромовый ангидрид серная кислота катодная плотность тока, А/дм2 температура раствора, °С 150 1,5 45–100 55–60 250 2,5 15–60 45–55 350 3,5 10–30 35–45 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: Cr2O3 250 SrSO4 5-6 K2SiF6 20 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. Молочное покрытие получается при температуре 65–80°С и низкой плотности тока. Блестящее покрытие получается при температуре 45–60°C и средней плотности тока. Матовое покрытие получается при температуре 25–45°C и высокой плотности тока. При производстве светильников чаще всего используют блестящее хромовое покрытие.

Для получения зеркальных отражателей хромирование проводят при температуре 50–55°C и плотности тока 60 A/дм2. при изготовлении зеркальных отражателей производят предварительное осаждение меди и никеля.

Отражающую поверхность полируют после нанесения каждого из слоев.

Технологический процесс включает в себя следующие операции: шлифование и полирование поверхности; меднение; полирование, обезжиривание, декапирование; никелирование; полирование, обезжиривание, декапирование; хромирование; чистое полирование.

После каждой технологической операции производят 100% -ный контроль качества покрытия, так как несоблюдение требований технологии приводит к отслаиванию подслоя вместе с хромовым покрытием. Изделия из меди и медных сплавов хромируют без промежуточного подслоя.

Детали погружают в электролит после подачи на ванну напряжения. При нанесении многослойных покрытий на стальные изделия толщина слоя регламентируется ГОСТ 3002-70. Значения толщины приведены в таблице 2. Таблица 2 – Минимальная толщина многослойных гальванических покрытий условия работы условное обозначение группы покрытий толщина покрытия, мкм минимальная средне- расчетная никелиевого без подслоя многослойного медь-никель или никель-медь- никель хромового суммарная верхнего слоя никеля легкие средние жесткие Л С Ж 10 30 – 10 30 45 5 10 15 0,5 0,5 0,5 Ванны хромирования оборудуются мощной вытяжной вентиляцией для удаления паров ядовитой хромовой кислоты.

При хромировании часть шестивалентного хрома Cr6+ попадает в сточные воды, поэтому для предотвращения выбросов Cr6+ в открытые водоемы применяют защитные меры – устанавливают нейтрализаторы и очистные сооружения.

2. 3. «Технология и оборудование производства электрических источников света. и др. 6.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector