Хромирование в домашних условиях. Сколько мифов и заблуждений сформировалось вокруг этого процесса!

Мы решили написать статью по этому вопросу, чтобы расставить все точки над «i».

Хром

это серебристо белый металл, с красивым голубоватым оттенком. У него есть одно замечательное свойство – на воздухе он покрывается тонкой пленкой оксидов, которая защищает его от негативных воздействий окружающей среды.

Поэтому изделия покрытые хромом ни когда не тускнеют.  Кроме того хром, особенно нанесенный гальваническим способом, имеет очень высокую твердость, а значит и отличную износостойкость.

Благодаря этим свойствам, гальваническое хромирование широко используется как для получения декоративных покрытий, так и для получения износостойких защитно-декоративных покрытий.

Изделия, покрытые хромом, прочно вошли в жизнь человека. Куда бы вы не кинули взгляд, везде вы увидите хромированные изделия – пуговицы, ручки дверей, смесители в ванной, разные кнопки, люстры и многое многое другое.  Очень широко гальванические покрытия хромом применяют и в авто-мото тематике. Трудно представить автомобиль, а тем более мотоцикл, без хромированных деталей.

Хромирование в домашних условиях — процесс не такой сложный, как иногда его описывают в интернете. Иногда создается впечатление, что все эти статьи с «ужасами» хромирования пишут сами гальваники, что бы было меньше конкурентов. Хотя, учитывая грубые ошибки  в написании таких статей, смело можно предположить, что их пишут, скорее всего, под заказ студенты первокурсники, которые выдергивают фразы из таких же безграмотных источников, пытаясь «склепать» что-то, угодное заказчику. Да и многие процессы хромирования за последние годы претерпели значительные изменения, облегчающие труд гальваника.

На самом деле, процесс гальванического нанесения хрома может освоить любой человек с более-менее «прямыми» руками.

Все проще, чем вы думаете.

Вообще сам процесс хромирования в декоративных целях занимает максимум 5-10 минут. Основное время занимает подготовка – шлифование, полирование, обезжиривание и вспомогательные процессы меднения и никелирования.  Ещё пять лет тому назад процессы шлифования были довольно трудоемкими. Но сейчас появилось такое количество различного не дорого оборудования, абразивных материалов и разных приспособлений, что работа по подготовке упростилась в сотни раз. И то, что раньше занимало часы, сейчас можно сделать за несколько минут. Не стоит на месте и прогресс в части гальванических процессов. Вот о них мы и поговорим подробнее.

В данной статье мы не будем рассматривать гальваническое хромирование для получения износостойких покрытий на различных стальных  деталях машин и механизмов.

Этот процесс очень прост. Достаточно стальную деталь обезжирить и погрузить в электролит хромирования. Затем включается ток и на поверхность наносится так называемый «твердый хром».

А вот для получения защитно-декоративных покрытий процесс уже сложнее, так как кроме твердого покрытия, необходимо получить ещё и внешне привлекательное изделие.

Хромирование в домашних условиях. Теория.

Все, кто начинает интересоваться гальваническим хромированием металлов в домашних условиях, сталкиваются с таким словосочетанием – «медь-никель-хром».

Действительно, для получения качественного покрытия хромом стальных изделий следует сначала на сталь нанести медь, затем никель и только в конце хром.

Вы спросите – «А почему нельзя нанести хром прямо на сталь?»

Нанести то можно, только в этом случае мы не получим защитных свойств, а только декоративные. Декоративный блестящий хром имеет много трещин и пор, через которые влага легко проникает к стали. Возникает коррозия (ржавчина), которая легко разрушает пленку хрома. Поэтому на сталь вначале наносят подслой какого либо металла, у которого отсутствуют поры и трещины. Например, в начале, можно нанести так называемый «молочный» хром, который является беспористым покрытием. Но нанесение молочного хрома связано с большими энергозатратами, так как электролит молочного хромирования работает при повышенных температурах и токи используются тоже очень высокие.  Оказалось, что проще и дешевле сначала  на сталь нанести медь. Электролиты меднения работают при комнатной температуре, они просты в обслуживании и дают хорошие беспористые блестящие покрытия, что значительно снижает трудоемкость при их полировании перед хромированием.

А можно ли затем прямо на медь нанести хром?

Тоже можно. Но опять же есть некоторые нюансы. Во первых, медь из-за пор в хроме,  так же может окисляться, что приводит к образованию зеленых пятен на хроме и даже к разрушению покрытия. Во вторых – медь в электролите хромирования немного растворяется, т.е. подтравливается. Из-за этого электролит засоряется медью и быстро выходит из строя. Поэтому было придумано на медь наносить слой никеля, который практически не окисляется и очень устойчив в электролитах хромирования. Кроме этого, электролиты никелирования с блескообразующими добавками позволяют получать зеркально блестящие покрытия, которые чрезвычайно сложно получить механической полировкой. Поверх подслоя никеля наносится очень тонкий слой хрома. Обычно его толщина не превышает одного микрона. А чаще всего наносится всего полмикрона.

Особенности никелевого подслоя.

Следует так же сказать, что никелевые покрытия тоже имеют поры, поэтому сделав «пирог» без меди «никель-хром», мы тоже не обеспечим коррозийную защиту стали. Хотя есть определенные технологии, когда на сталь сначала наносится никель из одного электролита. Затем деталь переносится в другой электролит никелирования. Из-за разного состава электролитов получаются разные виды никелевых покрытий. И поры в этих никелевых слоях находятся в разных местах, т.е. не совпадают. Бывают и трехслойные никелевые покрытия с добавлением различных токо- не проводящих частиц. Но всё же проще и дешевле нанести медь-никель-хром.

Для хромирования в домашних условиях стали часто применяют «пирог» «никель-медь-никель-хром». То есть, вначале на сталь наносят никель. Это делается для того, что бы обеспечить высокое сцепление (адгезию) между сталью и медью.

Легенда о гальванопаре.

Иногда у людей возникает вопрос – Ведь соединение меди и стали, как известно, образует гальванопару. А значит, между ними вроде бы должна начаться коррозия?

К сожалению, такие вопросы возникают у людей, которые не совсем понимают смысл гальванопары.

Посмотрите таблицу  «Электрохимический ряд напряжений металлов»:

При соединении ЛЮБЫХ двух не одинаковых металлов образуется гальванопара. И сталь с хромом и серебро с алюминием и золото с никелем. Но для того что бы между двумя разнородными металлами возникла коррозия, необходимо наличие жидкой токопроводящей среды, например, воды. Тогда, действительно, между двумя разными металлами возникает электрохимическое взаимодействие, в результате чего один из металлов начинает разрушаться. Причем разрушаться будет тот металл, который левее в этой таблице. И чем дальше друг от друга они в этой таблице, тем быстрее будет коррозия. Вот почему нельзя соединять методом скрутки медный и алюминиевый электрический провод.

В гальванических покрытиях ни какой гальванопары не возникает, если в покрытии нет пор, трещин, и механических повреждений.

Тогда вода не соединяет эти металлы и коррозия не может возникнуть по определению. И именно по этой причине на сталь и наносится беспористая медь, которая словно лаковая пленка препятствует проникновению влаги.

Хромирование в домашних условиях и коррозионная устойчивость.

В зависимости от условий эксплуатации для коррозийной устойчивости на сталь наносят разные толщины меди и никеля. Именно они обеспечивают защиту. А хром носит лишь декоративную функцию. Поэтому его толщина всегда одинакова – до 1 микрона.

Для легких условий эксплуатации обычно наносят меди — 10 мкм, никеля — 5 мкм. Средних: медь — 20мкм, никель — 10мкм. Тяжелых: меди — 15 мкм, никеля — 25.

Значительно повышают коррозийную стойкость  дополнительные виды обработки – промасливание или обработка в гидрофобизирующих жидкостях.

:

Как получить «красивый» хром?

Кроме защитных свойств, хотелось бы получить красивый внешний вид покрытия. Особенно эффектно смотрится зеркально блестящее изделие.

Получение как говорят гальваники «зеркала», самый трудоемкий этап при хромировании в домашних условиях.

Есть несколько способов получения зеркальных покрытий. Нужно понимать, что наносимые металлы очень тонкие. Естественно, если основа, которую мы хотим покрыть хромом, будет с царапинами, вмятинами, то и покрытие будет с царапинами и вмятинами. Поэтому деталь перед хромированием следует отшлифовать и отполировать. Стальные изделия очень сложно шлифовать из-за высокой твердости стали. Особенно сложно в конце полировать различные мелкие царапины. Поэтому в гальванике часто применяют следующий процесс.

Как добиться зеркальности при осаждении хрома на металл?

Сначала стальную деталь шлифуют и убирают самые значительные дефекты. У гальваников есть электролит меднения, в который внесены блескообразующие и выравнивающие добавки. Если грубо отшлифованную деталь погрузить в такой электролит и нарастить значительный слой меди, то все мелкие дефекты затянутся медью и деталь станет блестящей. Затем омедненную деталь повторно шлифуют и полируют. Медь гораздо проще обрабатывается, чем сталь. Не обязательно полировать до идеала, достаточно придать небольшой глянец. Затем деталь можно дополнительно покрыть зеркально блестящей медью до нужной толщины. После меднения деталь переносится в электролит никелирования так же с блескообразующими и выравнивающими добавками, которые способствуют полному удалению каких то мелких царапин. В таком электролите никелирования на поверхности образуется зеркальный слой никеля. Затем изделие извлекается из ванны, промывается и погружается в электролит хромирования. Как говорилось выше, хромирование носит в основном декоративную функцию, поэтому процесс хромирования в зависимости от состава электролита и силы тока происходит в течение от 2-х до 10 минут.

Хромирование в домашних условиях  алюминия и его сплавов.

Хромирование в домашних условиях алюминия и его сплавов происходит почти так же. Единственное отличие в том, что алюминий перед нанесением на него меди или никеля подвергается так называемой «цинкатной» обработке. Дело в том, что на алюминии всегда присутствует оксидная пленка, которая мешает осаждению на него металла. Чтобы убрать эту оксидную пленку алюминиевое изделие погружается на несколько минут в травильный раствор, состоящий из обычной щелочи растворенной в воде, затем в раствор, который содержит цинк. В результате на поверхности алюминия образуется тончайший слой цинка, на который уже можно наносить медь или никель.  Цинкатная обработка обычно занимает всего две-три минуты.