Хромирование деталей

Хромирование деталей – это процесс металлизации хромом с целью придания поверхности физико-механических и химических параметров и параметров, которые отличительны от начального материала детали. Хромирование применяется с целью увеличения коррозионностойкости, эрозионностойкости, механической стойкости, декоративной облицовки и другого.

Процесс хромирования деталей

Варианты нанесения слоя хрома на поверхность металлизируемой детали отличительны методами высыхания (удержания) между собой. Обозначать их можно так:

1. адгезионное схватывание (за счёт воздействия механики);
2. за счёт железных связей:
   1. диффузионная территория в границах границы 2-ух поверхностей;
   2. диффузионная территория всего покрывающего слоя.

Технология хромирования предполагает пару этапов:

• предварительный;
• процесс нанесения;
• последний.

Предварительный этап. На данной стадии делаются те типы работ, которые дадут возможность слою хрома надежно закрепиться и держаться на поверхности долгое время. Перед хромированием изделий они подвержены шлифовке, а если понадобится полируются. После завершальной операции изделия промываются, сушатся и протираются мягким материалом. Те поверхности (отверстия, внутренние пустоты), которые не подлежат металлизации, подвержены изолированию. Детали ставятся (вывешиваются) на приспособлении, которое предназначается для введения деталей в территорию обработки. Выполняется обязательный процесс обезжиривания. Делается декапирование, позволяющее увеличить способность к адгезии.

Процесс нанесения хрома на поверхность. Технология хромирования деталей, в зависимости от метода нанесения, происходит тремя видами:

1. в холодном состоянии;
2. в нагретом состоянии;
3. диффузией.

К примеру, во время электролитического метода изделия помещаются в ванную с раствором-электролитом. Температура работы электролита зависит от его состава. Установленная температура должна сохраняться в течении всего процесса, это обеспечивает гомогенную структуру наносимого слоя и одинаковую толщину.

Металлизируемые изделия выполняют роль анода. Длительность процесса хромирования зависит от необходимой толщины покрытия.

Декоративное хромирование детали

После нанесения хрома изделия подвержены сушке. Если сушку проводить в сушильном шкафу, то ее длительность будет составлять 5-10 минут при температуре 85°С-100°С. Если сушку проводить методом обдува сжатым воздухом, то ее длительность будет составлять 0,5-3 минут при температуре 18°С-25°С.

Для увеличения прочности и твердости покрытого слоя он подвергается обработке термическим путем. Длительность выдерживания в печи составляет пару часов при температуре порядка 200°С.
Толщина покрытия, нанесённого на сталь меняется от 0,003 мм до 0,025 мм. Если применять изменение полярности тока (реверс), то толщину хромирования доводят до 0,03 мм.

Виды хромирования

Согласно спецификации процесс металлизации, происходящий за счёт механического сцепления, относится к первой группе, а за счёт атомарных механических связей – ко второй группе. Вторая группа разделяется на две подгруппы:
2а — приграничная диффузия;
2б – полная диффузия.

В группу 1 входят следующие методы хромирования:

• электротехническое покрытие;
• электродуговое или газопламенное разбрызгивание (пульверизация);
• химическое нанесение;
• вакуумное нанесение в холодной обстановке.

Результат хромирования детали

К группе 2 относятся:

• плазменное напыление;
• электрофорез;
• вакуумное нанесение в нагретой обстановке;
• электротехническое покрытие с дальнейшим отжигом;
• осаждение чистого металла из соединений карбонатов в газовой обстановке;

• диффузионное нанесение компонентов.

Твёрдое хромирование

Твёрдое хромирование нашло большое применение во время изготовления деталей, подвергающихся высокому изнашиванию, энергичной коррозии в агрессивной среде, при восстановлении деталей из металла, для увеличения эксплуатационного периода инструментов (режущего, измерительного), а еще для декоративной облицовки изделий сделанных из неметаллических материалов.

Твёрдое хромирование проводят следующими методами:

• гальваническим (описан выше);
• каталитическим, при котором хром востанавливается на поверхности из солей нашатырного спирта и серебра;
• вакуумным, при котором реагент, нанесённый на поверхность которая обрабатывается диффузионную активность при отрицательном давлении;
• термохимическим, который вполне уместно сравнить с цементацией изделий.

Термохимическим методом хромирование делают в карбюризаторе, состоящем из измельченного хрома и каолина в соотношении 55-45%. Для устранения окисления хрома при больших температурах через ящики с деталями и карбюризатором продувают водород. Длительность хромирования составляет 3 часа. По прошествии этого времени толщина слоя может достигать при температуре 1300°С 0,15 мм, а при температуре 1400°С 0,8 мм.

Хромирование электролизом

Хромирование электролизом состоит в легком выведении водорода если сравнивать с хромом из электролита. Электролитом выступает хромовая кислота. Ванны оснащаются свинцовыми нерастворимыми анодами.

Большое применение получил сульфатный электролит на основе хромового ангидрида с серной кислотой CrO3:H2SO4.

Концентрация раствора выбирается исходя из характера покрытия и трудности формы детали.

При низкой температуре металлизации (не выше 35°С) хромированная поверхность имеет серый матовый оттенок. Интенсивность и плотность тока не оказывает влияние на процесс. Во время температурного повышения до 65°С и плотности тока поверхность выходит блестящей. Последующее температурное увеличение и плотности тока (до 30 А/дм2) хром имеет молочный оттенок.

Также качество покрытой поверхности зависит от концентрации электролита. Хромированное покрытие, полученное во время использования концентрации до 150 г/л выделяется большой твердостью и устойчивостью к износу. Высококонцентрированные электролиты, до 450 г/л применяются для декоративных покрытий.

Гальваническое хромирование

Гальваническое хромирование — самый популярный новый способ хромирования. Выполняется двумя вариантами: в обстановке электролита и диффузионным. Электролитический способ подобен хромированию электролизом, они выделяются лишь режимами проведения процесса.

Диффузионный способ — это процесс насыщения поверхности при конкретных условиях из нанесённых реагентов. Отделанные детали обладают: прочностью и твердостью, вязкостью и упругостью, износо-, жаро-, коррозионностойкостью.

Оборудование для хромирования

Рынок предлагает многообразное оборудование для нанесения хромового слоя как российского производства, так и заграничного. Приватное иностранное предпринимательство подвигло разработчиков для создания небольших установок, которые легко расположить в гараже или небольшой мастерской.

Непрофессиональное оборудование только копирует хорошее хромирование, качество при этом не очень прекрасное. Работы проводятся в следующей очередности:

очищение от покрытия которое уже устарело;
шлифовка;
обезжиривание;
нанесение грунтовки;
нанесение хрома распыливанием;
сушка;
защита лаком от повреждений.

Широко на производстве применяется электролитическое (гальваническое) хромирование. Чтобы это сделать применяются специализированные ванны, электрические установки, вентиляционная установка, моющие и сушильные установки. При горячем способе нанесения хрома применяются печи и вакуумные установки.

Но независимо от типа оборудования которое применяется во время процесса хромирования происходят физические и химические реакции, которые сопровождаются выделением продуктов распада.

Область использования технологии

Декоративное хромирование деталей дает возможность увеличить зрительные характеристики изделий как из металлов, так и из разного вида пластмасс, стекла и других материалов. Для быта хром применяется для покрытий:

• фурнитуры для мебели;
• интерьерах помещений и художественных проектах;
• подарки;
• сантехника.

Хромирование деталей автомобилей

Сантех.оборудование в первую очередь хромируется для защиты от водного окисления (коррозии), будет это бюджетный алюминиевый сплав или элитная латунь с бронзой.
Промышленность применяет хромирование для увеличения стойкости деталей, работающих в условиях большого трения:

Также хромирование применяется при изготовлении инструмента и оснастки:

• прессовые штампы;
• режущий инструмент;
• мерительный инструмент.

Технология хромирования позволяет увеличить жизнедеятельность компонентов механизма или дать изделиям притягательный вид.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.