Chromowanie odnosi się do nakładania chromu na inne metale w postaci powłoki.
Ze względu na doskonałe właściwości warstwy chromowanej, jest ona szeroko stosowana jako warstwa zewnętrzna i powłoka funkcjonalna systemów powłok ochronno-dekoracyjnych i zawsze zajmowała ważną pozycję w branży galwanicznej. Wraz z rozwojem nauki i technologii oraz rosnącym naciskiem ludzi na ochronę środowiska, na bazie opracowano chrom mikropęknięty i mikroporowaty, chrom czarny, chrom sypki, chromowanie w niskim stężeniu, wysokowydajne chromowanie twarde, chromowanie trójwartościowe tradycyjnego chromowania. Nowe procesy, takie jak chromowanie i chromowanie ziem rzadkich, dodatkowo poszerzają zakres zastosowań chromowania.
Chromowanie z powszechnie stosowanego roztworu kwasu chromowego. W porównaniu z innymi rozwiązaniami do powlekania pojedynczym metalem, chociaż skład roztworu do chromowania jest prosty, proces chromowania jest dość skomplikowany. Ogólne anody pomocnicze są stosowane w obróbce czarnego chromowania.
Czarne chromowanie jest lepsze od czarnej warstwy kryjącej otrzymywanej metodą elektrochemiczną. Części pokryte czarnym chromem można po wyschnięciu pomalować natryskowo lub zanurzyć w oleju w celu poprawy połysku i odporności na korozję. Dlatego jest szeroko stosowany w powłokach dekoracyjnych i warstwach pochłaniających światło słoneczne, które wymagają matowania w lotnictwie, samochodach, oprzyrządowaniu itp. Czarny kolor czarnej powłoki chromowej wynika z fizycznej struktury powłoki. Nie jest to czysty metaliczny chrom, ale hydrat chromu i trójtlenek chromu. Ma strukturę dendrytyczną, a metaliczny chrom jest rozproszony w tlenku chromu w postaci cząstek. , tworząc centrum pochłaniające światło, dzięki czemu powłoka jest czarna. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa zawartość tlenku chromu w powłoce, tym ciemniejszy jest czarny kolor. Odporność na korozję czarnego chromowania jest lepsza niż zwykłego chromowania. Chociaż twardość czarnego chromowania wynosi tylko 130 ~ 350 HV, jego odporność na zużycie jest równoważna zwykłemu chromowaniu. Czarna powłoka chromowa charakteryzuje się wysoką stabilnością termiczną. Po podgrzaniu do 480 stopni nie ma oczywistej zmiany w wyglądzie i dobrym wiązaniu z leżącą pod spodem warstwą. Głównym składnikiem roztworu galwanicznego jest bezwodnik chromowy, a powłoki z czarnego chromu można otrzymać przy jego zawartości w zakresie od 150 do 400 g/L. Gdy stężenie bezwodnika chromowego jest niskie, zdolność dyspersji roztworu galwanicznego jest słaba; gdy stężenie jest wysokie, chociaż zdolność dyspersji roztworu galwanicznego jest poprawiona, działanie przeciwzużyciowe powłoki maleje. Generalnie wybiera się go pomiędzy 200 ~ 350 g/l.
Azotan sodu i kwas octowy są środkami czerniącymi. Gdy zawartość jest zbyt niska, powłoka nie będzie czarna, przewodność roztworu galwanicznego będzie niska, a napięcie w zbiorniku będzie wysokie. Jeśli stężenie jest zbyt wysokie, zdolność do głębokiego powlekania i zdolność dyspersji roztworu do powlekania będą słabe. Zwykle stężenie azotanu sodu reguluje się w zakresie od 7 do 12 g/l, a kwasu octowego w zakresie od 6 do 7 g/l. W roztworze galwanicznym wykorzystującym azotan sodu jako środek zaczerniający, bez kwasu borowego, powłoka jest podatna na „pływający popiół”, szczególnie przy dużych gęstościach prądu. Dodanie kwasu borowego może zredukować „pływający popiół”. Kiedy kwas borowy osiągnie 30 g/l, można całkowicie wyeliminować „pływający popiół”. Dodatek kwasu borowego może również poprawić zdolność roztworu do powlekania wgłębnego i ujednolicić warstwę galwaniczną.
Temperatura kąpieli i gęstość prądu katodowego mają duży wpływ na kolor i zachowanie kąpieli czarnej powłoki chromowej. Najlepsze warunki panują poniżej 25 stopni, a gęstość prądu jest większa niż 40A/dm2. Jeśli gęstość prądu katody będzie zbyt mała, powłoka będzie szaro-czarna lub nawet tęczowa; ale nie powinna być zbyt wysoka. Gdy jest ono większe niż 80A/dm2, powłoka łatwo ulega przypaleniu, a roztwór galwaniczny poważnie się nagrzewa; gdy temperatura jest wyższa niż 40 stopni, powierzchnia powłoki będzie wytwarzać szaro-zielony pływający popiół, co zmniejsza zdolność roztworu do głębokiego powlekania. Dlatego podczas procesu chromowania na czarno należy zastosować środki chłodzące. SO42- i Cl- są szkodliwymi zanieczyszczeniami w elektrolicie do chromowania czarnego. SO42- powoduje, że powłoka jest jasnożółta, ale nie czarna i można ją usunąć przez wytrącanie BaCO3 lub Ba(OH)2; Cl- nadaje powłoce żółtawobrązowy pływający szary kolor, dlatego do przygotowania roztworu należy używać wody dejonizowanej, a usuwanie szkodliwych zanieczyszczeń powinno być ściśle kontrolowane w procesie produkcyjnym; wieszaki i haczyki z miedzi anodowej należy ocynować w celu ochrony.
Czarne chromowanie można bezpośrednio powlekać żelazem, miedzią, niklem i stalą nierdzewną, natomiast miedź, nikiel lub stop miedzi i cyny można najpierw powlekać jako dolną warstwę, aby poprawić odporność na korozję i zużycie. Zdolność dyspersji cieczy do chromowania jest bardzo niska. Podczas procesu chromowania nie jest dozwolona przerwa w dostawie prądu. Temperatura i prąd muszą być stabilne. Części o różnych rozmiarach i części pogrubione chromowane nie powinny znajdować się w tym samym zbiorniku. Dodatkowo w przypadku części o skomplikowanych kształtach, ze względu na nierównomierny rozkład pola elektromagnetycznego, należy zastosować anodę piktograficzną lub katodę pomocniczą w celu uzyskania jednolitej warstwy chromowania.
Anoda pomocnicza odgrywa głównie następujące role w chromowaniu:
1. Popraw obecną dystrybucję:
Anody pomocnicze mogą pomóc w równomiernym rozprowadzeniu prądu, szczególnie na powierzchniach przedmiotu obrabianego o skomplikowanych kształtach lub nierównych powierzchniach. Pomaga to uniknąć problemów z nierównomierną gęstością prądu, co skutkuje bardziej jednolitą grubością powłoki.
2. Zmniejsz bieżący efekt cienia:
Podczas procesu chromowania trójwartościowego niektóre części przedmiotu obrabianego mogą ze względu na swoją geometrię tworzyć cienie, w wyniku czego w tych obszarach powłoka będzie cienka lub nie będzie jej wcale. Anoda pomocnicza może skutecznie zmniejszyć te obecne efekty cienia i sprawić, że powłoka całego przedmiotu obrabianego będzie bardziej jednolita.
3. Popraw jakość powłoki:
Anoda pomocnicza optymalizuje gęstość prądu, poprawiając w ten sposób właściwości fizyczne i chemiczne powłoki. Na przykład może zmniejszyć naprężenia wewnętrzne i porowatość powłoki oraz poprawić twardość, odporność na zużycie i odporność powłoki na korozję.
4. Zwiększ szybkość osadzania:
Stosując anodę pomocniczą, można poprawić wydajność prądową i zwiększyć szybkość osadzania jonów metali. Może to znacznie poprawić wydajność procesu i skrócić czas galwanizacji w produkcji.
5. Kontroluj grubość powłoki:
W niektórych zastosowaniach powłok o wyższych wymaganiach dotyczących precyzji, anody pomocnicze mogą pomóc w lepszej kontroli grubości powłoki, aby zapewnić spełnienie specyfikacji i wymagań projektowych.
6. Zmniejsz polaryzację obszaru reakcji elektrochemicznej:
Anoda pomocnicza może zmniejszyć efekt polaryzacji w obszarze reakcji elektrochemicznej, dzięki czemu proces galwanizacji jest bardziej stabilny, poprawiając w ten sposób jakość powłoki.
Aby uzyskać jednolitą warstwę chromowania, należy zapewnić równomierny rozkład prądu w pobliżu platerowanego przedmiotu, a do uniwersalnego wieszaka należy przyspawać dostosowaną do kształtu części anodę pomocniczą, aby spełnić wymagania. Anoda pomocnicza do chromowania nie wykorzystuje chromu metalicznego, ale wykorzystuje anodę nierozpuszczalną, dzięki czemu roztwór galwaniczny nie zostanie zanieczyszczony przez rozpuszczenie anody pomocniczej po włączeniu zasilania.
Anody, które nie rozpuszczają się same i ulegają reakcjom utleniania jedynie podczas przepływu prądu podczas procesu galwanizacji, nazywane są zbiorczo anodami nierozpuszczalnymi. Nierozpuszczalne materiały anodowe stosowane w galwanizacji obejmują ołów, węgiel, platynę, grafit, nikiel, stal nierdzewną, tytan pokryty platyną, tantal powlekany irydem, iryd powlekany rutenem, rod itp. Istnieją dwa rodzaje nierozpuszczalnych anod powszechnie stosowanych w czarnym chromie obróbka galwaniczna, anody platynowane i anody irydowo-tantalowe. Te dwa typy zostały przetestowane podczas długotrwałej produkcji i przetwarzania. Powłoki produktów są jasne i jednolite, charakteryzują się wysoką wydajnością kosztową i są szeroko stosowane.
Ponieważ przedmioty, które mają być powlekane, mają różne kształty, a ilość jest niepewna, producenci z reguły kupują drut prosty lub drut zwinięty z anodą tytanową zgodnie z konwencjonalną średnicą i czekają, aż rozmiar i ilość powlekanych obiektów zostaną potwierdzone przed zgięciem i spawanie, które wymaga anod tytanowych. Siła wiązania powłoki drutu musi być bardzo dobra. Powłoka nie może spaść i pęknąć podczas procesu włączania. Powłoka zostanie zużyta od najsłabszego miejsca. Jeśli powłoka złuszczy się i pęknie po zgięciu, spowoduje to poważne uszkodzenie drutu. Żywotność tytanowego drutu anodowego ma ogromny wpływ.
Ponadto jednolitość powłoki będzie miała również wpływ na żywotność. Jest to taka sama zasada jak zasada zginania. Jeśli jednolitość powłoki nie jest dobra, powłoka zostanie zużyta od najcieńszego miejsca, odsłaniając podłoże tytanowe, nawet jeśli inne części są nadal powlekane. warstwa będzie również prowadzić do nierównomiernego rozkładu prądu i wpływać na efekt powłoki platerowanego przedmiotu.
Wszystkie tytanowe druty anodowe naszej firmy są testowane za pomocą testerów zginania przed opuszczeniem fabryki, aby upewnić się, że nie wystąpią żadne problemy podczas użytkowania przez klienta.
Zadaniem anody pomocniczej jest poprawa równomierności powłoki platerowanego przedmiotu. Jeśli jakość platerowanego obiektu jest spowodowana problemami z jakością, będzie to miało odwrotny skutek. Wybór kwalifikowanej anody pomocniczej jest bardzo ważny, aby zapewnić obniżenie kosztów i zmniejszyć prace związane z demontażem szafy.
Ogólnie rzecz biorąc, anoda pomocnicza odgrywa kluczową rolę w procesie chromowania, zapewniając jakość i konsystencję powłoki poprzez optymalizację rozkładu prądu i poprawę środowiska elektrochemicznego, spełniając w ten sposób potrzeby produkcji przemysłowej.