Чи можна здійснити хромування в домашніх умовах? Відповідь на це питання досить неоднозначний, так як даний процес пов'язаний з багатьма труднощами, вирішити які можна тільки володіючи знаннями в галузі хімії і технології хромування.
Що таке хромування Для того щоб правильно і безпечно призвести процес хромування своїми руками, слід врахувати всі особливості хімічних і фізичних перетворень, які проходять в гальванічній ванні. Більшість реактивів, задіяних у хромуванні, відносяться до особливо небезпечних для здоров'я речовин, так що перш ніж почати експериментувати з хромовими покриттями, уважно вивчіть теоретичну сторону процесу. Далі постараємося детально розглянути хімічну складову питання, заходи безпеки і те, як зробити гальванічну ванну і електроліт.
Хромування - це фізико-хімічний процес, під час протікання якого на поверхні оброблюваного виробу або деталі осідає тонкий шар металевого хрому. Цей метал додає поверхні блискучий вигляд, завдяки чому хромоване виріб знаходить дуже гарний вигляд. Гальваніка відкриває широкі можливості для підвищення декоративних, фізичних і хімічних властивостей матеріалів. Хром вкрай стійкий до дії агресивного середовища, він не тьмяніє і не темніє під дією води і повітря, завдяки чому знайшов широке застосування в оформленні деталей кузовів машин і деталей механізмів, що працюють у важких умовах.
Товщина хромового покриття дуже невелика: від 0.075 до 0.25 мм. На відміну від нікелю, хром в більшості випадків не накладають безпосередньо на метал. Для цього використовують тонкий шар підкладки, нанесеною гальванічним шляхом. Такий подслой складається з міді або нікелю і вимагає застосування додаткових технологічних операцій, ускладнюючи і без того непростий процес хромування. Ще одна складність, яка може зупинити домашнього умільця на шляху виконання поставленого завдання, покупка хімічних реактивів. Основний компонент хромування - оксид хрому (CrO3), інша назва - хромовий ангідрид.
Неприємна особливість його використання полягає в тому, що шестивалентний оксид хрому - сильна отрута, смертельна доза якого для людини становить близько 6 м Дане хімічна сполука має обмежений оборот, строго контрольований державою. Відходи, що виникають після закінчення хромування, повинні утилізуватися згідно з особливим порядком, а не просто виливатися в каналізацію, або того гірше - в грунт. Хромовий ангідрид є канцерогеном, при попаданні його розчину на шкіру виникають дуже сильні роздратування, аж до екзем і дерматитів, які можуть перерости в рак шкіри.
При з'єднанні окису хрому з органічними речовинами (маслом, бензином, і т.п.) відбуваються загоряння і вибухи. Ця речовина вкрай небезпечно для здоров'я і життя, так що перед початком робіт слід зважити всі «за» і «проти», оцінивши доцільність такого рішення.
Устаткування для хромування Перше, що потрібно для хромування, окрема від житлових приміщень, добре провітрюваних територія. Не варто починати експериментувати вдома на кухні, у ванній або в інших місцях, не призначених для роботи хімічного обладнання. Кращим вибором буде великий гараж або майстерня, яку перед цим варто звільнити від ємностей з бензином, маслом, фарбою і розчинниками. Також непогано було б обладнати систему примусової вентиляції. Обов'язково обзаведіться вогнегасником і продумайте варіант аварійного пожежного виходу.
Устаткування для хромування включає: • гальванічна ванна з пластика; • випрямляч з параметрами 12В / 50А; • нагрівач, стійкий до дії кислоти; • термометр.
Крім гальванічної ванни вам знадобляться кілька додаткових ємностей такого ж розміру для промивання оброблюваної деталі. Для економії часу і коштів необхідно буде організувати окрему гальванічну ванну для омеднения або нікелювання, оскільки постійно міняти реактиви в одній ємності довго і недоцільно. Випрямляч повинен бути досить великої потужності, особливо якщо ви хочете хромувати своїми руками деталі середніх і великих розмірів. Виходите в розрахунках з того, що для створення блискучої поверхні необхідна щільність струму порядку 15-25 А / дм2, так що звичайний випрямляч здатний забезпечити нормальне проведення процесу максимум для накладок дверних ручок автомобіля або невеликих деталей внутрішньої обробки (ручка коробки передач, ободок корпусу магнітоли , і т.п). Великі деталі - диски або бампер, покрити хромом своїми руками швидше за все не вдасться, або обійдеться в суму, порівнянну з покупкою нових запчастин.
Що стосується нагрівача, то в деяких джерелах рекомендується використовувати звичайний ТЕН. Хотілося б строго застерегти щодо даного рішення, оскільки для хромування потрібно устаткування, стійке до дії кислот, ТЕН не є таким пристроєм, і його використання спричинить за собою, в кращому випадку, поломку електролітичної ванни. Термометр може використовуватися самий звичайний, з поділками від 0 до 100 ° С. Температура, при якій процес протікає рівномірно, становить 47-52 ° С, головним завданням буде встановити і підтримувати стабільними ці параметри протягом усього часу реакції.
Реактиви для електроліту Процес хромування здійснюється гальванічним шляхом. Для його проведення необхідна наявність катода, анода (оброблювана деталь) і електроліту, в середовищі якого і будуть відбуватися хімічні реакції. Зібрати апарат для хромування досить просто, особливо якщо до цього ви вже мали досвід створення мідних або нікелевих покриттів: технологія схожа, відрізняються тільки параметри середовища, склад електроліту і матеріал катода. В якості катода використовується лист свинцю або його сплаву з оловом. Найкраще, щоб свинцева пластина розмірами була трохи більше оброблюваної деталі. Катод під'єднують до позитивного електрода випрямляча. Анод підключають до матеріалу, який слід хромувати. Він повинен бути «підвішений» в середовищі електроліту таким чином, щоб не зачіпати стінок, дна і ні в якому разі не торкатися катода.
Створення електроліту припускає наявність наступних компонентів: • хромовий ангідрид, з розрахунку 250 г / л електроліту; • сірчана кислота - 2-2.5 г / л; • дистильована або чиста, без домішок заліза вода.
Перед тим, як зробити електроліт, розігрійте воду до температури 60-80 ° С, після чого розчиніть в ній хромовий ангідрид. Трохи охолодіть суміш і тонкою цівкою додайте необхідну кількість чистої сірчаної кислоти. Кислота повинна бути не технічною, а чистою і концентрованою. Гальванічне покриття дуже чутливо до складу електроліту, тому на підприємствах, що займаються хромуванням, існують цілі лабораторії, які проводять постійний контроль над стабільністю стану реактивів. При хромування своїми руками доведеться обійтися без допомоги хіміків і технологів, але якщо оброблюваних деталей небагато, то склад електроліту повинен змінитися некритично.
Підготовка поверхні і як протікає металізація хромом Самостійна металізація хромом неможлива призвести без правильної підготовки поверхні виробу. Для початку потрібно створити мідну або нікелеву підкладку, так як хром не ляже на поверхню сталі, алюмінію або іншого металу. Обміднення або нікелювання виробляються в гальванічній ванні, катодом при цьому виступає відповідно металева мідь або нікель, електролітом - розчин сірчаної кислоти і мідного купоросу або солей нікелю. Після завершення підготовки виріб ретельно шліфують і полірують, намагаючись не пошкодити при цьому тонкий шар підкладки, знежирюють і сушать.
Самостійне хромування повинно проходити при стабільних параметрах напруги, температури і складу електроліту. Будь-яке відхилення може призвести до дефектів покриття. Наприклад, перевищення концентрації сили струму на одиницю площі призводить до того, що на гострих кутах виробів утворюються нарости і дендрити металевого хрому. Порушення температурного режиму, як і коливання концентрації реактивів, викликають потемніння, матовість або плямистість покриття. Після того як проведено хромування деталей в домашніх умовах, хромируемое поверхня покрита достатнім шаром металу, напруга відключають, від'єднують виріб і поміщають його у ванну з дистильованою водою. Процес краще повторити кілька разів, щоразу змінюючи воду.
Перед тим, як приступити до хромуванню своїми руками, слід ретельно оцінити майбутню вартість робіт і зробити висновок про їх доцільності. Якщо у вас немає в наявності місця для проведення таких експериментів: наприклад, свого гаража або майстерні, то починати не варто, інакше можете сильно нашкодити оточуючим. Перед тим, як зробити пристрій для хромування, подумайте і сплануйте майбутню утилізацію відходів. Ні в якому разі не можна зливати відпрацьований електроліт в каналізацію або грунт!
При попаданні в грунтові води, а потім у колодязі, оксид хрому викликає отруєння і розвиток онкологічних захворювань, тому настійно рекомендується не розпочинати роботи, що не визначившись до цього з усіма тонкощами процесу.
