Хромовый ангидрид в домашних условиях - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Хромовый ангидрид в домашних условиях

Хромирование своими руками в домашних условиях: технология, видео

Элементы, покрытые слоем хрома, как правило, используются для улучшения дизайна автомобилей и мотоциклов. Стоимость таких деталей, изготовленных в производственных условиях, достаточно высока, а между тем вполне возможно хромирование в домашних условиях. Нанося хром на поверхность различных изделий своими руками, можно сэкономить значительные финансовые средства.

Соблюдение технологии позволят получать хромированные поверхности хорошего качества и в домашних условиях

Интерес к выполнению хромирования различных деталей своими руками в домашних условиях проявляют многие мастера, которым не безразличен внешний вид их транспортного средства. В технологии хромирования в домашних условиях можно выделить много нюансов. Кроме того, она требует строгого соблюдения последовательности всех своих этапов.

Подготовка к процедуре

Чтобы выполнить хромирование в домашних условиях, необходимо провести определенную подготовку. В первую очередь следует правильно выбрать помещение (желательно нежилое). Кроме того, перед выполнением хромирования надо обязательно:

  • обеспечить вентиляцию помещения, в котором будет выполняться технологическая операция (при этом желательно, чтобы такая вентиляция была не естественной, а принудительной);
  • найти средства, обеспечивающие личную безопасность (респиратор, защитные очки, плотные резиновые перчатки и фартук);
  • решить вопрос о том, как будут утилизироваться отходы технологического процесса.

Самодельную ванну для хромирования можно сделать из толстого винпласта

Конструкция установки для хромирования

Для хромирования в домашних условиях можно изготовить устройство, состоящее из следующих элементов:

  • контейнера, в котором будет устанавливаться емкость для выполнения хромирования;
  • самой емкости, в качестве которой можно использовать стеклянную банку объемом 3 литра;
  • деревянного ящика с утепленными стенками, способствующего качественному протеканию процесса электролиза (в качестве утеплительных элементов стенок такого ящика, который должен обладать эффектом термоса, можно использовать стеклоткань, песок, минеральную вату или стекловату);
  • нагревательного элемента, в роли которого может выступить обычный ТЭН соответствующей мощности;
  • устройства, при помощи которого можно измерять температуру (лучше всего использовать контактный термометр, позволяющий автоматизировать технологический процесс);
  • герметизирующей крышки, которую лучше изготовить из древесной плиты или влагоустойчивой фанеры;
  • проводов, при помощи которых обрабатываемое изделие подключается к минусовому контакту источника электрического тока, а анод, также погружаемый в электролитический раствор, – к плюсовому (провод, подсоединяемый к обрабатываемому изделию, лучше всего оснастить зажимом типа «крокодил»: подключать его в таком случае будет значительно удобнее).

Схема установки для хромирования

В комплект своего набора для хромирования необходимо включить и специальный кронштейн для подвешивания обрабатываемой детали в электролите. Использовать такой кронштейн необходимо для того, чтобы поверхность изделия покрывалась слоем хрома равномерно со всех сторон.

Требования к источнику питания

Покрытие поверхности изделий слоем хрома, в том числе и хромирование деталей в домашних условиях, предполагает использование источника постоянного тока. Электрическая схема самодельного устройства для хромирования должна удовлетворять нижеперечисленным требованиям.

  • Источник тока, которым оснащается набор для хромирования, должен иметь возможность регулировки выходного напряжения. В простейшем исполнении в качестве такого регулировочного устройства может быть использован обычный реостат.
  • Сечение проводов, при помощи которых анод и катод соединяются с источником тока, подбирается по максимальной силе тока. Так, оборудование, используемое для хромирования изделий небольшого размера, должно оснащаться проводами, сечение которых составляет не менее 2,5 мм 2 .
  • Если бытовой аппарат для хромирования предполагает использование не обычного термометра, а терморегулятора, то для корректного использования такого измерительного устройства необходимо собрать соответствующую электронную схему.

Состав электролита и правила его приготовления

В том случае, если вы решили нанести на поверхность изделия слой хрома своими руками, важно не только собрать соответствующее оборудование, но и правильно приготовить электролитический раствор. В состав такого раствора для хромирования металла входят следующие компоненты:

Эти компоненты смешиваются с водой.

После смешивания ареометром проверяют плотность раствора, по которой можно судить о содержании хромового ангидрида

Существуют определенные правила приготовления электролитического раствора, которые заключаются в следующем.

  • Емкость, в которой готовится электролит, наполовину наполняется водой. В том случае, если используется не дистиллированная, а обычная вода, ее следует прокипятить и дать ей отстояться. Температура воды, в которую добавляются остальные компоненты, должна составлять порядка 60°.
  • После того как вода подготовлена и подогрета до требуемой температуры, в нее засыпают хромовый ангидрид и размешивают полученную смесь до полного его растворения.
  • Если объем раствора уменьшился, в него необходимо долить воды.
  • В полученный раствор заливают серную кислоту. При этом следует иметь в виду, что приведенные выше значения содержания H2SO4 в растворе актуальны для кислоты, обладающей удельной плотностью 1,84.
  • После того как электролит готов, его необходимо «проработать». Через него в течение 3,5 часов пропускается электрический ток, сила которого рассчитывается по следующей формуле: 6,5 А на каждый литр раствора. Зная технические характеристики используемого источника тока, можно без проблем определить требуемый объем электролита. Если все действия по «проработке» электролитического раствора выполнены правильно, то его цвет изменится на темно-коричневый.
  • Электролитическому раствору, при помощи которого будет выполняться хромирование деталей своими руками, необходимо дать отстояться в прохладном помещении в течение суток.

Как подготовить обрабатываемое изделие

От того, насколько правильно и тщательно подготовлена хромируемая поверхность, зависят качество и долговечность нанесенного на нее покрытия. Пока готовый электролитический раствор отстаивается, можно заняться подготовкой изделия, которая заключается в выполнении определенного перечня действий.

В процессе очистки с обрабатываемой перед хромированием детали удаляются не только следы грязи, но и остатки старой краски, ржавчина, а также любые другие инородные слои. Инструменты и приспособления, используемые для очистки, выбираются в зависимости от того, насколько сильно загрязнена поверхность. Для выполнения такой процедуры, в частности, может применяться как обычная наждачная бумага, так и шлифовальная машинка.

Технология хромирования в производственных или в домашних условиях предполагает обязательное обезжиривание обрабатываемой поверхности. От качества выполнения этой процедуры также зависят характеристики наносимого хромового покрытия.

Для обезжиривания, как правило, готовится специальный раствор, который и позволяет выполнить эту процедуру максимально качественно. Наиболее популярный из таких водных растворов включает следующие компоненты:

  1. гидроокись натрия – 150 г/л;
  2. силикатный клей – 5 г/л;
  3. кальцинированную соду – 50 г/л.

Раствор нагревают до температуры 80–90° и выдерживают в нем изделие в течение 20 минут. Если поверхность обрабатываемой детали отличается высокой сложностью или сильно загрязнена, то время выдержки в обезжиривающем растворе может быть увеличено до 1 часа.

Как проходит хромирование

После того как все подготовительные работы выполнены, возникает естественный вопрос: как хромировать деталь правильно? В первую очередь необходимо нагреть электролитический раствор до требуемой температуры (53±2°) и поддерживать ее на протяжении всего процесса обработки. После этого изделие помещают в электролит, в котором уже должен находиться анод. Спустя некоторое время, в течение которого температура изделия сравняется с температурой электролитического раствора, на анод и изделие подается электрическое напряжение.

Для равномерного покрытия поверхности хромом необходимо правильно расположить обрабатываемую деталь и внутренний анод

После окончания хромирования изделие извлекают из электролита и помещают в нагревательную печь, где в течение 2,5 часов подвергают термической обработке. Это необходимо для того, чтобы не только улучшить сцепление слоя хрома с поверхностью основного металла, но и увеличить твердость покрытия.

Чтобы выполнить декоративное хромирование максимально качественно, важно изучить теоретический материал и узнать особенности проведения такого процесса (например, по видео), а также ответственно подойти ко всем этапам подготовки детали и электролитического раствора.

Лучше всего перед обработкой изделия выполнить хромирование опытного образца, чтобы отработать все нюансы технологического процесса.

Длительность хромирования и плотность тока оказывают влияние на толщину готового покрытия

Дефекты хромового покрытия и причины их возникновения

Выполняя хромирование своими руками, многие домашние мастера сталкиваются с наиболее типичными дефектами нанесенного покрытия, которые могут возникать по различным причинам.

1. На покрытии есть блеск, но он неравномерный.

  • Сила тока, подаваемого на изделие и анод, слишком велика.
  • Температура электролитического раствора не доведена до требуемого значения.

2. Блеск на нанесенном покрытии вообще отсутствует.

  • В электролитическом растворе слишком много или не хватает хромового ангидрида.
  • Превышен номинал рабочего тока.
  • Количество серной кислоты в растворе недостаточное.

3. На хромированной поверхности выступили коричневые пятна.

  • В электролитическом растворе превышено количество хромового ангидрида.
  • В растворе для хромирования не хватает серной кислоты.

4. На нанесенном покрытии заметны мелкие раковины.

  • Обработанная поверхность была недостаточно качественно подготовлена.
  • При обработке в растворе с поверхности не удаляется водород. Чтобы решить такую проблему, следует изменить схему размещения изделия в растворе и метод его последующей просушки.

5. Хромовое покрытие характеризуется неравномерностью.

  • Сила рабочего тока превышена.

6. Нанесенное покрытие получилось слишком мягким.

  • Сила рабочего тока занижена.
  • Температура электролитического раствора выше требуемого значения.

7. Нанесенное покрытие отслаивается.

  • Напряжение, подаваемое на анод и катод, нестабильно.
  • Поверхность обрабатываемого изделия была недостаточно хорошо обезжирена.
  • Температура электролита в процессе обработки снизилась.

Таким образом, чтобы наносить слой хрома на изделия своими руками, недостаточно просто собрать свой гальванический аппарат и изучить теоретическую базу, важно также учесть множество нюансов, напрямую влияющих на качество готового покрытия. Поэтому важно знать не только о том, как выполнять хромирование, но и о том, как сделать так, чтобы формируемое хромовое покрытие отличалось гарантированным качеством.

Нюансы технологии

Помещение для выполнения хромирования своими руками в домашних условиях должно быть не только нежилым, но и достаточно просторным.

Читайте также:  Как правильно сварить железо?

При выполнении подготовительных мероприятий надо учитывать следующие нюансы.

  1. Полировка изделия, выполняемая перед его хромированием, должна быть максимально качественной.
  2. Все применяемые в процессе хромирования химические реагенты должны отмеряться в точных количествах.
  3. Для приготовления электролита необходимо использовать только химически чистую серную кислоту, а вот с нахождением и приобретением хромового ангидрида вопрос придется решать отдельно, так как в свободной продаже его не найти.

Для хромирования надо подобрать источник постоянного тока, мощности которого будет достаточно для того, чтобы обрабатывать изделия различного размера. Естественно, емкость для электролита должна быть достаточного объема.

Чтобы слой хрома, нанесенный на изделие своими руками, был качественным, необходимо строго придерживаться технологических рекомендаций и внимательно следить за всеми рабочими параметрами процесса.

Хромируем детали в домашних условиях: технология и необходимое оборудование

Процесс этот несложен. Для создания тонкой хромированной пленки на любых видах металлических, деревянных или даже пластиковых изделий понадобится лишь электролит, емкость подходящего размера и источник электрического тока. Плюс, так как свободный шестивалентный хром является канцерогеном, подготовить следует респиратор, резиновые фартук и перчатки.

Технология процесса

Электролитами называют вещества, способные под воздействием электротока отдавать ионы – заряженные частицы. Именно на этом основан принцип гальваники. В нашем случае в качестве электролита будет использоваться хромовый ангидрид. Выделяемые частички, которые будут осаждаться на обрабатываемом изделии, образуя пленку – молекулы хрома.

Чтобы захромировать деталь в домашних условиях, ее необходимо погрузить в ванну с раствором и подсоединить к минусовому проводу. Плюсовой анод опускают в электролит. Под действием силы тока молекулы в электролите начнут двигаться. Положительно заряженные к минусу (катоду), отрицательные – к плюсу. Причем часть молекул образуют пленку, а часть проникнет в верхний слой, в результате чего хром прочно закрепится на поверхности. Этим гальваника существенно отличается от обычного окрашивания.

Подобным способом производится не только хромирование, но и никелирование, покрытие изделий медью, цинком. Принцип обработки в любом случае будет одинаков. Толщина напыления будет зависеть от силы тока, температуры нагрева, времени обработки, вида металла.

В домашних условиях реально провести и химическое хромирование. Специального оборудования тут не требуется. Образование металлической пленки на поверхности в этом случае происходит за счет химических реакций, реагентом в которых служит гипофосфит натрия. Но подобное покрытие менее прочно – его используют лишь в декоративных целях.

Требуемое оборудование

Гальваника (хромирование) в домашних условиях возможна при наличии следующего вида оборудования:

  • блока питания: на выходе он должен показывать 1А и оснащаться регулятором напряжения; для небольших объемов работ достаточно выпрямителя тока; сечение проводки зависит от размера обрабатываемой детали (минимум 6,25 мм);
  • проводов: плюсовой будет погружаться в электролит, минусовой, с держателем-«крокодильчиком», находиться на конце к обрабатываемой детали;
  • анодов из сплавов олова, свинца или сурьмы;
  • емкости подходящего размера из химически стойкого материала, не проводящего ток; идеальный вариант – пластиковая ванна; для хромирования небольшого размера деталей достаточно стеклянной банки;
  • деревянного ящика с теплоизоляцией из стекло- или минеральной ваты, в который будет помещаться емкость; использовать в качестве утеплителя можно также обычный песок;
  • герметичной крышки: изготовить ее можно из куска фанеры или деревянных досок;
  • тэна, мощность которого достаточна для обогрева жидкости в выбранной емкости до температуры 60-80°С;
  • контактного термометра или терморегулятора;
  • полой формы для заливки электролита с краном или кистью на конце; для ее изготовления используется пучок медной проволоки, закрепленный и обвязанный свинцовым проводом.

Подготовка электролита

В качестве него будет выступать хромовый ангидрид. Чтобы хромирование деталей в домашних условиях происходило без проблем, количество реактивов отмеряют до граммов. Для этих целей удобно использовать кухонные весы.

  1. Емкость до половины наполняют нагретой до 60°С дистиллированной водой. Можно заменить ее на кипяченую, хорошо отстоянную до выпадения осадка.
  2. Вводим электролит (на литр воды его понадобится 250 г). Размешиваем.
  3. Вновь льем воду, чтобы заполнить ванну полностью.
  4. Последний этап – добавление серной кислоты. Ее понадобится немного – на литр воды 2,5 г.
  5. Если количество воды в процессе химической реакции уменьшилось, допускается ее добавление.
  6. Пропускаем в течение 3,5 часов через раствор ток таким образом, чтобы на литр жидкости приходилось 6А. Она должна приобрести темно-коричневый цвет.
  7. Отключаем ток и даем раствору выстояться сутки. В помещении в это время должно быть темно и прохладно.

Подготовка поверхности

Этому немаловажному этапу стоит уделить особое внимание. Ведь получить качественное покрытие можно лишь на идеально очищенных и обезжиренных поверхностях. Поэтому, перед тем, как как хромировать металл, дерево или пластик в домашних условиях, их необходимо тщательно очистить.

На обрабатываемых деталях не должно быть пыли, грязи, малейших следы ржавчины. Старое покрытие и краску также следует полностью удалить.

После очистки неровные поверхности тщательно шлифуют. Никаких сколов и царапин оставаться не должно. Следующий этап – полировка наждачкой и специальными пастами.

Затем деталь, подлежащую хромированию, обезжиривают в нагретом почти до кипения (90°С) растворе. Изделия из цветных металлов можно обработать смесью мыла без косметических добавок и фосфорнокислого натрия. Сталь или чугун погружают в раствор из жидкого стекла, каустика, карбоната и фосфата натрия. Для удаления окисной пленки используют серную кислоту.

Хромирование поэтапно

Из-за высокой токсичности свободного хрома все работы необходимо проводить в нежилом помещении, оборудованном вентиляцией. Смывать отходы гальваники в канализацию строжайше запрещено. Для них следует подготовить специальную химически стойкую емкость из стекла или пластика.

  1. Анод погружается в ванну. Минусовой катод подсоединяется к трансформатору.
  2. Обрабатываемая деталь подвешивается на некотором расстоянии от стенок емкости. Она не должна их касаться.
  3. Подключается ток.
  4. Цвет покрытия будет зависеть не только от типа электролита, но и температуры его нагрева. Если она ниже 35°С, пленка будет матовой. Добиться блеска можно подъемом температуры до 35-55°С. Молочное хромирование получается при нагревании свыше 55°С.
  5. Время выдержки зависит от толщины будущего покрытия. Средняя продолжительность составляет 2-3 минуты.
  6. Хромирование пластика своими руками в домашних условиях мало чем отличается от гальваники других видов материалов. Деталь помещается в емкость с электролитом и подключается к минусовому проводу.
  7. Так как хром способен держаться не на всех видах металлов (лишь на латуни, никеле и меди), для покрытия стальных изделий требуется создание слоя-подложки.
  8. Начинают процесс с «толчка» тока. В первые 20-60 секунд его плотность должна быть в 2 раза выше рабочей. Это позволяет лучше обработать углубленные участки. Затем плотность тока устанавливают на рекомендуемую величину и обрабатывают деталь еще 1-1,5 минуты.
  9. В течение всего времени температура должна поддерживаться на одном уровне.
  10. Последний этап – двойная промывка водой. После первой производится нейтрализация электролита с помощью щелочи (обычной пищевой соды).
  11. Готовое изделие следует отполировать с помощью пасты.

Итак, хромирование деталей своими руками – процесс реальный. Конечно, получить износостойкое покрытие в домашних условиях будет проблематично – для этого потребуются токи до 100 А. Но тонкая прочная пленка из хрома вполне способна защитить детали и узлы от влаги и коррозии. Гальваника позволяет создавать и оригинальные предметы для украшения интерьера.

Как можно самостоятельно хромировать детали в домашних условиях?

Необязательно быть химиком со стажем, чтобы провести хромирование деталей в домашних условиях своими руками. Данный метод доступен рядовому умельцу, не нуждается в привлечении профессиональных знаний и потому остается популярным способом обработки. Технология позволяет получить блестящую поверхность на металлической, пластмассовой, стеклянной или деревянной основе, не теряющую своего блеска под влиянием воздуха и воды.

Существуют схожие операции получения дополнительного металлического слоя: цинкование, никелирование, серебрение. Хромировка деталей (процесс нанесения хрома на изделие) включает несколько функций:

  1. Защитную. Слой хрома устойчив к температурным перепадам; он улучшает физико-химические характеристики поверхности, защищая ее от окисления, предавая предметам (деталям автомобилей, велосипедов, приборов) дополнительную прочность.
  2. Декоративную. Результатом гальванизации становится привлекательный внешний вид любого транспортного средства. Декоративное хромирование выгодно преображает детали интерьера — крепежные элементы потолочных карнизов, фурнитуру (ручки дверей или мебельные), декоративные подставки, сувениры.
  3. Восстанавливающую. Продлевает срок службы изношенной поверхности валов, втулок (если глубина износа не превышает 1 мм), тем самым увеличивая срок эксплуатации.
  4. Повышает износоустойчивость двигателей внутреннего сгорания (осаждается на трущиеся поверхности), всевозможных штампов и матриц, мерильных инструментов.
  5. Улучшает отражательные свойства (хромирование отражателей фар, производство прожекторов, технических и бытовых зеркал).

Технологии хромирования

Хромирование в домашних условиях может осуществляться несколькими способами:

  • Гальванический (электролитический) метод. Атомы хрома из раствора электролита осаждается на поверхность заготовки под действием электрического тока. Наиболее популярный, способ имеет широкую сферу применения, включая создание изделий, обладающих отражающими свойствами. Гальваническое осаждение хрома позволяет добиться качественного покрытия, устойчивого к механическим и химическим повреждениям.
  • Химический (каталитический). Метод основан на взаимодействии реагентов и восстановлении хрома из своих солей; электрический ток не применяется. Получаемый слой первоначально имеет серый цвет и нуждается в полировке. Химическое хромирование, из-за присутствия среди реагентов фосфора, позволяет покрывать качественным твердым слоем изделия сложной формы, включающие полости.
  • Диффузионный метод (напыление хрома осуществляется с использованием гальванической кисти). Хромирование деталей в домашних условиях диффузным методом — компактный способ обработки, не требующий организации ванны. Контроль толщины и качества покрытия возможен непосредственно во время операции.
Читайте также:  Просверлить стекло своими руками

Подготовка рабочего места

Металлизация хромом — химический процесс, сопровождающийся выделением токсичных (канцерогенных) веществ, наносящих вред здоровью человека и природной среде. Поэтому для гальваники в домашних условиях подбирается нежилое, безупречно проветриваемое помещение. Лучшим выбором является гараж или отдельно стоящая мастерская с эффективной принудительной вентиляцией (вытяжкой). Следует продумать утилизацию отходов.

Хромовый электролит выделяет летучие соединения, способные вступать в контакт и разрушать любую органику. Пары несут опасность для кожи и слизистых оболочек. Для защиты от испарений используют очки и маску-респиратор.

Оборудование

Чтобы провести хромирование своими руками в домашних условиях на достойном уровне, часть инвентаря предлагается изготовить из подручных средств. В число предметов, составляющих набор для хромирования гальваническим путем, входит:

  1. Гальваническая ванна – сосуд из пластика, стекла, полиэтилена или пропилена (устойчивый к продолжительному воздействию агрессивной среды); подойдет и эмалированный. Для небольших предметов идеальна стеклянная банка. Для качественного электролиза выбранную посуду необходимо теплоизолировать (поместить в деревянный ящик, обитый изнутри стеклотканью с дополнительным утеплением минеральной или стекловатой).
  2. Источник питания – должен иметь характеристики: силу тока 50 А, допустимое напряжение 12 В, общую мощность не более 1 кВт.
  3. Нагревательное устройство для электролита, выдерживающее контакт с агрессивной средой (керамический ТЭН) соответствующей мощности. Допустимо использовать внешний подогреватель.
  4. Термометр, калиброванный до 100° по Цельсию.
  5. Крышка, герметично притертая к сосуду с электролитом (не металлическая).
  6. Электроды – анодом служит свинцовая пластина. Она погружается в емкость, катод присоединяется к хромируемому образцу. В роли катода удобно использовать зажим, удерживающий деталь. Последняя размещается в электролите так, чтобы не допустить касания стенок, дна и анода.

Источник питания

Для гальваники в домашней лаборатории подойдет заземленный источник постоянного тока с регулируемым напряжением 1,5-12 В, с максимальным током 20 А (для регулировки выходной мощности удобно пользоваться реостатом).

Выбор сечения соединительных проводов делают с учетом максимальной нагрузки (силы тока). Для хромирования мелких деталей используют провода с сечением 2,5 мм.

Состав и методика подготовки электролита

В смеси для осаждения хрома содержится:

  • Дистиллированная (из аптеки) либо водопроводная (прокипяченная и отстоянная, идеально — фильтрованная) вода.
  • Хромовый ангидрид (CrO3), из расчета 250 г на 1 л воды.
  • Серная кислота (H2SO4) – 2-2.5 г/л (с удельной плотностью 1,84 г/см3).
  1. Сосуд наполовину заполнить водой, разогретой до 60º С.
  2. Всыпать хромовый ангидрид; добиться полного растворения, размешивая.
  3. Долить оставшуюся воду, осторожно добавить кислоту, перемешать.
  4. Электролит выдерживается 3,5 часа под номинальным током (для выравнивания плотности).

Подготовка поверхности

Чем лучше подготовить поверхность изделия, тем меньше проблем возникнет во время гальванического хромирования и качественнее будет покрытие.

  • Предварительная механическая и химическая очистка. Удаляются сильные загрязнения (лак, краску, пятна ржавчины). Ржавчину с поверхности металла можно удалить травлением в кислоте, остатки краски — наждачной бумагой.
  • Тонкая очистка. Следы загрязнений тщательно удаляются чистым куском материи.
  • Обезжиривание. Для процедуры нужен раствор из 150 г едкого натра, 50 г кальцинированной соды и 5 г силикатного клея (расчет на 1 литр воды). Предмет выдерживается в растворе 20-60 минут при 90° С; на время влияет сложность формы.

Хромирование

  1. Электролит подогревается до 52±2°С (во время процесса поддерживается неизменный температурный режим).
  2. В сосуд (с закрепленным анодом) помещается деталь с прикрепленным катодом и прогревается до уравнивания температур.
  3. Подается напряжение. Время осаждения составляет от 20 минут до 1-2 часов, что определяется формой предмета.
  4. Деталь вынимается, промывается в дистиллированной воде (несколько раз) и сушится 3 часа; во время сушки прикасаться к ней нельзя. По такой методике хромируют детали из стали, латуни, бронзы.

Способ хромирования пластика дома

Чтобы обеспечить хромирование пластика в домашних условиях, целесообразно изготовить гальваническую кисть (метод применим и для металлических изделий):

  • Щетина (подойдет от малярной кисти) диаметром 20-25 мм плотно обматывается свинцовым проводом. Ее закрепляют с торца сосуда цилиндрической формы, который заправляется электролитом. Удобно использовать емкость, сделанную из оргстекла (контроль уровня раствора). В другом торце крепится диод.
  • В схеме используется понижающий трансформатор (12 В, 0,8-1 А). Минус трансформатора крепится на хромируемый предмет (зажимом «крокодил»). Плюс идет на анод диода, катод диода подсоединяется к обмотке щетины.
  • Слой жидкости наносится на обрабатываемую поверхность плавными равномерными движениями; каждый участок проходится кистью не менее 20 раз, не отрывая ее от поверхности.
  • По завершении гальванотехники предмет промывают и сушат; грязь убирают компрессором.

Видео: уникальная методика хромирования в домашних условиях.

Возможные дефекты и их причины

  1. Хром не оседает на заготовке. Причина может заключаться в слабом контакте, пленке окислов или маленьком расстоянии между электродами. Процесс нарушается из-за неверно подобранного сечения проводников, избытка серной кислоты, малой плотности тока или слишком горячего электролита.
  2. Блеск поверхности отсутствует или неравномерный (с потемнениями и пятнами). Не соблюден температурный режим электролита и концентрация реактивов. Превышена сила тока.
  3. Наблюдаются наросты металлического хрома на углах предмета. Плотность тока выше рекомендованной.
  4. Дефекты (раковины) на хромировке. Плохая очистка. Избыточный ток, задержка водорода.
  5. Отслоение покрытия. Некачественное обезжиривание, скачки напряжения, плотности тока или температуры.

Украсить пластик слоем хрома в домашней мастерской не сложнее, чем металл. Залогом блестящего результата станет доскональное соблюдение правил безопасности и внимание к деталям технологического процесса.

Хромирование деталей (химическая металлизация) в домашних условиях

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.

Способы хромирования

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.

Читайте также:  Как порезать пенопласт своими руками

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):

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.

Хромовый ангидрид

Ангидрид хромовый (технический) является соединением хрома и кислорода. В химической промышленности также встречается под названием хромовая кислота. Хромовому ангидриду характерна форма кристаллов или иголок насыщенного красного цвета.

Веществу характерна хорошая растворимость в воде. В уравнениях химических реакций хромовый ангидрид обозначается при помощи следующей эмпирической формулы CrO3.

Судя по формульному выражению вещества, можно сделать вывод, что, по сути, хромовый ангидрид (СrО3) является оксидом хрома.

Основные свойства

Вещество используется в сухом виде (в форме пластинок, чешуек малинового оттенка), мелкими кристаллами, как правило, ромбической формы. Применение ангидрида хромового возможно только при учете его повышенной плавкости на воздухе в условиях открытого пространства.

Основными показателями характеристик можно выделить следующие:

  • • Плотность вещества составляет 2, 70 г/см3;
  • • Растворимость в воде происходит при температуре режима в 20° С (62, 58%).

Наиболее яркой химической реакцией является реакция взаимодействия ангидрида и воды при соблюдении соответствующих температурных показателей. Таким образом, в процессе взаимодействия с водой образуется хромовая кислота Н2СrО4

При постоянном нагревании вещество начинает чернеть, достигая температуры в 196 °С происходит плавление и переход в состояние жидкости красно-бурого цвета. В случае превышения температуры реакции 250 °С начинается явно – выраженное разложение, которое сопровождается отщеплением кислорода и этапом образования Cr2O3. Если же температурный показатель превысил 435 °С, то реакция разложения завершается.

Основной отличительной чертой хромового ангидрида является его выступление в качестве сильного окислителя, что на практике способствует воспламенению любых бумажных изделий и вспышке спирта и спиртосодержащих продуктов в том случае, если они контактирует с частицами СrО3.

Анализ химических свойств вещества на основе реакций

• При взаимодействии хромового оксиды и воды происходит образование кислоты хромовой (в случае недостатка СrО3):

СrО3 (недостаток) + Н2О → Н2СrО4

• Полученное вещество также может носить название дихромовой кислоты, если наблюдается характерный избыток СrО3:

2СrО3 + Н2О → Н2Сr2О7

• В результате взаимодействия СrО3 и щелочей характерно образование хроматов:

СrО3 + 2КОН → К2СrО4 + Н2О

• В случае нагревания вещества свыше 250 °С происходит разложение вследствие чего образуется оксид хрома (III) и кислород:

4СrО3 → 2Сr2О3 + 3О2↑

Входя в состав группы соединений Сr (VI), ангидрид – сильный окислитель. Следовательно, при взаимодействии с этанолом, ацетоном и многими другими органическими веществами гарантировано происходит воспламенение или же взрыв.

• Явно выражена реакция окисления йода, серы, фосфора и угля. Например:
4СrО3 + 3S → 2Сr2О3 + 3SО2↑

Процесс получения вещества

Получение хромового ангидрида достигается путем обработки концентрированным раствором серной кислоты. Процесс происходит в следующем порядке:

  • • В раствор К2Сг2О7 в количестве 300 гр., добавленного к 500 мл воды температурой 75 °С с особой осторожностью примешивают кислоту в объеме 420 мл, где плотность Н2SО4 = 1, 84;
  • • Смесь нагревается, а после постепенного охлаждения получают выпавшие кристаллы КНSО4;
  • • Спустя 6-8 часов раствор отделяют от кристаллов, нагревают с помощью водяной бани до температуры в 80-90 °С и перемешивая постепенно добавляют 150 мл H2SO4 с плотностью 1, 84;
  • • Полученные кристаллообразные частицы СrО3 следует растворить в небольшом количестве воды;
  • • Раствор следует выпаривать до тех пор, пока не образуется толстая пленка из кристаллов;
  • • Необходимо постепенное охлаждение;
  • • Все кристаллы СrО3 крупного размера отсеиваются при помощи фарфоровой воронки, не используя бумажный фильтр;
  • • Оставшийся раствор опять подлежит выпариванию;
  • • Чтобы удалить примесь H2SO4 из кристаллов хромового ангидрида, не подвергая промывке, следует перенести в стеклянную емкость (банку) с пробкой;
  • • Далее в емкость заливается НNО3 с плотностью 1, 40, уровень жидкости должен полностью покрыть кристаллы;
  • • Периодически смесь взбалтывается, а через 10-12 часов вся кислота сливается;
  • • После этого вновь добавляется часть НNО3 и промывка повторяется по вышеуказанной схеме.

Уравнение реакции: Nа2Сr2О7 + Н2SО4 → 2СrО3 + Nа2SО4 + Н2О

Такая схема обработки вещества позволяет получить хромовый ангидрид не только промышленным способом, но и в условиях домашней лаборатории.

Предназначение СrО3 в различных отраслях промышленности

Хромовый ангидрид получил широкое применение в следующих направлениях промышленности:

  • • Машиностроение и оборудование;
  • • Металлургия;
  • • Химическая и нефтехимическая промышленность.

Именно в зависимости от целевого назначения существует выпуск хромового ангидрида под марками А, Б и В:

  • • Марка А. Применима в производственном получении металлического хрома, материалов с сверхтвердыми показателями, катализаторов, используемых в процессе хромирования;
  • • Марка Б. Используется для производства электролитического хрома, в производстве катализаторов;
  • • Марки В. Незаменимы в литейном производстве в качестве составляющей формовочной и стержневой смеси.

Компании по реализации химической продукции

На территории России приобрести хромовый ангидрид возможно как оптом, так и в розницу у следующих специализированных предприятий:

  • • ООО «Ализарин», расположенное на территории Санкт – Петербурга;
  • • ООО «ХимСтройСнаб», реализующее свою продукции в г. Березовский, Свердловская области;
  • • ООО «Хим-Трейд», отгружающее продукции со склада из города Златоуст, Челябинской области;
  • • ООО ПО «УфаХимПроект», осуществляющее отгрузку товара с территории республики Башкортостан, г. Уфа;
  • • ООО «СнабРос»в Санкт-Петербурге;
  • • ООО ТД «АкваСорб» в Нижнем Новгороде.

Стоимость партии товара, как правило, зависит от объема закупки, массы фасовки и маркировки вещества. Цена за килограмм хромового ангидрида варьируется в пределах от 200 до 285 рублей.

Уровень токсичности и меры безопасности при использовании

Оксиду хрома (VI) присущи все параметры особо ядовитых веществ. По воздействию на человеческий организм хромовый ангидрид принадлежит к группе веществ 1-го класса опасности.

Соответствие качественных характеристик вещества государственным нормативам регулируется ГОСТ 2548-77. В виду чего, вся сертифицированная продукция хромового ангидрида, согласно требованию ООН рекомендована к транспортировке и хранению в неокрашенных металлических барабанах.

Настоящий ГОСТ регламентирует требования относительно технического хромового ангидрида, используемого в сферах народного хозяйства и некоторых направлениях по экспорту.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector