Схемы отопления частного дома

Вариантов отопительных систем частного дома может быть бесконечное множество. В каждом проекте конторы добавляют что-то от себя. Если отопление делается самостоятельно жильцами, то могут быть совсем необычные схемы.
Но существуют классические, проверенные образцы отопительных систем, которые рекомендуют независимые эксперты. Схемы предусматривают экономию и вместе с тем обеспечение долговременной и качественной работы отопления. Далее приведена подборка различных схем отопления с рассмотрением нюансов работы и конкретных преимуществ, которые может получить создатель в том или ином случае.

Что применяется в большинстве случаев

Прежде всего хозяев интересует общая схема разводки по дому. Здесь в основном применяются 4 варианта.

Тупиковая схема.
Попутка (петля Тихельмана).
Коллекторная разводка.
Ленинградка – делалась массово ранее, эксплуатируется до сих пор.

Особняком стоит самотечное отопление, создаваемое самостоятельно с самыми разнообразными комбинациями труб, — лишь бы вода двигалась под собственным весом.

Как подразделяется общая схема

Но нужно учесть, что общая схема включает в себя ряд особенных участков, которые могут быть заменены другими без особого влияния на другие участки отопления. Выделяют следующее.

Обвязка котла.
Обвязка радиаторов.
Подключение радиаторов.
Схема теплого пола.
Разводка отопления по дому.
Подключение и управление ГВС.
Выравнивание давления гидрострелкой или кольцами.
Обвязка буферной емкости.

Пригодится ли сложная схема или нужно упрощать

Принцип, которому должен следовать хозяин дома, при создании отопления – все упрощать и удешевлять, но конечно, не в ущерб качеству. В наших реалиях наемные монтажники стремятся все удорожить и усложнить, это их прямой заработок.

Наиболее принципиальным вопросом при монтаже отопления в частном доме остается необходимость создания внутри общей схемы отдельных обособленных контуров с насосами. Монтажники рады будут запитать отдельным насосом хоть каждый радиатор. И все это свести на гидрострелку, так как она станет необходимой.

Как решается вопрос по упрощению схемы отопления, нужна ли гидрострелка, или другое усложнение?

Когда применяют сложные схемы и гидрострелку

Если система обычная, имеются три контура, — радиаторы, теплые полы и бойлер косвенного нагрева, то, как правило, выравнивать давление между чем либо не нужно, в гидрострелке нет необходимости, система монтируется как простейшие соединнея.
Но если появляется еще контур с отдельным насосом, который периодически включается (например обогрев собачьей конуры), то его действие может нарушить работу других контуров. Давление между контурами выравнивается путем внедрения в схему гидрострелки или применения схемы первичных-вторичных колец.
Также гидрострелка ставится, если одновременно работают два и более котла.

Попутка или петля Тихельмана

Универсальная система отопления по площади. Очень стабильная, дающая одинаковую температуру всем радиаторам. Но требует одинакового большого диаметра труб в кольце, и также примерно одинакового гидравлического сопротивления всех ответвлений радиатора, иначе возникают не устранимые холодные зоны. Из-за большого диаметра дороже. Вторым препятствием к применению является необходимость замыкания кольца по дому, что сложно сделать при навеске труб на стенах – нужно обходить дверь снизу или сверху. При подпольном расположении труб – нет проблем.

Коллекторная схема

Применяется реже, так как требует расположение коллектора в центре, чтобы лучи были примерно одинаковыми, что не всегда выполнимо. Вторая сложность — совмещение с теплым водяным полом, так как иногда трудно проложить трубы вдоль стены от центрального коллектора.
Но система стабильна после тонкой настройки регулировочными клапанами на центральном коллекторе.

Тупики

Наиболее любимой схемой монтажников остается тупиковая, при которой экономится все. Но не рекомендуется включать в одном тупике больше 5 радиаторов, чтобы не углублять балансировку. Применяется везде.

Ленинградка

Одна труба должна снабдить все радиаторы энергией так, чтобы их температуры значительно не отличались. Это осуществимо при маленьких схемах до 4 радиаторов. В обычных же условиях однотрубки страдают сложностью настройки, большим перерасходом энергии на усиленную циркуляцию, дороговизной из-за большого диаметра труб. Схема применялась ранее широко со стальными трубами большого диаметра. Сейчас уступает современны схемам во всем, выгодна лишь на производствах в больших цехах.

Самотечное отопление

Известно, что жидкость будет циркулировать по системе, если точка нагрева будет ниже чем точка остывания. Теплообменник котла должен быть ниже чем средняя линия радиаторов – установлен в приямке. Если это не соблюдается, то делают высокий объемистый трубопровод верхней разводки, который отдает много энергии, при этом точка остывания смещается вверх. А конфигурация трубопровода может быт самой разнообразной. Условие создания – наибольший диаметр труб, обычно от 40 мм и радиаторы и котел с небольшим сопротивлением. Система значительно дороже в создании, к тому же не комфортна, ничего нельзя подключить с насосом, — пол, ГВС, вынесенный этаж….

Обвязка и подключение радиаторов

Подключать радиаторы нужно так, чтобы жидкость двигалась через них по диагонали, тогда теплоотдача наибольшая. Допустимо и возвратноточное подключение при длине радиаторов до 1 метра.

Обвязка же должна включать как минимум два отключающих крана и воздухоспускной клапан. В схемах, где нужна балансировка, вместо крана вводится балансировочный клапан, а в системах с автоматизированным котлом возможна и установка термоголовки с клапаном вместо второго крана, что дает возможность оперативно управлять температурой в каждой комнате.

Обвязка твердотопливного котла

В схеме обвязки твердотопливного котла должен присутствовать трехходовой клапан, который, не допустит поступление холодного теплоносителя в горячий теплообменник, т.е. предотвратит аварию. Второй момент – резервирование электропитания насоса – обязательное условие функционирования без аварий как самого котла, так и системы отопления.
Как должен обвязываться твердотопливный котел:

Устанавливается байпас между подачей и обраткой котла с треходовым клапаном, который управляется термоголовкой по температуре обратки. Если она ниже 55 град С, то происходит подмес непосредственно из подачи на обратку.
Устанавливается термореле в самом котле или на выходе из него, которое управляет работой насоса. Когда температура на выходе из котла падает ниже 35 град, насос отключается, чтобы уменьшить охлаждение теплоносителя через теплообменник, который обдувается на дымоход. При возобновлении горении в котле, насос должен включаться этим реле.

Подключение ГВС

Важно, что бойлер косвенного нагрева – наиболее комфортный и дешевый способ подготовки горячей воды в частном доме. Если котел автоматизированный, то он, как правило, умеет управлять и бойлером, и обеспечен выходом «на бойлер». С неавтоматизированным котлом придется создавать обвязку, возможно на основе трехходового клапана, чтобы включить бойлер.

Распространенная схема отопления

Ниже приведена простейшая, но очень распространенная схема, включающая в себя комфортное ГВС. . Система отопления — тупиковая, с максимальной экономией при создании на базе твердотопливного котла.

Сложная схема с буферной емкостью

Отопление твердотопливным котлом будет комфортнее, если применить буферную емкость. В большинстве случаев можно обойтись и одной топкой в сутки, если применить котел, конечно, помощнее.

Друг
ое преимущество – реализация ночного тарифа для мощного электрокотла (12 кВт), часть энергии останется и на день. Первоначальные затраты окупаются комфортом.

Подключение резервного котла

Обычная схема включения резервного котла через вентили. На рисунке приведена совсестное существование твердотопливного котла и электрического, включенных на буферную емкость (но могут подключаться на любую дальнейшую развязку). Важно, здесь нет автоматического включения резерва, операция должна совершаться вручную с открытием кранов. Автоматическое же включение резерва скорее вредно, так как происходит слишком редко, но удорожает и загромождает систему.

Если же электрический работает постоянно на ночном тарифе, то соответственно его включение делается по сложной схеме на автоматике.

Применение гидрострелки

Если нужно много контуров, например, теплый пол, бойлер, аранжерея, гараж, собачья будка, еще и дом, то без уравновешивания давления между контурами не обойтись. Реализуется установкой гидрострелки.

Система первичного кольца

Система первичных и вторичных колец – для сложных схем частных домов. Многими специалистами принимается как лучшая по сравнению с применением гидрострелки. На рисунке общая схемотехника и принцип, но как вариант, — главный котел может включаться в первичное кольцо, циркуляцию по которому обеспечивает насос главного котла.

Теплый пол подключается следующим образом

Схема подключения теплого пола включает в себя обязательно насос теплого пола, который устанавливается обязательно по схеме за трехходовым (двухходовым) клапаном. Посредством насосно-смесительного узла уменьшается температура подаваемой на теплый пол жидкости (подмес обратки). Также присутствует коллектор с отключающими и регулирующими кранами для контуров.

Сами же контура укладываются по известным рисункам, подробнее ознакомиться как создается теплый пол в доме

Схема размещения труб в полу

Теплый пол является прогрессивной системой отопления – экономия и комфорт. А размещение в полу труб, которые подключают радиаторы дает новый дизайн и простоту разводки – не нужно обходить препятствия на стенах и двери. Пример, как размещаются трубы при тупиковой схеме подключения радиаторов – на схеме.

Ошибочная схема

В каждой схеме можно найти ошибку, или очевидную, или «по субъективному мнению». Для примера приведен рисунок с подключением двухконтурного газового котла. Здесь второй контур напрямую подключен к кранам потребления ГВС, что можно назвать «дикостью», так как при каждом открытии будет включаться котел, а температура воды будет крайне не стабильной, иногда обжигающей.
Вторая ошибка – наличие гидрострелки, насосов и коллекторов в простой схеме – радиаторы и два контура теплых полов. Что является вымогательством денег с заказчика.

Хромирование деталей

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

Процесс хромирования деталей

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

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

Технология хромирования подразумевает несколько этапов:

подготовительный;
процесс нанесения;
заключительный.

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

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

в холодном состоянии;
в нагретом состоянии;
диффузией.

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

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

Декоративное хромирование детали

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

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

Виды хромирования

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

В группу 1 входят следующие методы хромирования:

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

Результат хромирования детали

К группе 2 относятся:

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

диффузионное нанесение элементов.

Твердое хромирование

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

Твердое хромирование проводят следующими методами:

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

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

Хромирование электролизом

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

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

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

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

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

Гальваническое хромирование

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

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

Оборудование для хромирования

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

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

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

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

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

Сфера применения технологии

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

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

Хромирование деталей автомобилей

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

поршни;
компрессионные кольца;
ролики;
оси.

Также хромирование используется при изготовлении инструмента и оснастки:

прессовые штампы;
режущий инструмент;
мерительный инструмент.

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

Хромирование деталей в домашних условиях своими руками

Научившись самостоятельному хромированию, можно не только сделать свой автомобиль или мотоцикл более презентабельным, но и изготовить стильные вещицы — дверные ручки, крепежи для карнизов, подставки, кашпо и бра, которые послужат превосходными элементами для украшения интерьера жилища.

Способы хромирования
Выбор помещения
Инструменты и материалы
- Средства защиты
Ход действий
- Приготовление электролита
- Подготовка детали
Причины появления дефектов

Способы хромирования

Процесс гальванизации основывается на нанесении на поверхность детали слоя металла с помощью электролита. При этом могут преследоваться сразу две цели — защита и декорирование. Соответственно, хромирование предполагает, что на покрытие с помощью электротока будет осаждаться особый слой хрома.

Данный процесс может осуществляться несколькими способами:

Химическая металлизация с применением ванны со специальным раствором. Это общедоступная технология для домашнего применения, однако она позволяет обрабатывать лишь детали небольших размеров.
Напыление с помощью специальной кисти. Этот способ не имеет никаких ограничений по размерам обрабатываемых поверхностей. Он также отлично подходит для хромирования элементов, которые невозможно снять. При работе мастер может регулировать толщину хромированного покрытия и контролировать уровень качества напыления. Однако эта процедура является крайне трудоемкой, потому что по одному и тому же месту следует проводить около десяти-двадцати раз.

Выбор помещения

Осуществлять хромирование следует в хорошо вентилируемом нежилом помещении. Идеальный вариант — автомобильный гараж. Летом можно работать и прямо на улице под брезентовым навесом. Такие меры носят обязательный характер, иначе здоровью исполнителя может угрожать опасность из-за токсичных и ядовитых испарений вещества.

Инструменты и материалы

Для домашнего хромирования с помощью ванны следует подготовить следующие инструменты и материалы:

Сосуд из стекла необходимых габаритов;
Неметаллическая ванночка с чистой водой;
ТЭН;
Коробка с термоизоляцией;
Анод стержневого или пластинчатого типа из свинца или сплава;
Катод;
Стойкий к кислотной среде термометр;
Кронштейн, с помощью которого деталь будет удерживаться в подвешенном положении;
Фанерная или деревянная крышка для сосуда;
Источник электропитания.

Средства защиты

Необходимо обзавестись и защитными средствами — плотные резиновые перчатки и качественный респиратор. Одежду можно укрыть фартуком из прорезиненого материала.

Ход действий

Чтобы сделать хромирование в домашних условиях с помощью специальной гальванической кисточки, можно воспользоваться следующей схемой действий:

Ворсинки плотно обматывают свинцовым проводом.
Обмотанную щетину помещают в прозрачный цилиндр (желательно из оргстекла). Сверху емкость прикрывается крышкой, оснащенной отверстием для заливки и контактом из металла. К этому контакту напаивается один из концов сделанной свинцовой обмотки.
В пенопластиковой мембране, расположенной выше щетины, нужно проделать небольшие сквозные отверстия.
В качестве выпрямителя используется 12-ватный трансформатор. Плюс подается к контакту, который прикреплен к крышке, минус фиксируется на обрабатываемом элементе.
Электролит, находящийся в цилиндре, проникает на щетину через сделанные в мембране отверстия.

При использовании любого способа пригодится компрессор или хороший пылесос для удаления пыли.

Приготовление электролита

Для расчета объема ингредиентов электролита следует придерживаться следующих соотношений, измеряемых в граммах, на один литр чистой воды:

Ангидрид хрома — 250 гр;
Серная кислота — 2,5 гр.

Сосуд из стекла наполняют наполовину отстоявшейся и прокипяченной водой, температура которой должна быть примерно 60 градусов. Затем в емкость помещают хромовый ангидрид. Раствор мешают до растворения вещества, после чего аккуратно наливают в него серную кислоту.

Затем состав нужно выдержать под током в течение трех с половиной часов. Если расчеты произведены верно, то электролит станет темно-коричневым. Обесточив состав, его нужно оставить на одни сутки в каком-нибудь прохладном и темном месте.

Подготовка детали

Перед тем как делать хромирование своими руками в домашних условиях, ее нужно подготовить. С поверхностей, которые подлежат обработке, следует предварительно удалить ржавчину, лак, грязь и краску. После завершения зачистки можно приступать к обезжириванию.

Эксперты обращают внимание на то, что бензин и уайт-спирит нежелательно применять для этой цели, потому что эти составы негативно скажутся на обработке. Лучше использовать специальную смесь на основе едкого натра, кальцинированной соды и силикатного клея. Раствор нужно нагреть до 90 градусов Цельсия и опустить в него деталь примерно на полчаса. Если элемент обладает сложной конфигурацией, то можно увеличить время выдержки.

Причины появления дефектов

Хромирование — это довольно трудоемкий процесс для самостоятельного выполнения, потому идеальный результат получается не во всех случаях. Для того чтобы предотвратить ошибки перед, тем как хромировать металл в домашних условиях, следует узнать о причинах, которые могут обуславливать дефекты.

К ним относятся:

Недостаточный или чрезмерный нагрев электролита может привести к неравномерному блеску обработанной поверхности. Если же блеска нет вообще, то причина, возможно, в неверно рассчитанной концентрации ангидрида.

Если покрытие получилось недостаточно равномерным, то при работе на заготовку подавался слишком сильный ток. Если покрытие очень мягкое, то электролит нагревался слишком сильно.

На эти факторы нужно обратить внимание, чтобы предотвратить возникновение дефектов при хромировании. Лишь в этом случае хромирование деталей своими руками пройдет без проблем.

Что такое хромирование металла: процесс и технология покрытия изделий хромом

Есть множество способов защитить деталь от внешних воздействий, и сегодня мы хотим обратить внимание на один из них. Рассмотрим, что такое хромирование металла: как оно осуществляется, зачем вообще необходимо, какое оборудование для этого требуется и так далее. Постараемся подробно подойти к каждому ключевому вопросу, чтобы вы узнали все важные нюансы.

Сразу отметим, что претворить его в жизнь сегодня сравнительно просто, но только в том случае, если соблюдать два условия. Нужно использовать подходящие инструменты и строго придерживаться разработанной технологии. В таком случае и качество результата будет непросто удовлетворительным или приемлемым, а отличным – изделие приобретет именно те свойства, которых вы и рассчитывали добиться.

Хромирование: что это такое?

Представляет собой процесс нанесения защитного слоя на поверхность детали (определенной формы). Есть два классических метода его реализации:

Диффузионный – заключается в насыщении начальных слоев заготовки атомами Cr воздействием тока; тем эффективнее, чем больше частиц проникает в кристаллическую решетку основного материала.

Электролитический – сводится к катодному осаждению присадки под влиянием тока определенной силы.

Внимание, любой из этих способов допустимо претворять в жизнь только при условии того, что будет проведена предварительная очистка заготовки от грязи, пыли, налипших абразивных частиц. В противном случае точно не удастся добиться однородности созданного слоя.

В толщину покрытие металла хромом достигает 0,075-0,25 мм, то есть является сравнительно тонким и никак не утяжеляет предмет, что достаточно удобно. При этом оно прочное – с твердостью на уровне 66-70 HRC, правда, образуется с шероховатостями (которые тем заметнее, чем сложнее форма заготовки и чем больше дефектов у нее было изначально). А значит после осаждения не зря рекомендуется выполнять полировку, какие бы растворы ни применялись (а они могут быть с добавками сульфатов, ангидридов, хлоридов).

Прежде чем рассматривать, какого алгоритма действий придерживаться, давайте определимся, почему вообще стоит проводить данный вид работ.

Для чего нужно хромирование?

Правильная реализация одной из выбранных технологий позволяет:

Защитить металлические детали от разрушения под воздействием резких температурных перепадов, а также от тлетворного влияния ржавчины.

Восстановить исходную геометрию, что даст возможность существенно продлить ресурс изделия (если глубина износа не превышает 1 мм).

Улучшить отражающие характеристики, что актуально при производстве осветительных приборов, так как помогает повысить видимость знаков и/или элементов корпуса.

Повысить износостойкость за счет снижения силы трения при физическом контакте или термическом расширении; в итоге опасные или однозначно негативные внешние воздействия не так влияют на основной материал заготовки.

Технология хромирования деталей

Сегодня выделяют 3 ее варианта:

Гальванический метод (в среде из электролита) – под влиянием тока (при подаче нужного напряжения) атомы Cr равномерно оседают на проводящей поверхности; тем самым они образуют новый слой, причем стойкий как к механическим повреждениям, так и к различным агрессивным средам.

Химический способ – сводится к восстановительной реакции Cr, протекающей (благодаря реагентам) в солевом растворе. Фосфор поможет устранить серый оттенок, смесь на основе меди, воды и серной кислоты надежно закроет те места, которые не нужно обрабатывать. Просто нанесите ее на те участки, где не должно быть покрытия. Использование средств индивидуальной защиты при этом обязательно.

Декоративный – здесь особенность в том, что слой тончайший, для его нанесения применяется специальная кисть, и нужен он в первую очередь для красоты, хотя некоторую защиту от коррозии он тоже обеспечивает. Если в качестве присадки выбирается что-то драгоценное, метод также называют золочением или металлизацией серебром.

Это основные виды хромирования, наиболее удобные, востребованные, часто применяемые на практике. Которому их них отдать предпочтение? Это зависит от многих факторов, но чаще всего от того, какого результата необходимо достичь (что за толщины добиться), и насколько однородным должен быть новообразованный слой. Производительность труда тоже важна: чем объемнее и габаритнее заготовка, тем быстрее должен быть метод.

И самое главное: гальванический способ в России допустимо использовать только в промышленных условиях, и то заручившись рядом необходимых лицензий и разрешений, в противном случае последует наказание, вплоть до уголовного.

Оборудование для хромирования поверхностей

Если говорить о вариантах, которые реально реализовать дома (в гараже, личной мастерской), то вам понадобится:

Ванна – любой достаточно вместительный резервуар, но обязательно химически стойкий и теплоизолированный (снаружи).

Источник стабильной подпитки электродов – рассчитанный на подачу тока силой 50 А, оснащенный регулятором напряжения и обладающий мощностью не более 1 кВт.

Термодатчик, заранее откалиброванный и фиксирующий измерения в диапазоне 0…+100 0С.

Нагреватель, выполненный из материала, не боящегося кислых сред.

Пластинка из свинца, которая послужит анодом; внимание, закрепить ее потребуется на некотором расстоянии от стенок емкости, чтобы подводить к ней провод было максимально безопасно.

Можно упростить себе задачу и купить заранее подготовленный химический набор, содержащий все необходимые реагенты и даже инструкцию по их использованию.

Как покрыть металл хромом?

Для выполнения данной работы следует подобрать просторное и обязательно нежилое помещение. Также требуется заранее подготовить оборудование, средства индивидуальной защиты (респиратор, очки для глаз, плотную одежду), компоненты для приготовления смеси.

Раствор важно делать именно в пластиковой емкости, в противном случае стенки резервуара могут окислиться, что нарушит реакцию. Для катода подойдет олово или пластинка свинца. Ванну допустимо брать любой формы, хоть прямоугольную, хоть цилиндрическую – главное, чтобы она вмещала требуемый объем жидкости. Хотя излишки, в принципе, можно хранить в любой герметично закрывающейся канистре или бочке, только недолго.

Обратите внимание, хромирование деталей – это ответственный процесс, для успешного проведения которого (и получения результата должного качества) следует обеспечить:

Постоянное и стабильное напряжение.

Правильные пропорции электролита.

Подходящий температурный режим (неустанно контролируйте его).

Воздействие тока на изделие в течение заданного времени.

Предварительную подготовку детали.

Только при соблюдении всех вышеперечисленных условий вы можете надеяться, что получите по-настоящему ровный слой достаточной толщины, обладающий всеми необходимыми защитными свойствами. Но пусть работа не кажется слишком сложной – немного практики, и вы сможете выполнять ее непросто самостоятельно, а безошибочно.

Отдельно скажем о том, что такое хромирование стали – это процесс, который в общем случае проходит следующим образом:

Активируете поверхность заготовки – погружаете ее на 5-20 минут в раствор HCl (чем она больше и сложнее ее форма, тем дольше должно быть время).

Промываете предмет, чтобы удалить с него остатки соляной кислоты.

Высушиваете и погружаете в емкость с электролитом.

Подключаете источник тока – плюсом к аноду, минусом – к обрабатываемому объекту.

Оставляете изделие на 3 часа (в среднем), после чего достаете из ванны и шлифуете.

Именно таким образом обрабатываются различные функциональные узлы автомобилей, например, колесные диски.

Подготовка детали

Если по всем правилам проводить покрытие сталей хромом, технология предусматривает:

Предварительную очистку от загрязнений.

Аккуратное снятие уже образовавшейся ржавчины с помощью наждачки.

Удаление остатков масел и жирных пятен средствами бытовой химии.

В случае с любыми другими металлами предпринятые меры должны быть аналогичными.

Как смешать электролит

Необходимо сделать раствор, и в этом нет ничего сложного – просто возьмите ингредиенты в следующей пропорции:

150-250 г/л – ангидрида.

1,5-2,5 г/л – серной кислоты.

Только помните, что первый компонент очень токсичен (несет смертельную опасность), поэтому выполнять все операции необходимо в защитной одежде, очках, респираторе.

Чтобы впоследствии вам было, в чем осуществлять хроматирование стали (или другого металла), следует:

Заполнить до половины стеклянную емкость водой, предварительно доведенной до температуры в 60 0С.

Добавить ангидрид, объем которого должен соответствовать вышеприведенной пропорции, и аккуратно взбалтывать до тех пор, пока он не растворится полностью.

Долить H2O вплоть до наполнения резервуара.

Ввести сюда же серную кислоту, строго не превышая дозу, и осторожно перемешать.

Старайтесь приготовить ровно столько электролита, сколько требуется для проведения всех операций. Его остатки стоит как можно раньше утилизировать, ведь они содержат канцерогены, а значит, случайно попав в организм, способны спровоцировать кожные болезни или даже развитие опухоли. В течение какого-то короткого времени раствор разрешается хранить, но строго в герметичной таре, со стенками которой он точно не вступит в реакцию.

Этапы хромирования: процесс пошагово

Рассмотрим процедуру более подробно – итак, для нанесения покрытия нужно:

Подогреть токопроводящий раствор до температуры в +52 0С и дать ему немного настояться.

Подготовить ванну, то есть зафиксировать в ней анод, а потом закрепить изделие – так, чтобы оно было в равной степени удалено от всех стенок – и довести до тех же +52 0С.

Залить электролит в резервуар.

Подавать напряжение в течение 20-60 минут, в зависимости от формы и габаритных размеров заготовки, а также от объема емкости.

Вытянуть предмет, промыть его, хорошенько просушить – на чем-то чистом, и так, чтобы он точно не соприкасался с какими-либо посторонними объектами.

Чтобы обеспечить качественное нанесение хромового покрытия металла декоративным способом, необходимо соблюсти следующие условия:

Оснастить рабочее помещение хорошей системой вентиляции.

Подобрать подходящий инструмент – кисть с ворсом в 2,5 см, – сделать на нем обмотку из свинцовой проволоки и зафиксировать его в торце ванны.

Прикрепить анод напротив – с другой стороны резервуара.

Наполнить емкость электролитом.

Подключить источник питания (в роли которого отлично выступит понижающий трансформатор) – чтобы начать хромировать, его нужно подсоединить плюсом к установленному ранее диоду, минусом – к заготовке (которая в данном случае является катодом).

Нанести на изделие проводящий раствор, причем равномерно, обработав каждый нужный участок кистью по 15-20 раз.

Выключить подачу тока.

Достать предмет, аккуратно смахнуть с него остатки жидкости, просушить; случайно налипшие посторонние частицы допустимо удалить воздушным потоком от компрессора (главное, чтобы при этом не было контактов с какими-то посторонними объектами).

Причины возникновения дефектов

Практическое назначение хромирования – создать именно равномерное защитное покрытие, но достичь этого удается не всегда. Слой может получиться с шероховатостями, порами и другими недостатками. Почему? В силу одной, нескольких или всех из следующих причин:

Правильная пропорция компонентов при приготовлении раствора не была соблюдена.

Электрические параметры при подаче не соответствовали норме.

Температурный режим был нарушен.

Предварительная очистка заготовки выполнена некачественно.

Изделие было изготовлено без травления, из материала, склонного к самопассивации.

Естественно, вероятность появления брака существенно выше при проведении операций дома, а не на производстве. Но в чем же он проявляется? Итак, если технология хромирования металла будет реализована неправильно, вы можете увидеть:

Отсутствие блеска или присутствие буровато-коричневых пятен – возникает при превышении содержания ангидрида или при малом количестве серной кислоты в растворе.

Неравномерность цвета – наблюдается при превышении рекомендованной силы тока или при нарушении терморежима.

Образование наружных раковин – обычно они появляются из плохой предварительной очистки (полировки) заготовки.

Слой толще на одних участках и тоньше на других – значит напряжение было чересчур высоким.

Покрытие недостаточно прочное, проминается при физическом воздействии – в процессе хромирования деталь не прогрели до необходимой температуры.

Есть трещины – наверняка применялся электролит, в котором железа сверх нормы (она составляет 0,15 кг/л).

В некоторых точках осаждение вообще не произошло – это свидетельствует о том, что в проводящем растворе присутствуют нитраты.

Отслаивание – наблюдается, если напряжение при подаче колебалось, что привело к понижению рабочей температуры.

Естественно, дефектов может быть сразу несколько, но даже один из них убедительно говорит о наличии проблемы, и о том, что процедуру нужно повторить, и на сей раз правильно.

Опасность для здоровья

Да, хромированный металл – это материал, защищенный от коррозии, но наносить столь полезное покрытие необходимо с величайшей осторожностью. Потому что один из двух главных компонентов электролита, а именно ангидрид (CrO3) очень токсичен. Как в виде кристаллов, так и растворенный в воде и образующий кислоты, он является источником канцерогенов.

Соли и оксиды Cr малолетучи, но это не должно успокаивать, так как в результате нагрева (под воздействием электролита) они могут испаряться, примешиваться к водным парам и после оседать на коже.

Именно поэтому так важно работать в очках, респираторе, перчатках и спецодежде – чтобы вредные вещества попадали на ткань. Помните, если столь вредное вещество впитается сквозь поры, попадет в организм через слизистые оболочки или каким-то другим путем, это чревато развитием серьезнейших заболеваний, вплоть до опухолей. Поэтому соблюдать технику безопасности необходимо просто неукоснительно.

Мы поэтапно рассмотрели, как происходит хромирование деталей, как к нему подготовиться, о чем нужно помнить при проведении процесса. Теперь, когда вы понимаете все риски химического осаждения в домашних условиях, мы призываем подойти к процедуре с максимальной ответственностью и осторожностью.

Хромирование деталей

Процесс
- Хромирование деталей
- Составы
Виды
Хромирование дома
- Видео хромирования

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

Процесс хромирования

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

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

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

Процесс хромирования деталей

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

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

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

Тонкой очистке.

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

Предварительной подготовке.

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

Помещении в ванну с подготовленным раствором.

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

Подключении тока.

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

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

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

Составы для хромирования

Для хромирования используются следующие виды растворов:

Раствор шестивалентного хрома. Его главным компонентом является хромовый ангидрид.
Раствор трехвалентного хрома. В него главным образом входит сульфат хрома или хлорид хрома. Такой раствор применяется достаточно редко. Такая ситуация складывается по причине того, что есть некоторые ограничения на толщину покрытия, его оттенок и насыщенность цвета.

Таблица 1. Составы электролитов для хромирования.

Компоненты	Составы электролита, г/л
Компоненты	Разбавленного	Универсального	Концентрированного
хромовый ангидрид	150	250	350
серная кислота	1,5	2,5	3,5
катодная плотность тока, А/дм2	45–100	15–60	10–30
температура раствора, °С	55–60	45–55	35–45

Таблица 2. Состав хромирующих смесей для стали.

Материал	Состав хромирующей смеси (массовая доля, %)	Температура хромирования, °С	Выдержка, ч	Глубина хромированного слоя, мм
Среднеуглеродистая легированная теплостойкая. сталь (пружины, лабиринтные уплотнения)	60 % металлического хрома,

Виды хромирования

В современном мире представлено большое количество разновидностей хромирования.

Выделяются следующие виды данного процесса:

Гальваническое хромирование

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

Химическое хромирование.

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

Хромирование золочение.

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

Хромирование в домашних условиях

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

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

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

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

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

Хромирование в домашних условиях видео

Статьи по теме

Металлизированная краска

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

Цинкование металла

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

Грунтовка по металлу

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

Как правильно хромировать металл?

Чтобы защитить металлические конструкции от коррозии, повысить прочностные характеристики и улучшить эстетичность их внешнего вида, применяют технологию хромирования. Она относительно несложная и доступна для освоения, но перед тем, как хромировать любой металл, нужно тщательно изучить технологию обработки, чтобы не допустить ошибок.

Хромированный металл

Что такое хромирование?

Хромирование деталей заключается в нанесении специального покрытия на металлическую поверхность. Существует два основных метода:

Насыщение поверхностных слоёв диффузионным методом. Максимальное число атомов хрома проникает внутрь металлической кристаллической решётки.
Электролитический метод. Заключается в катодном осаждении хрома на стальную конструкцию под действием электрического тока.

Покрытие хромом проводится только на чистую подготовленную поверхность. Особенностью процесса является нанесение однородного слоя определённой толщины на конструкции различных форм. Покрытие может выполнять декоративную или защитную функцию.

Толщина образуемого слоя — от 0,075 до 0,25 мм. Твёрдость — 66–70 HRC. Поверхность имеет шероховатости и чем толще наносимое покрытие, тем больше дефектов. Поэтому после хромирования требуется полировка заготовок.

Технология предусматривает применение растворов:

с хромовым ангидридом;
с сульфатом или хлоридом хрома.

Зачем нужно хромирование?

Процесс хромирования проводится для следующих целей:

Защиты металлов от коррозии, резких перепадов температуры.
Восстановления поверхности металла. Возможно повышение срока эксплуатации конструкций, при условии износа поверхности на глубину до 1 мм.
Повышения износостойкости. Хромовое покрытие способно стойко переносить трение, механические воздействия, температурные расширения. Позволяет защищать основной металл от негативных внешних факторов.
Улучшения отражающих свойств. Хромированный слой обладает отражающими свойствами. Применяется в осветительных приборах для улучшения видимости корпусных элементов или знаков.

Увеличение защитных качеств (Фото: Instagram / chrome_fusiontech)

Технология хромирования деталей

Существуют следующие виды хромирования:

В электролитической среде. Атомы Cr осаждаются на токопроводящие наружные слои металла. Реакция протекает при подаче напряжения на электроды. Образуемый слой отличается стойкостью к химически активным средам и механическим воздействиям.
Химическое хромирование. Это восстановительная реакция хрома из солевого раствора в присутствии реагентов. Наличие фосфора позволяет избавиться от серого оттенка на металле. Метод требует обязательного использования защитной экипировки.
Декоративное хромирование с применением гальванической кисти. Метод простой и не требует наличия опыта проведения подобных работ. Контроль толщины происходит одновременно с процедурой нанесения хромового покрытия.

Оборудование для хромирования

Для хромирования в домашних условиях потребуется:

Гальваническая ванна. Это ёмкость, покрытая снаружи теплоизоляционным слоем. Подходит любой сосуд, стойкий к химической среде.
Источник питания для подключения электродов. Он должен иметь мощность до 1 кВт, регулятор по напряжению, рассчитанный на ток 50 А.
Нагреватель из материала стойкого к кислой среде для подогрева электролита.
Температурный датчик, откалиброванный для измерений при температурах от 0 0 С до +100 0 С.
Свинцовая пластина, выполняющая роль анода. Нужно сделать крепление внутри ёмкости, чтобы она была от стенок на расстоянии. Катодом служит деталь, к которой нужно прочно закрепить контактный провод.

Новичкам рекомендуется использовать набор для хромирования, в котором есть нужные реагенты для химической металлизации. Многие производители в комплект включают подробную инструкцию по нанесению покрытия.

Гальваническая ванна (Фото: Instagram / pt_plast)

Как хромировать детали?

Хромирование конструкций своими руками в домашних условиях необходимо выполнять в просторном нежилом помещении. Нужно подготовить инструменты, плотную одежду, очки, респиратор.

Для подготовки раствора нужно использовать неметаллические ёмкости. Связано это с необходимостью применения окислительного раствора.

В качестве катода следует использовать тонколистовой свинец или оловянный сплав. Ванна для электролиза может быть пластиковая цилиндрическая или прямоугольная. Если раствора было приготовлено больше требуемого объёма, его можно хранить в герметичной ёмкости с крышкой.

Для приготовления электролита должны быть использованы только чистые вещества. Хромовый ангидрид недоступен в свободной продаже.

Пошаговое хромирование деталей автомобилей:

Деталь очистить от грязи и отполировать.
При обработке стали проводят активацию поверхности. Она заключается в погружении заготовки в соляную кислоту на 5–20 минут. Длительность зависит от размеров и сложности поверхности.
С детали смываются остатки кислоты.
После высыхания конструкция погружается в ванну с раствором электролита.
Внутри ванны устанавливается анодная свинцовая пластинка, к ней подключается плюсовой контакт от источника тока. К детали подсоединяется минусовый провод.
Включается питание на 20-40 минут. По истечении времени деталь извлекается наружу.
Через 3 часа хромированную поверхность шлифуют до блеска.

Для получения качественного покрытия нужно обеспечить:

стабильное электрическое напряжение;
соблюдение пропорций электролита;
подготовку детали в соответствии с требованиями технологии;
контроль и соблюдение температурного режима;
выдержку электролита под током определённое время (от трех часов).

Подготовка детали

Перед хромированием деталей своими руками нужно:

Очистить детали от грязи.
Снять с металлической поверхности слой ржавчины. Зачистка выполняется наждачной бумагой
Очистительными средствами удалить пятна жира, масел.

Очистка металла от ржавчины (Фото: Instagram / decorsizumom)

Как готовить электролит?

Для хромирования деталей в домашних условиях нужен электролит. Пропорции ингредиентов для приготовления раствора:

ангидрид в растворе 150–250 г/л;
серной кислоты от 1,5–2,5 г на литр раствора.

Ангидрид хрома ядовит, его применение смертельно опасно.

Стеклянный сосуд на 50% заполняется водой, нагретой до +60 0 С.
В соответствии с количеством налитой воды добавляется ангидрид. Смесь перемешивается до полного растворения.
Доливается вода до наполнения сосуда.
Заливается в пропорции кислота, жидкость тщательно перемешивается.

При электролитическом восстановлении катод присоединяется к заготовке, а анод – погружается в подготовленный раствор.

Раствор, оставшийся после хромирования, нужно утилизировать. Он канцерогенен и может вызывать кожные заболевания, появление опухолей.

Этапы хромирования

Пошаговая процедура хромирования в домашних условиях:

Раствор электролита нагревают до +52 градусов и выдерживают.
Подготавливают сосуд для электролиза. В сосуде закрепляют анод, размещают заготовку, фиксируют на равноудалённом расстоянии от стенок. Прогревают до температуры раствора.
В подготовленную ёмкость заливают электролит.
На электроды 20–60 минут подаётся напряжение. Длительность зависит от объёма ёмкости, размеров, формы детали.
Заготовка вынимается, промывается, сушится. Сушить следует на чистой поверхности. Важно исключить контакт с посторонними предметами.

Чтобы нанести хром на пластик декоративным способом, нужно выполнить следующее:

Обеспечить качественное вентилирование помещения.
Подобрать кисть с длиной ворса 2,5 см, обмотать её проводом из свинца.
Закрепить кисть в торцевой части цилиндрической ёмкости.
С противоположной стороны прикрепить диод.
В ёмкость залить подготовленный электролит.
В качестве источника питания в электрическую цепь подключается понижающий трансформатор. Минусовый контакт подключается к хромируемой заготовке, а плюсовый — к анодному диоду.
На заготовку кистью нанести электролитический раствор. Каждый участок поверхности обрабатывается кистью от 20 раз.
Отключить питание трансформатора.
Достать из емкости заготовку, обработать и высушить деталь. Если на поверхности была грязь, её можно удалить при помощи воздушного потока, создаваемого компрессором.
При сушке деталь не должна контактировать с посторонними предметами или подвергаться загрязнениям.

Подготовка к хромированию (Фото: Instagram / galvaprom)

Причины появления дефектов

Причины создания дефектного покрытия:

несоблюдение пропорций компонентов;
нарушение температурного режима;
отклонение от нормированных электрических параметров;
обработка заготовок из самопассивирующихся металлов, не прошедших травления;
некачественная очистка поверхности.

При хромировании в домашних условиях повышается риск возникновения дефектов:

Отсутствует блеск. Основной причиной является повышенное количество ангидрида хрома в смеси. Также возможны ситуации с низкой концентрацией серной кислоты или превышении токового значения.
Неравномерный блеск. Возникает в результате повышенных значений подаваемого на электроды тока либо несоблюдении температурного нагрева электролита.
На наружном слое образовались коричневые пятна. В растворе повышенная концентрация хромового ангидрида или недостаточное количество серной кислоты.
Появились небольшие раковины снаружи заготовки. Результатом такого эффекта является некачественная подготовка детали к обработке: полировка выполнена некачественно. Другая причина — наличие водорода на наружном слое.
Неравномерность толщины хромового покрытия. Создаётся по причине подачи повышенной силы тока на электроды.
Покрытие имеет низкую прочность, при механических воздействиях остаются следы. Возникает при недостаточной температуре прогрева.
Наличие трещин в покрытии. Связано с применением электролита, в котором концентрация железа более 0,15 кг/л.
Отсутствие хромированного покрытия на некоторых участках детали. В электролите присутствуют растворённые нитраты.
Происходит отслаивание хромового слоя. В ходе электролиза напряжение, подаваемое от источника тока, было нестабильным или снизилась температура электролита. Другой причиной может быть плохо обезжиренная поверхность.

Любой металл подвержен коррозии, но его можно покрыть защитным слоем. Наиболее простым методом защиты металла считается хромирование. Чтобы правильно провести обработку, нужно изучить нюансы этого процесса и подготовить необходимый инструмент.

Суть и методы хромирования металла

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

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

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

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

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

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

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

Суть гальванического хромирования металла

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

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

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

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

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

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

Методика хромирования металла своими руками

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

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

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

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

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

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

Подготовка поверхности к хромированию

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

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

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

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

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

Приготовление электролита

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

Возможные дефекты

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

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

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

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

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

Опасность для здоровья

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

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

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

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

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