Co to jest chromowanie?
Chromowanie, znane również jako chromowanie galwaniczne, to proces galwanizacji chromu, w którym warstwa chromu jest osadzana na metalu lub stopie.
Oprócz zwiększenia estetyki obrabianych elementów dzięki błyszczącej i lustrzanej powierzchni, technika ta znacznie zwiększa również ich trwałość.
Chromowanie zwiększa twardość i trwałość powierzchni. Poza tym zmniejsza korozję i jest łatwe do czyszczenia. Wszystkie powyższe zalety sprawiają, że jest on stosowany w wielu obszarach do celów estetycznych i mechanicznych.
Typowe materiały do chromowania
Chrom sześciowartościowy
Sześciowartościowy chrom, jeden z powszechnie stosowanych materiałów do chromowania, pochodzi głównie z kwasu chromowego (CrO3). Po rozpuszczeniu w wodzie, kwas chromowy (CrO3) tworzy H2CrO4 po dodaniu kwasu siarkowego (H2SO4).
Jest szeroko stosowany zarówno w dekoracyjnym, jak i twardym chromowaniu ze względu na doskonałą odporność na korozję, zużycie i wysoką twardość.
Substancja ta jest jednak toksyczna, co stanowi zagrożenie dla środowiska i zdrowia osób przebywających w jej pobliżu. Dlatego też niebezpieczne odpady z kąpieli w chromie sześciowartościowym muszą zostać przetworzone przed utylizacją.
Chrom trójwartościowy
Chromowanie trójwartościowe jest wytwarzane głównie przy użyciu siarczanu chromu lub chlorku chromu.
Chrom trójwartościowy jest stosowany w chromowaniu dekoracyjnym i niektórych zastosowaniach przemysłowych.
Jest on mniej toksyczny i bardziej przyjazny dla środowiska niż chrom sześciowartościowy. Jednak, podobnie jak w przypadku innych substancji chemicznych, stosowanie i usuwanie wszelkich odpadów zawierających chrom trójwartościowy również podlega regulacjom prawnym.
Kroki chromowania
Chromowanie to technika nakładania warstwy chromu na części metalowe lub plastikowe w celu nadania im lepszego wyglądu i dłuższej żywotności. Proces chromowania galwanicznego składa się z kilku etapów zapewniających gładką i trwałą powłokę.
1. Przygotowanie powierzchni
Pierwszym procesem, który należy wykonać, jest przygotowanie powierzchni w celu zagwarantowania właściwego wiązania warstwy chromu. Obejmuje to:
- Czyszczenie i odtłuszczanie: Używanie różnych procesów czyszczenia, takich jak czyszczenie emulsyjne, czyszczenie alkaliczne, czyszczenie rozpuszczalnikiem w celu oczyszczenia powierzchni z wszelkiego rodzaju osadów, takich jak brud, tłuszcz itp.
- Polerowanie: Szlifowanie lub polerowanie powierzchni do najdrobniejszego możliwego stopnia i zmniejszenie głębokości chropowatości do Rz 2-3 μm, aby upewnić się, że warstwa chromu będzie dobrze przylegać i zapewni wystarczającą ochronę.
2. Trawienie
W przypadku materiałów niemetalicznych, takich jak tworzywa sztuczne, powierzchnia musi zostać wytrawiona, aby zapewnić szorstką powierzchnię, z którą mogą się łączyć kolejne warstwy powłoki. W tym procesie części są zanurzane w płynie trawiącym, którym może być kwas solny, fluorowodorowy lub siarkowy.
3. Neutralizacja
Po wytrawieniu części są myte i neutralizowane w celu wyeliminowania pozostałości kwasów do kolejnych procesów. Zwykle osiąga się to za pomocą roztworu neutralizującego.
4. Katalizowanie i przyspieszanie
Jednak w przypadku podłoży z tworzyw sztucznych konieczny jest proces katalizowania i przyspieszania w celu wzmocnienia powierzchni w procesie powlekania bezprądowego. Wiąże się to z zanurzeniem części w cieczy zawierającej katalizator, taki jak chlorek palladu.
5. Powlekanie bezprądowe
Przed rozpoczęciem właściwego chromowania zawsze następuje wstępny etap bezprądowego powlekania niklem lub miedzią. Warstwa ta jest używana jako baza dla kolejnego procesu galwanizacji.
6. Galwanizacja
Istota procesu chromowania obejmuje:
- Zanurzenie w kąpieli elektrolitycznej: Części są umieszczane w kąpieli elektrolitycznej z rozpuszczonymi w niej jonami chromu.
- Zastosowanie prądu elektrycznego: Prąd elektryczny jest przepuszczany przez kąpiel, co powoduje osadzanie się jonów chromu na powierzchni części, co skutkuje powstaniem stałej warstwy chromu.
- Kontrola temperatury: Zwykle odbywa się to w temperaturze 50-60°C, aby umożliwić dobre osadzanie się antygenu.
7. Płukanie i polerowanie
Po nałożeniu warstwy chromu:
- Płukanie: Części są następnie myte, aby wyeliminować wszelkie chemikalia, które mogą być nadal obecne w kąpieli galwanicznej.
- Polerowanie: Powierzchnia galwanizowana jest szlifowana w celu wygładzenia i nadania wymaganego połysku. Jest to bardziej typowe dla chromowania dekoracyjnego.
8. Inspekcja i kontrola jakości
Na koniec części są sprawdzane w celu sprawdzenia, czy chromowanie jest jednolite i czy nie ma na nim żadnych defektów. Wszelkie dodatkowe uszlachetnienia, które mogą być wymagane, są wykonywane tutaj, podczas gdy wszelkie kolejne polerowanie jest również wykonywane tutaj.
Rodzaje chromowania
Chromowanie twarde
Twarde chromowanie jest również określane jako chrom przemysłowy lub chrom inżynieryjny. Standardowa grubość twardego chromu wynosi od 0,02 mm do 0,04 mm. Jest on stosowany głównie ze względu na właściwości użytkowe, które oferuje w większości zastosowań.
Ten rodzaj powłoki charakteryzuje się wysoką twardością, odpornością na zużycie i niskim współczynnikiem tarcia. W tym procesie jest on najczęściej stosowany na częściach maszyn, cylindrach hydraulicznych i częściach samochodowych w celu zwiększenia ich trwałości i wydajności.
Istnieje odmiana twardego chromu, zwana cienkim gęstym chromem, która oferuje zwiększoną trwałość przy niższym tarciu i wyższej odporności na korozję, idealna do zastosowań precyzyjnych.
Charakterystyka:
- Wysoka twardość (od 750 do 1000 Hv).
- Doskonała odporność na zużycie
- Niski współczynnik tarcia
- Dobra odporność na korozję
- Zazwyczaj jest on większy niż 20 mikrometrów.
Zastosowania:
- Siłowniki hydrauliczne
- Tłoczyska
- Maszyny przemysłowe
- Części samochodowe
Chromowanie dekoracyjne
Innym rodzajem chromowania jest chromowanie dekoracyjne lub powszechnie określane jako chromowanie jasne lub chromowanie pokazowe. Jest ono stosowane głównie do celów ozdobnych. Nadaje gładką powierzchnię i metaliczny wygląd, który sprawia, że powlekane części mają lustrzaną powierzchnię.
Ten rodzaj dekoracyjnego chromowania ma standardowy zakres grubości od 0,002 mm do 0,02 mm. Jest on cieńszy niż twardy chrom i jest zwykle nakładany w połączeniu z innymi warstwami, takimi jak nikiel, w celu zwiększenia przyczepności i ochrony przed korozją.
Charakterystyka:
- Błyszczące, lustrzane wykończenie
- Cienka warstwa (grubość mniejsza niż jeden mikrometr)
- Ten jest zwykle używany razem z warstwami niklu
- Umiarkowana odporność na korozję
Zastosowania:
- Elementy wykończeniowe i akcesoria samochodowe
- Sprzęt gospodarstwa domowego
- Meble
- Elektronika użytkowa
Różnica między twardym chromem a chromowaniem dekoracyjnym
Chociaż zarówno w procesach chromowania twardego, jak i dekoracyjnego wykorzystywany jest chrom, oba te procesy różnią się pod względem funkcji i właściwości.
Chromowanie twarde
Chromowanie przemysłowe lub twarde chromowanie jest stosowane bardziej ze względu na charakterystykę działania części niż jej wygląd. Ma to na celu zwiększenie żywotności części maszyny, a także ich wydajności.
Niektóre z zastosowań obejmują pręty cylindrów hydraulicznych, pierścienie tłokowe, formy, matryce i inne części mechaniczne, które muszą być narażone na duże zużycie i niskie tarcie.
Charakterystyka:
- Grubość: Twarde chromowanie jest znacznie grubsze niż chromowanie dekoracyjne i zwykle wynosi od 0,0002 do 0,020 cala. Grubość ta jest korzystna ze względu na lepszą odporność na zużycie i trwałość materiału.
- Twardość: Jest niezwykle twardy, w zakresie od 65 do 69 HRC, dzięki czemu nadaje się do stosowania w trudnych warunkach przemysłowych.
- Wykończenie powierzchni: Chociaż jest metaliczny i błyszczący, twardy chrom nie posiada efektu wyrównania; w rzeczywistości ma tendencję do wyolbrzymiania niedoskonałości i chropowatości powierzchni. Dlatego też nie jest stosowany do funkcji estetycznych.
Chromowanie dekoracyjne
Chromowanie dekoracyjne jest stosowane głównie do upiększania części, ponieważ ma błyszczącą powierzchnię. Daje gładką, odbijającą światło i błyszczącą powierzchnię, która nadaje konstrukcji dobry wygląd.
Ten rodzaj powłoki galwanicznej jest zwykle stosowany na akcesoriach samochodowych, sprzęcie gospodarstwa domowego, sprzęcie, instrumentach muzycznych i innych produktach konsumenckich.
Charakterystyka:
- Grubość: Chromowanie dekoracyjne jest cieńsze niż chromowanie twarde jest grubsze, może być tak cienkie jak milionowa część cala. Ta cienka warstwa jest wystarczająca, aby nadać błyszczącą i odbijającą światło powierzchnię bez zwiększania grubości materiału.
- Warstwowanie: Proces zwykle obejmuje galwaniczne nakładanie warstwy niklu na przedmiot przed pokryciem go warstwą chromu. Warstwa niklu nadaje wygląd gładkości, połysku i odporności na rdzę, podczas gdy najmniejsza warstwa chromu daje lekki odcień niebieskiego i dodatkową ochronę przed ścieraniem i rdzą.
- Łatwość czyszczenia: Chrom zastosowany w produktach dekoracyjnych jest gładki i łatwy do czyszczenia, a zatem idealny do użytku domowego.
| Tabela porównawcza | ||
| Cecha | Chromowanie twarde | Chromowanie dekoracyjne |
| Użycie podstawowe | Zastosowania przemysłowe | Poprawa estetyki |
| Grubość | 0,0002 do 0,020 cala | Milionowe części cala |
| Twardość | 65 do 69 HRC | Nie określono |
| Wykończenie powierzchni | Podkreśla wady powierzchni | Gładka i odblaskowa |
| Nakładanie warstw | Pojedyncza warstwa chromu | Warstwa niklu, a następnie cienki chrom |
| Zastosowania | Pręty hydrauliczne, pierścienie tłokowe, formy | Tapicerka samochodowa, armatura domowa |
| Łatwość czyszczenia | Nie określono | Łatwy do czyszczenia |
Jak usunąć chromowanie?
Istnieją 3 sposoby informowania o tym, jak zdjąć chrom
Sprzęt specjalistyczny
Po pierwsze, użycie specjalistycznego sprzętu pozostaje najdroższą, ale skuteczną metodą. Wybór tego podejścia oznacza zatrudnienie doświadczonej osoby, która specjalizuje się w usuwaniu powłok chromowanych.
Abrasive Blaster
Proces obróbki strumieniowo-ściernej wymaga użycia powietrza pod wysokim ciśnieniem do napędzania materiałów ściernych, w tym piasku, szklanych kulek lub śrutu stalowego na powierzchnię. Technika ta jest stosowana do usuwania chromu lub innego rodzaju wykończenia części samochodowych, pozostawiając nietkniętą metalową podstawę. Mimo to wiąże się ona z pewnymi zagrożeniami, takimi jak wdychanie pyłu, ryzyko urazu oczu i wysypki skórnej.
Myjka ultradźwiękowa
Inną metodą opartą na sprzęcie jest użycie myjki ultradźwiękowej, która służy głównie do mycia delikatnych produktów, takich jak części elektroniczne lub biżuteria. Wykorzystuje ona fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości do czyszczenia powierzchni poprzez usuwanie brudu i innych plam.
W przypadku chromu energicznie wibruje cząsteczki chromu, co sprawia, że odrywają się one od metalu. Metoda ta jest łatwa i nieinwazyjna. Ze względu na rozmiar oczyszczacza, najlepiej stosować go na małych przedmiotach.
Używanie środków chemicznych
Środki chemiczne są tańsze niż mechaniczne metody usuwania chromu, ale stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia. W związku z tym podczas ich stosowania należy używać sprzętu ochronnego.
Kwas solny
Ta żrąca substancja jest również używana do usuwania rdzy i powszechnie określana jako kwas muriatowy. Do usunięcia chromu wystarczy płyn o stężeniu 30-40%. Chromowane części należy moczyć w płynie w mocnej metalowej misce, aż chrom zejdzie. Płyn ten miesza się z kwasem solnym i wodą w proporcji 1/3 kwasu do wody.
Wodorotlenek sodu
Wodorotlenek sodu, zwany również ługiem lub sodą kaustyczną, jest skuteczny w usuwaniu chromu, ale uwalnia wysoce wybuchowy wodór, jeśli reaguje z aluminium.
- Wymieszać 8 do 12 uncji ługu z galonem wody w neutralnym pojemniku.
- Namocz przedmiot, aż chrom zniknie.
- Wypłukać i wysuszyć.
Odwrotna galwanizacja
Proces odwróconej galwanizacji odbywa się przy użyciu kwasów siarkowego i chromowego, co jest niebezpieczne ze względu na obrażenia i toksyczne gazy. Proces ten powinien być wykonywany wyłącznie przez osoby posiadające odpowiednią wiedzę w zakresie obchodzenia się z elektrycznością i chemikaliami, a odbywa się on poprzez przepuszczanie części przez prąd pod napięciem w celu oddzielenia chromu.
Produkty gospodarstwa domowego do samodzielnego chromowania
- Soda oczyszczona: Soda oczyszczona, będąca łagodnym środkiem ściernym, może być używana do tworzenia pasty, która może być używana do usuwania cienkich warstw chromu.
- Wybielacz: Może być możliwe usunięcie cieńszych powłok poprzez zanurzenie chromowanego przedmiotu w roztworze wybielacza na jeden dzień; zawsze należy prawidłowo pozbyć się wybielacza.
Wniosek
Galwanizacja chromu na innych metalach jest znana jako chromowanie i ma następujące zalety.
Chromowana warstwa nie tylko poprawia wygląd, ale także zwiększa twardość powierzchni, ułatwia czyszczenie i zapewnia ochronę przed korozją. Jest to idealne rozwiązanie do zastosowań komercyjnych i przemysłowych.
ChansMachining jako partner produkcyjny jest gotowy zapewnić najlepsze usługi chromowania. Dysponujemy zespołem wysoce doświadczonych profesjonalistów i najnowszym oprzyrządowaniem, aby spełnić wymagania dotyczące produktu. Skontaktuj się z nami już dziś, aby dowiedzieć się, jak możemy pomóc w realizacji Twojego projektu.
FAQ
Jakie materiały mogą być chromowane?
Chromowanie to jedna z najpopularniejszych technologii, która polega na osadzaniu chromu na różnych podłożach w celu poprawy ich ochrony przed korozją, twardości powierzchni i wyglądu. Niektóre z najczęściej używanych materiałów do galwanizacji to stal, stal nierdzewna, aluminium, miedź i jej stopy, mosiądz, brąz i niektóre tworzywa sztuczne, choć te ostatnie wymagają najpierw osadzenia warstwy przewodzącej.
