Схема отопления загородного дома

Отопление загородного дома своими руками

Монтаж и настройка системы отопления всегда позиционируются, как довольно сложная работа, требующая специальных знаний и навыков. Однако это не совсем так. Используя современные материалы и фурнитуру смонтировать индивидуальную систему отопления загородного дома можно своими руками без особых проблем.

Содержание

Принципиальная схема системы отопления

Индивидуальная система отопления загородного дома состоит из котла, циркуляционного насоса, расширительного бака, радиаторов отопления и труб, соединяющих все эти элементы. В качестве теплоносителя используется вода, если система отопления работает весь отопительный сезон (загородный дом постоянного проживания), или антифриз, если систему отопления отключают на длительные сроки во время отопительного сезона (загородный дом или дача периодического проживания).

Принцип работы индивидуальной системы отопления следующий. Котел нагревает теплоноситель и под действием циркуляционного насоса теплоноситель движется по трубам и приборам отопления. При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме, расширительный бак компенсирует это, предохраняя систему отопления от избыточного давления и возможных разрывов труб.

Выбор схемы системы отопления

Схемы системы отопления — это способы прокладки труб отопления и подключения к ним радиаторов отопления. От вида схемы системы отопления зависит настройка (балансировка) системы отопления, расход и прокладка труб отопления.

Различают три принципиальных схемы системы отопления: однотрубная (ленинградка), двухтрубная и лучевая.

Однотрубная схема системы отопления (рис.2.) представляет собой одну трубу к которой подключены радиаторы отопления. Трубу прокладывают по периметру дома и соединяют с котлом отопления. В данной схеме расход труб минимальный. Недостатком является то, что каждый последующий радиатор отопления будет греть хуже предыдущего, и равномерно перераспределить тепло между ними очень сложно.

Двухтрубная система отопления (рис.3.) представляет собой систему из двух труб одна подача вторая обратка. Радиаторы отопления подключаются к подаче и обратке. Получается, что радиаторы подключены параллельно и распределение тепла по ним происходит равномерно. Данная схема проста в регулировке, поэтому применяется чаще всего.

Лучевая схема (рис.4.) отличается от двухтрубной независимым подключением радиаторов отопления. Для этой цели применяются распределительные коллекторы. В данном случае становится возможным индивидуальная настройка каждого отопительного прибора, что положительно сказывается на экономии на отоплении. По этой схему подключается водяной теплый пол. Недостатком является большой расход труб отопления.

Трубы для системы отопления

В индивидуальной системе отопления загородного дома температура теплоносителя не превышает 90 градусов, поэтому могут применяться все виды труб. Однако чаще всего отдают предпочтение полипропиленовым трубам. Вот почему:

  • Полипропиленовые трубы надежны, долговечны и не подвержены коррозии и загрязнениям.
  • Стоимость фитингов не велика по сравнению с металлопластиковыми трубами, а при монтаже системы отопления фитингов потребуется очень много.
  • Все соединения полипропиленовых труб выполняются сваркой, что обеспечивает высокую надежность и отсутствие необходимости периодической проверки соединений. Поэтому их можно спокойно размещать в стене или под полом.
  • Сварка полипропиленовых труб проста и освоить ее может любой. Стоимость сварочного аппарата невелика.

Порядок сварки полипропиленовых труб следующий:

  • Сварочный аппарат разогревается до 260-270 градусов.
  • На соответствующие насадки одновременно насаживают трубу и фитинг.
  • Время выдержки 5-7 секунд. Это время необходимо чтобы расплавить поверхностный слой трубы и фитинга.
  • Соединяют трубу и фитинг. Сварочный слой составляет примерно 10 мм.
  • После охлаждения в течении 30 – 60 секунд соединение готово к работе.

При разводке системы отопления по дому обычно применяют трубу диаметром 25-32 мм, для подключения радиаторов отопления трубу диаметром 20 мм.

Для систем отопления желательно использовать специальную армированную трубу. Такие трубы практически не меняют свои размеры при нагреве, а, следовательно, не требуется большого количества компенсационных отводов.

Выбор и подключение радиаторов отопления

Радиаторы отопления могут быть чугунные, алюминиевые и стальные. Наибольшей популярностью пользуются алюминиевые радиаторы отопления. Это легкие радиаторы и простые в монтаже. Они обладают приятным внешним видом. Алюминиевые радиаторы имеют малую тепловую инерцию и позволяют быстро отрегулировать необходимую температуру в помещении.

Расчет радиаторов по мощности приближённо можно выполнить по следующей формуле: 1 кВт тепловой мощности необходим для отопления 10 кв.м. площади помещения. Таким образом при средней тепловой мощности одной секции 150 Вт для отопления 10 кв.м. необходим радиатор с 7-ю секциями.

Радиаторы отопления могут быть подключены различными способами. Выбор способа подключения радиаторов отопления осуществляют исходя из удобства расположения труб отопления и запорно-регулировочной арматуры. При выборе способа подключения следует учитывать возможные теплопотери.

Радиаторы отопления должны комплектоваться запорными, регулировочными кранами и воздухоотводчиком. Запорная арматура позволяет настраивать отопительный прибор на желаемый режим работы. Воздухоотводчик обеспечивает удаление воздуха из системы.

Монтаж водяного теплого пола

Водяной теплый пол — это наилучший отопительный прибор для любого дома. Главное достоинство теплового пола в том, что он равномерно распределяет тепло по всей площади помещения.

Монтаж водяных теплых полов выполняют по лучевой схеме. Для монтажа теплого пола применяют распределительные коллекторы с их помощью теплый пол подключается к системе отопления, а также выполняется регулировка его температурного режима.

Для монтажа теплого пола используется специальная труба. В зависимости от длины магистрали применяется труба диаметром 10 -20 мм.

Читайте также:  Состав и пропорции марок бетона, компоненты и приготовление

Важной особенностью монтажа теплого пола является его правильная укладка вдоль внешних стен. При монтаже теплого пола должно быть обеспечен наибольший тепловой поток около наружных стен и наименьший около межкомнатных перегородок.

На полностью смонтированный теплый пол укладывают стяжку. После чего пол готов к чистовой отделки. На теплые водяные полы можно укладывать любое напольное покрытие.

Выбор котла отопления

Котлы отопления могут быть различные по конфигурации и по типу используемого топлива. Чаще всего применяются котлы отопления, работающие на газе, поэтому дальше речь пойдет о котлах этого типа.

Приближенный расчет мощности котла выполняется по формуле: для отопления 10 кв.м. помещения необходима тепловая мощность 1кВт. Эта формула справедлива при хорошо утепленном доме и высоте потолков в помещении примерно 2,7 м.

Для удобства выбора газового котла отопления всю гамму удобно разбить на две категории по типу камеры сгорания и количество контуров.

Газовые котлы отопления могут быть с открытой и закрытой камерой сгорания. Открытая камера сгорания предполагает, что котел для работы использует воздух из помещения, а отработанные газы выводятся естественным путем через дымоход. Котлы с закрытой камерой сгорания снабжаются воздухом за счет встроенного вентилятора через коаксиальный дымоход, через него же и отводятся продукты горения.

Котлы с открытой камерой сгорания желательно устанавливать в отдельном помещении (котельной) с хорошей вентиляцией. Также для этого типа котлов необходимо устройство дымохода, который должен возвышаться над коньком крыши дома. Обычно к этой категории относятся мощные напольные котлы, предназначенные для отопления большой площади.

Котлы с закрытой камерой сгорания могут быть установлены в любом месте дома, часто их устанавливают на кухне. Для котлов этого типа применяется коаксиальный дымоход, который выводится на улицу через стену дома в месте установке котла.

Котел отопления может работать не только для нагрева теплоносителя, но и для обеспечения дома горячей водой. Для небольшого дома удобно использовать котел с двумя контурами, так называемый двухконтурный котел. В котлах этого типа один контур обеспечивает работу отопления другой горячее водоснабжение.

Если в доме проживает более 3 человек и разбор горячей воды большой, то двухконтурный котел вряд ли справится с задачей. В этом случае для организации горячего водоснабжения применяют бойлер косвенного нагрева.

Бойлер косвенного нагрева — это герметичная бочка с внутренним теплообменником, по которому циркулирует вода из системы отопления и тем самым нагревает воду для системы водоснабжения.

Циркуляционный насос и расширительный бак

В закрытой системе индивидуального отопления загородного дома обязательно устанавливается циркуляционный насос. Он обеспечивает прокачку теплоносителя через систему отопления.

При выборе циркуляционного насоса следует обратить внимание на производительность и напор. Производительность показывает объем перекачиваемого теплоносителя, напор — это способность преодолевать гидравлическое сопротивление системы отопления.

Производительность определяется по формуле:

где Q – производительность, P – тепловая мощность котла отопления, dt – разница температуры подачи и обратки (традиционно принимают 20 градусов).

Напор:

где N – число этажей включая подвал, K – усредненный коэффициент гидравлического сопротивления системы отопления (для двухтрубной системы отопления 0,7-1,1, для коллекторно-лучевой 1,16-1,85).

Расширительный бак необходим для компенсации расширения теплоносителя вызванное нагревом. Расширительный бак представляет собой емкость, разделенную на две части эластичной мембраной. С одной стороны мембраны теплоноситель, с другой воздух. При расширении теплоносителя мембрана прогибается, увеличивая объем системы отопления и снижая давление.

Объем расширительного бака приближенно определяют, как 5% от объема системы отопления.

Циркуляционный насос и расширительный бак устанавливаются на обратке перед входом котла отопления (см. рис. 1), там температура теплоносителя самая низкая, что значительно продлевает срок службы этих элементов системы отопления.

Если площадь дома не большая, и система отопления не сильно разветвленная, то целесообразно приобретать котел отопления с встроенным расширительным баком и циркуляционным насосом. Такой котел позволит обеспечить полную автономность системы отопления загородного дома.

Индивидуальная система отопления двухэтажного дома

Довольно часто загородный дом имеет 2-3 этажа в этом случае система отопления имеет не одну ветку, а несколько. При этом разводка может идти по вертикальной или по горизонтальной схеме.

Вертикальная схема (рис. 13) представляет собой систему вертикальных стояков, по которым теплоноситель циркулирует по отопительным приборам. Такая схема целесообразна при если дом имеет значительную площадь. На всех отопительных приборах должны быть установлены байпасы и запорная арматура.

Горизонтальная схема (рис.14) представляет собой поэтажную разводку. Она предполагает наличие одного стояка по которому теплоноситель подается и отводится на каждый этаж. Для загородных домов небольшой площади это наиболее целесообразная и наименее затратная схема как по материалам, так и по сложности монтажа.

Лучевая поэтажная разводка (рис.15) более затратна в монтаже, чем двухтрубная горизонтальная. Преимущество этой схемы в точной регулировке отопительных приборов, и как следствие возможности снижения затрат на отопление.

Довольно часто делают комбинированные схемы отопления (рис.16). На первом этаже в качестве приборов отопления применяют теплый пол, а на втором и следующих этажах радиаторы отопления. В этом случае применяют горизонтальную схему разводки. При этом на первом этаже лучевую, а на втором двухтрубную схему.

Читайте также:  Установка розеток в ванной комнате: особенности выбора подрозетников, проводов и розеток (120 фото)

В общую схему отопления встраивается и контуры подготовки горячей воды. Полная схема системы отопления и горячего водоснабжения представлена на рисунке 17.

Рассмотренные схемы и принципы организации отопления позволяют сделать систему отопления своими руками в любом загородном доме. Конечно различные схемы потребуют различных затрат как на материалы, так и на монтаж. Однако система отопления будет эксплуатироваться многие годы, и она должна быть надежной и легко управляемой. Таким образом излишние затраты с лихвой окупятся в процессе эксплуатации системы.

Хромирование – декоративное покрытие металла хромом: технология, виды

Под термином «хромирование» может пониматься как диффузионное насыщение поверхности обрабатываемого изделия слоем хрома, так и нанесение хрома по гальванической технологии. Существует также более общий термин – «металлизация». Под ним подразумевается нанесение на обрабатываемую поверхность слоя металла, в роли которого может выступать в том числе и хром.

Истинные фанаты хромирования не прочь покрыть хромом все, что только можно

Среди гальванических методов нанесения металла покрытие хромом является наиболее популярным. Именно поэтому термин «металлизация» часто используется в качестве синонима слова «хромирование».

Для чего нужен хромовый слой

Нанесение слоя хрома может выполняться для улучшения декоративных характеристик изделия из металла (декоративное хромирование), а также для защиты металлической детали от коррозии и придания ее поверхности большей твердости. Таким образом, за счет хромирования можно не только улучшить механические и декоративные характеристики изделия, но и значительно продлить срок его эксплуатации.

Множество разнообразных хромированных изделий можно встретить как в быту, так и в разных отраслях промышленности. Использование изделий из металла, на поверхность которых нанесен слой хрома, актуально в тех случаях, когда они будут эксплуатироваться в условиях постоянного воздействия агрессивных сред и интенсивного трения.

Восстановление хромированного покрытия возвращает былой внешний вид и продлевает срок службы конструкции

В бытовых условиях наиболее активно используются следующие изделия с хромированным покрытием:

  • мебельная фурнитура;
  • элементы для оформления домашних и офисных интерьеров;
  • автомобильные диски и детали транспортного средства;
  • сувенирная продукция;
  • сантехническое оборудование.

В промышленности технология хромирования применяется в следующих целях:

  • при производстве изделий по порошковой технологии;
  • при изготовлении пресс-форм, используемых для изготовления изделий из резины и полимерных материалов;
  • при производстве отражателей различного назначения;
  • для повышения твердости поверхностного слоя и износостойкости режущего, а также специального измерительного инструмента;
  • для придания исключительных декоративных характеристик кузовным и другим деталям транспортных средств;
  • для обработки деталей, эксплуатируемых в условиях постоянного трения и негативного воздействия внешней среды (элементы парового оборудования и теплосетей, детали автомобильных двигателей и морских судов).

Промышленная гальваническая линия, предназначенная для нанесения твердого хрома на изделия из сталей и цветных металлов

Хромированные детали отличаются следующими характеристиками:

  • высокой устойчивостью к коррозии;
  • микротвердостью, показатели которой достигают значений 950–1100 единиц по шкале HV;
  • высокой пористостью покрытия, его износо- и жаростойкостью;
  • низким коэффициентом трения сформированного покрытия;
  • большим разбросом толщины хромового слоя (5–300 мкм и даже более).

Перечисленные характеристики, которых можно добиваться с помощью хромирования стали и других металлов, делает такую технологию настолько популярной. Перечислять все сферы, где активно используется процесс хромирования, можно достаточно долго.

Разновидности металлизации по способу взаимодействия металлизируемой поверхности с наносимым металлом (нажмите для увеличения)

Основные методы

На сегодняшний день выделяют следующие виды хромирования, каждый из которых отличается своими преимуществами и недостатками:

  • хромирование, выполняемое по гальванической технологии;
  • диффузионное хромирование, проводимое в герметичной емкости при высокой температуре;
  • вакуумное хромирование, требующее использования специальной камеры, в которой создается вакуум;
  • каталитическое хромирование, предполагающее, что на поверхность обрабатываемого изделия наносятся специальные жидкости без кислот;
  • химическое хромирование изделий из стали и других металлов, которое по технологии выполнения напоминает обычную покраску;
  • хромирование по гальванической технологии.

Гальваническое хромирование

Покрытия, получаемые в результате гальванического хромирования, могут быть нескольких типов.

Нанесение покрытий данного типа осуществляется при использовании тока, отличающегося высокой плотностью (более 100 А/дм 2 ). Температура электролитического раствора не должна превышать значения 40°. Слой хрома, нанесенный по данной технологии, делает поверхность изделия более твердой, но в то же время и более хрупкой.

Покрытия данного типа наносятся с использованием тока, плотность которого находится в интервале 30–100 А/дм 2 и в растворе с температурой в пределах 45–60°. Поверхностный слой металла, на который хромовое покрытие нанесено по данной технологии, приобретает исключительно высокую твердость и износостойкость, а также зеркальный блеск.

Для получения хромированных покрытий данного типа используется ток минимальной плотности (до 25 А/дм 2 ). Данный метод хромирования деталей не позволяет получать на них покрытия высокой твердости. Слой хрома, наносимый на поверхность изделия в таких случаях, напоминает очень эластичную массу, в структуре которой практически отсутствуют поры.

Для выполнения такого хромирования необходим трех- или шестивалентный хром. При хромировании металла с применением трехвалентного хрома в качестве основного компонента электролитического раствора используется хромовый ангидрид. При применении шестивалентного хрома в роли такого элемента выступает хлорид или сульфат хрома.

Читайте также:  Что такое электрический теплый пол?

Составы электролитов для хромирования

Растворы, выполненные на основе шестивалентного хрома, содержат в своем составе следующие компоненты:

  1. серную кислоту – 2,25–3 г/л;
  2. хромовый ангидрид – 225–300 г/л;
  3. свинец, который обычно входит в состав анода в сочетании с сурьмой или оловом, – 4–6%.

Большое значение для качества наносимого хромированного покрытия имеет пропорция серной кислоты и хромового ангидрида в используемом электролитическом растворе. Как правило, такое соотношение стараются выдерживать в пределах 1:100. Если оно будет меньше, то поверхность хромируемой детали не будет отличаться высоким качеством, на ней могут возникать отслоения, матовость и различные пятна. Например, если для хромирования используется электролитический раствор, в котором серная кислота и хромовый ангидрид содержатся в соотношении 1:50, то хромовое покрытие не получит достаточно высокой кроющей и рассеивающей способности.

Режимы хромирования и материалы для анодов

Важными параметрами при нанесении хромированного покрытия также являются плотность электрического тока (не выше 310 кА/дм 2 ) и температура электролитического раствора (45–60°). Если увеличить плотность тока, то на угловых и торцевых элементах хромируемой детали могут формироваться дендриты, которые значительно ухудшают декоративные характеристики изделия.

Кроме свинцовых анодов, химический состав которых дополнен сурьмой (не более 6%), для выполнения хромирования сегодня используются аноды из титана, покрытого платиновым слоем. При проведении хромирования желательно не применять растворимые аноды: для изготовления таких элементов лучше использовать листы или стержни из металла, сечение которых составляет порядка 1,5 см.

Для погружения изделий в ванну используются специальные контактные приспособления

Аноды для хромирования, изготовленные из свинца, необходимо регулярно чистить при помощи металлической щетки, так как на их поверхности постоянно образуется хромовокислый налет. В том случае, если для нанесения хрома используются титановые аноды, покрытые слоем платины, такую чистку выполнять не потребуется. Если аноды, при помощи которых осуществляется хромирование изделий из стали и других металлов, не применяются в течение нескольких дней, их необходимо извлечь из электролитического раствора и держать все это время в воде.

Как подготовить изделие

Технология декоративного хромирования (как и нанесение слоя хрома в защитных целях) предусматривает тщательную подготовку изделия. Такая подготовка заключается в выполнении таких процедур, как:

  • шлифовка обрабатываемой поверхности, а также ее тщательная полировка;
  • промывка изделия и протирание его мягкой тканью;
  • изолирование тех участков поверхности, где хромировка не требуется;
  • обезжиривание хромируемой детали;
  • декапирование изделия, которое позволяет улучшить адгезию наносимого хромового слоя с основным металлом;
  • размещение изделия в электролитическом растворе при помощи специального кронштейна.

Шлифовка изделия перед хромированием

В отдельных случаях технология декоративного хромирования предусматривает предварительное травление обрабатываемой поверхности и нанесение на нее слоя другого металла (меди или никеля), что способствует увеличению прочности хромового покрытия.

Как проводят процедуру хромирования

Сама технология декоративного хромирования заключается в следующем.

  • Изделие после предварительной подготовки помещается в емкость с электролитическим раствором, в которой уже находится анод.
  • Раствор, в который погружают изделие, должен быть предварительно нагрет до требуемой рабочей температуры. Следует иметь виду, что рабочая температура электролитического раствора должна поддерживаться на протяжении всего процесса хромирования. Это необходимо для того, чтобы обеспечить хорошую адгезию наносимого слоя, а также его однородность по структуре и толщине.
  • В зависимости от того, какой толщины должен быть хромированный слой, определяют время нахождения изделия в электролитическом растворе.

Рекомендуемые режимы сушки хромированных изделий

Технология декоративного хромирования предусматривает также выполнение термообработки детали (этот этап нужен для того, чтобы хромовое покрытие было более твердым и прочным). Изделие, на поверхность которого уже нанесен слой хрома, выдерживают в течение нескольких часов в нагревательной печи при температуре порядка 200°.

На видео ниже подробно показан процесс гальванического хромирования с комментариями в виде субтитров.

Химический способ

В настоящее время активно применяется технология декоративного хромирования, не предполагающая использования электролитического раствора. Таким способом, суть которого заключается в том, что хром из рабочего раствора осаждается на поверхности обрабатываемого изделия, выполняется хромирование алюминия и других металлов, а также деталей из полимерных материалов.

Рабочий раствор, используемый для выполнения такого хромирования, готовится на основе хромосодержащего реагента, дистиллированной воды и гипофосфита натрия. В процессе хромирования, которому подвергается алюминиевый или любой другой сплав, гипофосфит натрия восстанавливает хром из его солей, и металл оседает тонким слоем на поверхности обрабатываемого изделия. За счет того, что в используемых для выполнения такого хромирования химических реагентах содержится фосфор, готовый хромовый слой, частично насыщаемый данным элементом, отличается достаточно высокой прочностью.

Составы растворов для химического хромирования

Химический способ нанесения хромового покрытия отличается не только простотой реализации, но и большей экологической безопасностью, если сравнивать его с другими технологиями хромирования. Такой способ, при помощи которого можно хромировать алюминий, сталь и даже полимерные материалы, используют даже в домашних условиях.

Выполняя хромирование деталей автомобиля или других изделий по химической технологии, следует иметь в виду, что готовое покрытие получается матовым и отличается непривлекательным сероватым оттенком. Чтобы придать такому покрытию характерный хромовый блеск, необходимо провести финишную полировку.

При помощи технологии хромирования изделиям из различных металлов и полимерных материалов можно придавать не только защитные свойства, но и исключительные декоративные характеристики. Например, возможно нанесение на различные детали черного хрома, покрытие из которого делает их внешний вид эффектным и презентабельным.

Хромирование деталей

  • Процесс
    • Хромирование деталей
    • Составы
  • Виды
  • Хромирование дома
    • Видео хромирования
Читайте также:  Утепление балкона изнутри своими руками: инструкция + фото

В качестве декоративной отделки отдельных деталей сегодня используется большое количество веществ. Немалое количество из них сделано на основе хрома.

Процесс хромирования

Хромирование представляет собой процесс насыщения поверхностей из металлических материалов хромом. Также данный процесс может означать образование на поверхности отдельных деталей, сделанных из металлов, хромированного осадка, который необходим для декоративной цели. На поверхность металлов хром осаживается под воздействием электрического тока.

Важно: Использование процесса хромирования необходимо не только для того, чтобы сделать поверхность отдельных деталей более привлекательной с эстетической точки зрения, но и для того, чтобы защитить металлы от образования коррозии.

Благодаря хромирования на поверхности образуется тонкий слой защитного вещества, которое делает структуру металла более прочной. Именно поэтому хромированные детали могут прослужить долгие годы. Декоративное хромирование способно продержаться длительное время.

Процесс хромирования деталей

Процесс хромирования является достаточно время затратным Ведь необходимо все делать аккуратно.

Весь процесс можно разделить на несколько этапов, которые заключаются в:

На данном этапе хромирования осуществляется удаление сильный загрязнений с поверхности металлов, что слой хрома лег ровно и аккуратно.

  • Тонкой очистке.

Данный шаг предполагает удаление оставшихся следов загрязнений, чтобы они не мешали проведению дальнейших работ.

  • Предварительной подготовке.

В зависимости от материала, на который будет наноситься состав хрома, зависит то, какие меры следует предпринимать для того, чтобы подготовить его для проведения дальнейших работ.

  • Помещении в ванну с подготовленным раствором.

На данном этапе хромирования металлические изделия помещаются в ванну с подготовленных составом, состоящим из хрома и других вспомогательных элементов. Здесь осуществляется температурное выравнивание.

  • Подключении тока.

Этот шаг заключается в том, чтобы подключить к раствору с материалом для хромирования ток определенной силы. Обработка током происходит для образования на поверхности металла слоя хрома определенной толщины.

Во время хромирования выделяется большое количество токсичных веществ, которые могут навредить здоровью человека.

Внимание: Сегодня имеется большое количество стран в мире, в которых данный процесс хромирования находится под тщательным контролем.

Составы для хромирования

Для хромирования используются следующие виды растворов:

  • Раствор шестивалентного хрома. Его главным компонентом является хромовый ангидрид.
  • Раствор трехвалентного хрома. В него главным образом входит сульфат хрома или хлорид хрома. Такой раствор применяется достаточно редко. Такая ситуация складывается по причине того, что есть некоторые ограничения на толщину покрытия, его оттенок и насыщенность цвета.
Таблица 1. Составы электролитов для хромирования.
Компоненты Составы электролита, г/л
Разбавленного Универсального Концентрированного
хромовый ангидрид 150 250 350
серная кислота 1,5 2,5 3,5
катодная плотность тока, А/дм2 45–100 15–60 10–30
температура раствора, °С 55–60 45–55 35–45
Таблица 2. Состав хромирующих смесей для стали.
Материал Состав хромирующей смеси (массовая доля, %) Температура хромирования, °С Выдержка, ч Глубина хромированного слоя, мм
Среднеуглеродистая легированная теплостойкая. сталь (пружины, лабиринтные уплотнения) 60 % металлического хрома,

Виды хромирования

В современном мире представлено большое количество разновидностей хромирования.

Выделяются следующие виды данного процесса:

  • Гальваническое хромирование

Данный способ хромирования представляет собой метод нанесения на поверхность металлов или пластмассовых материалов специального покрытия методом использования электрического тока. Благодаря этому достигает оснащение обрабатываемого материала уникальных свойств. Они заключаются в: утолщении поверхности, устойчивости к образованию ржавчины, в приобретении привлекательного внешнего вида. Во время использования гальванического хромирования используется трехслойное нанесение металлического вещества. Из-за того, что хром вступает в реакцию с другими металлами, он оседает на поверхности и придает ей блеск.

  • Химическое хромирование.

При использовании данного метода хромирования не применяется электрический ток. Весь процесс основан на реакции, которая проявляется между реагентами. При этом очень важно перед обработкой отдельных деталей методом покрытия хромированным составом нанести тонкий слой меди. Для этой цели используется смесь из: сернокислой меди, концентрированной серной кислоты, дистиллированной воды. Для хромирования используется следующий состав: фтористый хром, гипофосфат натрия, охлажденная уксусная кислота, раствор едкого натрия, лимоннокислый натрий, дистиллированная вода.

  • Хромирование золочение.

Данный вид хромирования подразумевает нанесение на поверхность металлов тонкого слоя золотого металла. Делается это не только для достижения наилучшего декоративного эффекта, но и для защиты материала от появления коррозии. Золочение делает материал более плотным и износостойким.

Хромирование в домашних условиях

В современном мире встречается немалое количество людей, которые осуществляют домашнее хромирование. Благодаря этому можно значительно сэкономить на обработке хромом отдельных металлических или пластмассовых деталей.

Важно: Процесс гальванического хромирования недоступен в нашей стране для домашнего использования. Его использование является уголовно наказуемым.

С теоретической точки зрения можно произвести хромирование дома, но для этого придется приложиться большое количество усилий. Для этой цели необходимо приобрести большое количество ванн и растворов для проведения процесса. На это уйдет масса времени и средств. Не рекомендуется проводить процедуру хромирования в домашних условиях путем обработки растворов и материалов электрическим током, потому что при этом выделяются токсины, способные нанести вред окружающей среде.

В домашних условиях можно воспользоваться химическим видом хромирования. При этом очень важно изготовить раствор меди хрома. Только после этого можно приступать к обработке металлических и неметаллических изделий.

Во время проведения процедуры хромирования необходимо позаботиться о технике безопасности, как и в промышленных условиях.

Хромирование в домашних условиях видео

Статьи по теме

Металлизированная краска

Настоящего золота или серебра в современных металлических печатных красках, конечно же, нет. Но они очень удачно имитируют благородные металлы, так как на треть состоят из металлических пигментов серебристого или золотистого цвета.

Цинкование металла

Для защиты от коррозии сегодня создано большое количество методов. Они направлены на то, чтобы с помощью специальных растворов или веществ на поверхности металлических изделий появлялась тонкая защитная пленка, которая препятствует попаданию на металл кислорода и продуктов, имеющихся в агрессивной среде.

Грунтовка по металлу

В современно мире существует большое количество материалов, которые используются для защиты от появления коррозии. Она покрывают металлическую поверхность тонким слоем пленки, которая не дает железу и другими видам металлов окисляться.

Суть и методы хромирования металла

Гальваническое хромирование металлов. Надежные защитные и декоративные покрытия разных видов. Основные характеристики техпроцесса и применяемых компонентов. Хромирование в домашних условиях. Причины возможных дефектов и опасность для здоровья.

Гальваническое хромирование — это один из способов создания на поверхности изделий тонкого устойчивого слоя из чистого хрома, который почти в два раза тверже железа, имеет приятный серебристый цвет и отлично полируется. Хромовые покрытия применяют в защитных и в декоративных целях.

Гальваническому хромированию подвергают поверхности трения для создания устойчивого к коррозии антифрикционного слоя, который к тому же хорошо удерживает масло.

Этот металл имеет прекрасное сцепление со сталью, никелем и медью, а также практически не окисляется и не отслаивается в процессе эксплуатации.

Помимо прочего, хромовая гальваника применяется при изготовлении стойких к атмосферным воздействиям оптических отражателей, которые по своим качествам ничем не уступают амальгамированным.

Одной из главных особенностей гальванического хромирования является работа с пассивным анодом, т. е. покрывающий деталь хром поступает не из анодного металла, а из раствора хромовых кислот, что требует постоянной регенерации электролита.

А основной недостаток этого технологического процесса — высокая токсичность соединений хрома и связанные с этим повышенные требования к системам промвентиляции, утилизации электролита и водоочистки.

Суть гальванического хромирования металла

В большинстве гальванических процессов источником покрывающего металла является анод. В отличие от этого при хромировании анионы возникают непосредственно из электролита, основой которого является раствор хромовых кислот, образующихся при растворении хромового ангидрида в воде.

В такой технологии катодом обычно является обрабатываемая деталь, а в роли нерасходуемого пассивного анода выступают пластины или облицовка ванны, выполненные из инертного к кислотам электролита металла.

Пассивные аноды в хромовой гальванике обычно изготавливают из свинца или его сплавов (с оловом и сурьмой). Хромовая кислота обладает сильными коррозионными свойствами, поэтому при производстве оборудования для хромирования применяют кислотостойкие материалы.

Кроме того, в связи с постоянным убыванием хрома электролит необходимо периодически регенерировать, добавляя в него хромовый ангидрид и расходуемые в процессе хромирования реагенты.

Вид поверхности и механические свойства хромового покрытия напрямую зависят от компонентов электролитического раствора, степени его нагрева и плотности тока.

Варьируя эти показатели, можно добиться различных видов поверхности хромированного металла: от молочного и матового до зеркально-блестящего, – а также широкого диапазона значений твердости, плотности и пористости осажденного хрома.

Методика хромирования металла своими руками

Поэтому ни о какой гальванике в домашних условиях не может быть и речи. Для хромирования необходимо подобрать нежилое помещение и по возможности оборудовать его хотя бы какой-нибудь вентиляцией. Также стоит заранее позаботиться об утилизации отработанного раствора и промывочной воды.

Все работы следует выполнять в спецодежде и с применением средств индивидуальной защиты, используемых на химпроизводствах.

Оборудование для хромирования металла достаточно несложно изготовить самому. В большинстве случаев в его состав входят:

  • стеклянная или пластиковая емкость;
  • теплоизоляция и герметичная крышка рабочей емкости;
  • нагревательный элемент с терморегулятором;
  • источник питания мощностью 1 кВт и напряжением 10÷12 В;
  • свинцовый анод с клеммой;
  • приспособление для подвешивания и зажим для крепления детали с клеммой;
  • емкости для травления и промывки, провода, подставка и прочее второстепенное оборудование.

Компоновка такого комплекта для хромирования зависит от размеров и особенностей входящих в него элементов и делается «на глазок», с дополнениями и изменениями по ходу изготовления.

О токовых режимах лучше заранее почитать в специализированных изданиях или пообщаться со знающими людьми на профильных форумах. Там же можно обсудить вопрос влияния хрома на свойства стали и других металлов, т. к. у хромированной детали несколько изменятся механические характеристики.

Подготовка поверхности к хромированию

Подготовка металла к хромированию ничем не отличается от приготовлений к любому другому гальваническому процессу. В первую очередь необходимо убрать остатки покрытий и ржавчину с хромированной поверхности.

Первое выполняется с помощью металлических щеток и наждачной бумаги или же (если есть такая возможность) абразивоструйной обработкой. Для удаления ржавчины с металла можно также использовать механические методы, но лучше воспользоваться ортофосфорной кислотой.

Хромирование алюминия и его сплавов требует особого подхода к предварительной обработке поверхности этих металлов, т. к. на них всегда присутствует устойчивая оксидная пленка. Последовательность их подготовки к гальванике выглядит так:

  1. Промывка всей поверхности металла в бензине.
  2. Удаление следов бензина в горячей мыльной воде.
  3. Травление в смеси азотной и плавиковой кислот (соотношение пять к одному).
  4. Ополаскивание в холодной воде.
  5. Помещение изделия в гальваническую ванну.

Все операции следует выполнять в непрерывной последовательности, а погружать металл в электролит нужно под током.

Приготовление электролита

При приготовлении электролита сначала в воде разводится серная кислота из расчета 1.5–2.5 г/л, а затем добавляется хромовый ангидрид в количестве 150–250 г/л. Точную пропорцию можно подобрать только экспериментально, оценивая результат хромирования поверхности металла (см. также ниже о возможных дефектах).

Возможные дефекты

При осмотре всех плоскостей металла после гальванического хромирования могут быть обнаружены специфические недостатки, которые чаще всего связаны с составом электролита и плотностью тока, но могут иметь и другие причины.

Если хром не оседает на металл, то это может быть связано с недостаточной плотностью тока, избытком серной кислоты, завышенной температурой раствора или окислением анода.

Если хромовое покрытие отслаивается от металла, то причиной этого может быть плохая очистка его поверхности и колебание токовых параметров в процессе хромирования.

При превышении плотности тока на выступающих частях детали могут образовываться наросты, а поверхность хромированного металла становится матовой и неровной. При слишком маленькой плотности тока покрытие становится жестким и имеет «молочный» вид.

При гальваническом хромировании также важно пространственное положение детали. Оно должно обеспечивать свободный уход водорода, образующегося на поверхности металла, т. к. скопление это газа приводит к образованию неровностей и каверн.

Опасность для здоровья

При хромировании металлов основная опасность для здоровья персонала и окружающей среды исходит от хромового ангидрида (оксид шестивалентного хрома), который является главным компонентом во всех электролитах, а при растворении в воде образует не менее опасные хромовые кислоты.

Все эти реагенты являются канцерогенами и очень токсичны (относятся к первому классу опасности). Оксиды и соли хрома малолетучи, но при использовании горячих электролитов могут захватываться парами воды.

Другими токсичными веществами, образующимся в процессе гальванического хромирования, являются хроматы свинца и сульфаты бария.

А как вы относитесь к хромированию металлов в домашних условиях? Ведь в Интернете размещено множество статей, описывающих, как легко и просто это делается даже без особых навыков.

Выскажите, пожалуйста, свое мнение в комментариях к этой статье.

Технология декоративного хромирования

Как мож­но понять из назва­ния «деко­ра­тив­ное хро­ми­ро­ва­ние» — это нане­се­ние хро­ма на поверх­ность дета­лей с целью повы­ше­ния их деко­ра­тив­ных свойств. В этой ста­тье раз­бе­рём­ся, какие виды «деко­ра­тив­но­го хро­ми­ро­ва­ния» быва­ют и все­гда ли нано­сит­ся хром.

Нане­се­ние тон­ко­го слоя како­го-либо метал­ла на поверх­ность изде­лия назы­ва­ет­ся метал­ли­за­ци­ей. Рас­смот­рим подроб­нее этот про­цесс и более точ­ное определение.

Метал­ли­за­ция — это метод изме­не­ния свойств поверх­но­сти пред­ме­та, нане­се­ни­ем на него тон­ко­го слоя метал­ла. Метал­ли­зи­ро­вать мож­но любые твёр­дые поверхности.

В зави­си­мо­сти от того, какой металл нано­сит­ся, про­цесс назы­ва­ет­ся алитирование(наносится алю­ми­ний), цин­ко­ва­ние, хро­ми­ро­ва­ние, серебрение.

Для полу­че­ния зер­каль­но­го покры­тия поверх­ность изде­лия нуж­но отпо­ли­ро­вать или она долж­на быть глян­це­вой. Гля­нец мож­но полу­чить доволь­но про­стым спо­со­бом – нане­сти на поверх­ность лак, кото­рый после высы­ха­ния и обес­пе­чит этот глянец.

Виды металлизации

Галь­ва­ни­че­ское хромирование

Хро­ми­ро­ва­ние осу­ществ­ля­ет­ся оса­жде­ни­ем на поверх­но­сти дета­лей слоя метал­ла из элек­тро­ли­тов, содер­жа­щих ионы дан­но­го метал­ла. В спе­ци­аль­ную ёмкость мон­ти­ру­ют­ся два ано­да и зали­ва­ет­ся элек­тро­лит. Хро­ми­ру­е­мое изде­лие под­клю­ча­ет­ся к «мину­су», а ано­ды — к «плю­су». Далее замы­ка­ет­ся цепь и металл, вхо­дя­щий в состав элек­тро­ли­та, оса­жда­ет­ся на деталь. Галь­ва­ни­че­ское хро­ми­ро­ва­ние — очень хоро­ший вари­ант метал­ли­за­ции, для метал­лов. В резуль­та­те тако­го про­цес­са полу­ча­ет­ся зер­каль­ная ров­ная поверх­ность. Она име­ет высо­кие анти­кор­ро­зий­ные свой­ства, изно­со­стой­кость, а так­же может выдер­жи­вать высо­кие тем­пе­ра­ту­ры. В зави­си­мо­сти от при­ме­не­ния раз­лич­ных элек­тро­ли­тов про­цесс может назы­вать­ся галь­ва­ни­че­ское золо­че­ние, сереб­ре­ние, меднение.

Нуж­но отме­тить, что нане­се­ние метал­ла галь­ва­ни­че­ским спо­со­бом – это ток­сич­ный и опас­ный про­цесс, свя­зан­ный с при­ме­не­ни­ем хими­че­ски актив­ных веществ, вред­ных для здо­ро­вья. Нуж­но это учи­ты­вать и обес­пе­чить хоро­шую вен­ти­ля­цию и исполь­зо­вать сред­ства инди­ви­ду­аль­ной защиты.

Ваку­ум­ная металлизация

Ваку­ум­ное напы­ле­ние осу­ществ­ля­ет­ся в спе­ци­аль­ных ваку­ум­ных каме­рах. Под воз­дей­стви­ем элек­тро­маг­нит­но­го поля нано­сит­ся тон­кий слой метал­ла. Далее поверх­ность зали­ва­ет­ся лаком.

Такой про­цесс при­ме­ня­ет­ся как деко­ра­тив­ный тип хромирования.

Пре­иму­ще­ство в низ­кой сто­и­мо­сти и визу­аль­ной похо­же­сти резуль­та­та на галь­ва­ни­че­ский хром. Недо­ста­ток в том, что изде­лие, хро­ми­ро­ван­ное таким спо­со­бом, не име­ет высо­кой изно­со­стой­ко­сти. Так­же тре­бу­ет­ся доро­гое обо­ру­до­ва­ние, тре­бу­ю­щее для функ­ци­о­ни­ро­ва­ния мно­го элек­тро­энер­гии и материалов.

Деко­ра­тив­ное серебрение

Часто этот про­цесс оши­боч­но назы­ва­ют хро­ми­ро­ва­ни­ем. На деталь рас­пы­ля­ет­ся не хром, а сереб­ро. Про­сто сло­во «хро­ми­ро­ва­ние» у всех на слу­ху. Этот метод метал­ли­за­ции мы рас­смот­рим подроб­нее, так как он наи­бо­лее при­ем­лем с точ­ки зре­ния исполь­зу­е­мо­го обо­ру­до­ва­ния и хими­че­ских реа­ген­тов. Так­же сам спо­соб нане­се­ния не сложен.

Пол­ное назва­ние про­цес­са – хими­че­ское сереб­ре­ние мето­дом рас­пы­ле­ния. Спе­ци­аль­ный состав рас­пы­ля­ет­ся на поверх­ность. Так­же исполь­зу­ют спо­соб поли­ва и окунания.

Так метал­ли­зу­ют поверх­но­сти в основ­ном нике­лем, медью.

При сереб­ре­нии поверх­но­стей при­ме­ня­ют метод рас­пы­ле­ния. Сереб­ро даёт пре­крас­ный блеск. Сереб­рить мож­но любые твёр­дые поверхности.

Как сереб­рить детали?

Рас­пы­лять состав нуж­но на глян­це­вую поверх­ность. Нано­сит­ся тон­кий слой, кото­рый повто­ря­ет все неров­но­сти. Таким обра­зом, для полу­че­ния «зер­ка­ла» важ­на глад­кость изделия.

Эта­пы сереб­ре­ния деталей:

  1. Под­го­тов­ка. При необ­хо­ди­мо­сти нуж­но зашпа­кле­вать и отшли­фо­вать поверх­ность. Далее загрун­то­вать, под­го­то­вить грунт и обез­жи­рить. При исполь­зо­ва­нии спе­ци­аль­но­го адге­зи­он­но­го грун­та для метал­ли­за­ции, мож­но избе­жать после­ду­ю­ще­го покры­тия лаком до про­цес­са сереб­ре­ния, а сра­зу нано­сить сереб­ро на грунт. На поверх­но­сти изде­лия он обра­зу­ет глян­це­вую поверх­ность. Грунт для метал­ли­за­ции хоро­шо рас­те­ка­ет­ся, не обра­зуя шагрени.
  2. Лаки­ро­ва­ние. После высы­ха­ния лака , деталь гото­ва к серебрению.
  3. На поверх­ность рас­пы­ля­ет­ся крас­ко­пуль­том спе­ци­аль­ный рас­твор (сенсибилизатор/активатор), дру­гим пуль­ве­ри­за­то­ром про­мы­ва­ет­ся, тре­тьим дела­ем сереб­ре­ние, потом опять про­мы­ва­ем, нано­сим смыв­ку, опять про­мы­ва­ем. В кон­це сду­ва­ем остав­шу­ю­ся воду про­ду­воч­ным пистолетом.
  4. Далее покры­ва­ем защит­ным лаком. Без него покры­тие лег­ко повре­жда­ет­ся при лёг­ком физи­че­ском воздействии.

Доба­вив в защит­ный лак раз­лич­ные кра­си­те­ли мож­но полу­чить любой цвет.

Инстру­мент для серебрения

Воз­душ­ные писто­ле­ты для серебрения

Сереб­рить мож­но «одно­стволь­ным» писто­ле­том, в кото­рый встав­ле­ны два шлан­га для химии и один шланг для воз­ду­ха. Так­же мож­но сереб­рить «дву­стволь­ны­ми» писто­ле­та­ми. Для сереб­ре­ния нуж­но, что бы два хими­че­ских рас­тво­ра (сереб­риль­ный и вос­ста­но­ви­тель­ный) сме­ша­лись друг с дру­гом, а потом рас­пы­ля­лись на поверх­ность. В «одно­стволь­ном» писто­ле­те сме­ши­ва­ние осу­ществ­ля­ет­ся внут­ри писто­ле­та, а в «дву­стволь­ном» сна­ру­жи. Мож­но рабо­тать любым писто­ле­том, исполь­зуя при этом хоро­ший, каче­ствен­ный состав. Если есть сомне­ния по пово­ду каче­ства хими­че­ско­го соста­ва, то луч­ше исполь­зо­вать «дву­стволь­ный» пистолет.

Вни­ма­ние: хими­че­ские реа­ген­ты для про­цес­са сереб­ре­ния содер­жат ток­сич­ные вещества!

Все­гда при­ме­няй­те спе­ци­аль­ные сред­ства защиты!

Жел­тиз­на при серебрении

Появ­ля­ет­ся при покры­тии сереб­ра лаком. Мини­ми­зи­ро­вать этот эффект мож­но, доба­вив сине-фио­ле­то­вый тонер в лак.

Защит­ный лак

Лак умень­ша­ет­ся в раз­ме­рах при высы­ха­нии. Он как бы сжи­ма­ет­ся и так может спол­зать с поверх­но­сти посе­реб­рён­ной дета­ли. Это про­ис­хо­дит из-за того, что лаку, рас­пы­лён­но­му на зер­каль­ную глад­кую поверх­ность не за что заце­пить­ся. Лак всё же дер­жит­ся на поверх­но­сти сереб­ра, за счёт сво­ей тол­щи­ны и проч­но­сти. Если такое изде­лие актив­но не экс­плу­а­ти­ро­вать, то защит­ный лак не обле­зет. При меха­ни­че­ском воз­дей­ствии на покры­тие лак может не «усто­ять».

Что­бы улуч­шить адге­зию в защит­ный лак при­ме­ши­ва­ют спе­ци­аль­ные пла­сти­фи­ка­то­ры. Он ста­но­вит­ся более эла­стич­ным и мяг­ким, мень­ше «сжи­ма­ет­ся» при высы­ха­нии и луч­ше дер­жит­ся. Но это не пана­цея и не слиш­ком улуч­ша­ет при­ли­па­ние защит­но­го лака к поверхности.

Так­же при­ме­ня­ют спе­ци­аль­ное покры­тие, кото­рое рас­пы­ля­ет­ся после нане­се­ния сереб­ра. Оно нано­сит­ся в два слоя. Пер­вый слой слег­ка напы­ля­ет­ся, а вто­рой раз­ли­ва­ет­ся на поверх­но­сти. Далее это покры­тие сушит­ся и зали­ва­ет­ся защит­ным лаком. Потом сушит­ся до состо­я­ния на «отлип» и сно­ва зали­ва­ет­ся защит­ным лаком. Такое покры­тие полу­ча­ет­ся прочным.

Суще­ству­ют порош­ко­вые, сухие лаки, име­ю­щие хоро­шую адге­зию к метал­лам. Порош­ко­вые лаки акти­ви­ру­ют­ся при тем­пе­ра­ту­ре око­ло 200 гра­ду­сов по цель­сию. К сожа­ле­нию, при такой тем­пе­ра­ту­ре сереб­ря­ное напы­ле­ние мато­ве­ет. Таким обра­зом, порош­ко­вые лаки не при­ме­ни­мы к защи­те посе­реб­рен­ной детали.

Пре­иму­ще­ства тех­но­ло­гии серебрения:

  1. Про­стая тех­но­ло­гия, не тре­бу­ю­щая слож­но­го обо­ру­до­ва­ния. Широ­кий выбор обо­ру­до­ва­ния и мате­ри­а­лов. Низ­кая себе­сто­и­мость покрытия.
  2. Для сереб­ре­ния не тре­бу­ет­ся боль­ших пло­ща­дей. Доста­точ­но неболь­шо­го поме­ще­ния с вытяжкой.
  3. Сереб­ре­ние даёт высо­кую отра­жа­ю­щую спо­соб­ность и по деко­ра­тив­ным свой­ствам может быть аль­тер­на­тив­ным спо­со­бом метал­ли­за­ции вме­сто более слож­ных мето­дов галь­ва­ни­че­ско­го хро­ми­ро­ва­ния и ваку­ум­ной металлизации.
  4. Сереб­рить мож­но любую твер­дую поверх­ность, а не толь­ко метал­ли­че­скую (в слу­чае с гальваникой).
  5. Изде­лия мож­но покры­вать не толь­ко под «хром». Добав­ляя спе­ци­аль­ные кра­си­те­ли в защит­ный лак, мож­но менять отте­нок конеч­но­го деко­ра­тив­но­го покрытия.

Глав­ный недо­ста­ток деко­ра­тив­но­го сереб­ре­ния – это пло­хие защит­ные свой­ства покры­тия. Если суметь пра­виль­но защи­тить посе­реб­рен­ную поверх­ность, то этот недо­ста­ток ниве­ли­ру­ет­ся. То есть важ­но пра­виль­но покрыть защит­ным лаком, как опи­сы­ва­лось выше.

Сто­ит так­же упо­мя­нуть о крас­ках с зер­каль­ным эффектом.

Краски «под хром»

Крас­ки «под хром» не дают тако­го же эффекта(«зеркала»), как метал­ли­за­ция. Есть раз­ни­ца и в оттен­ке. Они содер­жат алю­ми­ний в сво­ём соста­ве. Алю­ми­ний даёт более тём­ный отте­нок, чем сереб­ро. Таких насы­щен­ных и ярких цве­тов как при сереб­ре­нии, на крас­ке «под хром» не получить.

Крас­ки с эффек­том зер­ка­ла фир­мы Alsa

Тем не менее, крас­ка широ­ко при­ме­ня­ют­ся. Мож­но отме­тить такие крас­ки как Mirra Chrome ком­па­нии Alsa, крас­ки DNA –Custom Paints. Полу­ча­ет­ся эффект, срав­ни­мый с поли­ро­ван­ной алю­ми­ни­е­вой поверхностью.

Крас­ка рас­пы­ля­ет­ся на чер­ный акрил или чер­ную базу, покры­тую лаком. Осно­ва долж­на иметь хоро­ший гля­нец, тогда покры­тие полу­чит­ся боль­ше похо­жим на «зер­ка­ло».

Отме­тим так­же тех­но­ло­гию порош­ко­вой окрас­ки ChromHard — это полимерное
покры­тие с хоро­ши­ми деко­ра­тив­ным эффек­том и высо­ки­ми защит­ны­ми свойствами.
Покры­тие состо­ит из трёх сло­ёв: порош­ко­во­го грун­та, зеркального
слоя (алю­ми­ний) внут­ри лака ChromHard и само­го лака. Этот спо­соб окрас­ки хоро­шо под­хо­дит для «хро­ми­ро­ва­ния» колёс­ных дисков.

Хромирование деталей

Хромирование деталей – это процесс металлизации хромом с целью придания поверхности физико-механических и химических свойств и характеристик, которые отличаются от исходного материала детали. Хромирование используется с целью повышения коррозионностойкости, эрозионностойкости, механической стойкости, декоративной отделки и прочего.

Процесс хромирования деталей

Способы нанесения слоя хрома на поверхность металлизируемой детали отличаются методами схватывания (удержания) между собой. Классифицировать их можно следующим образом:

  1. адгезионное схватывание (за счет механического воздействия);
  2. за счет металлических связей:
    1. диффузионная зона в пределах границы двух поверхностей;
    2. диффузионная зона всего покрывающего слоя.

Технология хромирования подразумевает несколько этапов:

  • подготовительный;
  • процесс нанесения;
  • заключительный.

Подготовительный этап. На этой стадии выполняются те типы работ, которые позволят слою хрома надежно закрепиться и удерживаться на поверхности длительное время. Перед хромированием изделий они подвергаются шлифовке, а при необходимости полируются. После финишной операции изделия промываются, сушатся и протираются мягким материалом. Те поверхности (отверстия, внутренние полости), которые не подлежат металлизации, подвергаются изолированию. Детали устанавливаются (вывешиваются) на приспособлении, которое предназначено для введения деталей в зону обработки. Производится обязательный процесс обезжиривания. Выполняется декапирование, позволяющее повысить способность к адгезии.

Процесс нанесения хрома на поверхность. Технология хромирования деталей, в зависимости от метода нанесения, происходит тремя видами:

  1. в холодном состоянии;
  2. в нагретом состоянии;
  3. диффузией.

Например, во время электролитического метода изделия помещаются в ванну с раствором-электролитом. Рабочая температура электролита зависит от его состава. Заданная температура должна сохраняться на протяжении всего процесса, что гарантирует однородную структуру наносимого слоя и равномерную толщину.

Металлизируемые изделия выполняют роль анода. Продолжительность процесса хромирования напрямую зависит от требуемой толщины покрытия.

Декоративное хромирование детали

После нанесения хрома изделия подвергаются сушке. Если сушку проводить в сушильном шкафу, то ее продолжительность составит 5-10 минут при температуре 85°С-100°С. Если сушку проводить методом обдува сжатым воздухом, то ее продолжительность составит 0,5-3 минут при температуре 18°С-25°С.

Для повышения прочности и твердости покрытого слоя он подвергается термической обработке. Продолжительность выдерживания в печи составляет несколько часов при температуре порядка 200°С.
Толщина покрытия, нанесенного на сталь колеблется от 0,003 мм до 0,025 мм. Если использовать изменение полярности тока (реверс), то толщину хромирования доводят до 0,03 мм.

Виды хромирования

Согласно классификации процесс металлизации, происходящий за счет механического сцепления, относится к первой группе, а за счет атомарных механических связей – ко второй группе. Вторая группа делится на две подгруппы:
2а — приграничная диффузия;
2б – полная диффузия.

В группу 1 входят следующие методы хромирования:

  • электротехническое покрытие;
  • электродуговое или газопламенное распыление (пульверизация);
  • химическое нанесение;
  • вакуумное нанесение в холодной среде.

Результат хромирования детали

К группе 2 относятся:

  • плазменное напыление;
  • электрофорез;
  • вакуумное нанесение в нагретой среде;
  • электротехническое покрытие с последующим отжигом;
  • осаждение чистого металла из соединений карбонатов в газовой среде;
  • диффузионное нанесение элементов.

Твердое хромирование

Твердое хромирование нашло широкое применение при изготовлении деталей, подвергающихся высокому износу, активной коррозии в агрессивных средах, при восстановлении металлических деталей, для увеличения срока эксплуатации инструментов (режущего, измерительного), а также для декоративной отделки изделий изготовленных из неметаллических материалов.

Твердое хромирование проводят следующими методами:

  • гальваническим (описан выше);
  • каталитическим, при котором хром восстанавливается на поверхности из солей аммиака и серебра;
  • вакуумным, при котором реагент, нанесенный на обрабатываемую поверхность диффузионную активность при отрицательном давлении;
  • термохимическим, который можно сравнить с цементацией изделий.

Термохимическим методом хромирование производят в карбюризаторе, состоящем из измельченного хрома и каолина в пропорции 55-45%. Для предотвращения окисления хрома при высоких температурах через ящики с деталями и карбюризатором продувают водород. Продолжительность хромирования составляет три часа. За это время толщина слоя достигает при температуре 1300°С 0,15 мм, а при температуре 1400°С 0,8 мм.

Хромирование электролизом

Хромирование электролизом заключается в легком выведении водорода по сравнению с хромом из электролита. Электролитом выступает хромовая кислота. Ванны оборудуются свинцовыми нерастворимыми анодами.

Широкое использование получил сульфатный электролит на основе хромового ангидрида с серной кислотой CrO3:H2SO4.

Концентрация раствора подбирается исходя из характера покрытия и сложности формы детали.

При невысокой температуре металлизации (не выше 35°С) хромированная поверхность имеет серый матовый оттенок. Интенсивность и плотность тока не влияет на процесс. При повышении температуры до 65°С и плотности тока поверхность получается блестящей. Дальнейшее повышение температуры и плотности тока (до 30 А/дм2) хром имеет молочный оттенок.

Также качество покрытой поверхности зависит от концентрации электролита. Хромированное покрытие, полученное при использовании концентрации до 150 г/л отличается высокой твердостью и износостойкостью. Высококонцентрированные электролиты, до 450 г/л используются для декоративных покрытий.

Гальваническое хромирование

Гальваническое хромирование — наиболее распространенный современный способ хромирования. Осуществляется двумя способами: в среде электролита и диффузионным. Электролитический способ аналогичен хромированию электролизом, они отличаются лишь режимами проведения процесса.

Диффузионный способ — это процесс насыщения поверхности при определенных условиях из нанесенных реагентов. Отделанные детали обладают: прочностью и твердостью, вязкостью и упругостью, износо-, жаро-, коррозионностойкостью.

Оборудование для хромирования

Рынок предлагает разнообразное оборудование для нанесения хромового слоя как отечественного производства, так и зарубежного. Частное зарубежное предпринимательство подвигло разработчиков на создание компактных установок, которые легко разместить в гараже или маленькой мастерской.

Непрофессиональное оборудование только имитирует качественное хромирование, качество при этом не столь хорошее. Работы проводятся в следующей последовательности:

очищение от старого покрытия;
шлифовка;
обезжиривание;
нанесение грунтовки;
нанесение хрома распылением;
сушка;
защита лаком от повреждений.

Широко на производстве используется электролитическое (гальваническое) хромирование. Для этого используются специальные ванны, электроустановки, система вентиляции, моющие и сушильные установки. При горячем способе нанесения хрома используются печи и вакуумные установки.

Но независимо от типа используемого оборудования во время процесса хромирования происходят физические и химические реакции, которые сопровождаются выделением продуктов распада.

Сфера применения технологии

Декоративное хромирование деталей позволяет повысить визуальные характеристики изделий как из металлов, так и из различного вида пластмасс, стекла и прочих материалов. Для быта хром используется для покрытий:

  • мебельной фурнитуры;
  • интерьерах помещений и дизайнерских проектах;
  • сувениры;
  • сантехника.

Хромирование деталей автомобилей

Сантехническое оборудование обязательно хромируется для защиты от водного окисления (коррозии), будь то недорогой силумин или дорогая латунь с бронзой.
Промышленность использует хромирование для повышения стойкости деталей, работающих в условиях большого трения:

  • поршни;
  • компрессионные кольца;
  • ролики;
  • оси.

Также хромирование используется при изготовлении инструмента и оснастки:

  • прессовые штампы;
  • режущий инструмент;
  • мерительный инструмент.

Технология хромирования позволяет продлить жизнедеятельность элементов механизма или придать изделиям притягательный вид.

Технологии хромирования деталей

Различные металлические изделия требуют нанесения на них защитного слоя, чтобы предотвратить их раннее разрушение и придать им красивый и элегантный вид. Электрохимическое хромирование деталей – давно освоенный и распространенный метод защиты от коррозии. Различная металлическая фурнитура, предметы из пластика, автомобильные диски, многие предметы пищевой, санитарной, медицинской и многих других отраслей подвергаются процедуре хромирования, в результате чего детали буквально «облагораживаются», приобретают эстетически безупречный внешний вид и прочность.

Срок службы обработанных твердым хромированием предметов значительно увеличивается, они становятся практически неуязвимыми для процессов коррозии и скопления на них пыли, грязи, других агрессивных отложений.

Сферы применения

Гальваническое покрытие хромом характеризуется определенными свойствами, такие как:

  • стойкость к химическому воздействию;
  • микротвердость (до 1100 единиц);
  • пористость, теплостойкость;
  • к-т трения;
  • глубина покрытия.

По всем выше перечисленным характеристикам детали с хромированным покрытием не имеют себе равных, они нашли самое широкое применение не только в бытовых условиях, но и в различных отраслях промышленного производства.

Технология хромирования применяется в таких отраслях, как:

  • порошковая металлургия;
  • производство алюминиевых, резиновых, металлических, пластиковых изделий (например, хромированные пресс-формы);
  • автомобилестроение;
  • станкостроение;
  • судостроение и многие другие отрасли, которые невозможно перечислить.

В некоторых отраслях особенно массовый характер носит хромирование алюминия. Это незаменимый вид обработки данного металла для повышения его устойчивости и долговечности.

В отраслях оптико-электронной промышленности распространен особый вид хромирования – черное хромирование, обладающее незаменимыми свойствами теплоотдачи, термостойкости и износостойкости. А хромирование штоков, к примеру в автопроме, вообще невозможно чем-либо заменить.

Основные виды хромирования

Хромирование методом электрохимической диффузии может осуществляться тремя способами, вследствие чего различают следующие виды хромирования:

  • Твердый хром. Идет при более плотном токе (выше 100А/дм2) и не высокой температуре (ниже 40 /С), деталь при этом приобретает твердость, но становится хрупкой.
  • Блестящий хром. Процесс хромирования идет при плотности тока менее 100А/дм2 и температуре до 60/С, изделие приобретает повышенную износостойкость, твердость, а также великолепный зеркальный блеск.
  • Молочный хром. Минимальная плотность тока (25А/дм2) в данном случае дает деталям уникальную твердость.

На видео: этапы хромирования в гальванических ваннах.

Распространенные технологии

Хромирование с электролитом

Электролитическое хромирование основано на применении трех- и шестивалентного хрома, в зависимости от вида покрытия. При применении трехвалентного хрома основной составной частью электролита выступает хромовый ангидрид, при применении шестивалентного – сульфат хрома, а раствор электролита в данном случае состоит из серной кислоты, ангидрида в соотношении 1/100 (2,5 и 250 гр./литр соответственно).

В случае нарушения данной пропорции или соотношения результат гальванического хромирования будет далек от ожидаемого и вместо ровного идеального покрытия получим деталь с явными отслоениями защитного слоя, с различной матовостью и наличием пятен.

При уменьшении указанного выше соотношения на половину (1/50) кроющие и рассеивающие свойства изделия значительно снизятся. А нарушение параметров плотности тока (более 300 А/дм2) и температуры электролита приводит к образованию на угловых и торцевых частях изделий дендритов, неказистых по форме и внешнему виду.

Аноды, применяемые в процессе хромирования деталей, должны быть практически на 100% из чистого свинца, с не более чем 6%-м добавлением сурьмы.

Когда процесс хромирования окончен, свинцовые аноды необходимо очистить от образовавшегося хромокислого налета и хранить их в водяной ванне в случае длительного перерыва в использовании. В последнее время находят широкое применение аноды из платинированного титана, применение которых не требует проводить их чистку после хромирования.

Восстановление хромом

Восстановление деталей хромированием предполагает применение одного из двух его видов – блестящего либо молочного. Последний тип хромирования применяют в случаях повышенных нагрузок, трении, воздействующих на деталь, блестящий — при менее интенсивных нагрузках.

Нанесение хрома необходимо выполнять только после проведения ряда операций:

  • промывка обрабатываемых деталей в воде;
  • удаление пыли, грязи, иных отложений;
  • предварительная полировка поверхности или ее шлифование.

Восстановление самопассивирующихся деталей (титан, алюминий) предполагает предварительную чистку их поверхностей методом травления и нанесение никелевого или медного подслоя на металл. Для исключения риска корродирования при применении никелевого подслоя рекомендуется произвести насыщение данной пленки маслами либо лаками в условиях высокой температуры (до 200С) на хромируемую поверхность.

На видео: восстановление хрома.

Декорирование хромом

Многих интересует декоративное хромирование, возможность химической металлизации в бытовых условиях с целью защиты пластика, металлов, сплавов с помощью напыления. Чтобы это выяснить, необходимо понять суть металлизации. В двух словах химическая металлизация — это процесс нанесения на обрабатываемую поверхность металлического слоя.

В качестве основы могут применяться как металлические, так и не металлические материалы. Это могут быть детали из пластика, дерево, стекло, алюминий др.

Способы нанесения защитного слоя также могут быть различными, в зависимости от наших целей и используемого оборудования. Самое широкое применение нашел метод с использованием ванны с электролитическим раствором, когда хромируют изделие. Кроме того, часто применяется напыление с помощью газовой горелки при нанесении компонентов в их дисперсном виде и метод плакирования путем горячей прокатки нанесенного металла с одной или нескольких сторон.

Применяется и диффузионный метод, при котором происходит глубокое проникновение молекул защитного слоя внутрь обрабатываемой поверхности при сильном нагреве, а также метод горячего покрытия путем погружения обрабатываемого изделия в расплавленный металл.

Тем не менее, именно химическая металлизация возможна в домашних условиях. Остановимся на ней более подробно.

Химическая металлизация

Целью проведения такого вида хромирования изделий чаще всего является желание придать им необходимый внешний декоративный вид, убрать различные повреждения поверхности в виде трещин, микросколов, повысить антикоррозийные свойства, улучшить прочие характеристики деталей, такие как стойкость, твердость, антиэррозийную устойчивость.

По сути можно говорить о возможности применения данного метода для нанесения покрытия с заранее заданными свойствами на изделия не только из металла, но и пластика.

На молекулярном уровне химическая металлизация — это процесс, при котором атомы с более высоким потенциалом поднимаются на поверхность металла под катализирующим воздействием специально наносимых реагентов. При этом наблюдается явное изменение оттенка, а порой цвета обрабатываемой детали. Использование различных комбинаций реагентов позволяет получить покрытие самых различных цветов и оттенков вплоть до их плавного перехода друг в друга.

По сути, это каталитическое хромирование, предназначенное для любого металла, довольно простой метод, его можно сравнить с нанесением лакокрасочного покрытия.

Гальваническое покрытие

При соблюдении необходимых мер предосторожности и техники безопасности гальваническое хромирование можно проводить в домашних условиях. Стоит только помнить о том, что данная работа ведется с довольно агрессивными химическими материалами, их различными компонентами, но при правильной выверенной организации можно заниматься гальваническим хромированием любых предметов – от обычных пуговиц до сложных, объемных криволинейных поверхностей типа статуй, бюстов и т.п.

Изделие предварительно промывается, очищается от пыли, грязи и грунтуется особым видом грунтовки. Далее нужно наносить реактивы, которые по аналогии с печатанием фотоснимков имеют свойства активатора и восстановителя. После обработки поверхности реактивами деталь покрывается защитным слоем лакокрасочного покрытия для обеспечения защитной функции произведенной металлизации.

Данное хромирование металла характеризуется высокой степенью твердости, износостойкости.

Использование предварительно выбранного тонера позволят получить необходимый цвет, а также оттенок обрабатываемой поверхности . Применение специального грунта крайне рекомендуется, так как это позволяет повысить адгезионные характеристики предмета. Для удаления нанесенного в процессе гальванизации покрытия можно использовать специальное вещество для его смыва и провести повторную обработку детали.

Как видим, данный способ гальванического хромирования довольно прост и схож в своем исполнении с процессом обычной лакировки, где также может использоваться покраска хромом. Главное соблюдать необходимую очередность технологии, все меры предосторожности, уделив при этом особое внимание вентиляции рабочего помещения, использованию индивидуальных средств защиты, что вполне достижимо в домашних условиях.

Технология декоративного хромирования не представляет собой какой-либо архисложной операции, но нужно постоянно помнить о том, что процесс хим металлизации сопровождается большим количеством выделяемых газов, созданием газового тумана из вредных химических соединений, поэтому помещение должно быть открытого типа, хорошо проветриваться или иметь надежную принудительную вентиляцию.

Восстановление хромированных деталей (1 видео)

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: