Введение
Химическое никелирование и химическая металлизация серебром методом пульверизации – наиболее распространённые и доступные технологии нанесения зеркального металлического слоя.
Многочисленные звонки, вопросы на электронную почту и обратную связь сайта людей, интересующихся химической металлизацией различными металлами привели нас к мысли о написании этой статьи. Ее целью не ставится очернение какой-либо технологии или наоборот, желание превознести что-то, а просто расстановка точек над «i».
Несмотря на все обилие информации в различных источниках в интернете, зачастую она противоречива, разрозненна, а временами и откровенно лжива. В результате люди ходят по кругу и задают одни и те же вопросы и делают одни и те же ошибки.
В данной статье мы будем рассматривать химическую металлизацию серебром методом пульверизации (в интернете так же называется декоративным хромированием, серебрением, химическим хромированием), химическое никелирование методом окунания FunChrome Nickel (растворы приобретаются у поставщика) и химическое никелирование методом окунания по технологическому процессу FunChrome Nickel teh (растворы изготавливаются самостоятельно, полная независимость от поставщика растворов).
Метод сравнения
Оценивать и сравнивать будем по целому спектру параметров, оставаясь объективными. При сравнении мы сделали ряд допущений:
1. Цены взяты из открытых источников в интернете на 9 января 2017 г.
2. Рассматриваем только минимальные требования для организации производства, необходимые для обеспечения приемлемого качества.
3. Технология химической металлизации серебром ограничена покрытием диэлектриков. Если мы говорим о химическом никелировании FunChrome Nickel, то сфера применения этой технологии как диэлектрики, так и металлы. Мало того, как показывает многолетняя практика, значительно большим спросом пользуется покрытие металлов и различных изделий из них. Построение бизнеса на покрытии гипсовых статуэток и пластиковых безделушек различного рода (от бижутерии до автомобильных деталей) является утопией. Поэтому рассматривать будем покрытие металлов и их сплавов.
Итак, перейдем к делу:
1. Любая работа и производство начинается с производственного помещения, отсюда и вытекают требования к нему:
Химическая металлизация серебром
Помещение от 20 м2. Разделено на 2 зоны – подготовки изделий и растворов, сушки и прочих видов работ и непосредственно зона нанесения покрытия (как лаков, так и зеркального слоя) в обязательном порядке оснащенная вытяжной вентиляцией. Разделение обязательно, так как бичом всем методов металлизации пульверизацией являются мусоринки и пылинки на поверхности наносимых слоев – если их много или они большие, то покрытие, попросту, испорчено.
Освещение – все видели освещение в покрасочных камерах? Вот аналог такого необходим и Вам для начала работы! Без качественного освещения работать в сфере серебрения просто невозможно! Желательно наличие отопления (а идеальная температура для технологического процесса химической металлизации серебром составляет 20°С), так как технологические требования и здоровые условия труда на первом месте!
Итак, перейдем к самому важному фактору – к деньгам.
В этом случае затраты будут следующие: аренда гаража – 3000 руб./мес. (одна из минимально приемлемых на примере нашей Брянской области);
вытяжная вентиляция – не менее 4000 руб.;
затраты на зонирование (разделение на зоны) допустим в размере 3000 руб.;
освещение – по самым минимальным подсчетам, оно обойдется в 5000 руб.;
затраты на отопление – это не только единовременные затраты (печь Булерьян с трубами и прочим) – 11000 руб. – всем известно, что 6-9 месяцев в году (в зависимости от региона) в России длится отопительный сезон. Затраты на отопление всегда составляли немалую долю общих затрат на любом производстве.
ИТОГО: 26 000 руб. необходимо для самых минимально приемлемых условий.
Химическое никелирование
FunChrome Nickel: требования к помещению, его площади, оборудованию просто отсутствуют. Весь процесс можно вести практически в любом помещении – никаких вредных веществ не выделяется, мусор не страшен, специализированное освещение не требуется, так как процесс идет практически без участия человека. Температурные требования так же отсутствуют. Так как работать можно где угодно, то нет затрат на аренду (работаем там, где есть место и возможность) нет, пыль не страшна, вытяжка не нужна.
Так что примем затраты равными 0.
FunChrome Nickel teh: требования те же, что и в случае с FunChrome Nickel. При выходе производства на серийный уровень, конечно, понадобится помещение и, желательно, вытяжка. Принимаем аренду в те же 3000 руб. и стоимость вытяжки в 4000 руб.
ИТОГО: 7 000 руб. – уже при выходе на определенные объемы, а не самом начале!
Вывод: Затраты на подготовку помещения:
Химическая металлизация: 26000 руб.
FunChrome Nickel: 0 руб.
FunChrome Nickel teh: 7000 руб. при выходе на объем.
2. Затраты на оборудование и инвентарь, необходимые для начала работы (предметы индивидуальной защиты, солемер, градусник, костюм, емкости и прочие мелочи, одинаковые для всех рассматриваемых вариантов, опустим – они не оказывают влияния на сравнение):
Химическая металлизация серебром
Оборудование для химической металлизации (минимальное) (стоимости взяты с сайта одного широко рекламирующегося поставщика) – 49000 руб.;
компрессор с ресивером минимум 50 – 10900 руб.;
воздушный шланг с разъемами – 3400 руб.;
масло- влаго- отделитель – 1600+2400=4000 руб.;
2 пульверизатора – 1700+4990=6690 руб.;
инфракрасный обогреватель мощностью 1 кВт – 11900 руб.
ИТОГО: 85 890 руб. Даже, предполагая найти все вышеперечисленное дешевле, сумма получается немаленькая.
Химическое никелирование
Плитка настольная электрическая производства ЗЛАТМАШ, г. Златоуст МЕЧТА 212Ч – 2300 руб.;
эмалированная емкость объемом 40 л. – 2000 руб.
ИТОГО: 4 300 руб.
Стоимость самого технологического процесса – 30 000 руб.;
ванна из нержавейки с тэнами: 14 000 руб.
ИТОГО: 44 000 руб.
Вывод: Затраты на оборудование и инвентарь составляют :
Химическая металлизация: 85890 руб.
FunChrome Nickel: 4300 руб.
FunChrome Nickel teh: 44000 руб.
3. Себестоимость материалов на покрытие 1 м2.:
Химическая металлизация серебром
Средняя себе стоимость материалов составила 1021 руб./м2 (стоимости взяты с сайта одного широко рекламирующегося поставщика). Единственный путь, позволяющий кардинально снизить затраты – приобретение технологического процесса с самостоятельным приготовлением рабочих растворов.
Химическое никелирование
FunChrome Nickel: стоимость готового комплекта материалов составляет 7000 руб. и площадь покрытия 50 м2., но для целей настоящего расчета примем площадь покрытия равной 25 м2. (в 2 раза толще номинальной толщины). Путем несложных вычислений получаем: 7000/25=280 руб./м2.
Катодные процессы при электроосаждении.
Электроосаждение металлов железной группы из растворов простых солей имеет ряд особенностей по сравнению с другими металлами. Разряд ионов металла протекает при высокой катодной поляризации и низком перенапряжении водорода, что создает определенные трудности, так как на катоде одновременно с металлом выделяется водород:
Ni2+ + 2e- → Ni0
2H+ + 2e- → H2
Большой вклад в исследование кинетики электроосаждения никеля внес Ферстер. Им и его сотрудниками было установлено, что поляризационные кривые осаждения металлов подгруппы железа имеют логарифмический характер. При этом наблюдается значительная катодная поляризация уже на малых плотностях тока.
Изначально считалось, что потенциалы осаждения никеля находятся в зависимости от рН среды — при снижении рН с 5 до 2 потенциалы должны были становиться все более отрицательными.
Гластон опроверг эти предположения. Он установил, что в буферированном растворе сернокислого никеля поляризационные кривые всегда медленно поднимаются до -0,57 В, а затем резко идут вверх. Экспериментально при 15о С из 1Н раствора сульфата никеля металл начинает выделяться на медном катоде именно при -0,57 В. При других температурах потенциал выделения никеля смещается в более отрицательную область. По мнению Гластона рН не влияет на потенциал выделения никеля. При уменьшении рН с 5 наблюдается лишь смещение резкого подъема поляризационной кривой (начала выделения металла) к более высоким значениям плотности тока. Данный факт оказался аналогичным для железа и кобальта.
Таким образом, Гластон заключил, что при осаждении никеля процесс не контролируется замедленным разрядом. По его мнению значительная катодная поляризация наблюдается лишь до начала выделения металла, в дальнейшем же поляризация незначительно превышает ту, которая имеет место при осаждении свинца или меди.
Все вышесказанное иллюстрируется на поляризационных кривых на рисунке 2.
Рисунок 2 — Поляризационные кривые в 1Н растворе сульфата никеля при различных рН. Температура 15о С: 1 — 0,5Н серная кислота; 2 — рН = 2,8; 3 — рН = 4; 4 — рН = 5; 5 — рН = 6.
Повышение температуры закономерно уменьшает поляризацию. На кривых это выражается в более крутом ходе (рисунок 3).
Рисунок 3 — Поляризационные кривые в 1Н растворе сульфата никеля. Температура 95о С: 1 — рН = 2,8; 2 — рН = 4; 3 — рН = 5; 4 — рН = 6; 5 — рН = 6 (без никеля).
Видно, что в растворах катодный потенциал после достижения величины -0,57 В изменяется в дальнейшем с ростом плотности тока незначительно. В то же время, при отсутствии в растворе ионов никеля никакого излома поляризационной кривой не наблюдается. При замене сульфатов на ацетаты, хлориды или нитраты, потенциал излома поляризационной кривой остается неизменным (-0,57 В при 15о С). Изменение концентрации никеля в растворе на 0,01Н приводило к смещению потенциала на -0,06В. Изменение температуры до 55о С смещало потенциал излома до -0,43 В, а еще большее повышение температуры (до 95о С) смещало потенциал излома в еще более положительную область (до -0,29 В). Таким образом, по Гластону, при температурах 15о, 55о, 95о С катодная поляризация поляризация в начальный момент выделения никеля составляет 0,33, 0,19 и 0,06 В соответственно и величина рН не оказывает влияния на потенциал выделения металла. Однако, при снижении рН значительно снижается плотность тока, при которой достигается этот потенциал (что противоречит теории Кольшютера).
Гластон, кроме исследования поляризации при осаждении никеля, первым заметил, что электролитический никель осаждается в очень неравновесной форме, отличной от металлургического.
Ферстер обратил внимание, что Гластном была допущена существенная ошибка — значения потенциалов для данной плотности тока фиксировались на основании кратковременного наблюдения, в течение которого эти потенциалы недостаточно стабилизировались. Кроме этого, не уделялось достаточного внимания защите катодного пространства от доступа кислорода. Устранив эти недостатки Ферстеру удалось получить никель при 16о С из 1Н раствора хлорида никеля при потенциале -0,42 В. В сернокислых растворах никель начинал осаждаться при потенциале -0,50 В, т.е. на 0,07В менее отрицательном, чем об этом указывал Гластон. Природа аниона по Ферстеру оказывала влияние на потенциал выделения никеля — в сернокислых растворах он оказывался отрицательнее.
Дальнейшие исследования, выполненные Томпсоном в стандартной никелевой ванне в присутствии различных посторонних солей, показали зависимость хода поляризационных кривых от состава вводимых слей (рисунок 4).
Рисунок 4 — Поляризационные кривые в нормальных никелевых растворах в присутствии других солей: 1 — стандартная ванна 1Н сульфат никеля, 0,25Н хлорид аммония, 0,25Н борная кислота; 2 — стандартная ванна при 5о С; стандартная ванна + 0,25Н фторид натрия; 4 — стандартная ванна + 0,50Н натрий лимоннокислый; 5 — стандартная ванна + 1Н натрий лимоннокислый; 6 — стандартная ванна + 1Н виннокислый натрий; 7 — стандартная ванна + 1Н уксуснокислый натрий; 8 — стандартная ванна + 1Н NaH2PO4.
Катодная поляризация оказывает заметное влияние на структуру электролитического осадка и на равномерность распределения металла на катодной поверхности. С этой точки зрения катодную поляризацию нужно поднимать настолько, насколько это возможно. В некоторых случаях без заметной катодной поляризации процесс вообще не идет.
Содержание:
Хромирование и никелирование — два способа обработки металла. Они придают металлу фактурную отделку и сегодня довольно популярны в декоративных целях. Они различаются по ряду причин, в том числе по тонировке металла. Хромирование дает металлу легкий синий оттенок, в то время как никелирование имеет естественный желтый или беловатый вид. Считается, что хром имеет утонченный и прохладный вид, а легкий желтый оттенок никеля воспринимается как более теплый цветовой тон, чем хром.
И никелирование, и хромирование доступны в различных вариантах отделки. Покрытие из матового металла относится к виду, который имеет вид проволочной щетки, используемой на металле. Это дает металлическим целеустремленным направленным истиранию линии после полировки. Существует также «атласная» или «бархатистая» отделка. Это покрытие гладкое, без видимых ссадин. Полы из матового металла довольно популярны, так как имеют тенденцию иметь более внешний вид ручной работы.
Никелирование более доступно; Вероятно, это связано с тем, что никелирование дешевле, чем хром. Светильники с матовой хромированной отделкой обычно имеют одинаковый уровень синего оттенка в каждой детали. Однако светильники с никелевым покрытием выглядят более или менее желтыми в зависимости от количества покрытия и плотности используемого никеля. Тем не менее, как никель, так и хром долговечны и не вызывают коррозии.
Никелирование исторически использовалось для отделки металла. Таким образом, светильники с никелевым покрытием имеют более традиционный, домашний и старинный вид. В то же время считается, что светильники с хромированием имеют более сложный и современный вид. Хром имеет гладкую, стальную зеркальную поверхность, которая легко показывает следы. Отпечатки пальцев, пятна от воды и царапины на хромированном покрытии заметнее, чем на никеле. Тем не менее, хром менее подвержен потускнению с течением времени, в отличие от никеля, который имеет тенденцию иметь слегка облачную потускнение с возрастом.
Светильники с хромированной отделкой имеют тенденцию выглядеть лучше в окружении с более холодными цветами, такими как серый, синий или белый. С другой стороны, светильники с никелевым покрытием лучше сочетаются с более теплыми цветами, такими как коричневые или земляные тона.
Хром-цветное покрытие
Два основных вида данного покрытия – это бронза и золото. Естественно, производители не изготавливают смесители из бронзы или золота, ввиду сложности обработки этих материалов и их дороговизны. Вместо этого смесители подвергаются специальной обработке и приобретают бронзовое или золотое покрытие. Этот процесс называется бронзированием или позолотой.
Сам процесс схож с методом нанесения хрома — все то же погружение изделия в специальные ванны и воздействие тока. Цвет покрытия (он может быть светлым, темным) регулируется количеством сплава металлов, которые добавляются в раствор. Бронзирование и позолота может быть как глянцевым, так и матовым.
Несмотря на то, что покрытие может быть неоднородным и имитировать потертость, фактура смесителя должна быть идеально гладкой, без трещин и царапин. Имитация потертостей и старины не означает, что изделие должно быть обработано грубо.
Бронзовые смесители в интернет-магазине
Золотые смесители в интернет-магазине
Дверные ручки цвета матовый никель и хром
Обилие видов дизайнерского исполнения современного жилища и разные вкусовые предпочтения людей заставляют производителей фурнитуры создавать все больше новых моделей дверных ручек. В свою очередь компания D-handle, собрав воедино ассортимент лучших европейских торговых марок данного направления, предлагает широчайший диапазон продукции, чтобы Вам действительно было из чего выбрать. В разделе дверные ручки цвета матовый никель и хром представлены модели разных ценовых категорий от нескольких производителей. В изделии каждой отдельно взятой фабрики прослеживается свой собственный стиль исполнения. Melodia – это лаконичность и простота форм, Otero – блестящее торжество, Fimet Rossetti — присущий только ему футуристичный дизайн. Единственное, что объединяет каждую позицию этого раздела – сочетание разных комбинаций оттенков серебра – матового никеля и хрома. Если Вы хотите купить дверную ручку производства одной из вышеуказанных фирм, добавьте ее в корзину и оформите заказ прямо на нашем сайте. При возникновении вопросов Вы можете позвонить или написать нам указанный почтовый адрес.
Расход никелевых анодов.
Практики, занимающиеся никелированием ежедневно, знают, что расход никеля связан, в основном, с расходом никелевых анодов, обусловливающим также потребность в частом пополнении анодов; вместе с тем ванна работает целыми месяцами без надобности в добавке сульфата никеля.
Желая сэкономить на никеле, некоторые работники мастерских идут по линии наименьшего сопротивления и просто наносят тонкое покрытие, ухудшая тем самым качество изделия. Зависимость массы осажденного никеля от толщины покрытия показана в табл. 1.
ТАБЛИЦА 1
ВРЕМЯ, НЕОБХОДИМОЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НИКЕЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ ЗАДАННОЙ ТОЛЩИНЫ, S, И МАССА ОСАЖДЕННОГО НИКЕЛЯ, mNi, В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПЛОТНОСТИ ТОКА. ВЫХОД ПО ТОКУ НА КАТОДЕ 92,5 %
Так, при толщине никелевого покрытия 10 мкм, часто используемого в качестве подслоя под декоративный хром для легких условий эксплуатации, на 1 дм2 поверхности теоретически осаждается 0,89 г никеля, но на практике его будет больше. Даже если мы примем расход никеля 2 г/дм2 и допустим, что 1 кг никеля стоит 1000 зл, то окажется, что стоимость требуемого никеля — 2 зл. Следовательно уменьшение толщины покрытия не дает большой экономии и может причинить ущерб авторитету фирмы. |
Ручки дверные никель матовый
Никель и хром очень схожи по цвету. Более того некоторые мелкие производители фурнитуры присваивают эти названия одному и тому же цвету. Марки крупнее отличают никель от хрома.
В чем отличие никеля от хрома?
Как правило, никель это матовый цвет, он не отражает свет и не белстит на солнце. Хром – цвет блестящий, как привычный нам всем на сантехнике. Никель часто имеет немного желтоватый оттенок и смотрится не таким блестящим как хром.
Мы рекомендуем не погружаться в тонкости отличия этих цветов в теории и не ориентироваться на названия во избежание ошибки. Если вы хотите подобрать фурнитуру под какой либо цвет, уже существующий в вашем интерьере, то лучшим решением будет взять с собой в магазин образец и точно выбрать сочетания цветов визуально. Матовый никель сейчас очень популярен — он смотрится сдержанно и при этом очень дорого. Цвет не отражает от себя свет как хром и не создает световых ярких пятен, он подойдёт к интерьером как классического стиля так и hi tech.
>Никелирование и хромирование (стр. 1 из 2) >ПЛАН
1. НИКЕЛИРОВАНИЕ. 2
2. ХРОМИРОВАНИЕ. 6
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 10
Общая характеристика ванн блестящего никелирования.
Традиционные ванны для нанесения матовых покрытий применяются в настоящее время неограниченно. Их используют, в частности, для предварительного никелирования стальных изделий перед кислым меднением, полагая, что на матовом никеле матовое покрытие, осажденное в кислой ванне, имеет лучшую адгезию, чем на блестящем никеле. Это допущение иногда обосновано, так как в ваннах с блескообразователями накапливаются продукты распада органических добавок, приводя к пассивированию никелевых покрытий преимущественно в гальванических мастерских, работники которых пренебрегают правилами сохранения никелевых ванн, длительно эксплуатируемых без регенерации.
Однако, существует ситуация, заставляющая отказаться от никелирования в ваннах с блескообразующими добавками, по той причине, что блестящие покрытия недостаточно пластичны и разрушаются при изгибе никелированных предметов. Перед принятием решения об использовании блестящего никелирования в серийном производстве сначала необходимо проверить пригодностьэтого процесса на образцах.
НИКЕЛИРОВАНИЕ
Никелированные покрытия обладают рядом ценных свойств: они хорошо полируются, приобретая красивый долго сохраняющейся зеркальный блеск, отличаются стойкостью и хорошо предохраняют металл от коррозии.
Цвет никелевых покрытий серебристо-белый с желтоватым оттенком; они легко полируются, но со временем тускнеют. Покрытия характеризуются мелкокристаллической структурой, хорошим сцеплением со стальной и медной основой и способностью пассивироваться на воздухе.
Никелирование широко применяют в качестве декоративного покрытия деталей светильников, предназначенных для освещения общественных и жилых помещений.
Для покрытия стальных изделий никелирование часто производят по промежуточному подслою из меди. Иногда применяют трехслойное покрытие никель-медь-никель. В отдельных случаях на слой никеля наносят тонкий слой хрома, при этом образуется покрытие никель-хром. На детали из меди и сплавов на ее основе никель наносят без промежуточного подслоя. Суммарная толщина двух и трехслойных покрытий регламентирована нормалями машиностроения, обычно она составляет 25–30 мкм.
На деталях, предназначенных для работы в условиях влажного тропического климата, толщина покрытия должна составлять не менее 45 мкм. При этом регламентируемая толщина слоя никеля не менее 12–25 мкм.
Для получения блестящих покрытий никелированные детали полируют. В последнее время широко применяют блестящее никелирование, при котором исключается трудоемкая операция механического полирования. Блестящее никелирование достигается при введении в электролит блескообразователей. Однако декоративные качества поверхностей, полированных механическим путем, выше, чем поверхностей, полученных способом блестящего никелирования.
Осаждение никеля происходит при значительной катодной поляризации, которая зависит от температуры электролита, его концентрации, состава и некоторых других факторов.
Электролиты для никелирования относительно просты по своему составу. В настоящее время применяют сульфатные, борфтористоводородные и сульфамитные электролиты. На светотехнических заводах используют исключительно сульфатные электролиты, которые позволяют работать с высокими плотностями тока и получать при этом покрытия высокого качества. В состав этих электролитов входят соли, содержащие никель, буферные соединения, стабилизаторы и соли, способствующие растворению анодов.
Достоинствами этих электролитов являются недефицитность компонентов, высокая устойчивость и невысокая агрессивности. Электролиты допускают в своем составе высокую концентрацию соли никеля, что позволяет увеличивать катодную плотность тока и, следовательно, повышать производительность процесса.
Сульфатные электролиты обладают высокой электропроводностью и хорошей рассеивающей способностью.
Широкое применение получил электролит следующего состава, г/л:
*Или NiCl2·6H2O – 45 г/л.
Никелирование проводят при температуре 60°C, pH=5,6÷6,2 и катодной плотности тока 3–4 A/дм2.
В зависимости от состава ванны и режима ее работы можно получить покрытия, обладающие различной степенью блескости. Для этих целей разработано несколько электролитов, составы которых приведены ниже, г/л:
для матового покрытия:
Никелируют при температуре 25–30°C, на катодной плотности тока 0,5–1,0 A/дм2 и pH=5,0÷5,5;
для полублестящего покрытия:
Сернокислый никель NiSO4·7H2O200–300
Кислота борная H3BO330
Фтористый натрий NaF5
Хлористый натрий NaCl7–10
Никелирование ведут при температуре 20–35°C, катодной плотности тока 1–2 A/дм2 и pH=5,5÷5,8;
для блестящего покрытия:
Никель сернокислый (гидрат) 260–300
Никель хлористый (гидрат) 40–60
1,4–бутиндиол (в пересчете на 100%) 0,12–0,15
Рабочая температура никелирования 50–60°C, pH электролита 3,5–5, плотность катодного тока при интенсивном перемешивании и непрерывной фильтрации 2–12 A/дм2, плотность анодного тока 1–2 A/дм2.
Особенностью никелирования является узкий диапазон кислотности электролита, плотности тока и температуры.
Для поддержания состава электролита в требуемых пределах в него вводят буферные соединения, в качестве которых чаще всего используют борную кислоту или смесь борной кислоты с фтористым натрием. В некоторых электролитах в качестве буферных соединений используют лимонную, винную, уксусную кислоту или их щелочные соли.
Особенностью никелевых покрытий является их пористость. В отдельных случаях на поверхности могут появляться точечные пятна, так называемый «питтинг».
Для предотвращения питтинга применяют интенсивное воздушное перемешивание ванн и встряхивание подвесок с укрепленными на них деталями. Уменьшению питтинга способствует введение в электролит понизителей поверхностного натяжения или смачивающих веществ, в качестве которых применяют лаурилсульфат натрия, алкилсульфат натрия и другие сульфаты.
Отечественная промышленность выпускает хорошее антипиттинговое моющее средство «Прогресс», которое добавляют в ванну в количестве 0,5 мг/л.
Никелирование очень чувствительно к посторонним примесям, которые попадают в раствор с поверхности деталей или за счет анодного растворения. При никелировании стальных де-
талей раствор засоряется примесями железа, а при покрытии сплавов на основе меди – ее примесями. Удаление примесей осуществляют путем подщелачивания раствора карбонатом или гидроокисью никеля.
Органические загрязняющие вещества, способствующие питтингу, удаляют при кипячении раствора. Иногда применяют тонирование никелированных деталей. При этом получают цветные поверхности, обладающие металлическим блеском.
Тонирование осуществляют химическим или электрохимическим способом. Сущность его заключается в образовании на поверхности никелиевого покрытия тонкой пленки, в которой происходит интерференция света. Такие пленки получают путем нанесения на никелированные поверхности органических покрытий толщиной несколько микрометров, для чего детали обрабатывают в специальных растворах.
Хорошими декоративными качествами обладают черные никелевые покрытия. Эти покрытия получают в электролитах, в которые дополнительно к сульфатам никеля добавляют сульфаты цинка.
Состав электролита для черного никелирования следующий, г/л:
Никелирование ведут при температуре 18–35°C, катодной плотности тока 0,1 A/дм2 и pH=5,0÷5,5.
Никелирование алюминия
Начинают с двукратной цинковой обработки материала. Цель такой обработки — сделать материал плотным и прочным, чтобы частички никеля смогли равномерно покрыть поверхность металла. Цинковая обработка выполняется так:
- Растворите в 1 литре воды 250 г едкого натра, добавьте 50-60 г окиси цинка. Оптимальная температура раствора — 18-20 градусов по Цельсию.
- Поместите обрабатываемую деталь из алюминия в раствор на 3-5 секунд в раствор, а потом сразу же достаньте ее из раствора, чтобы избежать химического повреждения. Раствор не выливайте!
- Выполните травление детали в течение 10-15 секунд, чтобы равномерно распределить цинк по всей поверхности детали. Для травления используется азотная кислота в концентрации 15%.
- Повторно выполните цинковую обработку в растворе в течение 3-5 секунд, потом промойте деталь в горячей воде. Повторное травление в азотной кислоте выполнять не нужно.
Растворы
Для никелирования можно использовать различные растворы, рассмотрим несколько основных рецептов:
- Рецепт #1. Хлористый натрий — 20 г, лимоннокислый натрий — 40 г, аммоний на основе хлора — 50 г, 25%-аммиак — 50 мл, гипофосфит натрия — 25 г, вода — 1 литр. Для приготовления раствора необходимо нагреть воду до температуры 80-90 градусов. После этого в воду помещаются все компоненты (кроме гипофосфита). Выполняется перемешивание соединения до образования однородного раствора, в конце вносится гипофосфит натрия.
- Рецепт #2. Уксуснокислый никель — 25 г, аминоуксусная кислота — 20 г, гипофосфит натрия — 30 г, вода — 1 литр. Для приготовления раствора вода доводится до температуры 95 градусов. После этого в добавляются все компоненты (кроме гипофосфита). Производится размешивание раствора до полного растворения компонентов, в конце вносится гипофосфит натрия.
Для проведения никелирования хромированные алюминиевые детали помещаются в один из растворов. Деталь подвешиваются на проволоке, а потом она опускается в раствор на 70-80%. Она не должна касаться боковых стен и дна. После этого температура повышается до 350-380 градусов. Оптимальный срок термическо-химической обработки — 1 час.
Для ускорения никелирования можно повысить температуру раствора до 500 градусов. Однако в таком случае на поверхности детали могут образоваться желто-рыжие или фиолетовые пятна, от которых будет сложно избавиться, поэтому избыточный нагрев лучше не производить. После никелирования алюминий проходит вспомогательную обработку в машинном масле:
- На огонь ставится минеральное масло, которое разогревается до температуры 250 градусов.
- Деталь достается из электролитного раствора и сразу же помещается в минеральное масло.
- В масле деталь греется в течение 1 часа. После этого деталь достается, промывается под теплой водой + выполняется обезжиривание.
Латунь
Самыми распространёнными смесителями являются латунные. Данный материал используется как для изготовления корпусов смесителей, так и для их покрытия. Латунь представляет собой сплав цинка с медью. Зачастую, в изделиях содержится около 60% меди. В незначительных количествах могут присутствовать цинк, никель, железо, олово, алюминий, марганец, а также свинец. Такая продукция неопасна для здоровья человека и наиболее устойчива к различным воздействиям окружающей среды. В среднем, латунные смесители служат 5-7 лет.
Нередко производители нарушает технологию процесса, меняя состав продукта. Например, для увеличения жидкотекучести получаемого сплава, в латунь добавляют свинец. Это облегчает процесс изготовления в плохо оборудованных условиях. Норма содержания свинца в сплаве — не более 2,5%. Уже при 3% появляются микротрещины и смеситель при эксплуатации может в любой момент дать течь. Более того, пользоваться таким смесителем просто опасно, так как вода из-под такого смесителя содержит свинец. При длительном употреблении такая вода может спровоцировать отравление, иногда онкологические заболевания.
Также, плохо на качество продукции влияет слишком большое количество цинка в латуни. Добавляя данный металл в состав сплава, производитель снижает температуру литья и стоимость производства конечного продукта. Но полученные таким образом изделия плохо устойчивы к веществам, присутствующим в обычной водопроводной воде. Опознать подделку легко: на металле образуется белый налёт, что не свойственно латуни.
Цинк имеет меньшую температуру плавления, чем медь. Поэтому, во время плавки он выгорает, и в готовом продукте получаются характерные дефекты — маленькие царапины. Они редко заполировываются до конца, а тонкий слой хрома или никеля не способен их скрыть.
Есть ещё один способ продать некачественный товар под видом хорошего. Чтобы скрыть манипуляции с неправильным составом сплава или некачественными литьевыми формами, производитель обрабатывает проблемные детали лаком. Лаковое покрытие на время скрывает дефектную пористость поверхности, маленькие трещины. Первое время смеситель работает как положено.
Существует миф, что недорогие смесители делают из силумина (сплава кремния с алюминием). Действительно, из него изготавливают детали для различной мелкой бытовой техники, активно применяют в мото- и авиастроении. Но китайские силуминовые смесители являются городской легендой. Поэтому любые сравнения латунного и силуминового или медного и силуминового смесителей в магазине сантехники являются некорректными по той причине, что состав такого «силумина» неизвестен.
Хромирование — это процесс нанесения хрома (или его сплава) на поверхность предмета для повышения различных показателей: износостойкости, высокого сопротивления коррозии, жаростойкости и прочее.
Есть несколько методов нанесения хрома на поверхность:
- Гальванический, в свою очередь делящийся на диффузный и электролитический.
- Химический.
- Напыление.
Самым распространённым способом является электролитический, в частности водопроводную арматуру обрабатывают именно этим способом. Диффузный метод дешевле и экологичнее электролитического, так как в этом случае опасные электролиты не сливаются в окружающую среду.
Сантехника с хромом легко узнаваема по характерному глянцевому блеску, а также синевато-белому оттенку.
Толщина покрытия у качественного изделия должна быть не менее шести микрон. В противном случае на поверхности смесителя быстро появятся нежелательные разводы, известковая накипь и желтоватые пятна. Такие пятна невозможно вывести, так как именно в этих местах просвечивается металлическая основа изделия. Ещё одно негативное следствие тонкого и некачественного хромирования — отслаивание покрытия. В месте повреждения изделие покрывается ржавчиной, теряет товарный вид.
Никелирование и хромирование
Дело в том, что даже самое продвинутое в оборудовании и технологиях гальваническое производство всегда проектируется под определенные задачи. Например, хромирование длинных труб , длиной 6 метров и хромирование стволов артиллерийских орудий, будут иметь совершенно разные технологические цепочки. Хромирование, как процесс нанесения хрома на деталь имеет различное назначение. В первую очередь покрытие деталей толстым слоем хрома позволяет значительно увеличить ее износостойкость. В нашем случае, когда деталь должна отвечать высоким декоративным качествам, сам процесс хромирования является лишь одним из коротких этапов.
Никель
Никелирование — процесс нанесения никеля на поверхность изделия электролитическим или химическим способом. Никелированную поверхность смесителя легко узнать. В отличие от хрома, данное покрытие матовое. На этом тусклом металле почти не видно отпечатков пальцев или брызг воды.
Электролитический и химический методы имеют ряд отличий. Первый способ обработки продукции более дешевый, поверхность обработанных изделий часто получается более пористой. Для повышения антикоррозийных свойств на поверхности изделия должны полностью отсутствовать поры. Это достигается несколькими способами. Либо проводится меднение поверхности смесителя, а затем никелирование, либо никель наносится в несколько слоёв. Финишным слоем нередко служит хром. Так как никелированные вещи со временем теряют первоначальный блеск, то сочетание никель-хром позволяет получить не только более устойчивую к агрессивным воздействиям окружающей среды, но и внешне привлекательную вещь.
В отличие от электролитического, химический метод обеспечивает равномерность толщины и качества покрытия на любых участках смесителя при условии доступа к ним раствора. Применение этого способа позволяет обрабатывать полости, зазоры, глубокие и узкие отверстия и прочие проблемные части изделий.
Никелирование относится к катодному типу защиты изделия. Это означает, что металлическая поверхность предмета начинает реагировать с окружающей средой при любом повреждении целостности покрытия. Для улучшения защитных характеристик процесс никелирования должен проходить при соблюдении технологии и правильной последовательности действий. Если никель нанести на плохо подготовленную поверхность, с ржавчиной или грязью, то такое покрытие долго не продержится, начнёт отслаиваться и сыпаться.
Различия между покрытиями
- Цена. Никелированное изделие дешевле, его проще изготовить. Идеально подходит, если нужно сэкономить. Также смеситель с никелем можно рассматривать как временный вариант при ремонте помещения. Хромированный или латунный аналоги прослужат дольше, но стоят дороже.
- Гипоаллергенность. Никель является главной причиной аллергии на металлы, часто соприкасающиеся с кожей. Поэтому для людей склонных к контактному дерматиту использование никелированных смесителей не желательно.
- Наоборот, хром не вызывает аллергию. Ещё одним несомненным плюсом хромированной поверхности является то, что на ней не выживают микроорганизмы.
- Долговечность. Хромированные смесители служат дольше других. Пористая поверхность никеля быстрее разрушается под воздействием агрессивной среды.
- Лёгкость ухода. На глянцевой поверхности хрома видны все загрязнения, даже самые маленькие брызги воды и разводы. Матовая поверхность никеля делает уход за ним более лёгким. Латунные смесители нуждаются в постоянной полировке или покрытии специальным лаком, в противном случае они покрываются окислами и патиной.
Окрашивание различных поверхностей
Принципы использования краски хром в баллончиках общие для всех поверхностей, однако стоит учесть некоторые особенности при покраске металлических и других поверхностей:
Покраска металлических поверхностей. В основном эти эмульсии и используются для этого типа поверхности:
- Перед покраской поверхность необходимо тщательно очистить;
- Требуется провести антикоррозийную обработку и обезжиривание;
- Повреждённые участки шпаклюются, шлифуются, а затем полируются. После этого поверхность вновь очищается;
- При необходимости наносится грунт;
- Если наносился грунт, то после полного его высыхания производится полировка;
- Перед распылением баллончик с краской тщательно встряхивается не менее одной минуты;
- Краска наносится тонким слоем. Для полного достижения эффекта хромирования может понадобиться не менее трёх слоёв;
- После полного высыхания, возможно, потребуется полировка.
Обработка пластмассовых поверхностей:
- Перед покраской пластик необходимо тщательно отполировать;
- Обязательно необходимо нанести грунт. В противном случае покраска может оказаться недолговечной;
- Перед нанесением рекомендуется слегка разогреть поверхность;
- После высыхания требуется полирование.