ПРИСПОСОБЛЕНИЯ А также ТЕХНОЛОГИЯ ХРОМИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

Словарь терминов

а| б | в | г | д | ж-и | к | л | м | н | о | п | р-с | т-у | ф-ц| ш-я

Смотри так же:

• технология гальванопластики
• способы металлизации растений, насекомых также других неметаллических предметов
• самодельная установка для гальванического покрытия металлических изделий
• обработка металлических поверхностей (более 350 технологий)

  Хромирование, одно из практичных нужных двигателистам покрытий, относится к наиболее трудоемким процессам гальванотехники. Оно требует особой тщательности также соблюдения чистоты как будто при подготовке электролита, так также самих веществ, входящих в его состав. Вода используется дистиллированная либо (лишь в крайнем случае!) основательно прокипяченная.

Изготовление ванны

  Занятия модельной гальванотехникой начните с изготовления ванны, Предварительно всего подберите кастрюлю на 10 л также трехлитровую стеклянную банку. Емкости меньшего размера лучше никак не применять - это может усложнить регулировку параметров процесса, разумеется также при приведенных величинах емкости ванны хватает лишь только для хромирования 6-8 гильз цилиндров. Склеив из 1-1,5 мм фанеры корпус, соберите ванну согласно приведенному рисунку также закройте все фанерным кольцом. Труд над ванной заканчивается вытачиванием крышки кастрюли также монтажом на ней ТЭНов также контактного градусника. Нынче - электрооборудование. Для кормления ванны можноиспользовать всякий родник неизменного тока с подключенным на выходе электролитическим конденсатором 80000 мкф X 25 В. Провода кормления должны владеть сечение никак не меньше 2,5 мм². Регулятором силы тока, заменяющим регулятор напряжения, может прислуживать секционный реостат. Он включается подряд с гальванической ванной также состоит из параллельных, включаемых однополюсными рубильниками секций. Каждая последующая владеет противодействие вдвое больше предыдущей. Количество таких секции 7-8. На передней панели блока литания установите две розетки на 15 А, одну - нормальной полярности, другую-обратной. Это позволит спешно провести анодную отделку детали также перейти на хромирование бесхитростным переставлением вилки. Розетки с тремя выходами, чтобы никак не ошибиться в полярности (подключаются, несомненно, только пара гнезда). Для поддержания постоянной температуры электролита ванна снабжается контактным градусником. Напрямую управлять трудом ТЭНов он никак не может из-за внушительных токов, поэтому потребуется собрать несложное устройство, схема которого приведена на рисунках.

  Детали терморегулятора: транзисторы VT1 - (МП 13 - МП16, МП39-МП42); VT2213-217 (П213-П217) с любыми буквенными обозначениями; резисторы - (МЛТ-0,25); диод - (Д226, Д202-Д205); реле - (ТКЕ 52 ПОДГ либо ОКН паспорт РФ4.530.810).

  Наладка терморегулятора: если при закорачивании точек 1-2 репе никак не срабатывает, соединяют эмиттер также коллектор VT1. Включение реле указывает на неисправность либо маленький коэффициент усиления VT1. В противном случае неисправен транзистор VT2 либо он владеет недостаточный коэффициент усиления. Собрав также наладив уклад ванны, можноприступать к подготовке электролита.

Для этого необходимо: 
1) - налить в банку чуть больше половины подготовленной дистиллированной воды, подогретой вплоть до 50°;
2) - засыпать хромовый ангидрид также размешать 
3) - долить воду вплоть до расчетного объема 
4) - влить серную кислоту 
5) - проработать электролит 3-4 ч из расчете 6-8 А г/л.

  Последняя операция нужна для накопления небольшого числа монов Сг₃ (2-4 г./л), пребывание которых дружественно сказывается на процессе осаждения хрома.

Состав электролитов

Хромовый ангидрид-250 г/л либо 150 г/л
Серная кислота-2,5 г/л либо 1,5 г/л

Режимы хромирования

  Процесс хромирования в сильной степени зависит от температуры электролита также плотности тока. Оба фактора действуют на наружный вид также свойства покрытия, но похоже на выход хрома по току. Необходимо не забывать, что с повышением температуры выход по току снижается; с повышением плотности тока выход по току возрастает; при более низких температурах также постоянной плотности тока получаются серые покрытия, но при повышенных - молочные. Практичным маршрутом найден оптимальный режим хромирования: плотность тока 50-60 А/дм² при температуре электролита 52° - 55° ±1°.

  Чтобы быть уверенным в работоспособности электролита, в приготовленной ванне можнопокрыть несколько деталей, подобных по форме также размерам рабочим образцам. Подобрав режим также узнав выход по току бесхитростным замером размеров вплоть до также позже хромирования, можноприступать к покрытию гильз.

  По предложенной методике накладывают хром на стальные, бронзовые также латунные детали. Подготовка их заключается в промывке поверхностей, подлежащих хромированию, бензином также затем мылом (с помощью зубной щетки) в горячей воде, зарядке в оправку также размещении в ванне. После погружения в электролит нужно подождать 3-5 с также затем включить рабочий ток. Задержка нужна для того, чтобы деталь прогрелась. Сразу проистекает активирование поверхности деталей из латуни также меди, так как будто данные металлы хорошо травятся в электролите. Но больше 5 с медлить никак не следует - в составе этих металлов есть цинк, пребывание которого в электролите недопустимо.

Хромирование алюминиевых сплавов

  На процессах нанесения хрома на алюминиевые сплавы нужно остановиться особо. Выполнение таких покрытий прктически всегда сопряжено с рядом трудностей. Предварительно всего это необходимость предварительного нанесения промежуточного слоя. Сплавы алюминия, содержащие внушительное число кремния (до 30%, сплавы марок АК12, АЛ25, АЛ26, САС-1), можнохромировать следующим образом:
- промывка детали в бензине,
- промывка в горячей воде со стиральным порошком либо мылом,
- отделка детали в растворе азотной также плавиковой кислот (отношение 5:1) в течение 15-20 с,
- промывка в холодной воде,
- установка детали на оправке также хромирование (загрузка в ванну под током!).

  Другое занятие, если необходимо покрыть хромом сплав АК4-1. Его удается отхромировать только с помощью промежуточного слоя. К таким методам относятся: цинкатная обработка; по подслою никеля; чрез соль никеля; чрез анодную отделку детали в растворе фосфорной кислоты.

  Во всех случаях детали подготавливают следующим образом: 
- шлифование (и притирка);
- очистка (удаление жировых отложений позже шлифовки в бензине либо трихлорэтилене, затем в щелочном растворе),
- промывка в проточной холодной также теплой (50-60°) воде,
- травление (для удаления частиц, оставшихся на поверхности позже шлифовки также притирки, но похоже для улучшения подготовки поверхности детали к нанесению хрома).

  Для травления используется раствор едкого натра (50 г/л), пора отделки 10-30 с при температуре раствора 70-80°.

  Для травления сплавов алюминия, содержащих кремний также марганец, лучше использовать такой раствор, в весовых частях: 
азотная кислота (плотность 1,4)-3, плавиковая кислота (50%)-1. Время отделки деталей 30-60 с при температуре раствора 25-28°. После травления, если это гильза цилиндра, ее надобно немедля промыть в проточной воде также на 2-3 с опустить в раствор азотной кислоты (50%) с последующей промывкой водой.

Промежуточные покрытия

Цинкование 
  Алюминиевые изделия при комнатной температуре опускают на 2 мин в раствор (едкий натр 400 г/л, сернокислый цинк 120 г/л, соль Рошеля 5-10 г/л. Или: едкий натр 500 г/л, окись цинка 120-140 г/л) при неизменном его перемешивании. Покрытие достаточно равномерное также владеет серый (иногда голубой) цвет.

  Если цинковое покрытие легло неравномерно, деталь опускают в стравливающий 50-процентный раствор азотной кислоты на 1-5 с также позже промывки повторяют Цинкование. Для магнийсодержащих сплавов алюминия двойное Цинкование обязательно. Нанеся другой слой цинка, деталь промывают, заряжают в оправку также под током (без подачи напряжения цинк успевает частично раствориться в электролите, загрязняя его) устанавливают в ванне. Предварительно оправка с деталью погружается в стакан с водой, нагретой вплоть до температуры 60°. Процесс хромирования обычный.

Никелирование (Химическое) 
  Если цинк никак не ложится на алюминий (наиболее зачастую это проистекает на сплаве АК4-1), можнопопытаться нанести хром чрез никель. Распорядок труда таков: 
- притирка поверхности,
- обезжиривание,
- травление 5-10 с в растворе азотной также плавиковой кислот, смешанных в соотношении 3:1,
- никелирование.

  Последняя операция - в растворе следующего состава: сернокислый никель 30 г/л, гипофосфит натрия 10-12 г/л, уксуснокислый натрий 10-12 г/л, гликоколь-30 г/л. Составляется он сначала без гипофосфи-та, какой вводится пред никелированием (с гипофосфитом раствор продолжительно никак не хранится). Температура раствора при никелировании 96-98°. Можно использовать раствор также без гликоколя, в то время температура должна быть снижена до 90°. За 30 мин на деталь осаждается слой никеля толщиной от 0,1 вплоть до 0,05 мм. Посуда для работ - только стеклянная либо фарфоровая, так как будто никель осаждается на все металлы восьмой группы периодической таблицы. Хорошо поддаются никелированию латунь, бронза также другие медные сплавы.

  После осаждения никеля проводится термообработка для улучшения сцепления с основным металлом (200-250°, выдержка 1-1,5 ч). Затем деталь монтируется на оправке для хромирования также опускается на 15- 40 с в раствор 15% серной кислоты, в каком месте обрабатывается обратным током из расчета 0,5-1,5 А/дм². Происходит активирование никеля, удаляется окисная пленка, также покрытие приобретает серый цвет. Кислота должна применяться только химически чистая (в самом крайнем случае аккумуляторная). Другим образом никель приобретает черный краска, также хром на такую поверхность ни в жизнь никак не ляжет.

  После этого оправку с деталью загружают в ванну хромирования. Вначале позволяют ток в пара раза больший, затем в течение 10-12 мин его уменьшают вплоть до рабочего.

  Дефекты химического никелирования: 
- никелирование никак не происходит: деталь никак не прогрелась, следует подождать некоторое время,
- пятнышка на поверхности (характерно для АК4-1): плохая термообработка детали, нужно ее термообработать при 200-250° в течение 1,5-2 ч.

  Удаление никеля с алюминиевых сплавов можнопроизводить в растворе азотной кислоты.

  другой раз в процессе никелирования проистекает саморазряд - выпадение порошкообразного никеля. В этом случае раствор выливают, но посуду обрабатывают раствором азотной кислоты для удаления с ее поверхности никеля, какой станет препятствовать осаждению на детали.

  Хотелось бы отметить, что никель-фосфор самолично по себе обладает очень интересными свойствами, никак не присущими хромовым покрытиям. Это равномерность слоя на поверхности деталей (после осаждения доводки никак не требуется); высокая твердость позже термообработки (режим 400° в течение часа отчуждает твердость покрытия HV 850-950 также больше); невысокий коэффициент трения по сравнению с хромом; весьма незначительное расширение; высокий предел прочности при растяжении.

  Никель-фосфор без дальнейшего нанесения хрома может использоваться никак не только как будто промежуточное покрытие на гильзах, но также как будто рабочее, снижающее трение также износ, для золотников также поршневых пальцев. После пары лет активной эксплуатации двигателя с деталями подобной отделки на них отсутствовала явная выработка, характерная для стальных каленых поверхностей.

  Нанесение хрома чрез соль никеля
Весь процесс сводится к следующему: 
- травление в растворе едкого натра (50 г/л, t=.80°, 20 с),
- промывка в проточной воде,
- нанесение 1-го промежуточного слоя (хлористый никель, 1 мин),
- стравливание промежуточного слоя в растворе азотной кислоты (раствор кислоты 50%, 1 мин),
- нанесение 2-го промежуточного слоя (хлористый никель, 1 мин),
- промывка водой,
- травление (азотная кислота 50%, 15с).
- промывка в проточной воде,
- загрузка в ванну хромирования под током.

  Нанесение хрома чрез анодную обработку
  Взамен промежуточных слоев можновыполнять анодную отделку в растворе 300--350 г/л фосфорной кислоты при температуре 26-30°, напряжении на зажимах 5-10 В также плотности тока 1,3 а/дм². Ванну следует охлаждать. Для сплавов, содержащих медь также кремний, применяют раствор 150-200 г/л фосфорной кислоты. Режим - 35°, пора обработки 5-15 мин.

  После анодной отделки следует провести кратковременную катодную отделку в щелочной ванне, которая частично снимает оксидный слой. Как показали исследования, в процессе анодной отделки алюминиевых сплавов в фосфорной кислоте на деталях образуется шероховатая поверхность, которая способствует прочному сцеплению наносимого впоследствии покрытия.

 Приспособления, оправки

Хромирование гильзы
  Для выполнения работ с гильзой цилиндра изготавливается оправка. Ее уклад понятно из приведенного рисунка, остановимся лишь только на отдельных деталях.

  Анод - стальная шпилька; с одного ее конца на длине 50-60 мм наплавляется свинец с сурьмой (7-8%). Свинец протачивается по наружному диаметру до 6 мм (для гильз рабочим 0,15 мм). С другой стороны шпильки нарезается резьба для фиксации провода.

  Катодом служит кольцо с внутренним диаметром, на 0,5 мм превышающим внутренний размер гильзы. В него вчеканивается отрезок изолированного провода. Медные также латунные проводники лучше никак не использовать - электролит растворяет их, иконтакт может быть нарушен. Перед монтажом оправки в ванне полезно проверить прочность контактов тестером.

Хромирование стальных деталей 
(коленвал, палец кривошипа, палец поршня, обоймы подшипников) 
Хромирование стальных деталей ведется по следующей технологии:
- удаление жировых пятен с помощью бензина,
- промывка в горячей воде с мылом,
- отделка детали обратным током в течение 2-3 мин,
- переключение в режим хромирования с током, в 2-2,5 раза внушительным расчетного, также постепенное снижение тока в течение 10-15 мин.

  Расчетный ток определяется перемножением площади хромируемой поверхности на ток процесса. Для стали последняя размер-50 А/дм². При хромировании, например, посадочного помещения под коренной подшипник на коленвале двигателя КМД-2,5 расчетный ток станет равен 0,03 дм² x 50 А/дм² x 1,5 А.

  Для хромирования пальца кривошипа понадобится новая оправка. Как также при отделке коленвала, все открытые участки поверхности закрываются клеем "АГО". Анод вытачивается из стали с последующей заливкой свинцом также расточкой отверстия под палец. Применение стальной детали объясняется необходимостью обеспечить безопасный контакт - в свинце резьбовые соединения ненадежные. Расчеты токов схожи. Труд проводится в оправке вала с помощью специальной насадки.

  Почти что ничем никак не отличается хромирование подшипников. Единственное - для предохранения внутренней элементы детали ее заполняют солидолом либо другой консистентной смазкой, которая позже нанесения покрытия вымывается бензином. 

Оправка для хромирования внешней обоймы шарикоподшипника: 
1-корпус оправки подшипника; 2-шарикоподшипник; 3-фигурная гайка; 4-анод (свинец); 5-центральная доля оправки для хромирования; 6-катод (сталь); 7-крышка; 8-сквозное окно для прохода электролита.

Дефекты хромирования также их повода

1. Хром никак не оседает на изделие:
   - дурной контакт у анода либо катода,
   - немного сечение проводников,
   - на поверхности анода образовалась толстая пленка окислов (удаляется в растворе соляной кислоты),
   - мала плотность тока,
   - высока температура электролита,
   - немного промежуток между электродами,
   - излишек серной кислоты.

2. Покрытие отслаивается:
   - плохое обезжиривание поверхности,
   - нарушалась подача тока,
   - колебание температуры либо плотности тока.

3. На поверхности хрома - кратеры, отверстия: 
   - на поверхности детали задерживается водород
   - изменить подвеску так, чтобы газ вольно удалялся,
   - на поверхности основного металла имеется графит,
   - поверхность основного металла окислена, пориста.

4. На выступающих частях утолщенное покрытие:
   - повышенная плотность тока.

5. Покрытие жесткое, отслаивается:
   - мала плотность тока, повышена температура электролита,
   - в процессе хромирования изменялась температура электролита,
   - в процессе шлифования изделие перегрелось.

6. Хром никак не оседает вокруг отверстий детали:
   - внушительное выделение водорода - закрыть отверстия пробками из эбонита.
   - излишек серной кислоты.

7. На покрытии коричневые пятна:
   - нехватка серной кислоты,
   - излишек трехвалентного хрома (более 10 г/л)-выдержать ванну под током без деталей, увеличив поверхность анодов также уменьшив - катодов.

8. Мягкое "молочное" покрытие:
   - высока температура электролита,
   - мала плотность тока.

9. Покрытие матовое, неровное, трудно притирается:
   - нехватка хромового ангидрида.
   - велика плотность тока,
   - нехватка серной кислоты,
   - излишек трехвалентного хрома.

10. Покрытие пятнистое также матовое:
    - в процессе хромирования прерывалась подача тока,
    - изделие пред загрузкой было холодное.

11. В одних местах покрытие яркое, в других матовое:
    - велика плотность тока,
    - низка температура электролита,
    - неодинакова плотность тока на выступающих также углубленных частях детали.

  Концентрация хромового ангидрида в электролите контролируется с помощью ареометра. Концентрацию же серной кислоты удается определять лишь, к сожалению, косвенно, по качеству покрытия.

  В процессе хромирования движется испарение электролита. В этих случаях доливают воду вплоть до нужного уровня. Делается это без установки деталей - возможно изменение температуры электролита.

  После хромирования все изделия подвергают термообработке в течение 2-3 ч для удаления водорода, при температуре 150-170°. Все труда ведутся под вытяжным приспособлением, в резиновых перчатках также в очках.

По материалам журнала "Моделист-Конструктор". Исток в №5 за 1989г.