Гальванические ванны для хромирования: Гальванические ванны для хромирования — купить в Екатеринбурге

Содержание

Гальванические ванны хромирования и улавливания производство под заказ

В декабре 2018 года были разработаны и изготовлены гальванические ванны для процессов хромирования и улавливания

 

Проектирование, расчеты и изготовление корпусов ванн: выполняется в соответствии с европейскими рекомендациями DVS.

 

Характеристики ванны хромирования:

Материал корпуса ванн: листовой полипропилен (PP)

Материал вкладыша: листовой PVDF

Конструкция ванны: ванна с плоским дном

Внутренние размеры ванны (длина х ширина х высота): 1650 х 650 х 1200 мм

Внутренний объем: 1,29 м3

Назначение ванны: хромирование

Вес: 660 кг

 

Комплектация:

— корпус ванны из ПП

— вкладыш из ПВДФ

— обшивка из ПП

— бортовой отсос из ПВХ

— теплоизоляция

— крышка откидная

— опоры штанг из ПВХ

— анодные и катодные штанги

— теплообменники

— колбовые ТЭНы из титана

— защитная перегородка теплообменника

— барботаж

— электромагнитный клапан

— датчик температуры

— слив с запорным краном

— бурты с фланцами

— комплект регулируемых ножек

 

Характеристики ванны улавливания:

Материал корпуса ванн: листовой PVC

Материал каркаса ванн: сталь (Ст3) обшита PVC

Конструкция ванны: ванна с плоским дном

Внутренние размеры ванны (длина х ширина х высота): 1650 х 650 х 1200 мм

Внутренний объем: 0,99 м3

Назначение ванны: улавливание

Вес: 340 кг

 

Комплектация:

— корпус ванны из ПВХ

— бортовой отсос из ПВХ

— крышка откидная

— бурты с фланцами

— слив с запорным краном

— комплект регулируемых ножек

 

Перейти в каталог гальванического оборудования Отправить заявку на нестандартное гальваническое оборудование

Гальванические ванны — Гальваник-Декор

Компания Гальваник-Декор предлагает основу гальванического производства — гальванические ванны, любых размеров (до 10000л) и форм (прямоугольные, квадратные, конусные).

Для того чтобы определиться с размером гальванической ванны и из какого материала она должна быть сделана, необходимо знать: размер обрабатываемой детали, какое покрытие будет наноситься, планируемая производительность.

К поставке возможны следующие виды гальванических ванн:
  • Гальваническая ванна барабанного типа
  • Гальваническая ванна колокольного типа
  • Гальваническая ванна для хромирования
  • Гальваническая ванна для блестящего никелирования
  • Гальванические ванны электрохимической полировки
  • Гальванические ванны стационарные
  • Гальванические ванны полипропиленовые
  • Гальванические ванны из ПВХ (поливинилхлорид)
  • Гальванические ванны сварные
  • Гальванические барабаны
  • и.т.д.

Возможна дополнительная комплектация ванн, в зависимости от назначения: бортовыми отсосами с любой стороны, подставкой с регулируемыми опорами, крышкой, узлами слива и перелива, местной вентиляцией, вентиляционными коробами, автоматическим блоком поддержания температуры, системой фильтрации электролита, диафрагмами  для отбора осадков и отбором жидкости, системой воздушного или безвоздушного перемешивания, нагревателями, механизмами покачивания и встряхивания. А ванны с небольшой производительностью дополнительно можно укомплектовать установками для локальной очистки. Имея что-либо из вышеперечисленного, уже можно сформировать гальваническую линию для нанесения определенного покрытия.

Материалы, из которых изготавливаются корпуса гальванических ванн:
  • Гальванические ванны из полипропилена или коррозионно-стойкой стали применяются для химического или электрохимического обезжиривания.
  • Гальванические ванны из полипропилена используются для цинкования.
  • Гальванические ванны из полипропилена, с футеровкой фторопластом используются для хромирования.
  • Гальванические ванны из ПВХ (листовой поливинилхлорид) используются для травления окалины.

Изготавливаются гальванические ванны только по техзаданию клиента (размеры ванн; материал ванн: полиэтилен, полипропилен, ПВХ и т.д.; комплектация различным дополнительным оборудованием и т.д.)

Гальванические ванны

Расчёт гальванических ванн

В таблице ниже представлен расчёт типовых гальванических ванн из полипропилена.

ДхШхВ мм/объём Л

Ванна из Полипропилена

Ванна с крышкой

Ванна с крышкой и бортотсосом

Ванна с крышкой, бортотсосом и фильтрацией

300х350х500/50л.

2550

3100

3690

35690

400х500х500/100л.

4760

5846

6710

38910

500х600х500/150л.

5870

7370

8481

40980

500х750х500/200л.

9180

10990

12089

46090

500х1000х600/300л.

12220

14549

16020

51125

650х1000х600/400л.

19871

22750

24704

60705

700х1200х600/500л.

23201

26805

29118

67120

Гальванические ванны можно классифицировать по типу процессов для проведения которых они используются:

Цинкование используют для защиты металлических деталей или изделий от коррозии. Чаще всего цинковое покрытие наносят на детали из стали и чугуна для защиты от окисления метала во влажной среде, на открытом воздухе для защиты от разрушающего воздействия атмосферы. Часто детали перед нанесением цинкового покрытия подвергают предварительному фосфатированию для повышения защитных свойств. Для цинкования деталей на подвесках или насыпным способом (в колоколах или барабанах) чаше всего используют сернокислые электролиты ZnSO4 с концентрацией 100-200 г/л. Гальванические ванны из полипропилена прекрасно подходят для этого процесса и химически стойки к таким электролитам при температуре до 60 градусов. Ванны цинкования изготовленные на нашем производстве отвечают всем требованиям безопасности и имеют прекрасные эксплуатационные характеристики. Мы изготавливаем ванны для нанесения гальванических покрытий уже более 10 лет и имеем огромный опыт в проектировании, изготовлении и введении в эксплуатацию гальванического оборудования. Ванны по вашему желанию могут быть укомплектованы крышками, бортовыми отсосами, барботёром, системой нагрева, регулируемыми опорами, сливными патрубками и запорной арматурой. Так же компания Полимеризделия в 2015 году начала выпуск фильтровальных станций собственного производства и готова предложить укомплектовать наши ванны и системой фильтрации электролита.

Хромирование. Хромовое покрытие предотвращает разрушительное воздействие большинства газов и органических кислот на металлические детали. Так же хромовое покрытие прекрасно переносит равномерную нагрузку в том числе и динамическую, но разрушается при точечных(сосредоточенных) нагрузках. Самым распространённым электролитом для нанесения хрома является окись хрома и серной кислота концентрацией от 100 до 300 г/л. Для изготовления внутренней части ванн хромирования мы используем материал PVDF. PVDF на порядок дороже чем полипропилен и поэтому стоимость оборудования значительно выше простых гальванических ванн. Наша компания при изготовлении таких ванн использует технологию футеровки что позволяет нам значительно сократить расход дорогостоящих материалов и минимизировать стоимость ванн для хромирования. Суть заключается в том, что мы изготавливаем ванну из полипропилена и используем её как силовой каркас, из PVDF сваривается герметичный вкладыш, который вкладывается внутрь ванны. Используя такой вариант изготовления гальванических ванн мы изолируем полипропилен от контакта с электролитом тем самым значительно увеличивая срок эксплуатации изделия.

Кадмирование. Покрытие кадмием используют для зашиты поверхности при контакте с морской водой, а так же для защиты пружин и различных крепёжных элементов (винтов, гаек, болтов, саморезов). Для нанесения кадмия так же как и для процесса хромирования в конструкции ванны приходиться использовать PVDF так как химстойкости полипропилена недостаточно. Так же ванны кадмирования можно изготавливать из поливинилхлорида ПВХ (до 60 Гр.) или ХПВХ (до 80Гр.) При изготовлении ванн кадмирования небольшого размера корпус ванны изготавливается из ПВХ, для габаритных изделий корпус изготавливается из полипропилена и футеруется ПВХ или PVDF. Компания Полимеризделия производит гальванические ванны любого размера и конструкции, а так же комплектуем их насосами, системами нагрева и другим вспомогательным оборудованием.

Никелирование. Покрытие никелем используют для зашиты деталей от коррозии, а также для получения декоративной поверхности. Для нанесения никеля чаше всего используют серно-кислые электролиты с концентрацией кислоты от 100 до 160г/л. Гальванические ванны для никелирования изготавливаются из полипропилена. Ванны изготовленные нашей компанией имеют повышенный срок службы и прекрасные эксплуатационные характеристики. Мы используем только качественные материалы от проверенных производителей и имеем парк современного станочного оборудования. Такой подход к производству гальванических ванн даёт нам возможность изготавливать изделия с высокой точностью, проверять их на герметичность, комплектовать различным оборудованием, а наши возможности проектирования и прочностных расчётов позволяют еще на этапе разработки изделий прогнозировать его срок службы и оптимизировать конструкцию гальванических ванн.

Меднение. Медное покрытие чаше всего используют как вспомогательное(подслой) перед покрытием никелем или хромом. Медь прекрасно защищает железо от коррозии. Для нанесения меди гальваническим способом используют кислые и щелочные электролиты. Самыми популярными кислыми электролитами являются сульфатные и фторборатные электролиты. Среди щелочных электролитов большое распространение получили цианидные, пирофосфатные и этилендиаминовые электролиты. Ванны меднения мало чем отличаются от ванн для никелирования и также изготавливаются из полипропилена. При выборе гальванической ванны меднения стоит обратить внимание на тип электролита с помощью которого вы собираетесь покрывать детали. При использовании кислых электролитов температурный режим от 15 до 35 градусов, а при использовании щёлочных от 50 до 75 градусов. Такой контраст температуры сильно влияет на конструкцию гальванической ванны из полипропилена. При рабочей температуре до 35 градусов ванна будет изготовлена из более тонкого матерала и иметь меньшее количество элементов жесткости, а при температуре до 70-75 градусов наоборот ванна должны быть значительно жёстче и с большей толщиной стенки.

Промывка. Ванны промывки являются неотъемлемой частью любого гальванического процесса. Ванны для промывки можно условно разделить на два основных типа: Ванны холодной промывки и ванны для горячей промывки. Конструкционные особенности ванн этих двух типов обусловлены температурным режимом их эксплуатации. Ванны холодной промывки требуют меньших толщин материалов и рёбер жесткости, тогда как ванны с большей рабочей температурой требуют дополнительного усиления. Ванны могут быть изготовлены с применением так называемого каскадного перелива для экономии проточной воды. В таком случае корпус ванны изготавливается больше по ширине и разделяется поперечными стенками, такой подход позволяет экономить материал и получать например, три стадии промывки в одной ванне, а не изготавливать три.

Гальванические ванны

В зависимости от бюджета и желания присоединяться к современным технологиям — ванны для гальваники встречаются на производствах самые разные. Это может быть простая емкость из пластмассы в которую вручную опускают и поднимают детали или же автоматизированная линия с барабанами или колоколами которые погружаются поочередно в различные ванны для осуществления травления, нанесения покрытий, очистки, полировки и т.д. 

Разновидности гальванических ванн

Функционально ванны для гальваники отличаются по форе и размерам, наличию вытяжки различных зон, наличию крышки, нагревательных элементов, подводов и выводов жидкостей и воздуха, креплений, подвесов и электроприводов. Иными словами: Для того, чтобы получить хороший результат необходимо разработать подробное ТЗ на изготовление гальванической ванны, которая полностью подойдет под конкретный технологический процесс. В этой статье мы постараемся дать максимальное количество информации во вопросу выбора гальванической ванны.

Гальванические ванны для хромирования

Хромирование — самый частый технологический процесс в гальванике. Поэтому и ванны для хромирования являются самыми востребованными. Мы предлагаем Вам купить гальваническую ванну для хромирования из каталога или воспользоваться приведенными ниже рекомендациями для составления грамотного ТЗ. Прежде всего скажем о коррозионной стойкости — стенки ванн могут быть изготовлены из различных материалов, которые в свою очередь должны быть футерованы химически стойким полимером по отношению к реагентам, таких как серная кислота и ангидрид хрома. Обычно используется поливинилхлорид (PVC) или полипропилен (PP) для изготовления ванн из пластмассы, а футеровка емкостей из металла может быть произведена поливинилденфторидом (PVDF). Независимо от того, из какого материала сделана ванна — рекомендуем организовать вытяжку с бортов (выше уровня электролита) и с крышки. Если же по каким-то причинам емкость будет использоваться без крышки, то можно использовать полые пластиковые шарики, чтобы полностью закрыть зеркало электролита. Таким образом уменьшается испарение и отдача тепла в окружающую среду. Также рекомендуется установка вытяжного зонта над ванной. 

Размеры ванн для хромирования редко бывают маленькими. Обычно ванна имеет объем от 0,2 до нескольких кубометров. В емкость могут погружаться как детали больших размеров (например автомобильные запчасти) на подвесах, так и совсем мелкие изделия (например метизы или сантехника) в перфорированных барабанах или колоколах с электроприводом и шестереночной передачей. На производстве должен быть организован подъемный механизм или автоматическая линия для загрузки \ выгрузки деталей и барабанов, а также для их перемещения из одной ванны в другую. Здесь важно то, чтобы данный механизм имел высокую степень защиты от воздействия агрессивной окружающей среды в гальваническом цеху.

Нагрев гальванической ванны для хромирования должен производиться находящимся внутри емкости нагревательным элементом (ТЭН) или стойкой к коррозии трубой водяного обогрева. Технологический процесс подразумевает поддержание определенной температуры — соответственно необходим еще и датчик температуры для ручного или автоматического контроля.

Гальванические ванны для цинкованная, никелирования, меднения и т.д.

В общем, оборудование для гальваники можно разделить на два больших раздела — процессы нанесения драгоценных металлов (золото, платина, серебро) и все остальные, где требования к расходу материала и качеству не такие строгие. Ванны для цинкованная или никелирования принципиально не отличаются от ванн для хромирования, о которых шла речь в предыдущем абзаце. Соответственно рекомендации те же. Отличия могут заключаться только в нагреве и в подборе источника тока

Ванны для золочения, серебрения, платиннирования

Ванны для работы с драгоценными металлами в большинстве случаев имеют совсем небольшие «настольные» размеры, основная особенность работы с такими емкостями — это выбор высокоточного инверторного источника тока, у которого будет минимум пульсаций и погрешностей, что обеспечит нанесения равномерного тонкого слоя, что существенно сэкономит дорогостоящие реагенты. А в качестве ванны можно использовать стеклянные или пластиковые небольшие емкости.  

Правильный выбор материала для производства гальванического оборудования, гальванических ванн, гальванических линий

  1. Главная
  2. Новости
  3. Правильный выбор материала для производства гальванического оборудования, гальванических ванн, гальванических линий

Не одно машиностроительное, авиастроительное и металлургическое производство не обходится без гальваники. Трудно представить себе автомобиль, какой-либо механизм без оцинкованных, кадмированных и аноднооксидированных деталей.

Гальваника представляет собой электрохимический метод, путем нанесения металлических покрытий на электропроводящий материал для придания ему определенных свойств:

  • защитных антикоррозийных
  • защитно-декоративных
  • декоративных.

Гальваническое покрытие применяется с целью повышения коррозийной стойкости деталей из различных материалов, а также их эксплуатационных и декоративных характеристик.

Главным достоинством гальванического покрытия является высокая однородность получаемого покрытия, толщина нанесенного слоя металла одинакова на любом участке поверхности изделия. В качестве металла для покрытия могут использоваться: хром, никель, серебро, золото, цинк, медь и др.

На любом гальваническом производстве деталь, нуждающаяся в нанесении покрытия, предварительно проходит тщательную обработку, ее поверхность обезжиривается, с нее удаляются все загрязнения. Эти процессы происходят в ваннах промывки. Только таким образом можно добиться нанесения по-настоящему прочного покрытия. Затем изделие погружается в ванну с электролитом, где и происходит нанесение антикоррозийного слоя металла.

Для нанесения гальванопокрытии необходимо специальное гальваническое оборудование:

Чтобы качество гальванического покрытия было на высочайшем уровне и соответствовала нормам и стандартам, необходимо надежное и долговечное гальваническое оборудование, в котором не происходили бы такие процессы как коррозия, отслоение защитного слоя, попаданием коррозийных частиц в рабочую среду; которые зачастую происходят в гальванических ванн из металла и бетона. Сегодня все чаще используют современный инженерный материал — термопласты.

Термопласты — перспективные полимерные материалы для производства гальванического оборудования. Термопласты обладает прекрасной химической стойкостью ко всем агрессивным среда, без проблем эксплуатируется в органических и неорганических кислотах, щелочах (даже при высоких концентрациях и температурах), стойки ко всем растворам электролита. Термопласты коррозиестойки, износостойки, термостойки (до 180 °С без механических нагрузок), долговечные, успешно эксплуатируются более 50 лет.

Самые известные и популярные термопласты в производстве гальванического оборудования:

  • Полипропилен (ПП)
  • Поливинилхлорид (ПВХ)
  • Фторопласты (ПВДФ и ЕСТФЕ)

Наша компания изготавливает гальванические ванны и линии для следующих процессов:

  • Ванны цинкования
  • Ванны хромирования
  • Ванны кадмирования
  • Ванны никелирования
  • Ванны электрохимического никелирования
  • Ванны химического никелирования
  • Ванны оловянирования
  • Ванны меднения
  • Ванны серебрения
  • Ванны анодного оксидирования
  • Ванны химического оксидирования
  • Ванны пассивации
  • Ванны оксидирования меди
  • Ванны оксидирования алюминия
  • Ванны фосфатирования
  • Ванны электрополирования
  • Ванны промывки и др.

Ванны могут производится по размерам и комплектации заказчика.

Могут снабжаться:

  • карманами для слива загрязненного раствора;
  • перегородками;
  • переливами;
  • системами сбора отходов гальванического производства;
  • подставками, опорами;
  • крышками;
  • петлями;
  • штангами;
  • ложементами;
  • химически стойкими штуцерами;
  • трубопроводами;
  • запорной арматурой;
  • нагревателями
  • барботажными установками
  • системой качания штанги
  • барабанами
  • бортовыми отсосами и т.д.

Гальванический цех — производственное помещение, в котором детали покрывают слоем металла. Гальваническое покрытие проходит в специальных резервуарах — гальванических ваннах или электролизерах. В процессе нанесения гальвано покрытия выделяются пузырьки газов (водород, кислород и др.), вместе с которыми уносится в виде тумана и сам электролит; это приводит к загрязнению воздуха токсическими и раздражающими веществами. Особенно неблагоприятны процессы цианистого цинкования, кадмирования, хромирования. При контакте с вредными веществами могут возникать поражения кожи.

Основные мероприятия по оздоровлению условий труда и предупреждению заболеваний: механизация и автоматизация производственных процессов; устройство местной механической вентиляции в виде бортовых отсосов для удаления выделяющихся газов. Бортовые отсосы могут изготавливаться отдельно от ванн, либо могут быть изготовленны вместе с гальванической ванной. Бортовые отсосы и вентиляция изготавливается нами тоже из химстойких термопластов (полипропилен, полиэтилен)

Также в гальваническом производстве имеет большую роль емкости для хранения кислот, щелочей, электролитов, растворов цианистых солей и других химических емкостей.

Наша компания занимается реконструкцией как старых гальванических цехов, так и вновь строящихся. Возможен выезд наших специалистов на производство Заказчика.


Гальванические ванны

  • Ванны из полипропилена, ванных пвх, ванны из пнд, футеровка из пвдф,
  • Ванны для омеднения, ванны хромирования, ванны никелирования, ванны цинкования,
  • Ванны пассивации, ванны обезжиривания, ванны анодирования, ванны пассивации стали.

Все гальванические ванны выполняются из материалов с минимальной гигроскопичностью и водопроницаемостью. Они устойчивы к влиянию магнитного поля, электричества, ультразвука, агрессивным химическим воздействиям.

Корпус гальванических ванн может быть как сплошными, так и многосекционным.

Днище ванны может быть наклонным, а сливные патрубки размещены в боковых стенках.

Гальванические ванны — емкости, содержащие рабочие растворы, в которых выполняются подготовительные, основные (процессы нанесения покрытий) и заключительные операции химической или гальванической (электрохимической) обработки поверхностей деталей, являются основным видом оборудования гальванических цехов и участков.

Несмотря на чрезвычайное разнообразие применяемых гальванических ванн, к ним предъявляется ряд общих требований:

  • герметичность
  • химическая инертность материала ванны к содержащемуся в ней раствору
  • возможность создания и поддержания заданного теплового режима
  • удобство и безопасность обслуживания

Различие в конструкции гальванических ванн определяется прежде всего особенностями технологического процесса, требующими подогрева или охлаждения электролита, перемешивания, непрерывной фильтрации. Кроме того, для электрохимических ванн необходим также подвод электрического тока требуемой полярности и силы с возможно большей равномерностью распределения тока по поверхности деталей и меньшими потерями электрического напряжения.

«Ванны-термосы». Проточные ванны, в которых необходимо поддерживать рабочую температуру. Они состоят из внутренней ванны и внешнего кожуха, изготовленного также из пластика. Между ними располагается утеплитель, который термоизолирует дно и боковые стенки. При необходимости охлаждения между внутренней ванной и кожухом располагается «охладитель».

ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ВАННЫ ИЗ ПНД

Наша компания изготавливает гальванические ванны из Полиэтилена, размер ванн напрямую зависит от размера обрабатываемой детали в данном процессе, именно поэтому чаще всего гальванические ванны рассчитываются и изготавливаются под конкретные требования клиента. Температурный диапазон ПНД от -50 … +80 ?С. Гальванические ванны из ПНД подходят для большинства гальванических процессов: для хромирования, полирования, хроматирования, цинкования, никелирования, кадмирования, меднения, нанесения лака, латунирования, промывки и сушки деталей.

ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ВАННЫ ИЗ ПВХ

Гальванические ванны из поливинилхлорида (ПВХ) чаще всего используются для процессов пассивации и осветления.

Твердый поливинилхлорид (ПВХ) характеризуется высокой прочностью, жесткостью, противоударными свойствами, превосходной погодоустойчивостью, трудной воспламеняемостью.

Гальванические ванны для пассивации и осветления зачастую изготавливают из полипропилена и футеруются поливинилхлоридом (ПВХ) в виде «свободного вкладыша» с отбортовкой по периметру ванны. По требованию заказчика возможно изготовления корпуса ванны полностью из листового твердого ПВХ (PVC, PVC-C (хлорированный ПВХ)) с ребрами жесткости. Ванны больших размеров изготавливаются исключительно в металлическом каркасе.

Толщина листа поливинилхлорида для изготовления гальванической ванны подбирается исходя из параметров технологического процесса (состава электролита, концентрации, рабочей температуры).

Гальванические ванны из ПВХ могут оснащаться различной химстойкой запорной арматурой, нагревателями, бортовыми отсосами и другое. Вся дополнительная комплектация согласовывается с Заказчиком.

ФУТЕРОВКА ЕМКОСТЕЙ ВАНН ФТОРОПЛАСТОМ (PVDF) – позволяет решать сложные задачи по изоляции металлических емкостей от агрессивных жидкостей в гальваническом производстве и хранении химически агрессивных растворов, нефтепродуктов. Футеровка емкостей ванн фторопластом (PVDF), гарантирует работу в интервале температур от – 40 до +150 С°. При этом фторопласт ПВДФ (PVDF) – особенно стоек к кислотам и щелочам, к различным окислителям и большому количеству органических соединений. Исключение составляет ацетон и некоторые полярные растворители Футеровка емкостей фторопластом PVDF, используя вкладыши, так например футеровка гальванической ванны из Ст3 посредством вкладыша изготовленного из фторопласта ПВДФ (PVDF) позволяет использовать ванну на операции хромирования, где рабочая темпера выше +80 С°. В таких условиях ванна из полипропилена при контакте с хромистым ангидридом, химически не стойка и быстро выйдет из строя. Футеровка фторопластом (PVDF) данной емкости, решает данную задачу в полном объеме, хотя надо отметить, что стоимость будет выше. Футеровка емкостей фторопластом PVDF позволяет использовать “классические” емкости из металлов в химической, фармацевтической, пищевой промышленности, а так же в особо чистых производствах, в футеровки гальванических ванн.

Пример расчета стоимости полипропиленовой гальванической ванны для хромирования фторопластом PVDF – использование вкладыша с толщиной станки 3 мм, который устанавливается в каркас из полипропилена (в качестве жесткого каркаса можно использоваться емкость из металла).

Применение сухих ТЭНов в гальванических ваннах от компании Полимернагрев

Гальванические ванны, как известно, являются незаменимым промышленным средством для того, чтобы наносить на различные металлические изделия тонкое, блестящее покрытие из хрома или никеля.

Хромирование или никелирование, а также гальванопластика – это самые популярные методы, используемые для того, чтобы улучшить внешний вид изделия из металла, а также увеличить его долговечность и срок службы.

Электрохимическое нанесение на поверхность металла хрома или никеля надежно защищает металл от окисления в атмосфере, а также от прямого попадания воды и других жидкостей. Если бы этот способ удалось удешевить, наверное, на корпуса кораблей ниже ватерлинии тоже наносили бы антикоррозионное покрытие с помощью гальванических ванн. К сожалению, пока создать гальваническую ванну требуемого размера и приемлемой стоимости технический прогресс не способен.

Материалы для изготовления гальванических ванн

Кстати, о материалах, применяемых при изготовлении гальванических ванн. Они могут быть изготовлены из совершенно разных материалов – металла, пластика и т.д.

Титан, нержавеющая сталь, пластмассы —  спектр материалов для гальвано-ванн достаточно широк. Главное требование – химическая стойкость ванны. Также гальванические ванны должны обеспечивать приемлемую механическую прочность.

Ввиду этих требований, пластмассы и пластики являются одними из самых предпочтительных материалов. На практике, полипропилен и поливинилхлорид являются самыми популярными пластиками для создания корпусов гальванических ванн.

Также используется фторопласт, который обладает весьма достойными механическими и химическими свойствами, однако цена материала перечеркивает все его достоинства.

Если учесть детали технологического процесса для хромирования или никелирования изделий, то мы увидим, что для этого нужна повышенная температура, которая ускоряет нанесение покрытия.

То есть, раствор в гальванической ванне должен быть подогрет до заданной температуры, да и во время всего процесса должен находиться в определенном диапазоне температур.

ТЭНы для гальванических ванн

Для этого как нельзя лучше подходят ТЭНы — трубчатые электронагреватели.  В настоящее время именно использование ТЭНов является широко используемым методом для подогрева раствора в гальванических ваннах. Все остальные способы достаточно энергозатратны – например, обработка ванн перегретым водяным паром. ТЭНы же экономичны и технологичны одновременно.

В свою очередь, есть два основных метода применения ТЭНов в гальванике. Можно погружать ТЭНы непосредственно в химической раствор, находящийся в ваннах, но этот метод можно применять только в неагрессивных средах и электролитах, которые не будет разъедать корпус самого ТЭНа.

Сухие ТЭНы

Удобнее и технологичнее второй метод – размещение ТЭНа в специальном цилиндрическом элементе, являющемся частью корпуса самой ванны. ТЭНы, применяющиеся в таком методе, называют сухие ТЭНы, а еще используют термин цилиндрические керамические нагреватели.

Такие нагреватели содержат в своей торцевой части специальные крепежные винты или болты, к которым и подводится электрический ток.

Обычно для гальванической ванны используют заранее заданное количество сухих ТЭНов, которое зависит от кубатуры ванны и требуемой температуры электролита.

В силу простоты использования и высокой технологичности сухие ТЭНы широко применяются в гальванопластике и любых производствах, связанных с хромированием или никелированием металлических изделий.

Хромирование — обзор

21.4.1 Замена твердого хрома

Промышленное твердое хромирование из растворов шестивалентного хромирования применяется с начала двадцатого века. 28 Благодаря своей высокой твердости (от 600 до 1000 VHN) и низкому коэффициенту трения (<0,2 29 ) твердые хромовые покрытия (толщиной от 0,00025 до 0,010 дюйма) широко используются для придания износостойкости и эрозионной стойкости. компоненты промышленного и военного назначения, 30 , 31 , в том числе: шасси самолета, штоки и цилиндры гидравлических приводов, газотурбинные двигатели, динамические компоненты вертолетов и ступицы гребных винтов, а также многое другое.

Как хорошо зарекомендовавший себя процесс, свойства и характеристики хромовых покрытий хорошо известны, и в результате разработчики обычно указывают хром в качестве защитного покрытия на многих деталях, основываясь на устаревших технологиях, поскольку он представляет вариант с наименьшим риском. В некоторых случаях твердый хром не может быть оптимальным покрытием для конкретного применения; это может быть просто покрытие с наиболее доступными историческими данными. Хотя твердые хромовые покрытия являются твердыми и износостойкими, их использование связано со значительными технологическими и эксплуатационными недостатками.Например: процессы твердого хромирования имеют относительно низкую электролитическую эффективность, что приводит к низкой скорости осаждения, дополнительному потреблению энергии и образованию тумана токсичного шестивалентного хрома. Более того, внутренняя хрупкость отложений твердого хрома неизменно приводит к образованию микро- или макротрещин. Эти трещины не снижают износостойкость и эрозионную стойкость, но они совершенно непригодны для применений, где требуется коррозионная стойкость, и неизменно приводят к снижению усталости высокопрочных сталей.

Даже несмотря на описанные выше недостатки, дизайнеры все же указывают хром. Альтернативные технологии нанесения покрытий, которые считались альтернативами твердому хрому, включают: термическое напыление, 32 плазменное осаждение из паровой фазы, 33 и другие покрытия, не содержащие хрома, наносимые методами электролитического или химического осаждения. 34 , 35 За последние 10 лет покрытия из WC-Co и WC-CoCr, термически напыляемые на высокоскоростном кислородном топливе (HVOF), были одобрены командой Hard Chrome Alternatives (HCAT) и в целом были приняты в аэрокосмической промышленности Северной Америки 36 и для других небольших объемов покрытий с высокой добавленной стоимостью в зоне прямой видимости. 37 Для осаждения вне прямой видимости и для крупносерийного производства с низкой добавленной стоимостью технологии гальваники оказались более подходящими и рентабельными. Традиционно большинство из них было основано на Ni, включая покрытия как химическим (Ni-P и Ni-B), так и электролитические (Ni-W, Ni-Co, Ni-Mo и т. Д.). Поскольку никель включен в список Агентства по охране окружающей среды (EPA) в качестве приоритетного загрязнителя 38 и входит в число 14 наиболее токсичных тяжелых металлов, очевидно, что технология гальваники без использования никеля будет экологически приемлемой альтернативой.

Хотя альтернативные технологии нанесения покрытий могут сократить время производства, продлить срок службы и снизить общие затраты на жизненный цикл «от колыбели до могилы», краткосрочные затраты на переключение и потенциальные технические риски могут препятствовать и / или задерживать внедрение новых технологии, если не появится дополнительный импульс — например, удаление токсичных веществ с рабочих площадок.

Риски для здоровья, связанные с использованием ванн с шестивалентным хромом (Cr 6 + ), были признаны с начала 1930-х годов. 39 Управление по безопасности и гигиене труда Министерства труда США (OSHA) недавно снизило допустимый предел воздействия (PEL) для шестивалентного хрома и всех соединений шестивалентного хрома с 52 до 5 мкг / м. 3 в качестве восьмичасового времени: средневзвешенное значение, вступает в силу 30 мая 2006 г. Правило также включает положения о защите сотрудников, такие как предпочтительные методы контроля воздействия, защита органов дыхания, защитная рабочая одежда и оборудование, области и методы гигиены, медицинское наблюдение, оповещение об опасностях и ведение документации.Совсем недавно (8 апреля 2009 г.) заместитель министра обороны США по закупкам, технологиям и логистике выпустил меморандум для секретарей всех военных ведомств Министерства обороны США, чтобы они предприняли важные действия по минимизации использования шестивалентного хрома. В меморандуме говорится, что Совет по регулированию оборонных закупок подготовит пункт для оборонных контрактов, запрещающий использование материалов, содержащих шестивалентный хром, во всех будущих закупках, если иное не будет одобрено правительством США.Как прямой результат этих ограничений, нормативные требования и затраты на жизненный цикл, связанные с твердым хромированием, будут продолжать расти, что создает значительный стимул / потребность для отрасли в поиске подходящей альтернативы.

Обладая высокой твердостью и превосходными износостойкими свойствами, наноструктурированные покрытия являются очевидным кандидатом в качестве альтернативы твердым хромовым покрытиям. Наноструктурированные материалы можно изготавливать с использованием множества различных методов, включая физическое и химическое осаждение из паровой фазы, конденсацию инертного газа, тяжелую пластическую деформацию под высоким давлением и электроосаждение, а также другие.Однако один метод, который выделяется среди других для конкретного применения в качестве замены твердого хрома, — это электроосаждение.

При финансировании Программы стратегических исследований окружающей среды и обороны (SERDP) Министерства обороны США и Программы сертификации технологий экологической безопасности (ESTCP), а также программы Technology Partnership Canada (TPC) компания Integran Technologies разработала Nanovate-CR ™: электроосажденный нанокристаллический сплав кобальта с фосфором в качестве альтернативы твердому хрому на основе запатентованной технологии синтеза наноструктурированных материалов путем электроосаждения. 26 , 27

В качестве процесса электроосаждения, Nanovate CR позволяет выполнять полноценную замену, позволяющую использовать существующую инфраструктуру для хромирования, при этом единственными крупными капитальными затратами является источник питания для импульсного покрытия. . Благодаря наноструктурированному размеру зерна материал имеет высокую твердость, высокую прочность, хорошую пластичность и отличную износостойкость 40 , 41 (см. Таблицу 21.2 ниже). На рисунке 21.4 показано изображение штока гидравлического привода, покрытого знаком ~ 0.Покрытие Nanovate CR ™ толщиной 010 дюймов вместе с оптической микрофотографией, показывающей поперечное сечение по толщине покрытия. 42

Таблица 21.2. Сравнение свойств нановатного CR и электролитического твердого хрома

Nanovate CR EHC
Твердость, HVN 530–600 (после осаждения) Мин. 600
600–680 (термообработка)
Пластичность 5–7 % & lt; 0.1%
Объемные потери при износе, мм 3 / Нм 6–7 × 10 –6 9–11 × 10 –6
Коэффициент трения 0,4–0,5 0,7
Износ пальца Слабый Сильный
Коррозионная стойкость⁎ 8 2

21,4. Высокопрочный стальной стержень, покрытый Nanovate CR, а также оптическая микрофотография поперечного сечения покрытия, показывающая полностью плотное покрытие без трещин [по McCrea 42 ].

Рисунок демонстрирует, что покрытие не имеет микротрещин, что в конечном итоге приводит к более высокой коррозионной стойкости по сравнению с твердым хромом при испытании в стандартной среде солевого тумана. Этот процесс также имеет значительные преимущества: общая эффективность покрытия составляет более 90% по сравнению с менее чем 35% для твердого хрома, что приводит к 1) значительному снижению энергопотребления и 2) скорости наплавки в диапазоне от четырех до в восемь раз быстрее, чем твердый хром, что приводит к значительному увеличению производительности при производстве.

Процесс Nanovate CR ™ сейчас находится на ранней стадии коммерциализации с несколькими промышленными установками. Первая непромышленная демонстрационная / проверочная установка находилась в старом хромированном баке в NAVAIR JAX (депо по ремонту и капитальному ремонту самолетов ВМС США) и в настоящее время проходит обширную программу демонстрационных / проверочных испытаний различных модернизированных аэрокосмических компонентов . Enduro Industries, Inc. из Ганнибала Миссури (дочерняя компания PTC Alliance) также недавно установила этот процесс на своем предприятии.Enduro Industries — крупный производитель стержней и труб из твердой хромистой стали для гидроэнергетики и заключила лицензионное соглашение с Integran с ограниченной эксклюзивностью на использование Nanovate-CR ™ для покрытия внешнего диаметра стальных стержней и труб. рынок, и в настоящее время поставляет стальные прутки с покрытием Nanovate-CR ™ для различных клиентов.

Plating Resources, Inc. предоставляет химикаты для хромирования и услуги по нанесению покрытий.

A. Цинк и кадмий
Цинк и кадмий обычно наносят на железные и стальные поверхности.Эти металлы служат в первую очередь для защиты от коррозии, поскольку они обеспечивают временное покрытие, обеспечивая гальваническую защиту открытых поверхностей. Пока на детали остается покрытие из цинка или кадмия, оно будет корродировать раньше, чем железная основа. Продукты коррозии цинка имеют тенденцию быть белыми и часто образуют структуру, подобную корке. Кадмий, с другой стороны, не образует корки, как продукты коррозии.

Кадмий

широко используется в военной и авиационной промышленности, где он показывает отличную эффективность в морской среде (высокая влажность и содержание солей).Недавние федеральные постановления фактически запретили использование кадмия для других целей из-за токсичности металла в сбросах промышленных отходов.

Цинк — это металл с покрытием, который чаще всего используется для защиты железа и стали от коррозии. Он широко используется для изготовления гаек, болтов, винтов, шайб, пружин, отливок и штамповки. Цинк также намного дешевле кадмия.

И цинк, и кадмий имеют белый или голубовато-белый цвет. В случае обоих металлов использование добавок в ванне для гальваники обеспечит чрезвычайно яркий осадок, напоминающий по внешнему виду хром.

Для нанесения покрытия на эти металлы можно использовать кислотные, щелочные или цианидные ванны. Кислотные ванны используются там, где первоочередное внимание уделяется очистке сточных вод и где желательно выравнивание отложений. Щелочные и цианистые ванны используются там, где главное значение имеет метательная сила. Использование щелочной ванны или ванны с низким содержанием цианида имеет дополнительное преимущество, заключающееся в более низких затратах на обработку отходов.

Типичные составы ванн следующие.

1. Ванны для цинкования

Кислотный состав
Сульфат цинка 120 г / литр
Хлорид калия 55 г / литр
Борная кислота 5 г / литр
Дополнительный агент 1 / 2-2% к объему
pH 3.5-4,2
Температура 18-30 ° С
Плотность катодного тока 50-80 А / фут2
(540-864 А / м2)
Щелочная композиция
Цинк металлический 15 г / литр
Гидроксид натрия 90 г / литр
Карбонат натрия 40 г / литр
Дополнительный агент 1 / 4-1 / 2% к объему
Температура 25-30 ° С
Плотность катодного тока 5-80 А / фут2
(54-864 А / м2)
Состав с низким содержанием цианидов
Цинк металлический 109 / литр
Цианид натрия свободный 109 / литр
Гидроксид натрия 75 г / литр
Карбонат натрия 40 г / литр
Добавка 1 / 4-1% к объему
Температура 20-40 ° С
Плотность катодного тока 2-100 А / фут2
(21.6-1076 А / м2)
Состав с полным цианидом
Цинк металлический 20 г / литр
Цианид натрия свободный 35 г / литр
Гидроксид натрия 75 г / литр
Карбонат натрия 15 г / литр
Дополнительный агент 1 / 4-1% к объему
Температура 20-40 ° С
Плотность катодного тока 2-100 А / фут2
(21.6-1076 А / м2)

Хотя состав кислоты может покрывать все железосодержащие подложки и имеет более высокую скорость нанесения покрытия, оборудование для кислотной ванны намного дороже; ванна требует большего ухода и внимания, чтобы постоянно давать качественные отложения; и покрываемые детали должны быть безупречно очищены. С другой стороны, щелочные и цианистые ванны не могут напрямую обрабатывать ковкий и чугун. Эти ванны, однако, способны покрывать гальваническое покрытие в течение длительных периодов времени без очистки, менее дороги в эксплуатации и являются «рабочими лошадками» в промышленности.

2. Ванна с кадмиевым покрытием

Кадмий металлический 25 г / литр
Цианид натрия общий 130 г / литр
Гидроксид натрия 20 г / литр
Карбонат натрия 15 г / литр
Температура 20-35 ° С
Плотность катодного тока 5-80 А / фут2
(54-864 А / м2)


Покрытия из кадмия и цинка обычно защищаются иммерсионным конверсионным хроматным покрытием после нанесения покрытия.Хроматное покрытие обеспечивает дополнительную защиту от коррозии. Толщина для большинства применений цинка и кадмия обычно составляет 0,0002-0,0005 дюйма. Отложения большей толщины используются только для инженерных приложений.

B. Декоративный хром
Хром — это голубовато-белый металл, который довольно блестящий на вид. Сам по себе хром устойчив к коррозии в большинстве атмосфер, но имеет тенденцию к образованию микроскопических трещин из-за напряжения. Это подвергает части основного металла воздействию агрессивных сред.Следовательно, декоративный хром почти всегда наносится поверх никеля или никелируется на медь. Эти нижележащие слои меди и никеля используются для герметизации подложки, чтобы хромовые отложения с микротрещинами не становились каналом для коррозии.

Декоративные покрытия хрома используются на таких предметах, как автомобильные бамперы и отделка, бытовая техника, мебель и многие другие предметы, требующие яркого и эстетичного внешнего вида. Обычная толщина декоративной хромированной пластины — 0.000020–0,000070 дюймов. Общая толщина отложений, включая медные и никелевые подслои, составляет, однако, приблизительно 0,0005 дюймов.

КПД ванн для хромирования по току довольно низок и обычно составляет примерно 15-20%. Металл наносится на обычных скоростях за счет использования высоких плотностей тока.

Типичный состав декоративной хромовой ванны следующий.

Хромовая кислота 180 г / литр
Сульфат 1.5 г / литр
Катализатор A 1,5% к объему
Катализатор B 15 г / литр
Температура 35-50 ° С
Плотность катодного тока 20-400 А / фут2
(216-4320 А / м2)

Катализаторы, используемые в ванне, способствуют осаждению на более высоких скоростях, значительно увеличивают разбрасывающую способность и имеют тенденцию активировать иногда пассивный подслой никеля.Однако хромовые ванны, как правило, имеют очень низкую метательную способность; отложения могут выглядеть выжженными по краям, а в областях с очень низкой плотностью тока может наблюдаться обесцвечивание или отсутствие покрытия. Эти проблемы преодолеваются с помощью надлежащих методов стеллажа и контроля анода, а также поддержания оптимального состава ванны. Эти методы контроля качества вместе с использованием подходящих катализаторов позволят получить замечательный слой исключительного блеска по всей площади.

С.Твердый хром
Хром — самый твердый из наиболее часто наносимых металлов. Твердый хром используется в качестве износостойкого покрытия не только на стали, но и на большом количестве других металлов. Твердый хром отличается от декоративного хрома не только использованием, но и большой разницей в толщине наплавки. Как отмечалось ранее, слой декоративного хрома довольно тонкий, а слой твердого хрома имеет толщину 0,005-0,0100 дюйма. Типичные отложения для обеспечения хорошей поверхности износа составляют 0,0050 дюйма.толстый.

Отложения твердого хрома называются «промышленным» или «техническим» хромом из-за использования деталей. Типичные отложения имеют твердость 64-72 Rc. Помимо устойчивости к истиранию, твердый хром обеспечивает защиту от коррозии, имеет низкий коэффициент трения, высокую термостойкость, а также противозадирные свойства. По этой причине твердый хром используется в таких деталях, как шасси самолетов, поверхности подшипников, режущие инструменты, штампы, сверла, цилиндры двигателей, гидравлические валы и поршни, формы, поршневые кольца и седла.Твердость металла у твердого хрома такая же, как у декоративного хрома. Твердый хром кажется более твердым из-за его большей толщины. Однако необходимо использовать наплавку размером не менее 0,002 дюйма, прежде чем появится собственная твердость хрома, вместо того, чтобы отражать твердость основного металла.

Твердый хром также часто используется в качестве наплавочного металла для дорогих изношенных деталей, таких как большие валы и пресс-формы. Восстановление изношенных размеров с помощью твердого хрома часто проще и дешевле, а также обеспечивает лучшую поверхность износа, чем другие методы.Однако чаще всего твердый хром наносится на новые детали для защиты поверхности от износа.

Эффективность покрытия обычных ванн с твердым хромом довольно низкая, 18-25%. Из-за этой низкой эффективности, а также из-за использования довольно толстого покрытия важно знать скорость нанесения покрытия, поскольку многие детали покрываются непосредственно по размеру.

В следующей таблице показаны типичные скорости для нескольких ванн.

Тип ванны Ставка залога за час по 2 а / в.квадрат
Стандартная ванна.

0,0006 дюйм

Высокая эффективность

0,0013 дюйма

Фторидная ванна

0,0012 дюйма

Чтобы понять твердое хромирование, необходимо знать эти три основных типа ванн.

Стандартная ванна
Хромовая кислота 250 г / литр
Сульфат 2.5 г / литр
Температура 55 ° С
Плотность катодного тока 300 А / фут2 (3240 А / м2)
Высокая эффективность
Хромовая кислота 150-190 г / литр
Сульфат 1,4- 1,8 г / литр
Катализатор A 3% к объему
Катализатор B 15 г / л
Температура 48-65 ° С
Плотность катодного тока 150-700 А / фут2 (1620-7560 А / м2)
Фторидная ванна
Хромовая кислота 150-190 г / литр
Сульфат 0.90-0,11 г / литр
Катализатор A 3% к объему
Катализатор B 15 г / л
Температура 48-65 ° С
Катодная плотность тока 150-1200 А / фут2 (1620-12960 А / м2)

Используемые катализаторы, как фторидные, так и нефторидные, позволяют использовать более низкую концентрацию хромовой кислоты, тем самым обеспечивая значительную экономию затрат, а также позволяя использовать более широкий диапазон температуры и плотности тока.Эти катализаторы также значительно улучшают такие металлургические свойства покрытия, как твердость, структуру трещин и износостойкость. Использование фторидного катализатора значительно улучшает эти свойства, а также обеспечивает максимальную скорость нанесения покрытия. Однако недостатком является то, что фторидсодержащая ванна вызывает сильную коррозию покрываемых деталей. Присутствие фторид-иона способствует травлению основного металла на незащищенных и непокрытых участках. По этой причине все непокрытые участки необходимо замаскировать краской, пластиком, лентой или воском, чтобы они не соприкасались с электролитом.

Известно, что ванны для хромирования имеют низкую метательную способность. Следовательно, соответствующие аноды часто используются на деталях любой сложной формы. Эти аноды расположены на расстоянии примерно 1 / 4–1 дюйма от детали и точно соответствуют конфигурации поверхности. С помощью этого типа анода можно покрывать пластину одинаковой толщины по всей площади детали.

Аноды, будь то соответствующие или резервуарные, изготовлены из свинцового сплава. Анод из хрома не используется по двум причинам: (1) хром будет растворяться быстрее, чем его наносят, поэтому концентрация хрома в ванне будет постоянно увеличиваться, и (2) анод из свинцового сплава обладает свойствами, которые удерживают трехвалентный ион хрома на должном уровне. уровни концентрации.Типичный анодный сплав состоит из 7% олова и 93% свинца. Этот сплав обеспечивает лучшую проводимость и окислительные свойства. Длинные (более 6 футов) аноды или конфигурации, которые могут иметь тенденцию к провисанию, должны быть изготовлены из 6% сурьмы и 94% свинца, что обеспечивает дополнительную жесткость. Во время нанесения покрытия на анодах обычно образуется корка или накипь, обладающая изолирующими свойствами. Эту накипь необходимо периодически удалять в сильном щелочном растворе, чтобы она могла проводить надлежащий ток.

Из-за водорода, который осаждается совместно с хромом, твердое хромовое покрытие имеет тенденцию к образованию структуры с микротрещинами.Это растрескивание не препятствует хорошей адгезии и во многих отношениях является преимуществом. При использовании подшипников эти трещины заполняются маслом или смазкой и обеспечивают низкий коэффициент трения. Изменяя тип или концентрацию катализатора, можно изменить образование трещин для конкретных целей проектирования.

Все твердые хромовые покрытия снижают предел выносливости деталей. Дробеструйная обработка сталей с твердостью более 40 Rc перед нанесением покрытия является распространенным методом минимизации этого эффекта и продления срока службы детали.

Таким образом, твердый хром является отличным покрытием для металлов при правильном применении в машиностроении.

D. Медь
Медь — коррозионно-стойкий, пластичный и высокопроводящий металл. Он устойчив к неокисляющим кислотам, но подвержен окислению, образуя зеленые, коричневые и черные продукты.

В декоративных целях медь используется в качестве грунтовки для никеля и хрома. Он также используется для «состаренных» деталей, где его намеренно окисляют для получения желаемого цвета.В промышленных приложениях медь используется в качестве ограничителя при термообработке и других специальных применениях. Медное покрытие также часто используется на отливках на основе цинка в качестве начального покрытия, поскольку оно имеет тенденцию закрывать поры при отливке под давлением.

Медь наносится в ванну с кислотой, цианидом, фторборатом или пирофосфатом. Последние два используются в основном на печатных платах для улучшения проводимости. Как кислотные, так и цианистые ванны широко используются в декоративных и промышленных целях.

Типичные составы ванн следующие.
1. Кислотная ванна

Медный купорос 150-250 г / литр
Серная кислота 45-100 г / литр
Добавка от 3/4 до 2% по объему
Температура 20-50 ° С
Плотность катодного тока 20-150 А / фут2
(216-1620 А / м2)

2.Цианидная ванна

Отбойник
Цианид меди 26 г / литр
Цианид натрия свободный 15 г / литр
Гидроксид натрия 04 г / литр
Карбонат натрия 15 г / литр
Добавка 1 / 4-1% к объему
pH 10.0-12,5
Температура 45-55 ° С
Плотность катодного тока 5-100 А / фут2
(54-1075 А / м2)
Высокоскоростная ванна
Цианид меди 75 г / литр
Цианид натрия свободный 23 г / литр
Гидроксид калия 23 г / литр
Карбонат натрия 15 г / литр
Дополнительный агент 1 / 2-2% к объему
Температура 60-80 ° С
Плотность катодного тока 2-90 А / фут2
(21.5-967,5 А / м2)

Ударная ванна используется в качестве начального покрытия стальных деталей и всегда предшествует кислотной ванне. Это связано с тем, что осадок из кислотной ванны непосредственно на стали может иметь плохую адгезию из-за осаждения.

Использование добавок как в кислотной, так и в цианидной ваннах может обеспечить полные блестящие отложения, которые выглядят как полированные.

E. Никель
Никель — металл средней твердости; он имеет хорошие термические свойства и довольно устойчив к коррозии . Именно по этим причинам он широко используется в качестве грунтовки под декоративный хром. Хотя верхний слой хрома может быть пористым, никелевый нижний слой является сплошным и образует систему с высокой устойчивостью к коррозии. Однако никель тускнеет в городской атмосфере, поэтому для декоративных целей он должен быть покрыт хромом. Никелевое покрытие, вероятно, является самым важным слоем в процессе декоративного медно-никелево-хромового покрытия. Медная пластина может быть полностью исключена без заметного влияния на коррозионную стойкость или качество окончательного покрытия.

Никель также широко используется при гальванопластике, когда сложная форма или другая деталь изготавливается полностью путем гальваники.

В настоящее время существует множество ванн для никелирования. Однако наиболее широко используется тип выравнивающих ватт. Он формулируется следующим образом.

Сульфат никеля 300 г / литр
Хлорид никеля 60 г / литр
Борная кислота 45 г / литр
Смачивающее средство 1 / 4-1 / 2% к объему
Осветляющие вещества 1 / 2-3% к объему
Выравнивающее средство 1 / 8-1 / 4% к объему
pH 3.8-4,2
Температура 60 ° С
Плотность катодного тока 10-100 А / фут2
(107,5-1076 А / м2)

Смачивающее средство предотвращает точечную коррозию отложения из-за выделения газообразного водорода и загрязнения ванны. Осветляющие вещества, как первичные, так и вторичные, используются для улучшения структуры зерна и повышения яркости. Выравнивающие агенты также используются для улучшения микрорельефа, что способствует быстрому осветлению с минимальными затратами.Эта ванна из блестящего никеля требует частого обслуживания с точки зрения очистки, чтобы постоянно производить качественные отложения.

Другие никелевые ванны включают ванны стандартной мощности, аналогичные приведенной выше формуле, без использования добавок. Он используется для инженерных приложений. Никелевая ударная ванна, в которой почти исключительно используется хлорид никеля, используется в качестве предварительной пластины для пассивных металлов, таких как нержавеющая сталь.

F. Драгоценные металлы
При нанесении покрытия из драгоценных металлов учитываются такие металлы, как серебро, золото, родий, платина и палладий, а также другие менее распространенные металлы.Драгоценные металлы, такие как серебро и золото, обычно используются в эстетических целях, например, в ювелирных изделиях. Они также, как и все драгоценные металлы, находят все более широкое применение в промышленности. Большинство драгоценных металлов обладают хорошими химическими и физическими свойствами, отличной электропроводностью и низким контактным сопротивлением. Безусловно, наибольшее применение плакирования драгоценными металлами находит в электронной промышленности, где проводимость металлов имеет первостепенное значение. В таблице 25.2 перечислены эти металлы и их основные характеристики.Эти свойства очень различаются между драгоценными металлами. Для каждого конкретного применения необходимо детально изучить каждый металл, чтобы выбрать наилучшее сочетание свойств.

Таблица 25.2 Драгоценные металлы, используемые для покрытия
Металл Приложения Недвижимость
Серебро Электрооборудование, ювелирные изделия Стойкость к полуокислению
Золото Ювелирные изделия стоматологические, электрические Устойчивость к окислению
Родий Электрооборудование Устойчивость к высоким температурам
Платина Ювелирные изделия электрические Устойчивость к окислению
Палладий Электрооборудование Образует реактивный оксид

Эти драгоценные металлы наносят на покрытие в кислотной, цианидной или нейтральной ванне, каждый из которых имеет свои преимущества.

G. Прочие металлы и сплавы
Такие металлы, как кобальт, железо, свинец и олово, а также обычные сплавы, такие как латунь, бронза и олово-свинец, часто покрывают гальваническим покрытием для получения определенных свойств. каждый может предложить.

Кобальт очень похож на никель по цвету и свойствам. Однако он намного дороже никеля. Кобальт редко покрывают сам по себе, но обычно его легируют никелем, вольфрамом, молибденом, золотом и фосфором, чтобы придать осадку желаемые свойства.

Железное покрытие используется для наращивания железных оснований, что позволяет использовать его свойства, а также низкую стоимость. Сегодня используется лишь несколько практических применений металлизации железа, поскольку другие металлы обладают многочисленными преимуществами.

Свинец в некоторой степени используется для защиты от коррозии, но чаще для подшипников. Свинец имеет низкую температуру плавления и в некоторой степени устойчив к неокисляющим кислотам. Свинец имеет тенденцию к быстрому окислению на поверхности, тем самым защищая нижележащую металлическую структуру.Чаще всего свинец применяется в подшипниковой промышленности, где на него наносят покрытие в виде сплава с оловом, сурьмой и висмутом для обеспечения желаемых свойств.

Жестяная пластина часто используется из-за ее устойчивости к потускнению и коррозии, а также ее пластичности и способности к пайке. Он также нетоксичен и поэтому используется в консервной промышленности для пищевых продуктов. Олово также используется в электронной промышленности, а также его часто легируют для получения покрытия с желаемыми свойствами.

Гальванизация сплавов, таких как латунь, бронза и многих других бинарных и многоэлементных покрытий, выполняется как с эстетической, так и с технической точки зрения.Многие из этих специальных сплавов упоминались ранее.

Латунь и бронзу обычно наносят на лампы и другие предметы домашнего обихода для придания им античного вида или других косметических преимуществ. При рассмотрении нанесения покрытия на сплав важно помнить, что процессы нанесения покрытия на сплав очень трудно контролировать. Ванны из сплава могут быть кислотными или цианидными, а также другого специального состава. Проблема контроля при нанесении покрытия из сплава состоит в том, что в растворе необходимо контролировать концентрации двух или более металлов.Они могут или не могут повлиять на наплавленный сплав в зависимости от других используемых химикатов. Однако следует понимать, что сплавы во многих случаях будут обеспечивать комбинацию свойств, которые могут быть недоступны только для одного металла.

Мы объясняем процесс хромирования за 14 шагов.

Мы все знаем, что повторное хромирование может урезать бюджет любого проекта восстановления, но знаете ли вы, сколько работы требуется, чтобы восстановить эти блестящие детали?

При восстановлении классического автомобиля хромирование — это один из компонентов, который часто вызывает беспокойство — соответствующие процессы не только требуют времени, но также могут повлечь за собой ряд скрытых затрат.Однако, как только вы точно поймете, о чем идет речь, станет легче понять, что то, что вы платите, хорошо оправдывается конечным продуктом.

Один из ведущих новозеландских профессионалов в области хромирования, Джордж из Advanced Chrome Platers (ACP) в Гамильтоне, провел нас через процесс на своем специально построенном предприятии, чтобы мы могли сами увидеть, что происходит за кулисами.

Теория покрытия

Гальваника — это нанесение очень тонкого слоя металла на основной металл с целью улучшения или изменения его внешнего вида.В отличие от окраски, где напыляется новый слой, хром (и связанные с ним материалы) наносятся с помощью электрического тока, отсюда и термин «гальваника».

Гальваническая ванна — это название того, что по сути является гигантским резервуаром. , многие из которых используются в процессе хромирования. Ванны наполнены жидкостью, содержащей растворенный в ней желаемый металл, которым может быть серебро, золото, никель или другой металл.

Гальваническая ванна служит проводящей средой, в которой используется низкое постоянное напряжение.Металлический предмет, который должен быть покрыт, погружают в гальваническую ванну, и к ней прикладывают постоянный ток низкого напряжения.

Затем в процессе электролиза растворенные ионы металла прикрепляются к поверхности металла, на который наносится покрытие. Толщина гальванического слоя определяется временем, в течение которого объект находится в гальванической ванне, пока подается ток, и величиной используемого тока.
Иногда форма и контур изделия могут влиять на толщину слоя покрытия.Металлические предметы с острыми углами и краями будут иметь более толстое покрытие на внешних углах и более тонкое покрытие в углублениях. Это происходит из-за того, что углы становятся более открытыми, что приводит к притяжению большего количества частиц.

Цена обшивки

Цена на услуги по нанесению гальванических покрытий определяется многочисленными факторами, такими как тип металла, используемого для покрытия (например, золото, серебро, хром и т. Д.), Желаемая толщина покрытия, основной металл (например, сталь, медные сплавы, алюминий). , приблизительные размеры покрываемого объекта и количество покрываемых изделий.Например, никель стоит около 16 000 долларов за тонну — ориентировочно, в среднем американском классическом автомобиле 50-х годов используется около 12 кг никеля.
Однако многие забывают, что, поскольку процесс нанесения покрытия не скрывает и не маскирует недостатки поверхности, требуется много времени на подготовку, чтобы обеспечить безупречную отделку еще до того, как сам процесс нанесения покрытия начнется.

Большинство автомобилей эпохи хрома имеют более чем изрядную долю вмятин и царапин на обшивке, и их удаление — непростая задача.На самом деле, это тот, который требует большого количества навыков и еще большего количества времени, что увеличивает затраты, так же как избиение панели и подготовка к покраске.

Спросите любого, у кого был хромированный бампер от американского крейсера 50-х годов, сколько работы потребовалось для того, чтобы выровнять и привести бампер в порядок перед нанесением покрытия, и вскоре вы увидите, на что уходит большая часть окончательной стоимости — но это удивительно Многие, кажется, забывают о времени подготовки, когда дело доходит до оплаты возможного счета.

Также стоит помнить, что, поскольку каждый резервуар, используемый в процессе гальваники, пропускает через него ток для активации решения внутри, ежемесячный счет за электроэнергию для гальванического бизнеса может достигать 30 000 долларов — еще одна стоимость, которую большинство из нас никогда бы не стало. даже мечтали.

Процесс

Как вы увидите, прокручивая страницу ниже, удивительно, как детали отделки и бамперы могут быть отремонтированы и возвращены в безупречный вид специалистами, обладающими необходимыми знаниями и навыками.

Шаг первый

Процесс начинается с того, что работа регистрируется и фотографируется. Для этого Джордж и его команда используют цифровую камеру и делают снимки каждого отдельного предмета, показывая не только сам предмет, но и любые повреждения на предметах, для использования в будущем. В случае деталей Cadillac 1956 года, использованных для иллюстрации процесса создания этой статьи, их было более 50, и требовались различные процессы, так как некоторые детали были стальными, некоторые были литыми, а некоторые — нержавеющей сталью.

После регистрации работы все элементы — литые или стальные — которые в настоящее время хромированы или должны быть хромированы, соединяются с медным проводом, чтобы проводить электричество от стержней, проходящих над резервуарами, к самой детали.

Шаг второй

Очистная ванна — первая из многих емкостей, в которую погружается деталь. Он наполнен каустической содой и хранится при температуре 75 градусов. Маленькие круглые шарики, которые вы видите наверху резервуара, предназначены просто для того, чтобы попытаться удержать как можно больше тепла.Через несколько часов (в зависимости от количества краски и смазки на изделии) детали снимаются, ополаскиваются и протираются чистой водой.

Шаг третий

Затем старый хром удаляется в холодной каустической ванне, на этот раз электрифицированной до 12 В с обратным зарядом. Таким образом, старый хром с удивительной легкостью снимается с изделия всего за 10 минут. Старый хром и металлы не подлежат переработке. Избавление от них — серьезные расходы для любой гальванической компании, и это регулируется требованиями местного совета (в соответствии с законодательством о разрешении торговых отходов).

Шаг четвертый

Затем изделие еще раз ополаскивают в ванне с чистой водой. Этот процесс не только удаляет каустическую соду с предмета, но и предотвращает перекрестное загрязнение других ванн. В конце концов, каждый из них содержит множество химикатов, и все они должны поддерживаться на необходимом уровне. К счастью, Джордж в этом разбирается, поэтому ему не нужно полагаться на стороннего физика, который будет регулярно навещать его и контролировать уровни.

Как вы увидите позже, под хромом находится слой никеля, как старого, так и нового.Этот слой нужно удалить следующим. Думайте об этом как о снятии существующей грунтовки с автомобиля перед покраской. Если вы выложите пластину прямо поверх, вы не сможете гарантировать качество или долговечность покрытия.

Для удаления никеля изделия помещают в ванну с 98-процентной серной кислотой примерно на 30 минут. Опять же, применяется обратный заряд 12 вольт, который заставляет никель отрываться от предмета. После извлечения изделие еще раз ополаскивают.

Затем вся ржавчина удаляется, и стальной предмет помещается в ингибированную соляную кислоту на два часа.Затем обрезки снова промывают и нейтрализуют кислоту.

Вышеуказанные шаги выполняются независимо от того, сделан ли элемент из литого металла, как многие элементы отделки, или из стали, например, бампера. Если есть какие-либо повреждения на предметах, требующих ремонта, здесь процесс немного меняется.

Шаг пятый

Для бамперов и цельнометаллических изделий у Advanced есть загибатель панелей — Майк Махони из Trimworx, имеющий 30-летний опыт работы с молотком и напильником, а также все инструменты и приемы, необходимые для доведения гнутого металла до идеального состояния.Поскольку металл на этих старых бамперах такой толстый, для его обработки требуется большое мастерство, а также большое количество тепла, которое поможет смягчить металл. Конечно, когда вы изгибаете металл в одну сторону (скажем, вверх / вниз), его естественной реакцией является сжатие или растяжение в поперечном направлении, поэтому, чтобы сделать это правильно, вы должны знать, как металл будет реагировать. На выпрямление только бамперов ушло около девяти с половиной часов, но в итоге бамперы были такими же прямыми, какими они были с завода 56 лет назад. В отличие от традиционного битья панели, здесь ничего не скрывается, так как не может быть болота, линий сварных швов или дефектов, которые могла бы скрыть краска.

Литые предметы, как правило, не повреждаются, так как они не используются в зонах повышенной нагрузки. Однако иногда они могут быть сломаны, как это было в случае с одной из оконных рамок передней четверти Cadillac. Хотя сварка литых деталей обычно не рекомендуется, с правильными сварочными стержнями и опытом, это может быть достигнуто с фантастическими результатами.

То, что часто случается с литыми деталями, — это точечная коррозия. Опять же, при наличии необходимых знаний и опыта это полностью поправимо. Хотя на ремонт подобных вещей уходит несколько часов, это намного дешевле, чем поиск замены, если это вообще возможно.

Шаг шестой

После ремонта следующим шагом является этап шлифовки (полировки). Используется много разных зерен, от крупной (зернистость 60) до мелкой (зернистость 400), с большой осторожностью, чтобы получить ровную поверхность по всему изделию, независимо от того, насколько это сложно. Такие области, как задняя сторона бамперов, не подвергаются полировке, только грани, которые будут хромированы и видны после завершения.

Шаг седьмой

После того, как начальная шлифовка закончилась, она переходит на другую рабочую станцию, где полировальный состав наносится на полировальный круг, и процесс продолжается.На этом этапе используются три класса полировальной пасты (зернистость 600, 800 и 1200) для достижения зеркального блеска. В зависимости от размера рассматриваемого предмета среднее время полировки бампера 50-х годов составляет от шести до восьми часов! Бампер прикреплен к машине, а не машина к бамперу — можете ли вы представить себе, что 20-килограммовый бампер прикреплен к полировальной машине на восемь часов?

Шаг восьмой

Проводящие медные провода, которые были сняты на этапе полировки, теперь устанавливаются заново, как и непроводящие грузы, чтобы предметы не перемещались в растворе из-за перемешивания резервуара (пузырьки).

Чтобы убедиться, что все полировальные пасты удалены, изделия еще раз опускают в горячую ванну с едкой щелочью примерно на 30 минут. Если на предметах останется какой-либо состав, он не только загрязнит ванны, используемые на следующем этапе, но также вызовет визуальные дефекты хромированной отделки. Ополаскивание и тщательная очистка предшествуют последней проверке, прежде чем предметы будут перенесены в следующую ванну.

Шаг девять

Следующая ванна представляет собой двухминутное погружение в холодный раствор цианида, в котором детали подвергаются электроочистке за счет пропускания через них обратного заряда.Опять же, перед следующим этапом выполняется ополаскивание пресной водой. Предметы не должны высыхать перед переходом на следующий этап; если они это сделают, появятся пятна, часто свидетельствующие о недостаточном внимании во время процесса. К счастью, Джордж и его команда проверяют детали на каждом этапе, гарантируя, что заказчику будет предоставлена ​​только самая лучшая отделка.

Затем в течение двух минут используют холодную ванну с 10-процентной серной кислотой, чтобы дать поверхности ключ к следующему этапу травления. Это важно для обеспечения максимального прилипания щелочной меди на основе цианида, используемой в дальнейшем, к предмету.По бокам ванны прикреплены корзины с блоками из чистой меди (анодами). При растворении в растворе частицы притягиваются к положительно заряженному объекту, и вскоре все это покрывается тонким слоем меди. Медь имеет толщину менее одного микрона и действует как грунтовочный герметик для закрепления следующего слоя покрытия.

Снова ополаскивают предмет, затем опускают в 10-процентную кислотную травку на 10 секунд, после чего следует дальнейшее ополаскивание.

Шаг 10

Затем изделие помещают в ванну с синим раствором сульфата меди фосфора, которым покрывают поверхность и заполняют микроскопические дефекты.Ванну выдерживают при температуре окружающей среды, предметы находятся в ней в течение 45 минут и выходят с покрытием толщиной около 30 микрон. Опять же, медь (анод) находится в корзинах по бокам ванны и выглядит почти как медные шарикоподшипники.

После еще одного полоскания — на данный момент это восемь полосканий, если вы сбились со счета — предметы возвращаются в полировальный цех, где следующие 15 минут полировки составами с зернистостью 800 и 1200 удалят все остаточные дефекты.

Шаг 11

Опять же, медные провода и грузы снова прикрепляются после снятия для полировки из-за риска попасть в полировальные круги.Затем повторяется та же процедура замачивания, которая использовалась выше.

Вместо воды завершается ополаскивание щелочью перед тем, как предметы снова опускают в холодный цианид под напряжением 12 В на две минуты и снова ополаскивают водой.

Еще одно двухминутное погружение в кислотное травление и еще одно быстрое ополаскивание — это все, что нужно предметам, прежде чем они наконец смогут перейти к смеси цианистой меди с температурой 45 градусов, в которой они будут сидеть в течение пяти минут с пропусканием через них 12 вольт. За это время они сформируют гладкую кожу, которую снова необходимо протравить еще одним двухминутным погружением в кислотный травитель перед следующим полосканием.

Шаг 12

До сих пор используемые в процессе соединения имеют относительно низкую стоимость. Но сульфат никеля, в котором предметы сидят следующие 60 минут, значительно дороже, фактически, это самый дорогой расходный материал для всей процедуры. Через 60 минут при токе в шесть вольт на изделие будет нанесено покрытие толщиной 45 микрон. Это самая важная часть всего процесса, поскольку именно никель придает блеск готовому продукту. Часто разница между дешевым хромом и хорошим хромом заключается в том, сколько времени предметы находятся в этой ванне.Разница заметна невооруженным глазом по глубине цвета готового изделия.

Затем полоскание удаляет излишки остатков и подготавливает изделие к нанесению самого хрома, что является сравнительно дешевой и быстрой частью всей процедуры. Несмотря на оранжевый цвет, хромовая кислота придает ему голубоватый оттенок, и всего через четыре минуты пребывания в ванне с током 12 В на предмет будет закреплено трехмикронное покрытие. Опять же, шары в баке служат исключительно для изоляции.Сам резервуар проверяется дважды в день на предмет правильного уровня химикатов, яркости и состояния и перемешивается в течение дня. В конце концов, хром — это тяжелый металл, поэтому при длительном хранении он имеет тенденцию опускаться на дно.

Полная заправка всех резервуаров обойдется Джорджу примерно в 365 000 долларов, но, к счастью, они не так часто требуют полной замены.

Шаг 13

После того, как предметы вынуты из резервуара, их подвергают еще одной быстрой промывке, и из-под оранжевой жидкости появляется хромированный вид, который мы все знаем и любим.В общей сложности после 25 шагов и примерно семи часов продукт почти готов к передаче клиенту, но не раньше, чем специальный сотрудник по контролю качества внимательно его изучит, чтобы убедиться, что он идеален, и он отполировал вручную. Затем элементы проверяются по листу работы, упаковываются и готовы к сбору.

Время, затрачиваемое на процесс, зависит от размера, формы и сложности объекта, равно как и от величины напряжения, используемого на различных этапах.Будь то бампер 1950-х годов или английская булавка, он все равно должен пройти через все процессы гальваники, коротких путей нет.

Единственный способ узнать, сколько времени требуется для каждого элемента, — это многолетний опыт и практика. Сам Джордж в игре уже 36 лет, и некоторые из его сотрудников работают с ним почти столько же, что делает их, возможно, частью самой знающей команды.

При таком большом количестве различных процессов и столь большом внимании к деталям вы можете только представить реакцию, когда клиенты приходят, думая, что они могут подождать, пока их детали будут хромированы (по словам Аниты, менеджера APC, это повседневное явление).На самом деле процесс такой же, если не более сложный, чем покраска автомобиля. И точно так же вы получаете то, за что платите. Низкозатратная работа, скорее всего, указывает на то, что на этом пути упускаются какие-то шаги или они спешат, чтобы сократить расходы.

Шаг 14 (ремонт нержавейки)

Поскольку ремонт отделки из нержавеющей стали часто приравнивается к «хромированию», когда автомобили строятся или восстанавливаются, мы подумали, что здесь стоит упомянуть и о процессе, который здесь задействован.Как и ремонт стальных бамперов, устранение вмятин и потертостей на обшивке занимает много времени и требует большого мастерства. Каждая отдельная вмятина выдавливается, и металл медленно возвращается в форму. Прекрасный пример того, чего можно достичь, — это обрезка этих колесных лопаток.

Хотя возможно почти все, для некоторых обрезков финансово невозможно отремонтировать их, если они серьезно повреждены — хотя, если детали редкие и незаменимые, в руках специалиста это можно сделать.На выпрямление и ремонт всей отделки из нержавеющей стали на Кадиллаке 1956 года потребовалось около восьми часов; к счастью, большая его часть была в хорошем состоянии.

После ремонта изделия полируются с использованием тех же методов, что и в процессе хромирования, с использованием более тонких составов в конце процесса. В результате получается почти зеркальная отделка, которая не уступает (если не лучше) новой.

Очистка и обработка гальванических ванн и отходов гальваники Патенты и заявки на патенты (класс 204 / DIG13)

Номер патента: 5211853

Abstract: Процесс осаждения и удаления соединений хрома, в которых хром находится в шестивалентном состоянии, из водных жидкостей, в частности, растворов щелочноземельных металлов или хлоратов щелочных металлов, содержащих ионы хлорида, хлората и бихромата, полученные при электролизе рассола. .В этом процессе гидроксиламин, сульфат гидроксиламина, формиат гидроксиламина или гидрохлорид гидроксиламина используются в качестве восстанавливающего агента для реакции и совместного осаждения при нейтральном или кислом pH с ионами шестивалентного хрома, присутствующими в водной жидкости, причем реакция и осаждение обычно имеют место. при pH от около 4,0 до около 6,5 и температуре около 50 ° С. До примерно 100 ° С. C. Осажденные оксиды и гидроксиды двухвалентного и трехвалентного хрома могут быть удалены, например, фильтрацией.

Тип: Грант

Зарегистрирован: 31 июля 1992 г.

Дата патента: 18 мая 1993 г.

Цессионарий: Huron Tech Corp.

Изобретателей: Джон Р. Джексон, Чарльз Л. Питцер

Хромирование: что это такое и как работает

Отправлено 20 марта 2020 г., 17:15

Все мы слышали о хромированных предметах.Обычно это означает, что эти объекты не сделаны полностью из твердого хрома, а вместо этого покрыты слоем хрома с помощью процесса, известного как хромирование. Хромирование — это процесс нанесения хрома на другой металлический предмет. Хром — это химический элемент (Cr) с атомным номером 24 и добавка к стали.

Хромирование или хромирование помогает минимизировать износ, а также продлить срок службы металлических или инженерных деталей. Добавляя слой хрома к другому объекту, он может улучшить устойчивость объекта к коррозии, уменьшить трение, предотвратить истирание и, в некоторых случаях, улучшить его внешний вид.

Что такое хромирование?

Хромирование осуществляется посредством процесса гальваники , метода, который уменьшает растворенные катионы металлов в солевой ванне с электролитом, чтобы обеспечить образование бесшовного металлического покрытия на желаемом объекте. Грязь или грязь сначала удаляются с желаемого объекта, и часто нижележащий металл предварительно обрабатывают перед помещением в ванну для хромирования.

В зависимости от типа металла, на который наносится покрытие, процесс требует различных предварительных обработок для травления металла для определенных типов металлов с целью придания шероховатости поверхностям и подготовки металла к хромированию.

Затем электрический ток пропускается через гальваническую ванну в течение определенного времени. Металлические предметы можно покрывать медленным или быстрым темпом в зависимости от силы тока. Требуемое количество времени зависит от толщины необходимого хромового покрытия и применяемого тока.

Процесс хромирования

Хромирование осуществляется двумя основными способами: шестивалентным хромированием и трехвалентным хромированием.

Шестивалентное хромирование — это традиционная форма хромирования, которая в основном используется в функциональных целях.

Трехвалентное хромирование — это экологически безопасное решение для традиционного варианта хромирования, в котором сульфат хрома или хлорид хрома используются в качестве ключевых ингредиентов для замены триоксида хрома.

Виды хромирования

Хромирование дает множество преимуществ. Он не только придает объектам новый вид и эстетичный вид, но также очень полезен при реставрационных работах и ​​сохранении дорогостоящих инженерных деталей. Существует два типа хромирования: твердое хромирование и декоративное хромирование , и тип используемого хромирования сильно зависит от того, для чего оно необходимо.

Твердое хромирование

Твердое хромирование, также известное как промышленное или инженерное хромирование, представляет собой тип хромирования, которое обеспечивает очень тяжелое покрытие хромом на технических деталях, которые обычно изготавливаются из стали. Это помогает продлить срок службы деталей и может обеспечить высокую устойчивость к коррозии и износу дорогих металлических предметов. Он также используется для предотвращения заедания деталей и увеличения срока службы.

Примеры деталей, требующих твердой хромированной отделки, включают штоки гидроцилиндров, пресс-формы, поршневые кольца и многое другое.Твердое хромирование покрывает слои хрома толщиной до 0,025 дюйма, и хотя оно все еще сохраняет свой блестящий вид, оно не используется в эстетических или декоративных целях.

Эри Hard Chrome может помочь

Хромирование — это непростой процесс погружения предметов в ванну с хромом. Процесс требует тщательного контроля температуры и веществ при медленном покрытии объектов слоями хрома. Этот утомительный процесс, в котором используются высокотоксичные химические вещества, и его всегда должен выполнять профессионал.Позвольте Erie Hard Chrome снять с ваших плеч тяжелую работу. Позвоните сегодня, чтобы узнать больше о том, что мы предлагаем, или запросить бесплатное ценовое предложение.

Запросить цену

Хромирование из сульфатно-оксалатных ванн Cr (III). Структура, состав и коррозионное поведение1

  • 1.

    Данилов Ф.И., Попов Е.Р., Бурыкина В.С., Проценко В.С. Электрохимия , 1997, т. 33, нет. 5, стр. 543.

    Google Scholar

  • 2.

    Данилов, Ф. и Проценко В.С., Электрохимия , 1998, т. 34, нет. 6, стр. 641.

    Google Scholar

  • 3.

    Джоши А. и Кулкарни С.К., J. Mater. Sci. , 1990, т. 25, нет. 2Б, стр. 1357.

    Google Scholar

  • 4.

    Хошино С., Лайтинен Х.А., Хофлунд Г.Б., J. Electrochem. Soc. , 1986, т. 133, нет. 4, стр. 681.

    Google Scholar

  • 5.

    Цай Р.Ю. and Wu, S.T., J. Electrochem. Soc. , 1990, т. 137, нет. 2, стр. 637; нет. 10, стр. 3057.

    Google Scholar

  • 6.

    Потапов И.И. и Кудрявцев Н.Т., Итоги науки, Электрохим. , 1966, т. 1, стр. 109.

    Google Scholar

  • 7.

    Бурдыкина Р.И., Фаличева А.И., Электрохимия , 1988, т. 24, вып. 12, стр. 1682.

    Google Scholar

  • 8.

    Фаличева А.И. и Бурдыкина Р.И., Гальванотех. Обраб. Поверхн ., 1997, т. 5, вып. 1, стр. 14.

    Google Scholar

  • 9.

    Elinek, T.B., Galvanotechnik , 1996, Bd. 87, нет. 1, стр. 42.

    Google Scholar

  • 10.

    Elinek, T.B., Galvanotechnik , 1997, Bd.88, нет. 1, стр. 44

    Google Scholar

  • 11.

    Данилов Ф.И., Величенко А.Б., Лобода С.М., Азорина С.М., Электрохимия , 1988, т. 24, вып. 4, стр. 442.

    Google Scholar

  • 12.

    Азорко О.Е., Кузнецов В.В., Шахамайер С.Р., и др. , Гал ‘ванотех. Ообраб. Поверхн., 1997, т. 5, вып. 4, стр. 25.

    Google Scholar

  • 13.

    Кудрявцев В.Н., Винокуров Е.Г., Кузнецов В.В., Гал. Ванотех. Обраб. Поверхность, 1998, т. 6, вып. 1, стр. 24.

    Google Scholar

  • 14.

    Коттон Ф., Уилкинсон Дж., Advanced Inorganic Chemistry: A Complete Text , New York: Wiley, 1966. Переведено под названием Современная неорганическая химия , Москва: Мир, 1969, т. . 1, стр. 212.

    Google Scholar

  • 15.

    Едигарян, А.А. и Полукаров Ю.М., Защита. Встретились. , 1996, т. 32, нет. 5, стр. 504.

    Google Scholar

  • 16.

    Едигарян, А.А. и Полукаров Ю.М., Защита. Встретились. , 1998, т. 34, нет. 2, стр. 117.

    Google Scholar

  • 17.

    Едигарян, А.А. и Полукаров Ю.М., Защита. Встретились. , 1999, т. 35, нет. 1, стр. 5.

    Google Scholar

  • 18.

    Едигарян, А.А. и Полукаров Ю.М., Защита. Встретились. , 1998, т. 34, нет. 6, стр. 609.

    Google Scholar

  • 19.

    Чан Гуэ Минь, Сафонов В.А., Защита. Встретились. , 1993, т. 29, нет. 3, стр. 324.

    Google Scholar

  • 20.

    Сафонов В.А., Выходцева Л.Н., Едигарян А.А., и др. , Электрохимия , 2001, т. 37, нет.2, стр. 148.

    Google Scholar

  • 21.

    Колотыркин Я.М., Флорианович Г.М., Горячкин В.А., J. Электроанал. Chem. , 1976, т. 69, нет. 2, стр. 407.

    Google Scholar

  • 22.

    Колотыркин Я.М. и Княжева В.М., Итоги науки и техники, сер. Корроз. Защ. Корроз. , 1974, т. 3, стр. 5.

    Google Scholar

  • 23.

    Княжева В. и Колотыркин Я.М., Докл. Акад. АН СССР , 1957, т. 114, стр. 1265.

    Google Scholar

  • 24.

    Лубнин Е.Н., Едигарян А.А., Полукаров Ю.М., Защита. Встретились. , 2000, т. 36, нет. 4, стр. 339.

    Google Scholar

  • 25.

    Лубнин Е.Н., Едигарян А.А., Полукаров Ю.М., Защита. Встретились. , 2000, т.36, нет. 1, стр. 34.

    Google Scholar

  • 26.

    Сафонов В.А., Выходцева Л.Н., Едигарян А.А., и др. , Электрохимия , 2000, т. 37, нет. 2, стр. 148.

    Google Scholar

  • 27.

    Колотыркин Я.М., Металлы и коррозия . М .: Металлургия, 1985.

    . Google Scholar

  • 28.

    Томашов Н.Д., Чернова Г.П., Теория коррозии и коррозионностойкие конструкционные сплавы . М .: Металлургия, 1993.

    Google Scholar

  • 29.

    Цирлина Г.А., Петрий О.А., Кандакова Н.С., Защита. Встретились. , 1986, т. 22, нет. 5, стр. 933.

    Google Scholar

  • 30.

    Котенев В.А., Едигарян А.А., Молодкина Е.Б., Полукаров Ю.М., Защита. Встретились. , 2000, т. 36, нет. 3, стр. 344.

    Google Scholar

  • 31.

    Едигарян А.А., Ляхов Б.Ф., Полукаров Ю.М., и др. , Защ. Встретились. , 1999, т. 35, нет. 2, 136.

    Google Scholar

  • Какой вариант металлической отделки подходит вам лучше всего?

    Какой вариант металлической отделки лучше всего подходит для вас?

    Что такое металлическая отделка?

    Обработка металла — это процесс изменения поверхности объекта с целью улучшения его внешнего вида и / или долговечности.Существует множество видов отделки металлом. Гальваника, химическое покрытие, анодирование, HVOF, осаждение из паровой фазы, азотирование и многое другое — все это процессы, используемые для улучшения характеристик поверхности больших или малых объектов. Области применения варьируются от промышленного, коммерческого, военного до жилого. В U.S. Chrome мы фокусируемся на производстве тонкого поверхностного покрытия одного металла на другом путем электроосаждения или автокаталитической реакции. Этот объект может быть сам по себе из металла любого типа, например из стали, алюминия, титана, или может быть неметаллическим.

    Почему металлообработка?

    Есть много причин использовать металлическую отделку. На ум приходят повышение прочности и долговечности объекта, улучшение износостойкости и / или коррозионной стойкости, снижение сил скольжения (трения), улучшенные антиадгезионные свойства, изменение оптических свойств и изменение внешнего вида.

    Как это сделано?

    Для выполнения отделки металла используется множество процессов и технологий. Двумя наиболее фундаментальными методами являются гальваническое покрытие (электроосаждение) и химическое (автокаталитическое) покрытие.Ниже приводится разбивка каждого из этих типов слой за слоем.

    Гальваника

    При гальванике покрываемый объект помещается в жидкую ванну (также называемую электролитом), которая содержит ионы выбранного металла. Когда эта ванна наэлектризована, ионы металла связываются с объектом, создавая идеально приклеиваемое покрытие. Толщиной отложения можно управлять, изменяя применяемую силу тока и продолжительность пребывания объекта в ванне.Покрытие наносится на участки поверхности объекта (отрицательно заряженный катод), которые непосредственно подвергаются воздействию положительно заряженного инертного анода. Этот метод позволяет создавать большие отложения для ремонтных и аварийно-спасательных работ. Типичные металлы — хром, кобальт и никель.

    Электролитическое нанесение покрытия

    Подобно гальванике, этот процесс также включает жидкую ванну с ионами металлов, но перенос металла не требует электричества. Ионы металлов и компоненты ванны реагируют на каталитической поверхности (объекте), вызывая осаждение металла.Это называется автокаталитической реакцией. Этот метод нанесения покрытия имеет гораздо более низкую скорость осаждения, чем гальваника, и типичны только тонкие покрытия толщиной до 50 микрометров. Не используется в качестве наплавочного покрытия. Типичными металлами с таким покрытием являются никель и медь.

    Хром гальваника

    Существует множество типов хромирования, которые подходят для конечных продуктов по назначению. Две основные подкатегории — это декоративный и твердый хром.

    Хромирование декоративное

    Декоративный хром имеет блестящий вид и создан для эстетики. Хром обычно наносится на блестящее никелевое или медное покрытие с очень тонким диапазоном толщины всего от 0,05 до 0,5 микрометра. Приятный для глаз декоративный хром обеспечивает хорошую коррозионную стойкость и долговечность, подходит для использования в автомобилях, ручных инструментах и ​​т. Д. Декоративный хром не предлагается US Chrome Corporation.

    Твердое хромирование

    Твердое хромовое покрытие, обычно называемое промышленным хромом или техническим хромом, используется для уменьшения трения, повышения долговечности и износостойкости, повышения коррозионной стойкости и улучшения антиадгезионных свойств.Стандартная толщина для применений, не связанных с утилизацией, может составлять от 20 до 40 микрометров и до 100 микрометров для обеспечения максимальной износостойкости. Хром представляет собой нарост, и его можно наносить гораздо большей толщины. Он часто используется для восстановления изношенных или неправильно обработанных деталей до их первоначальных размеров и может рассматриваться как экологически безопасная технология. С увеличением толщины покрытия усиливаются дефекты поверхности и неравномерная скорость наплавки, на которые влияет геометрия детали. Более толстые отложения требуют дополнительных операций на поверхности, таких как шлифовка или притирка, чтобы вернуть детали в соответствие с допусками.

    Какой металл должен быть моей основой?

    Как и в случае с покрытием, различные типы металлов имеют разные атрибуты и диапазоны свойств, что делает каждый из них наиболее подходящим для предполагаемого использования. Есть два основных типа неблагородных металлов; черные и цветные.

    Черные металлы, такие как легированная сталь, углеродистая сталь (конструкционная сталь) и чугун, широко используются из-за их прочности на разрыв и долговечности. Высокое содержание углерода в черных металлах делает их уязвимыми для ржавчины при воздействии влаги.

    Цветные металлы включают алюминий, медь и медные сплавы, никель и никелевые сплавы, цинк и титан, а также драгоценные металлы. Их главное преимущество перед черными металлами — податливость. Они также не содержат железа, что придает им более высокую устойчивость к ржавчине и коррозии.

    Алюминий лучше всего подходит для легких нужд, таких как аэрокосмическая промышленность, а титан обеспечивает легкую прочность и способность выдерживать экстремальные температуры. отличная термостойкость.

    Гальваническое и химическое покрытие может применяться к большинству черных и цветных металлов, включая; алюминий, большинство нержавеющих сталей, инконель и титан.Независимо от того, какой тип основного металла выбран, требования к металлической отделке объекта во многом будут зависеть от отрасли, области применения и предполагаемого использования. Металлообработка сегодня используется в большинстве отраслей, в том числе; сельское хозяйство, аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, производство энергии, пищевая промышленность, станки и штампы, морские, медицинские, военные, горнодобывающие, нефтегазовые и многие другие.

    Алюминий

    Легкий алюминий популярен для изготовления медицинских, аэрокосмических компонентов и компонентов двигателей, но низкие характеристики поверхностного износа и склонность к истиранию также означают, что для его правильной работы требуется покрытие.Кроме того, алюминий быстро окисляется, что затрудняет нанесение покрытия традиционными методами гальваники.

    Запатентованные процессы

    U.S. Chrome удаляют оксидную пленку и добавляют промежуточный подготовительный слой к поверхности, позволяя металлическому покрытию склеиваться и обеспечивать равномерное и прочное покрытие, увеличивая срок службы компонентов.

    Титан

    Подобно алюминию, у титана всегда присутствует прочная оксидная пленка, затрудняющая гальваническое покрытие.Титан также является металлом, который легко истирается, что приводит к плохой износостойкости поверхности, что делает его хорошим кандидатом для обработки металлов.

    U.S. Chrome Метод удаления окисленного слоя и нанесение хрома непосредственно на титан, уменьшая любые проблемы с адгезией из-за множественных отложений. Покрытие титана хромом значительно улучшает износостойкость объектов, что делает этот металл идеальным выбором для промышленных, аэрокосмических и нефтегазовых компонентов.

    Какой процесс нанесения металлического покрытия мне подходит?

    Жесткое хромирование

    Идеально подходит для OEM-компонентов и запасных частей, которые многократно шлифуют, трутся или касаются друг друга щеткой, гальваническое покрытие твердым хромом обеспечивает дополнительную защиту от скольжения, износа, коррозии и тепла.Металлический хром обеспечивает чрезвычайно твердую поверхность от 67 до 70 HRC, которая в большинстве случаев превышает твердость основного металла, что значительно увеличивает долговечность деталей. Неизменно самый популярный процесс в таких отраслях, как сельское хозяйство, авиакосмическая промышленность, производство станков и штампов, перемещение и управление, энергетика и др. Эта классическая отделка также является одной из самых жестких, экономичных и надежных. Типичная толщина составляет от 0,001 дюйма до 0,010 дюйма.

    Флэш-хромирование

    Очень тонкий слой хрома наносится на предметы, требующие лишь незначительной защиты от износа и коррозии.Хромирование методом мгновенного хромирования снижает коэффициент трения, улучшает антиадгезионные свойства и обеспечивает умеренную износостойкость, сохраняя при этом жесткие допуски в приложениях, где процессы последующей обработки, такие как шлифование, нецелесообразны. Типичная толщина от 0,0002 до 0,001 дюйма

    Тонкий плотный хром

    Идеально, когда вам нужен самый тонкий, самый точный и самый плотный слой без трещин, который может предложить хром. Этот материал продлевает срок службы и обеспечивает улучшенную защиту от коррозии.Тонкий плотный хром идеально подходит для компонентов аэрокосмической и медицинской промышленности и исключает такие операции со стойкой, как шлифовка. Типичная толщина от 0,00005 до 0,00015 дюймов

    Хром без трещин

    Немного мягче и тоньше, чем стандартный твердый хром, наш хром без трещин обеспечивает защиту от коррозионных элементов и большую износостойкость. Он очень популярен при производстве промышленной гидравлики, стволов винтовок и других деталей, подверженных регулярному износу или воздействию агрессивных газов.Типичная толщина от 0,0001 до 0,0005 дюймов

    Никель, нанесенный химическим способом

    В то время как большинство металлических покрытий включает в себя приложение постоянного электрического тока к объекту, при нанесении покрытия методом химического никелирования (EN) объект реагирует на химический состав гальванической ванны, создавая однородный и гладкий слой с очень небольшой пористостью. Равномерное напыление делает его идеальным выбором для сложных геометрических форм, не находящихся вне прямой видимости, и часто исключает шлифовку после нанесения покрытия. EN применяется для улучшения коррозионной и износостойкости объекта.Металлический никель, полученный методом химического восстановления, является более мягким металлом, чем хром, и может варьироваться от 40 до 60 HRC в зависимости от содержания фосфора. Часто слой твердого хрома наносится поверх слоя никеля, что увеличивает способность предметов противостоять коррозии и износу.

    Этому универсальному и надежному покрытию доверяют для пластиковых и стеклянных форм, подшипников, сложных зубчатых передач, медицинских деталей, деталей из нефти и газа и компонентов самолетов. Слой никеля можно сделать более твердым с помощью термообработки стойки, однако это снижает эффективность покрытия по сопротивлению коррозии.Типичная толщина от 0,0002 до 0,002 дюйма

    Альтернативные и зеленые покрытия

    NiCom

    Композитное покрытие, в котором никель смешивается с твердыми частицами, NiCom защищает от коррозии и износа все металлы, включая алюминий и титан. Он также имеет добавленную стоимость, обеспечивая хорошее удержание масла, что хорошо подходит для двигателей внутреннего сгорания всех типов, включая дроны, снегоходы, мотоциклы, морские, автомобильные, высокопроизводительные гоночные или любые другие цилиндро-поршневые механизмы, где сопротивление скольжению и износу смазывающая способность важна.
    2 ссылки, чтобы узнать больше — О NiCom и www.usNiCom.com

    TriCom

    Другое композитное покрытие, TriCom, является проверенной альтернативой для процессов химического восстановления никеля, никель-хрома, электролитического никеля и твердого хрома. Семейство экологически чистых композитных покрытий TriCom доступно в различных составах, обеспечивающих низкие фрикционные свойства, износостойкость и превосходную коррозионную стойкость. Покрытие наносится с использованием процесса электроосаждения, такого как хром, но с гораздо большей эффективностью.В результате получается полностью плотное барьерное покрытие, которое можно подвергать термообработке для повышения твердости и износостойкости. Затвердевшие частицы также могут быть включены в матрицу покрытия для дальнейшего улучшения свойств износостойкости покрытия. Твердость покрытия может составлять от 52 до 64 HRC.

    Идеально подходящие как для производителей оригинального оборудования, так и для аварийно-спасательных работ, эти универсальные покрытия успешно применяются в таких областях, как корпуса приводов аэрокосмической техники, сельскохозяйственные сажалки, поршневые уплотнения для ядерных установок, демпферы ротора вертолетов, компоненты подвески грузовиков, компоненты роторных двигателей, корпуса для разведки нефти и газа, военная промышленность.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *