Шта је хромирање: процес, врсте и предности

Шта је хромирање: процес, врсте и предности

Хромирање - је процес галванизације танког слоја хрома на металну или пластичну површину ради побољшања њеног изгледа, тврдоће и отпорности на корозију. Користи се у декоративне сврхе као што су аутомобилске облоге, кућни апарати и у функционалним апликацијама укључујући делове машина и индустријске алате. Овај чланак објашњава како функционише хромирање, главне типове, предности и уобичајене употребе, као и кључне факторе које треба узети у обзир при одабиру методе оплате.

Шта је хромирање?

Хромирање, такође названо хромирање, је процес завршне обраде површине у којем се танак слој метала хрома наноси на чврсти предмет. Једноставно речено, део који се облаже урања се у раствор електролита који садржи хром (често хромну киселину) и примењује се електрична струја да таложи хром на површину. Резултат је сјајна, тврда и лепљива хромирана превлака која је везан на молекуларном нивоу на подлогу (обично металну, иако се пластика може хромирати након посебне припреме).

Визуелно, пружа препознатљиву, светлу завршну обраду попут огледала. Функционално, чак и танак хромирани премаз значајно побољшава својства површине; повећава тврдоћу делова и отпорност на хабање, штити од корозије и може олакшати чишћење површине.

Кратка историја хромирања

За откриће хрома као одрживог материјала за оплату приписује се Џорџ Сарџент, који је објавио кључна истраживања о хромирању 1907. Међутим, комерцијалне примене нису се појавиле све до 1920-их, захваљујући истраживачима са Универзитета Колумбија Колину Финку и Чарлсу Елдриџу, који су развили поуздан индустријски процес за наношење хрома на металне подлоге.

Седамдесете и осамдесете биле су прекретница јер је све већа свест о токсичности хексавалентног хрома довела до строжијих прописа о заштити животне средине и индустрије широм света. Ово је подстакло истраживање тровалентног хромирања, које је понудило сигурнију и еколошки прихватљивију алтернативу.

Како функционише хромирање

Хромирање се изводи галванизацијом, користећи електричну струју за таложење метала из раствора на проводни део.

У типичној поставци, предмет који се облаже је направљен од катоде (негативна електрода), а одговарајућа анода (често легура олова за хромова купатила) је позитивна електрода, обе уроњене у купку за облагање која садржи раствор хрома.

Када се једносмерна струја прође кроз раствор, позитивно наелектрисани јони хрома се редукују и таложе на катоди (обрадак). Временом се на површини предмета формира танак слој хрома.

Припрема пре наношења хромирања

Ова електродепозиција се обично изводи након одговарајућег претходног третмана како би се осигурала добра адхезија. Обично припрема укључује:

1. Чишћење и одмашћивање

Уклоните прљавштину, маст, уља или било који други загађивач са површине. Чак и ситни остаци могу спречити лепљење премаза, изазивајући љуштење или стварање пликова.

2. Полирање површине

За декоративне облоге, основни метал се често полира до глатке површине пре наношења, пошто је слој хрома танак и одражаваће површину испод.

3. Етцх/Активација

Чисти метални део се подвргава активационом урањању (често у разблаженој киселини) да би се површина микро-јеткала. Ово ствара благо храпаву, реактивну површину која помаже да слој хрома приања.

4. Пример

Понекад се ливени цинк или легуре бакра ударе пре него што се никл нанесе на бакар. Повећава отпорност на корозију и помаже у постизању уједначеног сјаја. Прајмер се углавном не користи осим у изузетним случајевима тврдог хромирања на деловима од црних метала.

Основни параметри при наношењу хромирања

Хромирање - је строго контролисан електрохемијски процес, а квалитет завршног оплата зависи од контроле неколико важних параметара.

1. Густина струје

Густина струје се односи на количину електричне струје примењене по јединици површине радног комада. Одређује брзину којом се хром наноси: мала густина струје може довести до спорог облагања и неравномерне покривености. Велика густина струје може изазвати опекотине, удубљења или грубе површине.

Типични опсези: за украсни хром - 4-10 А/дм2, за тврди хром - 20-60 А/дм2.

2. Температура купатила

Прениска, смањује брзину премаза и слабо пријањање. Превисока, све већа волатилност, нестабилност купатила и грубе наслаге.

Оптимални опсег: од 45 степени до 60 степени (од 113 степени Ф до 140 степени Ф)

3. Време наношења премаза

Време наношења премаза одређује укупну дебљину хромираног слоја.

Наношење украсног хрома: ~30 секунди до неколико минута, наношење тврдог хрома: неколико минута до сати, у зависности од жељене завршне обраде

4. Састав купатила

Решење обично садржи:

• Хромна киселина (ЦРО₃): главни извор јона хрома
• Катализатори: контролисати ефикасност премаза и својства таложења, нпр. сумпорна киселина или власнички адитиви
• Додатни адитиви: побољшавају осветљеност, тврдоћу, микроструктуру

5. Мешање и филтрирање

Пражњење ваздуха или механичко мешање је уобичајено. Нежно мешање промовише равномерну дистрибуцију јона око радног предмета, док филтрација уклања загађиваче који могу да изазову инклузије или површинске дефекте.

Основне методе хромирања

Процеси хромирања могу се широко класификовати према хемијској валентности хрома који се користи у купатилу. Постоје три главне методе:

1. Хексавалентно хромирање (цр⁶⁺)

Хексавалентно хромирање - је традиционална метода која се користи од 1920-их. Заснован је на раствору хромне киселине (ЦРО₃), где је хром у + 6 - оксидационом стању, па отуда и назив хексавалентан.

Хемијски састав

Купатила са хексавалентним хромом састоје се првенствено од хромне киселине са малом количином сумпорне киселине као катализатора. Ове купке раде на веома ниском пХ (~0) и захтевају повишене температуре (35-55 степени). Међутим, реакција превлачења у хексавалентним системима је неефикасна, са само 10-20% електричне енергије која се користи за таложење металног хрома.

Предности

• Поузданост доказана више од једног века индустријског искуства
• Висока површинска тврдоћа (обично 800-1000 Вицкерс)
• Одлична отпорност на корозију
• Иконична завршна обрада огледала са благо плавичастом нијансом.
• Дебеле наслаге стварају микропукотине које могу помоћи у подмазивању.

Недостаци

• Неуједначена дебљина премаза је стандардна.
• Токсична и канцерогена једињења представљају озбиљну претњу.
• Ниска ефикасност катоде резултира нижим стопама таложења
• Слаба покривеност у удубљењима због -ограничене способности бацања

2. Тровалентно хромирање (Цр3⁺)

Тровалентно хромирање користи хром у + 3. оксидационом стању и постало је безбеднија алтернатива хекс хрому са много мање токсичности.

Хемија и процесна технологија

Купатила са тровалентним хромом обично користе хром-сулфат или хром-хлорид као примарни извор хрома, заједно са агенсима за стварање комплекса и заштићеним адитивима. Они помажу у стабилизацији Цр3⁺ у раствору и спречавају његову оксидацију у токсични Цр⁶⁺ током процеса премазивања.

Предности

• Значајно сигурнији од хексавалентног премаза.
• Већа ефикасност катоде и већа брзина наношења премаза.
• Пружа равномерније покривање сложених облика и удубљења

Недостаци

• Мања отпорност на корозију у поређењу са хексадецималним хромом при истој дебљини.
• Повећана осетљивост на прљавштину и металне нечистоће може дестабилизовати рад купатила.
• Скупља хемија, која захтева строжију контролу процеса.

3. Двовалентно хромирање (Цр2⁺)

Двовалентно хромирање - је нова експериментална метода која користи хром у оксидационом стању + 2 (Цр2⁺). Али ово није широко распрострањен индустријски процес, углавном зато што је Цр2⁺ веома нестабилан у воденим растворима и брзо оксидира у стабилније тровалентне (Цр3⁺) или хексавалентне (цр⁶⁺) форме.

Међутим, око 2020. истраживачи су открили стабилна једињења хром-хлорида (црцл₂) у води у високим концентрацијама. Коришћењем велике густине струје (нпр. ~20 мА/цм2) и пажљивог искључивања кисеоника, демонстрирани су живи депозити хрома у Цр2⁺ купатилима. Ако се усаврши, могао би да понуди трећу методу хромирања која комбинује неке од предности тровалентног (мања токсичност) са високом ефикасношћу.

Поређење: Цр⁶⁺ наспрам Цр3⁺

Разне врсте хромирања

Хромирање може бити прилагођено и за декоративни изглед и за функционалне перформансе. Испод су опште категорије:

1. Декоративно хромирање

Декоративни хром, који се назива и светли хром, је танак премаз намењен првенствено за естетику и заштиту од корозије, а не за значајну отпорност на хабање. Крт је - 0,05 до 0,5 микрона, отприлике 2-20 микроинча. Тек толико да му да свој карактеристичан плавкасто сјајни изглед.

Обично се примењује у хексавалентним хромираним купатилима на нижим температурама (~40 степени Ц) да би се добио светли завршетак. Време наношења је кратко јер је премаз танак, често само 1-5 минута наношења. Често се налази у аутомобилским украсима, водоводним инсталацијама и кућним апаратима/кућним прибором.

2. Тврди хром

Тврди хром, такође познат као технички хром или индустријски хром, обично дебљине 0,005 до 0,020 инча или чак дебљи, користи се за обезбеђивање функционалних карактеристика као што су отпорност на хабање, смањење трења и рестаурација делова.

Главна предност тврдог хрома је његова изузетно висока тврдоћа (око 65-70 ХРЦ). Обично се користи у шипкама хидрауличних цилиндара, клиповима и алатним машинама. Тврди хром може бити од користи на било којој компоненти која клизи, ротира или је подложна сталном контакту како би се спречило кидање, кидање или хабање.

Процес: Обично се изводи у купатилу од хексавалентног хрома на ~50-60 степени Ц са већом густином струје од декоративне облоге. Наношење премаза траје дуго, од неколико сати до преко ноћи, да би се постигла жељена дебљина. Тврди хром након премаза нема завршну обраду огледала. Обично је полусветла до мат сива.

3. Танка густа хромирана превлака

Танки густи хром (ТДЦ) - је специјализовани облик тврдог хрома који се одликује релативно танким наслагама (можда 2-8 µм). Тврдоћа је слична оној код обичног тврдог хрома (~800 + ХВ), пружајући добру заштиту од корозије. Пошто му недостају типичне микропукотине, често пружа бољу заштиту баријере по микрону дебљине од конвенционалног тврдог хрома.

Обично се користи у прецизним алатима, ваздухопловним компонентама, медицинској опреми и калупима. Један пример је патентирани процес компаније Армолои - за производњу танког, густог хрома који се користи на калупима и деловима машина за смањење трења и хабања.

Процес: ТДЦ полагање се обично изводи коришћењем модификованих хексавалентних или тровалентних хромних купатила под строгом контролом температуре, густине струје и адитива. Резултат је сатенски глатки, танак премаз који чврсто приања.

4. Фласх-хромирање

Фласх хром - је изузетно танак премаз, обично само 1-5 микрона. Првенствено је намењен за козметичке сврхе или апликације где је потребно врло мало хрома да би се заштитио од мрља. Није довољно дебео да сам по себи значајно смањи хабање или корозију.

Процес: Флеш хромирање се може постићи у стандардном хексавалентном купатилу, али са врло кратким временом наношења, у распону од неколико секунди до неколико минута. Често се налази на малој опреми, алатима и причвршћивачима, или као завршни блиц на метализованим пластичним деловима.

5. Сатенска хромирана плоча

Сатен хром - је декоративна завршна обрада са мат или сатенском-мат површином уместо уобичајене завршне обраде у огледалу. Сатенски хром се ствара променом површинске текстуре основног метала пре наношења танког слоја хрома. Ово се може постићи коришћењем:

• Подлога од никла са малим микрочестицама за расипање светлости.
• Површина механички брушена или пескарена пре наношења хрома.
• Специјални адитиви за каде који мењају текстуру хромираног слоја.

Пружа заштиту од корозије попут хрома, а истовремено задржава атрактиван изглед, а такође је популаран за алате код којих је завршна обрада без одсјаја практична, као што су кључеви или алати који се ускоче.

6. Црно хромирање

За разлику од црне боје или прашкастог премаза, црни хром се наноси галванизацијом, обично преко основног слоја никла. Црна боја се постиже модификацијом хемије купке за оплату додатним једињењима као што су сумпор, селен или власнички адитиви који мењају кристалну структуру депонованог хрома. Резултат је издржљив, црни металик премаз који је чврсто везан за подлогу.

Једна од кључних предности црног хрома је његова способност да апсорбује светлост и смањи одсјај, што га чини веома пожељним за оптичке инструменте, одбрамбену опрему и луксузне аутомобилске украсе. Истовремено, обезбеђује умерену тврдоћу и отпорност на корозију, посебно када се нанесе на двослојну подлогу од никла и премазује горњим слојем.

Међутим, црни хром је обично тањи од тврдог хрома и његова издржљивост није погодна за индустријске компоненте које раде у тешким окружењима подложним високом хабању. Уједначеност боја такође може да варира у зависности од процеса и геометрије дела, тако да је неопходна строга контрола процеса.

7. Хромирање са микропукотинама

Типично, хромирање је инхерентно подложно пуцању након хлађења услед унутрашњих напрезања. Мицроцрацк хром намерно повећава број ових пукотина тако што сваку пукотину чини веома малом и близу једна другој.

Хром с микротрещинами полезен для износа и смазки. Плотная сеть трещин может задерживать смазочные материалы, что отлично подходит для гидравлических цилиндров, поршневых штоков и компонентов двигателя, которые нуждаются в постоянной смазке. Он также используется в высококачественном декоративном хроме для автомобильной промышленности, где микротрещины хрома (>1000 пукотина по инчу) на слојевима никла је стандард за обезбеђивање супериорних антикорозивних својстава.

8. Микропорозно хромирање

Микропорозни хром се односи на хром са микропукотинама, али уместо пукотина, слој хрома садржи велику густину микронских рупица на површини.

Ово се обично постиже наношењем слоја никла који садржи фине честице, стварајући површину никла са хиљадама ситних пора или чворића. Када се хром нанесе на врх, хром ће имати одговарајуће микроскопске поре или разлике у структури зрна у тим областима.

Примарна предност је отпорност на корозију, првенствено у моторима високих перформанси и аутомобилским деловима, ваздухопловним компонентама и било којој примени где је максимални век трајања корозије критичан.

9. Композитно хромирање

Композитно хромирање, такође познато као хромирање ојачано честицама, је напредна технологија превлачења у којој се чврсте честице као што су керамика, карбиди или полимери заједно таложе на хромирану матрицу током процеса превлачења. Резултат је композитни премаз који комбинује површинску тврдоћу и отпорност на корозију хрома са побољшаним својствима хабања, трења или подмазивања уграђених честица.

Ово се сматра када обичан тврди хром није довољан. Једна од значајних примена клипних прстенова - дизел мотора је за велике моторе. Поред тога, ваздухопловне компоненте, хидраулички делови или калупи који су подложни великом хабању могу имати користи.

Предности хромирања,

1. Продужени животни век компоненте

Хромирање, које додаје слој тврдог, инертног метала, штити основни материјал од хабања и корозије.

2. Одлична тврдоћа и отпорност на хабање

Напон хрома је око 800-1000 ХВ и може значајно повећати површинску тврдоћу дела.

3. Заштита од корозије

Хром, првенствено преко никла, пружа одличну отпорност на влагу, многе хемикалије и оксидацију.

4. Естетска привлачност

Светао изглед хрома налик на огледало је прелеп. То даје производима врхунски полирани, високо рефлектујући изглед.

5. Отпорност на топлоту

Тврди хром одржава своју тврдоћу и отпоран је на оксидацију чак и на високим температурама, што га чини идеалним за топлотно интензивне апликације као што су делови мотора и цеви ватреног оружја.

6. Лако се чисти

Глатка, непорозна хромирана површина отпорна је на мрље и бактерије, што га чини лаким за чишћење и идеалном за употребу у купатилима и медицинским инструментима.

7. Ниско трење

Тврди хром има природно низак коефицијент трења, често око 0,1–0,2 када је подмазан, што је ниже од многих метала.

8. Одржавање (за тврди хром)

Истрошени индустријски делови се могу заменити тврдим хромом да би се вратиле димензије, што је често јефтиније од прављења нових делова.

Недостаци хромирања

Хромирање такође има низ недостатака који се морају узети у обзир:

1. Питања животне средине и здравља

Један од најзначајнијих недостатака хромирања је токсичност хексавалентног хрома (цр⁶⁺). Правилно усисавање дима, обука радника о безбедности и системи за одлагање хемијског отпада су од суштинског значаја за усаглашеност.

2. Високи оперативни трошкови

Процес хромирања није погодан за сваку примену. За производњу опасних хемикалија потребна је помоћна опрема, што повећава оперативне трошкове. Поред тога, линије за хромирање често захтевају значајна улагања у опрему.

3. Крхкост и опасност од пуцања

Тврди хром, посебно када се наноси у дебљим слојевима, може бити крхак. Ово повећава ризик од микропукотина или љуштења услед механичког напрезања или термичког циклуса. Решавање овог проблема често захтева брушење након наношења премаза и контролу дебљине слоја, што повећава време производње и трошкове.

4. Потешкоће са сложеном геометријом

Хромирање је инхерентно процес видљивости, тако да је постизање уједначене дебљине на деловима сложеног облика, као што су унутрашње рупе или дубока удубљења, изазов.

Који материјали се могу користити за хромирање?

Хромирање се може применити на различите основне материјале, али нису сви материјали једноставни као хромирање. Уобичајени разлози укључују:

1. Челик и ливено гвожђе

Ово је најчешћи обложени материјал. Меки челик, угљенични челик, легирани челик, ливено гвожђе, итд. Може се хромирати - одмашћивањем, киселим нагризањем, евентуално електро-чишћењем, затим лимирањем.

2. Нерђајући челик

Може бити хромиран, иако пасивни оксидни слој од нерђајућег челика отежава пријањање. Често се на дрво прво наноси посебан третман никла како би се осигурало да хром пријања.

3. Бакар и легуре бакра

Плоче од легуре бакра су веома једноставне за употребу јер су добри проводници. Када се наноси директно на бакар/месинг, понекад се за лепљење прво користе струготине цијанида бакра, затим никл, а затим хром.

4. Легуре цинка

Цинк се може хромирати, али површина мора бити у добром стању. За заптивање и премазивање цинка обично се наноси бакар, а затим дебља бакарна плоча, никл и хром.

5. Алуминијум и легуре алуминијума

Алуминијум се не може директно галванизирати јер одмах формира оксидни слој. Обично се део подвргава процесу цинковања, затим се наноси танак слој бакра или никла без електрода и може да почне нормално полагање.

6. Пластика

Пластика сама по себи није проводљива, али се може урезати да би се површина охрапавила, а затим хемијски премазала танким слојем никла или бакра који се не може електролизовати да би постала проводљива.

7. Остали метали

Никл и легуре никла могу бити хромиране. Титанијум и магнезијум су могући, али их је тешко обрађивати због -тврдих оксида.

Како одабрати методу хромирања?

Избор правог процеса хромирања зависи од следећег:

1. За изглед

Декоративно хромирање је идеално када је циљ да се побољша визуелна привлачност уз обезбеђивање основне отпорности на корозију. Светли хром преко никла ствара завршну обраду попут огледала, док сатен или црни хром ствара мекши или препознатљивији изглед. Ови танки премази чувају фине детаље и често се користе на украсима, амблемима и другим видљивим компонентама.

2. За отпорност на хабање

Тврдо хромирање је пожељно за делове који су подложни великом трењу или захтевају рестаурацију површине. Танак, густ хром обезбеђује високу прецизност и површину без пукотина. Стандардни тврди хром пружа максималан радни век и може се касније обрађивати. Тврди хром са микропукотинама или микропорозношћу је погодан за апликације где је важно задржавање уља или продужени век трајања.

3.У зависности од основног материјала

Само танак декоративни хром се може нанети на пластичне делове, обично преко слојева бакра и никла. Алуминијум и легуре цинка често захтевају посебне прајмере као што су цинк или бакар. Нерђајући челик се може прекрити тврдим хромом, али захтева никловање да би се обезбедило приањање.

4. Разматрање фактора средине

Тровалентни хром је сигурнији за декоративне сврхе јер производи мање опасних емисија. У ситуацијама са строгим прописима, алтернативе без хрома као што су ХВОФ или никловане плоче без електрода могу бити прикладније.

5. У зависности од захтева дебљине и толеранције

Ако делови не могу да буду премазани дебљином већом од неколико микрона, треба користити флеш{0}}хром или танак густи хром. За делове који захтевају значајно нагомилавање материјала, као што је поправка истрошених компоненти, стандардни тврди хром је један од ретких метода оплате који могу да произведу дебеле, дуготрајне слојеве.

Области примене хромирања

У аутомобилском сектору, пружа живописну, висококвалитетну завршну обраду украса, решетки и фелни, док тврди хром повећава отпорност на хабање делова мотора, клипњача и вратила. У производним и тешким машинама, штити алате, калупе, хидрауличне цилиндре и ваљке од абразије и корозије, пружајући дуг радни век и стабилност димензија.

Примене у ваздухопловству укључују премазе на стајном трапу, актуаторима и хидрауличним везама како би издржали екстремна оптерећења и услове околине. Декоративни хром је такође стандардан за водоводне инсталације као што су славине и туш главе, дајући им рефлектујућу завршну обраду отпорну на корозију. Истовремено, помаже у стварању глатких, сложених и стерилизацијских површина за специфичне хируршке инструменте и уређаје у области медицине.

Која опрема је потребна за наношење хромирања?

Од малих стоних јединица до великих индустријских линија за премазивање -, основне потребе опреме - су исте:

1. Премаз резервоара

Хромирање се врши у резервоарима отпорним на киселине, обично направљеним од пластике или челика обложене оловом. За тврди хром, резервоари су често вертикални, цилиндрични или правоугаони. Хоризонтални или дугачки резервоари са отвореним врхом користе се за облагање намотаја и великих делова.

2. Напајање (исправљач)

ДЦ исправљач је неопходан за претварање струје из мреже у нисконапонску, високострујну једносмерну струју за апликације премаза. Може да испоручује константну струју без таласа и често има подесиву снагу за прецизну контролу густине струје.

3. Полице и прибор

Делови се монтирају на проводне постоље или уређаје који служе као потпорни и проводни елементи. Обично направљени од бакра или месинга, ови стубови су обложени изолационим материјалима као што је пластисол, излажући само контактне тачке како би се осигурала електрична проводљивост.

4. Аноде

Аноде су суспендоване у резервоару и повезане са позитивним излазом исправљача. Код хексавалентног хромирања, аноде су обично плоче или шипке од нерастворљиве легуре олова које једноставно проводе струју и трају дуго. Тровалентне купке понекад користе графитне или титанијумске аноде са мешовитим премазом од металног оксида јер олово може контаминирати ове купке.

5. Опрема за предтретман

Пре наношења хрома, делови обично пролазе кроз линију за претходну обраду са неколико резервоара. Ово укључује одмашћивање намакањем (загрејано), електрочишћење (алкални раствор са струјом), активацију киселине и више резервоара за прање. Декоративно хромирање захтева додатне резервоаре за прајмер од бакра и никла, сваки са сопственим анодним материјалом и системом за исправљање.

6. Издувна вентилација и контрола дима

Облагање хексавалентним хромом производи токсичну маглу хромне киселине; Резервоари за премазивање су опремљени издувним поклопцима који испуштају паре у системе за чишћење, често користећи елиминаторе магле на бази воде. Савремени системи могу додати хемикалије против магле или плутајуће пластичне перле како би се смањило стварање аеросола на извору.

Како уклонити хромирану оплату

Постоји неколико метода за уклањање хромираног слоја, а уобичајени приступи укључују механичко скидање, хемијско скидање и обрнуто превлачење.

1. Механичко уклањање

Механичко уклањање има предност у томе што не користи опасне хемикалије. Међутим, ово може бити дуготрајно и потенцијално променити димензије дела или завршну обраду површине. Методе као што су:

• Абразивна обрада

Пескарење или пескарење може ефикасно уклонити хром кородирајући га. Ово је добро за наношење дебелог, тврдог хрома на издржљиве површине и делове који се касније могу полирати.

• Брушење

Хром је тврд и захтева силу; користе се абразиви од силицијум карбида или алуминијум оксида. Равни делови се могу брусити помоћу брусног папира или трачне брусилице. За наношење украсног хрома на предмете, продавнице често полирају слојеве хрома и никла у припреми за поновну примену.

• Ултразвучно чишћење

Ултразвучни чистач користи високофреквентне звучне таласе у течности за стварање кавитације, која уклања премазе са деликатних делова.

2. Хемијско уклањање

Хемијске методе се обично користе само за металне подлоге; они растварају слој хрома помоћу реагенса:

• Уклањање киселине (хлороводонична киселина)

Потопите хромирани комад у каду од ~30-40% ХЦл. Киселина ће реаговати са слојем хрома и формирати растворљиви хром хлорид и ефикасно га уклонити. Одстрањивање ХЦл-а добро функционише на декоративном хрому и нема много утицаја на никл или бакар.

• Алкално уклањање (натријум хидроксид)

Јаке базе као што је натријум хидроксид (НаОХ) такође могу уклонити хром. Али често се користи за уклањање хрома из челика. Има тенденцију да делује спорије од киселине и има мањи ризик од водоничне кртости од киселине.

3. Реверзна галванизација

Реверзно полагање, или електролитичко скидање, користи електричну струју за растварање хрома на делу обрнутим процесом оплата.

Типична инсталација користи купатило хромне киселине/сумпорне киселине, али део који треба уклонити је сада повезан као анода. Други електролит који се користи за реверзно облагање је натријум хидроксид (каустична сода) са малом количином оксидационог средства.

Предност реверзне галванизације је у томе што омогућава да се сложени облици равномерно наносе и да се могу контролисати. Међутим, користи исте штетне хемикалије као и покривач, тако да су ЛЗО и вентилација потребни.

Како поправити хромирану оплату

Могуће је поново хромирати производ који је претходно хромиран, општи процес је следећи:

1. Уклоните стари хром

Постојећи слој хрома се прво мора уклонити помоћу хемијске или електрохемијске траке како би се избегао губитак димензија. Ако је комад имао више слојева (хром преко никла преко бакра), обично ће се барем хром уклонити.

2. Поправка основног метала

Ако је основни метал оштећен, затим се поправља. За украсни комад, сва удубљења у подлози ће бити брушена, попуњена итд. Ако се индустријски део истроши због-мале величине, то може бити узроковано заваривањем или новом дебљином премаза.

3. Припрема површине

Основни део се припрема као нов, очишћен, полиран и активиран - сваки преостали премаз се третира као основни метал.

4. Процес поновног премаза

Део пролази кроз фазе позирања, можда кисели бакар и никл, затим хромирање за декоративни елемент, или директно тврдо хромирање за индустријски део. У суштини, ово је исто као наношење премаза на нови део.

5. Завршетак

Једном премазан, део се може полирати у декоративне сврхе или машински обрађивати у функционалне сврхе да би се постигла жељена завршна обрада и димензије.

Уобичајени недостаци хромирања

Иако пружа одличне површинске карактеристике, хромирање може довести до бројних недостатака ако је лоше изведено или изложено неодговарајућим условима.

1. Пилинг

Један од најчешћих недостатака у - оплати је када слој хрома не пријања добро за основни метал, што доводи до стварања мехурића и љуштења хрома. Неадекватно чишћење површине, лоша активација или недостатак заштитног слоја су главни узроци.

Како то поправити? Обезбедите темељно одмашћивање, активацију киселине и правилну примену заштитног премаза на сложене материјале -челике високе чврстоће након печења да бисте уклонили водоник. Укључујте струју постепено да бисте избегли поларизацију површине.

2. Неуједначена покривеност

Познато је да хексавалентно хромирање има ниску способност распадања, што резултира неуједначеном дебљином. То значи да врло мало хрома може остати на унутрашњим угловима, дубоким удубљењима или рупама, док ће се на ивицама и гребенима формирати јаке наслаге.

Решења укључују употребу помоћних анода или дуже време наношења на нижим струјама да би се достигла подручја ниске густине струје.

3. Улцерација

Улцерације се појављују као мале рупице, кратери или мале тамне мрље на покривеној површини. Ово може бити узроковано прљавштином, масноћом или мехурићима гаса (углавном водоника) који спречавају таложење у локализованим областима. Контаминација купатила или висока површинска напетост су такође фактори који доприносе.

Да бисте избегли рупице, добро очистите и промешајте како бисте уклонили мехуриће, користите средства за влажење у сигурним количинама и филтрирајте раствор да бисте уклонили чврсте материје.

4. Сагоревање

Сагоревање се односи на превелику густину струје или ниску температуру купатила која узрокује неконтролисано таложење и еволуцију гаса. Гас може да продре у седимент и да га поцрни од оксида. Ово се често дешава на оштрим ивицама или угловима где је струја концентрисана.

Како то поправити: Смањите густину струје или повећајте температуру купатила. Користите заштиту ивица или промените геометрију дела да бисте смањили концентрацију струје на угловима. Тешко изгорели делови морају се уклонити и заменити новим.

5. Храпавост/грануларне наслаге

Хромирана површина делује грубо или неуједначено, понекад са млечном или мат текстуром. Ово је обично узроковано контаминацијом у купатилу, као што су прашина, честице или нуспроизводи корозије. Поред тога, укључивање струје пре него што се постигне густина струје потпуног делимичног потапања може довести до формирања дендритских формација налик на дрво.

Како то поправити? Уверите се да је купатило правилно филтрирано и одржавано, пратите нивое сулфата и пратите корозију аноде. Нанесите струју тек након што је део потпуно уроњен у воду. Размислите о коришћењу помоћних анода или смањењу густине струје у областима велике струје да бисте избегли грубо лепљење.

6.Пуцкетање

Зашто се то дешава: Тврди хром природно ствара микропукотине, али прекомерно унутрашње напрезање или предебео премаз ће изазвати макропукотине и угрозити заштиту од корозије.

Решења укључују наношење више слојева превлаке са корацима пражњења, подешавање хемије у купатилу (као што су односи катализатора) да би се смањио стрес, или коришћење импулсног облагања за смањење стреса.

7.Промена боје

Уместо тога, хром, који би требало да буде светао и плавкасто-сребрен, изгледа жућкасто, зеленкасто или браон. Ово може бити резултат лошег квалитета доњих слојева никла, јер је декоративни хром изузетно танак и рефлектује слој испод. Прегревање током употребе такође може изазвати плаву или жуту промену боје услед оксидације.

Како то поправити? Уверите се да је прајмер за никл правилно сјајан и високо полиран пре наношења. Избегавајте прегревање делова током употребе или накнадне обраде.

8. Испирање хрома или зелене мрље

Ако делови нису правилно испрани након премазања, заостала хромна киселина може да исцури и изазове мрље или нагризање. Зелене мрље или знаци корозије који се појављују сатима или данима након наношења премаза, често око рупа или удубљења.

Како то поправити: Побољшајте своје поступке прања и укључите неутрализујући умак након премаза да бисте уклонили остатке хромне киселине. Обратите посебну пажњу на дубоке рупе или сложене геометрије у којима се налази решење.

9. Никл који вири око ивица

Декоративни хром нанет у танким слојевима је скоро провидан. Претпоставимо да је премаз сувише танак или неравномерно распоређен. У овом случају, слој никла испод може да прође са жућкастим или топлим ивицама, посебно на оштрим ивицама или тешким површинама.

Како то поправити: Обезбедите одговарајућу дебљину оплате и користите оптимизоване аноде за закључавање или помоћне аноде за побољшање хромирања, посебно у областима ивица и удубљења. Увек проверите униформност током квалификације процеса.

Како фарбати хромирану оплату

Могуће је наносити боју преко хромирања; Следећи кораци ће вам помоћи да постигнете дуготрајну завршницу.

1. Темељно очистите површину

Почните тако што ћете уклонити сву прљавштину, уље и масноћу са хромиране површине. Након чишћења, површину темељно осушите крпом која не оставља длачице.

2. Брусите хром

Завршна обрада хрома у огледалу спречава правилно приањање. Користите брусни папир гранулације 220 до 320 за равномерно брушење целе површине, храпавости како би прајмер ефикасно пријањао.

3. Нанети самонагризајући прајмер

Стандардни прајмер не пријања добро на хром. Уместо тога, користите самојеткајући прајмер који садржи кисела једињења која се хемијски везују за метал.

4. Користите прајмер за тешке услове (опционо)

Ако површина има несавршености или захтева додатно нивелисање, нанесите висококвалитетни прајмер преко слоја за нагризање. Када се осуши, лагано обрусите површину папиром гранулације 400-600 да бисте створили глатку основу за боју.

5. Нанесите боју користећи завршну обраду компатибилну са металом

Изаберите боју за металне површине, као што су акрилни емајл, уретан или аутомобилска боја. Нанесите неколико танких слојева уместо једног дебелог, омогућавајући одговарајуће време сушења између слојева.

6. Нанесите заштитни прозирни премаз (препоручује се)

Завршите прозирним завршним премазом како бисте побољшали издржљивост и спречили пуцање или бледење. Прозирни уретански или акрилни премази пружају врхунску УВ и хемијску отпорност, посебно за спољашње делове или делове отпорне на хабање.

Да ли је хромирање скупо?

Цена хромирања може значајно да варира у зависности од неколико фактора; Не постоји јединствена цена:

1. Тип хромирања

Декоративно хромирање је генерално јефтиније јер користи тање слојеве и наноси се на подлогу од никла. Тврдо хромирање је скупље због -дебљих оплата и прецизне контроле.

2. Величина и геометрија дела

Већи или сложенији делови захтевају додатну припрему и дуже време наношења премаза. Дубоки жлебови, навоји или удубљења такође повећавају цену.

3. Захтеви за припрему површине

Делови са рђом, старим хромом или оштећењима морају се уклонити и очистити пре премаза. Пескарење или полирање повећава време рада и трошкове.

4. Материјал за подлогу

Неки метали, као што је алуминијум, захтевају посебан предтретман или слојеве никла пре наношења хрома, што повећава цену.

5. Дебљина слоја хрома

Дебљи премази (као што је сложени хром) захтевају више времена и материјала, што резултира већом јединичном ценом.

6. Величина серије

Премаз велике запремине смањује цену сваког дела кроз ефикасност инсталације и економију обима.

Које хемијске компоненте су укључене у хромирање?

Раствори за хромирање обично садрже једињења хрома и помоћне хемикалије које омогућавају примену галванизације. Главна активна компонента је хромна киселина (ЦРО₃), која обезбеђује таложење јона хрома на подлози.

Приликом наношења хексавалентног хромирања, купка садржи хромну киселину са малом количином сумпорне киселине као катализатор за побољшање ефикасности примене. Код тровалентног хромирања, извор хрома је хром сулфат или хром хлорид, у комбинацији са агенсима за стварање комплекса и пуферским хемикалијама за стабилизацију купатила и контролу пХ. Додатни адитиви као што су средства за влажење, избељивачи или средства за чишћење зрна могу бити укључени да побољшају изглед премаза, тврдоћу или адхезију.

Индустријски стандарди за хромирање

Процеси хромирања морају испунити строге индустријске стандарде да би се обезбедио квалитет, безбедност и продуктивност. Кључни стандарди укључују:

• АСТМ Б177/Б177М – Водич за технологију галванизације хрома
• АСТМ Б650 – Спецификација за електродепоноване хромове премазе на спољним деловима аутомобила
• АМС 2460 – Спецификација ваздухопловних материјала за тврди хром
• ИСО 1456:2009 – Металне превлаке, галванизација никла, хрома и бакра за декоративне сврхе
• У складу са РЕАЦХ/РоХС – еколошки стандарди који ограничавају употребу опасних супстанци као што је хексавалентни хром у Европи

Алтернативе хромирању

Испод су неке уобичајене алтернативе за хромирање, заједно са њиховим кључним предностима и разматрањима.

1. Никловање без електрода

Никловање без електрода вам омогућава да нанесете премаз од легуре никла и фосфора на површину без употребе спољне електричне струје. Уместо тога, таложење се јавља као резултат хемијске реакције у купатилу.

Предности: Уједначена дебљина чак и код сложене геометрије, одлична отпорност на хабање и корозију, добра тврдоћа и мањи ризик по животну средину од хексавалентног хрома.

2. Превлака цинка

Поцинкована галванизација наноси танак слој цинка на челичне или гвоздене делове како би их заштитио од корозије. Цинк делује као жртвени премаз који кородира пре него што то уради челик.

Предности: Економичан, широко доступан и лак за примену уз накнадне третмане као што је пасивизација ради побољшања заштите од корозије.

3. Прашкасти премаз

За премазивање у праху користи се електростатички напуњен суви прах који се распршује на део и очвршћава топлотом да би се формирао издржљив заштитни слој.

Предности: Еколошки прихватљив (без ВОЦ), доступан у разним бојама и текстурама, одлична отпорност на временске услове и ударце.

4. Анодизација

Анодизација - је електрохемијски процес који згушњава природни оксидни слој алуминијума, повећавајући његову издржљивост и отпорност на корозију и хабање.

Предности: Лагана заштита, може се фарбати у различите боје и одлично пријања на боје и лепкове.

5. ПВД премази (физичко таложење паре)

ПВД-премази као што су титанијум нитрид (ТиН) или хром нитрид (ЦрН) се наносе у вакуумској комори коришћењем испарених материјала за облагање.

Предности: Изузетно издржљив, отпоран на хабање, еколошки прихватљив у поређењу са галванизацијом, доступан у металик бојама као што су златна, црна или сребрна.

Закључак

Хромирање остаје поуздана завршна метода за постизање равнотеже између естетике, тврдоће и отпорности на корозију. Иако Редекпарт не нуди хромирање као самосталну услугу, ми је пружамо као део процеса производње металних делова по мери, обезбеђујући да се ваше компоненте испоруче тачно и са одговарајућим заштитним премазом.

Питања и одговори

П1: Колико је дебела хромирана оплата?

Дебљина декоративног хромирања је обично 2-20 микрона (0,002-0,02 мм). Тврди хром, који се користи за индустријско хабање и заштиту од корозије, креће се од 50 до 250 микрона (0,05 до 0,25 мм). У тешким условима рада може прећи 250 микрона.

П2: Колико обично траје хромирање?

Наношење декоративног хромирања обично траје од 30 минута до 1 сат, јер се наноси у танком сјајном слоју. Наношење тврдог хрома може потрајати неколико сати, посебно за дебеле индустријске облоге.

Питање 3: Колико дуго траје хромирање?

Правилно примењено хромирање може трајати од 3 до 20+ година, у зависности од врсте превлаке, изложености околини, дебљине и одржавања. Ево шта утиче на његов радни век:

Декоративно хромирање (користи се на потрошачким производима): Често траје 3-7 година пре него што покаже знаке удубљења, затамњења или корозије, посебно када је изложено временским приликама или лошој нези.

Тврди хром (користи се у индустрији): Може да траје 10-20 година или више, посебно на покретним компонентама као што су хидрауличне шипке или матрице, због своје супериорне отпорности на хабање и корозију.

П4: Да ли хромирање рђа?

Сам хром не рђа, јер је хром природно отпоран на корозију. Међутим, ако је слој премаза оштећен услед огреботина, пукотина или хабања, влага и ваздух могу да продру до метала испод, који може кородирати.

П5: Да ли је хромирање проводљиво?

Да, хромирање је електрично проводљиво, али је проводљивост нешто нижа од проводљивости основног метала, посебно ако је слој танак или оксидован. Хром се обично не користи у електричним контактима или системима уземљења осим ако није посебно дизајниран, јер може повећати отпорност или хабање током времена.