Химическое хромирование своими руками в домашних условиях. Особенности покрытия хромом различных оснований

Изделия, имеющие хромовое покрытие, имеют эстетичный и привлекательный внешний вид, именно поэтому они настолько популярны и стоят дороже нехромированных аналогов.

Но что делать, если на рынке нет вариантов с хромовым покрытием, или хочется придать соответствующий внешний вид уже имеющимся в наличии вещам без хромового слоя? В подобной ситуации может помочь хромирование пластика в домашних условиях.

Особенности хромирования пластика в домашних условиях

Главной особенностью домашнего хромирования является необходимость приобретения оборудования, некоторые элементы которого довольно-таки дорогостоящи. Поэтому, в случае если подобный способ планируется использовать только один раз, целесообразней воспользоваться платными услугами специалистов.

Второй важной особенностью технологии хромирования пластика в домашних условиях является применение едких и токсичных реагентов с высокой степенью летучести. Прежде чем приступать к процессу важно выбрать подходящее и хорошо вентилируемое помещение и позаботиться о средствах личной защиты.

Помещение для проведения процесса хромирования пластиковых изделий должно быть хорошо проветриваемым или оборудованным достаточно мощной вытяжной вентиляционной системой. Для этих целей лучше всего подойдёт гараж, домашняя мастерская или другое крытое нежилое помещение.

Что касается личной защиты, то крайне необходимо вооружиться респиратором, защитными очками, качественными резиновыми либо прорезиненными перчатками и защитным фартуком. Важно помнить, что попадание применяемых реагентов на кожу может вызвать химические ожоги, а вдыхание их паров привести к общему отравлению организма.

Подготовка к проведению хромирования

Для хромирования пластмассы своими руками дома необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:

• подходящая по размерам ёмкость, в которую будет налит диэлектрический раствор, это может быть стеклянная банка или пластиковое ведро;
• электролитный раствор;
• пластиковое ведро или пластиковый тазик, в который помещают ёмкость;
• ящик из фанеры или дерева, который необходимо предварительно изолировать стеклотканью и утеплить минеральной ватой или песком — это нужно для хорошей термоизоляции;
• специальная кисть для нанесения раствора;
• нагревательный элемент — лучше всего для этого подойдёт обыкновенный ТЭН;
• источник электропитания необходимого напряжения, мощности и силы тока (трансформатор или автомобильный аккумулятор);
• термометр, с помощью которого можно измерять жидкость с температурой до 100 0 C;
• кронштейн, необходимый для свободного подвешивания обрабатываемой детали в ёмкости;
• щиток для плотного накрывания ёмкости — это может быть лист из фанеры;
• зажим.

Первым делом, необходимо подготовить специальный электролитический раствор, без которого весь процесс невозможен. Сделать его можно в домашних условиях. Для этого понадобятся следующие ингредиенты:

• дистиллированная вода (объем зависит от объёма тары и размера обрабатываемой детали);
• хромовый ангидрит (250 г/литр воды);
• серная кислота H 2 SO 4 (2.5 г/л).

Независимо от выбора метода проведения хромирования деталей в домашних условиях для его осуществления понадобится электролитический раствор.

Чтобы приготовить электролит, необходимо в дистиллированную воду, предварительно нагретую до 60 0 C, насыпать и тщательно размешать хромовый ангидрит, после этого добавить и размешивать серную кислоту. Через полученный раствор в течение 2 – 3 часов прогоняем электрический ток до приобретения им темно-бордового оттенка. Силу тока рассчитываем исходя из количества жидкости, она должна составлять 6.5 А./литр жидкости. Готовый раствор настаиваем в течение суток.

Процесс хромирования пластика

Прежде чем приступить к обработке детали, её нужно обезжирить. Для этого необходимо приготовить специальный раствор: в равных долях смешать кальцинированную соду, едкий натрий и силикатный клей, полученную смесь растворить в воде и довести до кипения, после чего погрузить в неё деталь.

Существует два основных метода хромирования пластика дома:

• с помощью гальванической ванны;
• с помощью специальной кисти.

Оба метода по-своему хороши, и каждый сам для себя выбирает подходящий ему способ. Рассмотрим оба эти метода подробнее.

Хромирование с помощью кисти

Главным элементом оборудования, необходимого для хромирования пластика в домашних условиях при помощи специальной кисточки, является сама кисть, с помощью которой наносится реагент на поверхность обрабатываемой детали.

Ее можно сделать самому. Для этого необходимо взять полую внутри трубку из органического стекла, на один конец которой приспосабливаем щетину из электропроводного материала. Для этой цели лучше всего подойдёт пучок из тонкой медной неизолированной проволоки. Щетину кисти нужно обмотать тонким свинцовым проводом.

Для нанесения хромового покрытия на пластик, саму деталь и кисть необходимо подключить к источнику электропитания, таким источником может быть трансформатор или автомобильный аккумулятор. В зависимости от выбора источника питания схема подключения будет разной.

В случае если используется трансформатор, к кисти подключают диод: анод подключаем к понижающей обмотке трансформатора, а катод с помощью зажима типа «крокодил» присоединяем к обрабатываемой детали. Если источником питания служит аккумулятор, диод не используется.

После подключения к источнику электропитания, на деталь с помощью кисти наносится электролит, который предварительно заливается в полую ручку кисти, важно при этом следить за уровнем самого электролита. Раствор наносится плавными движениями из стороны в сторону ровными слоями.

Для того чтобы покрытие сохранилось максимально долго, специалисты рекомендуют наносить раствор в несколько слоёв, количество проходов по каждому участку должно быть в диапазоне от 25 до 35 раз.

Хромирование в гальванической ванне

В данном случае температура электролита должна быть на уровне 50-60 0 C, после подогрева его настаивают 2,5-3 часа.

В подготовленную ёмкость (гальваническую ванну), погружают анод (+), а катод подключают к трансформатору (-), после чего в неё погружают пластмассовую деталь и фиксируют в подвешенном состоянии так, чтобы она не касалась стенок ванной. Это нужно для того чтобы покрытие было равномерным и без огрехов. Важно при этом поддерживать температуру раствора на уровне 50 – 53 0 C. Через некоторое время подаётся ток.

Если после хромирования пластика видны недостатки в хромовом слое, процесс нужно повторить (возможно, несколько раз).

После хромирования обрабатываемую деталь необходимо промыть под проточной водой и прокипятить как минимум в 3-х литрах дистиллированной воды не менее чем 30 мин.

Для доведения детали до идеального состояния, после хромирования её натирают и полируют при помощи мягкой ткани.

В завершении хочется сказать, что сейчас на рынке практически все товары продаются в вариациях с хромовым покрытием, но иногда бывает так, что нужно хромировать какую-то деталь самому и многие думают, что это невозможно в домашних условия. Безусловно, это сложно, но возможно. Поэтому если возникает такая необходимость – смело беритесь за дело, главного при этом быть осторожным и внимательным, чтобы не повредить саму деталь или не навредить своему здоровью.

Освоив методику хромирования своими руками в домашних условиях можно не только придать эффектный вид мотоциклу или автомобилю. Но и сделать стильные современные вещи – ручки для шкафов или дверей, подставки, крепежные элементы карнизов, бра, кашпо, которые своим благородным блеском украсят интерьер.

Технология гальванизации заключается в нанесении поверхностного металлического слоя на деталь с определенной целью – декоративной или защитной посредством использования электролита.

Следовательно, гальваника — хромирование в домашних условиях предполагает, что на обрабатываемую поверхность при воздействии электрического тока будет осаждаться слой хрома из электролита определенного состава. Проводиться этот процесс может разными способами.

1. Проведение хромирования с использованием ванны, наполненной раствором. Технология является доступной для самостоятельного выполнения, но чаще используется при работе с небольшими деталями.
2. Напыление покрытия посредством применения гальванической кисти. Эта методика не ограничивает габариты обрабатываемой детали, также она оптимально подходит для несъемных элементов. В процессе работы мастер имеет возможность контролировать толщину наносимого слоя и визуально оценивать качество напыления. Но этот процесс более трудоемкий, так как может потребоваться выполнение до 20 движений по одному месту.

Помещение, приспособления, инструменты, средства защиты

Проводить операции по хромированию необходимо в нежилом помещении с хорошей вытяжной вентиляцией. Это может быть гараж.

В летнее время удобнее работать на улице под навесом или на открытой веранде с крышей. В крайнем случае, используется балкон. Эти меры безопасности соблюдать нужно обязательно, чтобы не получить вреда здоровью из-за опасных испарений.

Потребуются средства индивидуальной защиты – прорезиненные перчатки из плотного материала и респиратор. Одежду целесообразно прикрыть прорезиненным фартуком.

Если планируется проводить хромирование деталей в домашних условиях методом погружения деталей в ванну, то готовится следующее оборудование:

• стеклянная емкость нужного размера (чаще всего берут обычную трехлитровую банку);
• неметаллическая ванна с водой, в которую будет помещаться банка;
• ящик с термоизоляцией;
• нагревательный элемент (ТЭН);
• пластинчатый или стержневой анод, материалом которого чаще всего служит сплав свинца (≈ 93%) и сурьмы (≈ 7%), хотя в отдельных случаях используют менее устойчивый к кислой среде чистый свинец;
• катод, имеющий форму зажима для удобной фиксации его на обрабатываемой детали;
• термометр, устойчивый к кислоте;
• кронштейн, позволяющий держать деталь в подвешенном состоянии;
• крышка для емкости из дерева или влагоустойчивой фанеры;
• источник питания постоянного тока с реостатом. Для трехлитровой банки сила тока должна составлять не меньше 18 А.

Схема электролитической ванны : 1 — внутренний корпус; 2 — внешний корпус; 3 — стеклоткань для теплоизоляции; 4 — слой теплоизоляции; 5 — ТЭН; 6 — градусник; 7 — банка трехлитровая; 8 — крышка.

Чтобы покрывать изделия при помощи гальванической кисти, можно изготовить ее самостоятельно по следующему алгоритму.

1. Щетину обматывают плотно проводом с содержанием свинца.
2. Закрепляют ее в прозрачный цилиндр из оргстекла, который сверху закрывается крышкой с вклеенным в нее металлическим контактом и заливным отверстием. К контакту припаивают конец свинцовой обмотки.
3. В мембране из пенопласта, которая находится выше щетины, необходимо сделать сквозные мелкие отверстия.
4. Роль выпрямителя тока выполняет трансформатор с напряжением 12 В. Минус идет на обрабатываемую деталь, а плюс к контакту на крышке.
5. Электролит, налитый в цилиндр, просачивается через отверстия в мембране на щетину, движениями которой наносится на обрабатываемую поверхность.

При любой методике потребуется пылесос или компрессор для сдувания пыли с детали в процессе хромирования.

Как готовить электролит

Для обработки наружных поверхностей деталей рассчитывают количество компонентов, входящих в электролит, ориентируясь на следующие соотношения (в граммах на литр воды):

• CrO3 (хромовый ангидрид) – 250;
• H2SO4 (серная кислота с удельной плотностью 1,84 г/см3) – 2,5.

Стеклянную емкость до половины (можно немного больше) наполняют дистиллированной или предварительно прокипяченной и отстоявшейся водой с температурой 60°С.

Засыпают CrO3 в нужном по расчетам количестве. Размешивают жидкость до полного растворения хромового ангидрида. Если необходимо, то еще доливают воду, а затем осторожно добавляют серную кислоту.

Теперь нужно около 3,5 часов выдержать электролит под током, сила которого примерно равна 6,5 А на каждый литр раствора. Если источник электропитания уже имеется в наличии, то исходя из его возможностей ведется расчет объема приготавливаемого электролита. При правильно проведенных расчетах цвет электролита становится темно-коричневым. Отключив ток, оставляют раствор на сутки в прохладном месте.

Если обрабатываемые детали не будут подвергаться внешним воздействиям, то электролит может иметь другой состав (г/л воды):

• CrO3 – 400;
• H2SO4 – 4.

Подготовка детали

Подлежащие хромированию поверхности должны быть тщательно подготовлены. С них удаляют лак, краску, пятна ржавчины, загрязнения.

Некачественное проведение подготовки плоскостей деталей приводит к тому, что хромовое покрытие образуется с мелкими раковинами.

После зачистки детали подлежат обезжириванию.

Специалисты отмечают, что уайт-спирит или бензин для этой цели использовать не стоит, так как они не обеспечат нужного качества последующего хромирования. Целесообразно сделать специальный раствор, примером которого может служить следующий состав (компоненты отражены в г/л воды):

• едкий натр – 150;
• кальцинированная сода – 50;
• силикатный клей – 5.

Раствор подогревают примерно до 90°С и опускают на 20 минут деталь, подлежащую обезжириванию. Если присутствует сложный рельеф, то время выдержки допускается увеличить до 45 – 60 минут.

Этап хромирования

Начинается химическая металлизация своими руками в домашних условиях с подогрева электролита в банке до 52±2° с последующим помещением в него детали, к которой предварительно прикрепляется катод. Ток сразу не подают, так как нужно, чтобы декорируемый предмет прогрелся до температуры электролита.

После того, как напряжение подается в систему, деталь находится в электролите минимум 20 минут. Оптимальная плотность тока – 50 – 55 А/дм2. С приобретением опыта домашний мастер легко определяет, нужно ли увеличивать время в зависимости от особенностей детали, так как в отдельных случаях хромирование может продолжаться два — три часа.

После окончания процесса предмет достают, промывают и помещают на 3 часа в сушильный шкаф.

Проводя операции по хромированию необходимо учитывать, что подобное покрытие возможно нанести, если детали медные, никелевые или латунные. Если возникла необходимость выполнить подобное действие со стальными предметами, то потребуется предварительно защитить их слоями соответствующих металлов.

Доступны хромированию пластиковые изделия при условии обработки их на этапе подготовки графитным порошком или графитосодержащим лаком. Затем по методике выполнения гальваники при плотности тока ≈ 0,7 А/дм2 наносят тонкий медный слой, используя электролит из следующих компонентов (г/л воды):

• сульфат меди – 35;
• серная кислота концентрированная – 150;
• спирт этиловый – 10.

После промывания и просушивания деталь может подвергаться хромированию.

Причины появления дефектов

Достаточно сложный для самостоятельного исполнения процесс хромирования не всегда дает безупречный результат. Чтобы в дальнейшем избежать ошибок, необходимо знать причины, приведшие к появлению дефектов.

1. Из-за недостаточной температуры электролита или превышающей норму силы тока на плоскостях образуется неравномерный блеск, снижающий эстетическое восприятие всего предмета. Причиной полного отсутствия блеска может являться неправильно рассчитанная концентрация CrO3 (меньше или больше нормы) или недостаток H2SO4.
2. Если слой получился неравномерным, значит в процессе работы подавался ток со значениями, превышающими рекомендуемую норму. Чрезмерно мягкое покрытие означает, что было допущено превышение температуры нагрева электролита
3. За появление на готовой хромировке коричневых пятен отвечает избыточное количество хрома или дефицит кислоты. Отслоение готового покрытия происходит из-за перебоев в подаче напряжения, использования остывшего электролита или некачественного обезжиривания.

Процессы диффузионного насыщения поверхностей металлических деталей хромом или процессы нанесения хромового слоя из электролитического раствора при воздействии электрического тока называются хромированием.

В литературе, посвященной хромированию, вы также можете встретиться с термином «металлизация» — это общее название способов изменения свойств поверхности предметов из металла и неметаллических предметов, путем нанесения на них тонкого металлического слоя, иногда этот термин используется, как синоним хромирования.

Обработка изделий методом хромирования может применяться в качестве декоративной обработки, а также для предохранения от коррозии и увеличения твердости поверхности изделия.

Слой хрома, нанесенный на предмет, увеличивает его эксплуатационные свойства, продлевает срок службы.

Этот метод металлизации получил большое распространение в быту и промышленности, даже находясь в своей квартире, вы без труда обнаружите немалое количество хромированных предметов, в промышленных условиях хромирование деталей актуально, если данный предмет будет работать, например, в условиях агрессивных сред, трения (паровое оборудование, теплосети, автомобильные двигатели, детали морских судов и так далее).

Для нанесения слоя хрома на поверхность предметов используется несколько способов, первоначально получило распространение гальваническое покрытие металла, однако, в последнее время его применяют значительно реже, так как исследования экологов подтвердили факт его негативного воздействия на окружающую среду.

Виды хромирования и технология

Классификация хромирования осуществляется по способу нанесения хрома на деталь.

Самое широкое применение получили электролитическое и диффузионное, чуть менее известно – химическое хромирование.

Имеются также менее известные методы хромирования, такие как вакуумное хромирование.

Получаемое в результате покрытие может немного различаться по стойкости, внешнему виду.

Как показывает практика, при желании можно заниматься хромированием самостоятельно, однако, препятствовать этому могут немалые расходы на оборудование для хромирования и реагенты, высокие требования к их качеству, строгие требования к соблюдению технологии, как на этапе подготовки, так и в процессе самого хромирования.

Остановимся подробнее на электролитическом хромировании, которое также называется гальваническое, так как выполняется методом погружения детали в раствор электролита.

Метод гальванического хромирования

Электролитическое (каталитическое) хромирование, пожалуй, самый известный способ металлизации поверхностей.

Активно используется автолюбителями, ввиду большого спроса и популярности каталитическим хромированием деталей автомобилей и мотоциклов занимаются небольшие фирмы, ИП, которые, как правило, используют под гальванический цех помещение обычного автогаража, поэтому в народе этот способ также называют «гаражным», а самой востребованной услугой можно считать хромирование дисков.

Режимы обработки

В зависимости от режима обработки, получаемые покрытия различаются по своим качествам – как внешним, так и внутренним:
«Молочный хром» — не очень твердое покрытие, обладающее беспористой, эластичной поверхностью.

Получается при воздействии электрического тока плотностью 15-25 А/дм.кв. на электролит при температуре от 65 до 80 °.

«Блестящий хром» — самое твердое и износостойкое покрытие, которому свойственен зеркальный блеск.

Появляется при средних значениях температуры и плотностей тока, рекомендуемые диапазоны – 45-60°С для первого параметра и 30-100 А/дм.кв. для второго.

«Твердый хром» — получаемый слой хрома будет самым твердым, но и самым хрупким по сравнению с предыдущими видами. Термо режим устанавливается на низких температурах (до 40°), плотность тока – свыше 100 А/дм2.

Подготовка к хромированию

Подготовка к процессу нанесения хрома включает в себя несколько этапов:

• шлифовка и полировка поверхности хромируемой детали;
• промывка для загрязнений и протирка ветошью;
• изолирование поверхности, где не должно выполняться нанесение хрома, заделка отверстий (если не требуется покрытие хромом и внутренних полостей);
• монтаж детали на подвеску;
• обезжиривание;
• промывка в воде;
• декапирование.

Технологический процесс хромирования

Каталитическое хромирование в промышленных условиях вы можете увидеть на предоставленном видео.

Гальваническое покрытие выполняется растворами шести- или трехвалентного хрома.

В качестве шестивалентного хрома применяется хромовый ангидрид, в качестве трехвалентного – сульфат хрома или хлорид хрома.

В гальваническую ванну, кроме хромсодержащего раствора также добавляется серная кислота.

После помещения обрабатываемой детали в раствор подается ток определенной плотности.

Раствор в ванне должен иметь определенную температуру, устанавливаемую в соответствии с режимом металлизации.

Термо режим должен поддерживаться на одном уровне в течение всего процесса хромирования, нарушения в технологическом процессе могут снизить адгезионные свойства хромового покрытия, привести к тому, что гальваническое покрытие будет иметь неоднородную структуру (разводы, наросты в виде сталактитов).

Длительность гальванизации зависит от требуемой толщины слоя хрома.

В процессе гальванизации из электролитического раствора выделаются вредные пары, поэтому все работы должны выполняться с соблюдением техники безопасности, с использованием средств индивидуальной защиты.

В некоторых случаях покрытие хромом выполняется только после травления или после предварительного нанесения слоя другого металла (меди или никеля) – это способствует упрочнению образующегося слоя.

Для заделки пор хрома, деталь дополнительно покрывают маслом или лаком, а для укрепления образовавшейся хромовой пленки проводят термо обработку – выдерживают некоторое время при очень высокой температуре (около 200°).

Подвиды электролитического хромирования

Как уже отмечалось выше, гальваника-хромирование применяется для создания защитно-декоративного слоя или для придания поверхности особенных свойств.

Декоративное хромирование наносится на подслой другого металла – меди или никеля, этот метод способствует длительному сохранению блеска хрома, препятствует коррозии поверхности детали через поры слоя хрома.

Твердое хромирование используется там, где нужно увеличить износостойкость, твердость уменьшить трение на обрабатываемой детали.

В данном случае слой другого металла не требуется, выдержка в ванной имеет большую продолжительность, чтобы образующийся слой хрома получился повышенной толщины.

В отличие от декоративного, твердое хромирование должно завершаться дополнительной обработкой лаками или маслами.

Метод химического хромирования

Химическое хромирование, в отличие от гальванического, не использует соляную кислоту.

В ходе химической реакции гипофосфит натрия восстанавливает хром из его соли, выделившийся хром осаждается на обрабатываемую поверхность.

Здесь также важно точное соблюдение термо режима.

Несомненными преимуществами данного способа перед каталитическим являются уменьшение вредного воздействия на окружающую среду и людей, облегченное нанесение пленки из хрома на внутренние поверхности изделия.

Также можно отметить меньшую затратность этого метода, что делает его доступным для самостоятельного применения.

Образовавшееся при такой обработке покрытие первоначально не имеет характерного блеска металла, оно будет матовым серого цвета, поэтому в финале покрытые поверхности нужно тщательно отполировать.

Мы предлагаем вам с помощью видео в нашей статье наглядно ознакомиться с процессом химического хромирования.

Хромируем в домашних условиях

В заключении нашей статьи хочется рассказать об одном общедоступном способе получения хромированных предметов буквально в домашних условиях.

Способ подходит для применения на изделиях из любого материала – от металла до пластмассы.

Если быть точным, говорить о хромировании в данном случае неправильно, это будет металлизация серебром, но при небольшом навыке получаемые изделия будут выглядеть так, словно только что вышли из заводского цеха гальванизации.

Итак, технология декоративного хромирования заключается в следующем.

В качестве основного оборудования нам потребуется обычный ручной распылитель.

Для получения серебра и подготовительной обработки нам потребуются «ингредиенты» из следующего списка (не пугайтесь – их легко купить в аптеках и хозяйственных магазинах):

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

Термо режим смесей – около 60°С.

Сначала обезжириваем поверхность раствором гидроксида натрия в воде.

Изделие тщательно протираем составом, затем ополаскиваем в дистиллированной воде.

На качественно обезжиренном предмете будет наблюдаться эффект прилипания воды.

Активируем поверхность, поливая в течение минуты раствором двухлористого олова и соляной кислоты, далее в течение 3 мин. – дистиллированной водой.

Соединяем в одно аммиак, гидроксид натрия, азотнокислое серебро и воду, заливаем ее в распылитель и равномерно наносим на обрабатываемую поверхность с небольшого расстояния.

Для сохранения внешнего вида покрытия, поверх него придется нанести прозрачный лак, и ваше изделие будет радовать глаз долгие годы.

Хромирование в домашних условиях – это процедура, с которой сможет справиться практически каждый человек. Хромируя детали собственными руками, можно получить качественное покрытие за сравнительно небольшие деньги.

Хромирование деталей – это нанесение на их поверхность тонкого слоя хрома. Наносить хром можно на заготовки из стали, меди, алюминия и других металлов. Полученное покрытие не только придаёт детали красивый внешний вид, но и защищает металл от коррозии и негативного влияния окружающей среды.

Способы хромирования

Обработка поверхностей дает возможность получить покрытие высокого качества, защищающее изделие от химического и механического влияния. Выполнить хромирование в домашних условиях можно тремя способами.

Гальваническим

Это наиболее часто используемый способ. При гальваническом методе создаётся специализированный раствор (электролит). После помещения металлической детали в ёмкость с электролитическим раствором на неё и специализированный электрод подаётся напряжение постоянного тока. Под воздействием электрического тока атомы хрома ложатся на заготовку.

Химическим

При использовании этого метода нанесения изготавливается специализированный раствор из химических реагентов. Изделие помещается в ванну с таким раствором. Реагенты раствора взаимодействуют между собой, и соли хрома ложатся на деталь. При химическом способе нет необходимости применять электрический ток.

Растворы реагентов отлично подходят для хромирования деталей с небольшими повреждениями поверхности. После окончания процедуры потребуется провести полировку заготовки. Изделие приобретет блеск только после полировки.

Напылением

Для выполнения процедуры этим способом понадобится специализированная гальваническая кисть. После изготовления электролитического раствора для хромирования он наносится на изделие кистью. При этом на кисть и заготовку подаётся напряжение постоянного тока. Под действием тока атомы хрома из раствора ложатся на поверхность изделия.

Напыление не требует использования ванны для погружения детали в раствор. Поэтому таким способом можно нанести слой хрома на заготовки более крупных размеров.

Подготовка к проведению работ

Перед началом работы необходимо подготовить изделия и необходимое оборудование. От правильности подготовки зависит качество полученного покрытия.

Подготовка изделия

Для получения качественного и равномерного слоя хрома нужно предварительно очистить обрабатываемые поверхности. Потребуется удалить все наслоения пыли, грязи, лака, краски и ржавчины. Это можно сделать наждачной бумагой или с применением пескоструйной обработки.

При использовании наждачной бумаги нужно удалить пыль и мелкие абразивные частицы сжатым воздухом. После очистки следует максимально выровнять поверхность. Допустимый размер неровностей составляет не более одного миллиметра.

Чтобы хром лег ровно, необходимо обезжирить заготовку. Для обезжиривания используется специализированный раствор, который можно изготовить самостоятельно. Для создания раствора необходимо добавить в воду 150 грамм гидроокиси натрия, 5 г силикатного клея и 50 г кальцинированной соды. Соотношение компонентов указано на один литр воды. После создания раствора его нагревают до 90 градусов и опускают в него изделие.

Подготовка электролита

Для гальванического хромирования следует подготовить электролит. Его составляющими являются хромовый ангидрид, серная кислота и вода. Подготовка электролита к работе происходит следующим образом:

• В герметичную неметаллическую ёмкость наливается дистиллированная или кипяченая вода. Ёмкость следует заполнить наполовину.
• Вода подогревается до температуры 55 – 65 градусов.
• Добавляется ангидрид хрома из расчета 250 грамм на один литр воды
• Заливается серная кислота из расчёта 2.5 грамма на литр.
• После смешивания через электролит подаётся напряжение постоянного тока на протяжении 3 часов. Сила тока должна составлять 6.5 ампер на литр.
• После приобретения раствором коричневого цвета его необходимо поставить в прохладное место на 24 часа.

Подготовка оборудования

Для получения гальванического покрытия потребуется применение следующего оборудования:

• Контейнер для установки емкости. Подойдет ящик из дерева. Стенки и дно ящика следует утеплить, создав эффект термоса.
• Ёмкость требуемых размеров. Емкость должна быть стеклянной. Подойдет обычная трехлитровая банка.
• Электронагревательный элемент. Используется керамический ТЭН.
• Термометр, которым можно измерять температуру жидкости до 100 о С.
• Неметаллическая крышка для емкости. Она должна герметично закрывать сосуд. В качестве материала для крышки можно использовать фанеру.
• Источник постоянного тока.
• Электроды. Внутренний анод изготавливается из свинцовой пластины. Катодом является обрабатываемое изделие.
• Провода для подключения.

При хромировании выделяются испарения, негативно влияющие на здоровье человека. Следует приобрести средства индивидуальной защиты.

Проведение хромирования

Процедура проведения хромирования осуществляется следующим образом:

• Электролитический раствор в емкости нагревается до 53 градусов;
• Обрабатываемая деталь крепится на проводе при помощи специального зажима и опускается в электролит;
• После того как температура заготовки и раствора станет примерно равной, на анод и катод подается напряжение постоянного тока;
• После окончания процесса деталь обогревают в печи на протяжении 2.5 – 3 часов. Это делает полученное при хромировании покрытие более прочным.

Причины дефектов покрытия

Существует несколько дефектов:

• Неравномерный блеск – слишком большая сила тока или низкая температура раствора.
• Отсутствие блеска – недостаточное количество серной кислоты или ангидрида.
• Появление коричневых пятен – недостаток серной кислоты или избыток хромового ангидрида.
• Низкая прочность покрытия – низкая сила тока или завышенная температура электролита.

Область применения технологии

Хромирование применяется для улучшения внешнего вида изношенных деталей автомобилей, мотоциклов и др. Его используют для создания изделий, поверхность которых требует особого блеска. Нанесение хрома защищает детали от коррозии и механических повреждений.

Из вышеперечисленного следует, что выполнить хромирование металлических деталей в домашних условиях может любой желающий. Для получения качественного слоя нужно строго придерживаться определенных инструкций.

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 (CrO 3), 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.