Что такое хромирование?
Хромирование, также известное как хромирование, — это процесс гальванического нанесения хрома, при котором слой хрома осаждается на металлическую или сплавную основу.
Помимо повышения эстетической привлекательности обрабатываемых деталей за счет блестящей и зеркальной поверхности, эта технология также значительно повышает их долговечность.
Хромирование повышает твердость и долговечность поверхности. Кроме того, оно уменьшает коррозию и легко очищается. Все вышеперечисленные преимущества позволяют использовать его в различных областях для эстетических и механических целей.
Типичные материалы для хромирования.
Гексавалентный хром
Шестивалентный хром, один из распространенных материалов для хромирования, в основном получают из хромовой кислоты (CrO3). При растворении в воде хромовая кислота (CrO3) образует H2CrO4 после добавления серной кислоты (H2SO4).
Он широко используется как для декоративного, так и для твердого хромирования благодаря своей превосходной коррозионной стойкости, износостойкости и высокой твердости.
Однако это вещество токсично, что представляет опасность для окружающей среды и здоровья людей. Поэтому опасные отходы от ванн с шестивалентным хромом должны быть обработаны перед утилизацией.
Тревалентный хром
Для нанесения трехвалентного хромового покрытия используется в основном сульфат хрома или хлорид хрома.
Трехвалентный хром используется для декоративного хромирования и в некоторых промышленных целях.
Он менее токсичен и более экологичен по сравнению с шестивалентным хромом. Но, как и любое другое химическое вещество, использование и утилизация любых отходов, содержащих трехвалентный хром, также регулируются.
Этапы хромирования.
Хромирование — это технология нанесения слоя хрома на металлические или пластиковые детали для придания им лучшего внешнего вида и увеличения срока службы. Процесс гальванического хромирования состоит из нескольких этапов, обеспечивающих гладкое и прочное покрытие.
1. Подготовка поверхности
В первую очередь необходимо подготовить поверхность, чтобы гарантировать правильное приклеивание хромового слоя. Она включает в себя:
- Очистка и обезжиривание: Использование различных процессов очистки, таких как эмульсионная очистка, щелочная очистка, очистка растворителями, для очистки поверхности от всех видов отложений, таких как грязь, жир и т.д.
- Полировка: Шлифовка или полировка поверхности до максимально возможного уровня и уменьшение глубины шероховатости до Rz 2-3 мкм, чтобы убедиться, что хромированный слой хорошо держится и обеспечивает достаточную защиту.
2. Травление
В случае с неметаллическими материалами, такими как пластик, поверхность необходимо протравить, чтобы обеспечить шероховатую поверхность для последующих слоев покрытия. В этом процессе детали погружаются в жидкость для травления, которая может быть соляной, фтористоводородной или серной кислотой.
3. Нейтрализация
После травления детали промывают и нейтрализуют, чтобы удалить остатки кислот для последующих процессов. Обычно это достигается с помощью нейтрализующего раствора.
4. Катализатор и ускоритель
Однако для пластиковых подложек необходимо провести катализирующий и ускоряющий процесс, чтобы улучшить поверхность для процесса электролитического покрытия. Для этого необходимо погрузить детали в жидкость с катализатором, например хлоридом палладия.
5. Безэлектродное покрытие
Перед хромированием всегда выполняется предварительный этап безэлектродного покрытия никелем или медью. Этот слой используется в качестве основы для последующего процесса гальванизации.
6. Гальваническое покрытие
Суть процесса хромирования заключается в следующем:
- Иммерсия в электролитической ванне: Детали помещаются в электролитическую ванну с растворенными в ней ионами хрома.
- Применение электрического тока: Электрический ток пропускается через ванну, в результате чего ионы хрома осаждаются на поверхности деталей, что приводит к образованию сплошного хромового слоя.
- Контроль температуры: Обычно это делается при температуре 50-60°C, чтобы обеспечить хорошее осаждение антигена.
7. Ополаскивание и полировка
После нанесения хромированного слоя:
- Промывка: Затем детали промываются, чтобы удалить все химические вещества, которые еще могут присутствовать в ванне для нанесения покрытия.
- Полировка: Покрытая поверхность шлифуется, чтобы выровнять ее и придать необходимый блеск. Это более характерно для декоративного хромирования.
8. Инспекция и контроль качества
Наконец, детали осматриваются на предмет равномерности хромирования и наличия каких-либо дефектов. Здесь же проводится любая дополнительная обработка, которая может потребоваться, а также последующая полировка.
Типы хромированных покрытий.
Твердое хромированное покрытие
Твердое хромирование также называют промышленным хромом или инженерным хромом. Стандартная толщина твердого хрома составляет от 0,02 мм до 0,04 мм. Оно применяется в основном благодаря своим эксплуатационным характеристикам, которые обеспечивает в большинстве случаев.
Этот вид покрытия характеризуется высокой твердостью, износостойкостью и низким коэффициентом трения. В основном его наносят на детали машин, гидроцилиндры и автомобильные детали для повышения их долговечности и эффективности.
Существует разновидность твердого хрома. Она называется тонким плотным хромом. и обеспечивает повышенную прочность с меньшим трением и высокой коррозионной стойкостью, идеально подходит для прецизионных применений.
Характеристики:
- Высокая твердость (от 750 до 1000 Hv).
- Отличная износостойкость
- Низкий коэффициент трения
- Хорошая коррозионная стойкость
- Обычно она превышает 20 микрометров.
Применение:
- Гидравлические цилиндры
- Поршневые штоки
- Промышленное оборудование
- Автомобильные запчасти
Декоративное хромирование
Еще один вид хромирования — декоративное хромирование, или, как его еще называют, яркий хром или шоу-хром. Оно используется в основном в декоративных целях. Оно придает гладкую поверхность и металлический вид, благодаря чему покрытые детали имеют зеркальную поверхность.
Стандартный диапазон толщины декоративного хромирования этого типа составляет от 0,002 до 0,02 мм. Оно тоньше твердого хрома и обычно наносится в сочетании с другими слоями, такими как никель, для усиления сцепления и защиты от коррозии.
Характеристики:
- Блестящая, зеркальная отделка
- Тонкий слой （толщина менее одного микрометра）
- Обычно используется вместе с никелевыми слоями.
- Умеренная коррозионная стойкость
Применение:
- Автомобильная отделка и аксессуары
- Бытовые светильники
- Мебель
- Потребительская электроника
Разница между твердым и декоративным хромированием.
Хотя в процессах твердого и декоративного хромирования используется хром, они различаются по своим функциям и свойствам.
<Твердое хромированное покрытие
Промышленное хромирование или твердое хромирование используется скорее для улучшения эксплуатационных характеристик детали, чем для улучшения ее внешнего вида. Оно призвано увеличить срок службы деталей оборудования, а также повысить их эффективность.
В частности, это штоки гидравлических цилиндров, поршневые кольца, пресс-формы, штампы и другие механические детали, которые должны подвергаться высокому износу и низкому трению.
Характеристики:
- <Толщина: Твердое хромовое покрытие намного толще декоративного хрома и обычно составляет от 0. 0002 до 0. 020 дюймов. Такая толщина способствует повышению износостойкости и долговечности материала.
- Твердость: Он обладает высокой твердостью, варьирующейся от 65 до 69 HRC, что делает его пригодным для использования в суровых промышленных условиях.
- Поверхностная отделка: Несмотря на металлический и блестящий вид, твердый хром не обладает выравнивающим эффектом; более того, он стремится преувеличить недостатки и шероховатости поверхности. Поэтому его не используют для эстетических целей.
Декоративное хромирование
Декоративное хромирование используется в основном для украшения деталей, поскольку обладает блестящей поверхностью. Оно дает гладкую, отражающую и блестящую поверхность, которая придает конструкции привлекательный вид.
Этот тип покрытия обычно наносится на отделку автомобилей, бытовую утварь, скобяные изделия, музыкальные инструменты и другие потребительские товары.
Характеристики:
- <Толщина: Декоративное хромирование тоньше, чем твердое хромирование, и может достигать миллионных долей дюйма. Этого тонкого слоя достаточно, чтобы придать поверхности блеск и отражение без увеличения толщины материала.
- Гальваническое покрытие: Обычно процесс включает в себя нанесение на изделие слоя никеля перед покрытием слоем хрома. Слой никеля придает изделию гладкость, блеск и защиту от ржавчины, а мельчайший слой хрома — легкий оттенок синего цвета и дополнительную защиту от истирания и ржавчины.
- Легкость очистки: Хром, из которого изготовлены декоративные изделия, гладкий и легко очищается, поэтому идеально подходит для домашнего использования.
| Сравнительная таблица | ||
| Характеристика | Твердое хромированное покрытие | Декоративное хромирование |
| Основное использование | Промышленное применение | Эстетическое совершенствование |
| Толщина | От 0,0002 до 0,020 дюймов | Миллионные доли дюйма |
| Твердость | 65-69 HRC | Не указано |
| Отделка поверхности | Подчеркивает дефекты поверхности | Гладкий и светоотражающий |
| Многослойность | Однослойное покрытие из хрома | Слой никеля с последующим тонким хромом |
| Приложения | Гидравлические штоки, поршневые кольца, пресс-формы | Автомобильная отделка, бытовые светильники |
| Легкость уборки | Не указано | Легко чистить |
Как удалить хромовое покрытие?
Существует 3 способа, позволяющих узнать, как снять хром
Специальное оборудование
Во-первых, использование специализированного оборудования остается самым дорогим, но эффективным методом. Выбирая такой подход, вы нанимаете опытного специалиста, который специализируется на снятии хромированного покрытия.
Абразивный бластер
Процесс абразивной обработки заключается в использовании воздуха под высоким давлением для придания поверхности абразивных материалов, таких как песок, стеклянные шарики или стальная дробь. Эта техника применяется для удаления хрома или других видов отделки на деталях автомобиля, оставляя нетронутой металлическую основу. Несмотря на это, она сопряжена с некоторыми опасностями, такими как вдыхание пыли, возможность получить травму глаза и кожную сыпь.
Ультразвуковой очиститель
Еще один метод, основанный на использовании оборудования, — ультразвуковой очиститель, который чаще всего применяется для мытья деликатных изделий, таких как электронные детали или ювелирные украшения. Он использует высокочастотные звуковые волны для очистки поверхности, удаляя грязь и другие пятна.
Для хрома он энергично вибрирует, заставляя частицы хрома отделиться от металла. Этот метод прост и не требует вмешательства. Из-за размера очистителя его лучше использовать для небольших предметов.
Использование химикатов
Химические средства дешевле механических методов удаления хрома, но они представляют серьезную опасность для здоровья. Поэтому при их использовании необходимо защитное снаряжение.
Соляная кислота
Это едкое вещество также используется для удаления ржавчины и обычно называется соляной кислотой. Для удаления хрома достаточно жидкости с концентрацией 30-40 %. Хромированные детали следует замачивать в жидкости в прочной металлической кастрюле до тех пор, пока хром не сойдет. Эта жидкость смешивается с соляной кислотой и водой в соотношении 1/3 кислоты к воде.
Гидроксид натрия
Также называемый щелочью или каустической содой, гидроксид натрия эффективен для удаления хрома, но при реакции с алюминием выделяет взрывоопасный водородный газ.
- Смешайте 8-12 жидких унций щелочи с галлоном воды в нейтральной емкости.
- Замочите изделие, пока хром не исчезнет.
- Промойте и высушите.
Обратное гальваническое покрытие
Процесс обратного гальванического покрытия осуществляется с помощью серной и хромовой кислот, что опасно из-за травм и токсичных газов. Это должны делать только те, кто обладает достаточными знаниями в области работы с электричеством и химическими веществами, и делается это путем пропускания деталей через ток под напряжением, чтобы отделить хром.
Бытовые товары для хромирования своими руками.
- <Пищевая сода: Мягкий абразив, пищевая сода может быть использована для приготовления пасты, которую можно использовать для удаления тонких слоев хрома.
- <Отбеливатель: Возможно, тонкие покрытия можно удалить, замочив хромированный предмет в растворе отбеливателя на сутки; всегда утилизируйте отбеливатель надлежащим образом.
Заключение
Гальваническое нанесение хрома на другие металлы известно как хромирование, и оно обладает следующими преимуществами.
Хромированный слой не только улучшает внешний вид, но и повышает твердость поверхности, облегчает чистку и обеспечивает защиту от коррозии. Он идеально подходит для коммерческого и промышленного применения.
Компания ChansMachining, как ваш производственный партнер, готова предоставить вам лучшие услуги по хромированию. У нас есть команда опытных профессионалов и новейшая оснастка для удовлетворения ваших требований к продукции. Пожалуйста, свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как мы можем помочь в реализации вашего проекта.
FAQ
Какие материалы можно хромировать?
Хромирование — одна из самых популярных технологий, которая предполагает нанесение хрома на различные субстраты для улучшения их защиты от коррозии, твердости поверхности и внешнего вида. Среди наиболее используемых материалов для нанесения покрытия — сталь, нержавеющая сталь, алюминий, медь и ее сплавы, латунь, бронза и некоторые пластмассы, хотя для последних требуется предварительное нанесение проводящего слоя.
