Нанесение хрома на пластик своими руками

Хромирование — одно из наиболее используемых и красивых видов покрытий. Нанесение хрома является физико-химическим действием, в период которого тонкий пласт металлического хрома оседает на плоскости обрабатываемой детали. Он придаёт изделиям замечательный серебристый вид, а кроме того, оберегает железо от ржавчины. Можно произвести высококачественное хромирование в домашних условиях.

Особенности независимой процедуры

Чтобы правильно и надёжно осуществлять процесс нанесения хрома своими руками, следует принимать во внимание все характерные черты химических и физиологических преображений, которые совершаются. Большая часть химических элементов, участвующих в хромировании, представлена особенно опасными элементами, следовательно, прежде чем приступать к проведению эксперименты с хромированными покрытиями, тщательно изучить необходимо теоретическую сторону процесса.

Хром придаёт плоскости замечательный наружный вид, благодаря которому продукция приобретает весьма изящный вид. Гальваника открывает большие возможности для усовершенствования декоративных, физиологических и химических качеств материалов. Хром чрезвычайно устойчив к воздействию агрессивных сред, он не темнеет под воздействием окружающей среды, благодаря этому он отыскал обширное применение при конструировании частей кузовов автомобилей и частей элементов, работающих в сложных условиях. Толщина блестящего напыления весьма мала: от 0,075 до 0,25 миллиметров.

В отличие от никеля, в основной массе случаев хром не используют к металлу. Для этого применяют лёгкий слой оцинковки. Такого рода слой состоит из меди и требует применения технологических воздействий, усложняя и без того трудный процесс.

Ещё одна проблема, которая может остановить на пути к осуществлению задачи — получение реактивов. Главным компонентом является соединение хрома (CrO3), иное наименование — ангидрид хрома. Неприятной чертой его применения является то, что оксид хрома является самым мощным ядом, смертельная доза которого — 6 г. Это соединение имеет небольшой оборот, который строго контролируется государством.

Остатки, возникающие в результате завершения хромирования, должны быть утилизированы в соответствии со специальным порядком, а не поступать в канализацию или в почву. Элемент является сильным канцерогеном: если он появляется на коже, будет очень сильное раздражение, в том числе экзема и дерматит, может сформироваться опухоль.

Реактивы для применяемого электролита

Важно рассмотреть все нюансы процесса перед тем, как хромировать металл в домашних условиях. Процесс хромирования своими руками в домашних условиях осуществляется электрическими средствами. Для его выполнения следует иметь катод, анод (заготовку) и электролит, в котором станут осуществляться химические взаимодействия.

В качестве катода применяется лист свинца либо его соединение с оловом. Правильнее всего, чтобы полновесная пластинка была несколько больше, чем заготовка. Катод подключён к позитивному электроду. Анод соединён с материалом, накрытым хромом. Он должен быть подвешенным в среде электролита таким способом, чтобы он не затрагивал стен, низа и не затрагивал катода.

Для формирования электролита необходимы следующие элементы:

• хромовый ангидрид, 250 г / л электролита;
• серная кислота — 2−2,5 г / л;
• чистейшая, без включений, вода.

Перед изготовлением электролита воду нагревают до температуры 60−80 °С, затем растворяют в ангидриде хрома. Затем нужно слегка охладить раствор и добавить небольшое количество серной кислоты тонким потоком. Кислота должна быть не промышленной, а чистой. Электрическая компенсация очень чувствительна к формуле электролита, поэтому на предприятиях есть лаборатории, которые проводят непрерывный мониторинг устойчивости состояния реагентов. Если проводится гальваника в домашних условиях или хромирование собственными руками, придется обойтись без помощи технологов.

Оборудование для хромированных деталей

Воздействие хромирования может быть не только на изделия из металла, но и пластмассы. Хромирование пластика в домашних условиях, например, фары, проводится немного иначе. Следует знать, что для выполнения процедуры используются реагенты, которые могут представлять опасность для здоровья.

Для покрытия хромом в домашних условиях деталей необходимо следующее оборудование:

• ванна пластиковая;
• выпрямитель, способный обеспечить напряжение до 12 вольт и до 50А;
• кислотостойкий нагреватель для нагрева электролита;
• термометр с границей замера 0−100 градусов.

Параметры и объемы единичных видов оборудования, используемых для хромирования, формируются в зависимости от размера и количества возделываемых продуктов. Нужно подобрать наименьшие объемы ванны, в которую детали будут погружены. Ванная может быть сделана из пластмассового ведра либо иного прямоугольного контейнера. Для того чтобы раствор не улетучился при долгом хранении, следует гарантировать воздухонепроницаемую крышку. В качестве выпрямителя можно использовать зарядное устройство для автоаккумулятора (подходит для мелких деталей).

Хромовые элементы будут делаться в электролите, который состоит из:

• очищенной воды;
• триоксида хрома (CrO3) 220−250 г/л;
• серной кислоты (H2SO4) 2,2−2,5 г / л.

Кроме этих деталей, понадобится следующий набор: соляная кислота (HCl), ацетон и листовой металл.

Подготовка плоскости и металлизирование

Независимая хромировка не может быть выполнена без соответствующей подготовки плоскости продукта. Вначале необходимо сформировать медную или никелированную подложку, потому как элемент не находится в плоскости стали, алюминия либо любого иного сплава.

Медный слой либо никелирование исполняется в гальванической ванне. Катод — металлическая медь или никель, электролит предполагает собой раствор серной кислоты, сульфата меди либо никеля. После окончания изготовления продукт тщательнейшим образом полируется, следя затем, чтобы не испортить тонкий пласт основы, необходимо ее обезжирить и высушить.

Независимое хромирование должно осуществляться при устойчивых параметрах всех частей. Каждое отклонение может послужить причиной к повреждениям напыления. К примеру, преобладание концентрации тока на единицу участка приводит к формированию выростов и дендритов металлического хрома в заостренных углах продуктов.

Несоблюдение температурного порядка и колебания сосредоточения реагентов провоцируют потускнение, пятнистость напыления. После хромирования элементов блестящая плоскость покрывается необходимым пластом сплава, напряжение отключается, продукция отсоединяется и располагается в ванну с очищенной водой. Процесс правильнее воспроизводить несколько раз, меняя воду.

Этапы хромирования элементов

Захромировать напрямую можно только такие металлы, как медь, латунь и никель. Чтобы самому хромировать металлические детали, надо предварительно нанести медный, латунный или никелевый слой. Для этого необходимы подходящий электролит и технология. После сушки плоскость активизируют в растворе соляной кислоты (100 г / л).

Период обрабатывания зависит от состояния плоскости (5−20 мин). Части промывают водой и погружают в хромированную ванну. Для этого подвеску изготавливают из проволоки либо стержня. К подвеске подаётся «отрицательный» провод. Рядом с медным стержнем прикреплён увесистый анод, к которому прилагается «плюс». Через 20−40 минут части вытаскивают из ванны и промывают в воде.

После просыхания допускается полирование слоя хрома, чтобы плоскость была отражающей. Подготовить электролит нетрудно: вначале в воде раскрывается ангидрид хрома, а затем добавляется тонкая струйка серной кислоты. Перед тем как загружать детали, нужно повесить любую пластину и включить электролит на полчаса-час.

Если композиция с ярко-красным цветом превращается в светло-бордовый оттенок, то в этом случае можно включить хромированные элементы. Состав хрома должен нагреваться до 45 градусов. Ток вводится в зависимости от площади плоскости покрываемых элементов. Для обработки 1 кв. дм необходим ток в 15−25 ампер.

Основные недостатки покрытия не должны пугать новичков. Некачественный слой можно замачивать в соляной кислоте. После этого детали промывают в воде, а процессы металлизации повторяются.

Чаще всего есть ряд ключевых недостатков:

1. Отшелушивание блестящей плёнки. Главная причина — нехорошая адгезия из-за недостаточного обезжиривания. После вытаскивания напыления поверхность вновь вычищается и активизируется.
2. Установка хрома в заостренных краях. Этот недостаток показывает на высочайшую уплотненность тока в заостренных концах. По возможности кромки лучше скруглить либо настроить экраны в проблематичных зонах.
3. Матовое покрытие. Для достижения блеска следует повысить температуру раствора, уменьшить электричество либо прибавить ангидрид хрома.

Прежде чем хромировать собственными руками, необходимо тщательнейшим образом оценить предстоящую цену работы и произвести вывод о необходимости ее проведения. Прежде чем сформировать приспособление для хромирования, необходимо распланировать будущее устранение отходов. При попадании в грунт, а далее в колодцы соединение хрома порождает отравление и формирование болезни, следовательно, настойчиво рекомендовано не начинать работу, не определяясь ранее со всеми особенностями процесса. Видеоурок поможет узнать тонкости покрытия поверхности металла хромом.

Хромирование своими руками в домашних условиях всегда пригодится не только автолюбителям, но и тем, кто хочет получить красивые предметы быта, покрыть уязвимые металлические поверхности и придать им эстетический вид, получить детали, визуально схожие с изготовленными из хрома.

Хромирование деталей в домашних условиях – процесс относительно несложный и не требующий дорогого специального оборудования, и осуществление хромирования своими руками под силу любому, кто хочет, и знает, как это сделать.

Коротко о хромировании

Декоративное хромирование принято считать бизнесом, рассчитанным на автомобилистов, которые, нанося покрытие из хрома на металлические детали автомобиля или мотоцикла, облагораживают внешний вид своего личного транспорта.

Но хромирование деталей автомобиля или мотоцикла – не единственный способ применения процесса, и с помощью хромирования в домашних условиях украшаются другие детали, облагораживаются поверхности.

С помощью химической металлизации своими руками люди добиваются визуальных эффектов и в других аспектах повседневной жизни:

• производят напыление металла на деревянные части авторской мебели;
• создают оформление под металл пластиковых деталей;
• изготавливают оригинальные сувениры из обыкновенных предметов с помощью хромирующего процесса;
• отделывают диски и другие металлические части автомобиля и мотоцикла, создавая неповторимый декоративный комплект.

Облагораживание внешнего вида и придание декоративности – не единственная цель химической металлизации в домашних условиях. С помощью хромирования улучшаются эксплуатационные свойства отделанных поверхностей, повышаются их прочность, устойчивость к износу и твердость. Хромированные детали служат дольше, и при этом не теряют ни приобретенного ими блеска, ни гарантированно длительных свойств в использовании.

Хромирование деталей своими руками, осуществленное с соблюдением необходимых технологий – еще и способ избежать материальных затрат, которые были бы неизбежными при обращении в мастерскую.

На видео: хромирование в реально домашних условиях.

Химическое хромирование

Химическое хромирование – это поэтапное нанесение слоев хрома на хромируемый объект, непременно изготовленный из металла. Это оптимальный способ защитить деталь от атмосферной и электрохимической коррозии, при этом решая и задачи улучшения технических характеристик и внешнего вида покрываемой поверхности.

Металлизация в домашних условиях может осуществляться несколькими способами, но чаще других применяются:

• химический;
• гальванический;
• метод нанесения напыления.

Гальваническое хромирование в домашних условиях – наиболее эффективный способ хромировать любую деталь.

Технология гальванического покрытия позволяет создавать изделия, с отражающими поверхностями, наносить защитную пленку, и не только придавать декоративность, но и восстанавливать изношенную поверхность металлов. Чтобы решить, как хромировать, и какой метод избрать, нужно определиться с наличествующими подручными средствами и иметь хотя бы приблизительное представление о каждом из этих методов.

Применяемые технологии

Оборудование для хромирования с помощью гальванического метода предполагает наличие специальной емкости (ванны), в которой и осуществляется процесс. Гальванические ванны не подразумевают соблюдения определенных параметров вроде ширины или высоты, главное требование, которое к ним предъявляют – способность выдерживать воздействие кислоты.

Электрохимический метод хромирования в домашних условиях основан на известном со школы принципе электролиза, при котором ток проходит через состав, включающий в себя кислоту, щелочь и соли хрома. При прохождении тока образуются свободные катионы хрома, с помощью которых и удается захромировать металл.

Важно! Качественность покрытия зависит от того, насколько правильно подобраны необходимые компоненты, и насколько скрупулезно соблюдена технология.

Основное отличие химического хромирования от электролитического состоит в том, что восстановление хрома растворами солей происходит при участии гипофосфита натрия, который добавлен в раствор, в отличие от электролита, применяемого для электролитического метода при обработке покрываемых хромом металлических поверхностей.

Совет! Готовое покрытие после нанесенного методом химического хромирования слоя – матовое, и, чтобы придать такому покрытию хромовый характерный блеск, изделие приходится подвергать полировке.

Однако технология отделки в хром с помощью химического метода, при отсутствии особой декоративности, по сравнению с электролитическим покрытием, обладает более высокой надежностью. Металл лучше выдерживает бытовые нагрузки. Фосфор, содержащийся в таком покрытии, придает ему твердость и прочность, избавляя от разных проблем.

Хромирование металла и пластика

Хромирование пластика в домашних условиях вполне осуществимо, если как следует провести и подготовительный, и основные этапы процесса. Хром на пластик можно наносить в проветриваемом помещении, и обязательно не жилом, потому что проведение подобных процессов в жилых помещениях запрещено законодательно. Есть советы от компетентных людей заниматься этим в гараже или в дворовой постройке.

Важно! Нанесение хрома своими руками необходимо проводить в защитной одежде, с респиратором, перчатками и защитными очками.

Набор для нанесения хрома на пластик включает в себя все, что нужно:

• емкость, где будет производиться покраска хромом;
• подставка под емкость для предотвращения разлета брызг;
• своеобразный теплосберегающий ящик, обитый стеклотканью, с герметической крышкой;
• термометр;
• нагревательный прибор (можно самый обычный ТЭН);
• катод и анод, чтоб хромировать пластик;
• кронштейны для подвешивания деталей, чтобы нанести ровный слой.

Установка для хромирования предельно проста и отлично подойдет для цинкования или чтобы покрывать хромом пластмассу. Перед тем как сделать хромированную деталь, необходимо приготовить электролит:

1. Рецепт приготовления электролита прост: хромовый ангидрид + серная кислота (H2So4). В подогретый дистиллят вливается хромовый ангидрид, тщательно размешивается, после чего необходимо влить кислоту и снова хорошенько размешать.
2. Подготовленный состав прогоняется через ток до тех пор, пока он не станет темно-бордового цвета.
3. После этого электролит отстаивается сутки, и покраска под хром может начинаться. Главное правило: детали должны быть как следует очищены и от жировых наслоений, грязи, и от ржавчины и окалины.

Нанося состав, необходимо надеть защитную одежду, и заново подогреть электролит, который снова после этого должен настояться не менее 3 часов.

Затем запускается гальваника: в раствор, температурой около +50 погружаются детали и запускается электрический ток. Хромирование алюминия можно проводит и гальваническим, и химическим методом, но хром наносится на предварительный медно-никелевый подслой, поэтому в домашних условиях осуществляется сложно, зато гарантированно позволяет восстановить поврежденную поверхность.

Выдержав в электролите элементы хромирования, нужно вымыть их водой и высушить. Если просушивание будет осуществляться в сушильном шкафу, то температура не должна превышать определенных пределов.

Как осуществляет процесс хромирования (2 видео)

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.

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.