Nguyên lý mạ crom
Bài viết này là về một kỹ thuật NGUYÊN LÝ MẠ CROM Và các ứng ụng của lớp mạ crom.
Mạ Crom Là Gì?
Mạ Crom, thường được gọi đơn giản là xi mạ crom, hay mạ điện crom , là một kỹ thuật mạ điện một lớp mỏng crôm một vật bằng kim loại. Lớp mạ crôm có thể được trang trí, chống ăn mòn, tăng cường độ sáng bóng, hoặc làm tăng độ cứng bề mặt. Đôi khi lớp mạ crom mục đích gia tăng tính thẩm mỹ cho kim loại nền.
Quy trình mạ crom:
Mạ Crom 1 lớp thường được theo quy trình như sau:
· Đánh bóng vật mạ crom :
Vật liệu kim loại trước khi đem vào mạ crom cần đạt được độ bóng, vì vậy trước khi mạ crom, kim loại cần được đánh bóng bằng cơ học, hóa chất…
· Tẩy Dầu vật mạ crom: Mục đích loại bỏ các dầu mỡ, bụi bẫn trong quá trình gia công còn đọng lại trên bề mặt kim loại.
Tùy vào mỗi loại kim loại mà sử dụng một dung dịch tẩy dầu khác nhau.
· Bắt gá cho vật mạ crom
· Nâng nhiệt độ vật mạ lên bằng nhiệt độ dung dịch mạ điện crom băng cách cho ngâm không điện trong bể mạ.
· Tiếp điện (-) vào vật mạ và điện(+) Vào Cathode của bể mạ. Thông thường Cathode của bể mạ thường được sử dụng là Kim Loại Chì.
· Tiến hành Mạ crom, tùy theo độ dày của lớp mạ crom mà chúng ta chọn chế độ dòng điện cũng như thời gian mạ.
Mạ Crom 6+
Nguyên Lý mạ crom 6+ là gì?
Mạ Crom 6+ là phương pháp Mạ Crom sử dụng crom trioxide CrO3 (còn được gọi là anhydride cromic) là thành phần chính cho dung dịch mạ crom. Crom 6+ là giải pháp mạ điện crom được sử dụng để mạ trang trí và cứng,
Lớp mạ Crom 6+ cho lớp phủ crom tươi sáng, cùng với nền kim loại có thể dẫn đến bề mặt kim loại sau khi được mạ crom đạt đến độ phản chiếu ánh sáng tương tự gương
Quy trình Mạ Crom 6+:
Quy trình Mạ crom 6+ cũng giống như các quy trình mạ điện khác:
(1)Tẩy Dầu
(2) Hoạt Hóa
(3) Mạ Điện Crom
(4) Rửa sạch
Dung Dịch Mạ Crom 6+
Các bể mạ điện Crom thường là một bể nhựa chứa dung dịch axit cromic
Trong một số trường hợp, các bước kích hoạt được thực hiện trong bể mạ crom. Dung Dịch Mạ crom 6+ là một hỗn hợp của crom trioxide (CrO 3 ) và axit sulfuric ( sulfat , SO 4 ), tỷ lệ dao động lớn từ 75: 1 đến 250: 1 theo trọng lượng. Điều này cho thấy, dung dịch mạ crom 6+ là một dung dịch có tính axit cao (pH 0).
Nhiệt độ và mật độ dòng điên trong quá trình mạ điệni ảnh hưởng đến độ sáng và độ bao phủ chính thức. Đối với lớp phủ trang trí nhiệt độ khoảng 35-45 ° C (100 đến 110 ° F), nhưng đối với lớp phủ crom cứng nó trong khoảng 50-65 ° C (120-150 ° F). Nhiệt độ cũng phụ thuộc vào mật độ dòng, bởi vì mật độ dòng điện cao hơn đòi hỏi một nhiệt độ cao hơn. Cuối cùng, toàn bộ dung dịch được kích động để giữ nhiệt độ ổn định và đạt được một sự kết tủa đồng đều trên bề mặt vật mạ
Nhược điểm của Dung Dịch Mạ Crom 6+
Một bất lợi của mạ điện Crom 6+ là hiệu quả cực âm thấp, mà yếu tố chính ảnh hưởng là việc phóng điện từ cực dương thấp. Điều này có nghĩa là Lớp phủ Crom Không Đồng đều, Ở Các Cạnh mép có điểm lồi ra nhiều thì lớp phủ dày, còn ở các góc khuất, chỗ lõm thì lớp phủ mỏng, thậm chí không có lớp phủ. Để khắc phục tình trạng này chúng ta thường đặt cathode phụ vào phía góc lõm đề mạ phủ được các góc đó.
Thực tế, Crom 6+ là một chất độc
Ở Mỹ, và châu âu, Cơ quan Bảo vệ Môi trường quy định về nó rất nhiều. EPA liệt kê Crom 6+ như một chất gây ô nhiễm không khí nguy hiểm bởi vì nó là một chất gây ung thư cho con người, “ô nhiễm” theo Đạo luật nước sạch , và một “thành phần nguy hiểm” dưới Bảo tồn tài nguyên và Đạo luật Phục hồi . Do hiệu suất cực âm thấp và giải pháp nâng cao dòng điện, độ nhớt sương mù độc hại của nước và Crom+6 được phát hành từ bể mạ. Máy lọc ướt được sử dụng để kiểm soát lượng khí thải này. Việc xả từ máy lọc ướt được xử lý để kết tủa crom vì trong nước thải ra môi trường không được có thành phần Crom+6.
Viêc duy trì một bể mạ với sức căng bề mặt của dung dịch dưới 35 dynes/cm2 đòi hỏi việc bổ sung các loại phụ gia định kỳ. Theo lý thuyết , sức căng bề mặt được đo bằng một stalagmometer . Phương pháp này đã lỗi thời và thiếu chính xác (lỗi lên đến 22 dynes / cm đã được báo cáo), và phụ thuộc vào kinh nghiệm và khả năng của người sử dụng.
Chất thải độc hại khác được tạo ra từ dung dịch mạ crom hóa trị sáu bao gồm Chì Crom Mát , tạo thành trong bồn tắm vì chì cực dương được sử dụng. Bari cũng được sử dụng để kiểm soát nồng độ sulfate, dẫn đến sự hình thành của bari sulfat (Baso 4 ), một chất thải nguy hại.
Nguyên Lý Mạ Crom 3+
Mạ Crom3+, còn được gọi là Mạ tri-Crom , Cr 3 , và mạ crôm hóa trị (III), sử dụng crom sunfat hoặc clorua crom là thành phần chính. Mạ Crom 3+ là một phương pháp thay thế cho dung dịch Mạ crom hóa trị sáu trong các ứng dụng nhất định và cải thiện độ dày (ví dụ như Mạ trang trí ).
Quy Trình Mạ Crom 3+
Quy trình mạ crom 3+ tương tự như quá trình mạ crom hóa trị sáu, Chỉ khác biệt ở thành phần hóa học của dung dịch mạ crom. Có ba loại chính của thành phầm mạ crom 3+:
· Một bể mạ điện phân clorua hay sunfat dựa trên sử dụng than chì hoặc cực dương composite, cộng với phụ gia để ngăn chặn quá trình oxy hóa của hóa trị ba crom đến cực dương.
· Một bể mạ sulfate dựa trên sử dụng cực dương chì bao quanh bể chứa đầy axit sulfuric (còn gọi là axit sulfuric ) (được gọi là cực dương được bảo vệ), giữ crom hóa trị ba từ oxy hóa ở cực dương.
· Một bể sulfate dựa trên dung dịch (sulphate-based) có sử dụng xúc tác cực dương không hòa tan, trong đó duy trì một thế điện cực có thể ngăn chặn quá trình oxy hóa.
Các quá trình mạ crom 3+ có thể ăn mòn phôi cùng một nhiệt độ, tốc độ và độ cứng tương tự, so với mạ crom hóa trị sáu. Chiều dày Mạ 0,005-0,05 mils (0,13-1,27 mm).
Ưu điểm và nhược điểm mạ crom 3+
Ưu điểm Mạ Crom 3+ Về Mặt Môi Trường:
Như đã biết, Crom hóa trị ba có bản chất ít độc hại hơn Crom hóa trị sáu. Do độc tính thấp hơn làm giảm chi phí ức chế bay hơi, lọc sương mù trên không . Lợi thế sức khỏe khác và bao gồm cả hiệu quả cực âm cao hơn, dẫn đến lượng khí thải crom ra không khí ít hơn; dẫn đến lãng phí crom ít hơn và cực dương không bị phân hủy.
Một trong những nhược điểm khi quá trình này chính là việc Mạ Trang trí không đem lại màu sắc tốt như việc mạ crom hóa trị sáu. Các công ty hiện nay sử dụng các chất phụ gia để điều chỉnh màu sắc. Trong các ứng dụng lớp phủ crom cứng, chống ăn mòn của lớp phủ dày hơn không tốt như mạ crom hóa trị 6. Các chi phí của các hóa chất lớn, nhưng điều này thường được bù đắp bằng mức sản xuất cao hơn và chi phí trên không thấp hơn. Nói chung, quá trình này phải được kiểm soát chặt chẽ hơn trong việc mạ crôm hóa trị sáu, đặc biệt là đối với các tạp chất kim loại với. Điều này có nghĩa là quá trình rất khó để kiểm soát, chẳng hạn như thùng mạ, đang có nhiều khó khăn hơn khi sử dụng dung dịch Mạ Crom 3+.
Những lợi thế chức năng của mạ crom 3+ là hiệu quả cao hơn và cathode phóng điện tốt hơn. Khả năng phóng điện cực dương tốt hơn nghĩa là tỉ lệ tổn thất điện năng ít hơn do đó sử dụng dòng điện thấp hơn so với việc mạ crom hóa trị sáu, ngoài ra có thể mạ crom hóa trị ba gián đoạn mà điều này rất khó thực hiện ở dung dịch mạ crom sáu.
Các loại Mạ Crom
Mạ Crom Trang trí
Crom trang trí được thiết kế mang tính thẩm mỹ và độ bền cao . Độ dày khoảng 0,002-0,02 mils (0,05-0,5 mm), tuy nhiên chúng thường giữa 0,005 và 0,01 mils (0.13 và 0.25 mm). Mạ crom thường được áp dụng là bước cuối cùng trong mạ nhiều lớp Đồng Niken Crom. Và tốt nhất là mạ lên lớp niken bóng. thép , nhôm , nhựa , đồng hợp kim và hợp kim kẽm. [1] trang trí mạ crôm cũng rất chịu ăn mòn và thường được sử dụng trên các bộ phận xe hơi, dụng cụ và đồ dùng nhà bếp.
Mạ Crom Cứng
Mạ Crom cứng , còn được gọi là lớp mạ Crom công nghiệp hoặc lớp mạ Crom cơ khí , được sử dụng để làm giảm ma sát, cải thiện độ bền thông qua khả năng chịu mài mòn và chịu ma sát nói chung, gia tăng kích thước phục hồi các chi tiết bị mài mòn, mở rộng khả năng chống ăn mòn hóa học cao Ở những môi trường ăn mòn khăc nghiệt nhất, Mạ phủ lên vật liệu tại các bộ phận bị mòn để khôi phục lại kích thước ban đầu của nó. [4] Lớp mạ Crom là rất cứng, đọ cứng từ 65 đến 69 HRC (điều này phụ thuộc vào độ cứng của kim loại nền cơ bản). Crom cứng có xu hướng dày hơn Crom trang trí, với độ dày tiêu chuẩn trong các ứng dụng phục hồi dao động từ 0,2 đến 0,6 mm (200-600 mm), nhưng nó có thể mạ rất dày cho các chi tiết yêu cầu mài mòn cao, chịu ma sát lớp, trong những trường hợp như vậy 1 mm ( 1.000 um) hoặc dày hơn vẫn cho kết quả tốt.
Nhưng với độ dày như vậy làm những hạn chế của quá trịnh mạ crom được biểu lộ rõ ràng như sần sùi, gai nhám, vì vậy nó được khắc phục bằng cách mạ tăng cường dày sau đó mài xuống và đánh bóng nhằm đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật hoặc để cải thiện tính thẩm mỹ chung của sản phẩm.
Việc Mạ Dày làm khuếch đại các khuyết tật bề mặt và độ nhám ở mức độ nghiêm trọng theo tỷ lệ, vì Crom cứng không có tác dụng san lấp bề mặt. Vì vậy đối với điều kiện mạ dày, sản phẩm mạ crom sẽ tăng cường các khuyết taant như độ nhám thậm chí đến mức sần sùi vì vậy trong quá trình mạ crom cứng cần phải mạ dày hơn so với yêu cầu thực tế, sau đó tiến hành mài lại để đạt được kích thước cũng như tính thẩm mỹ cần thiết. Điều này gây ra một sự lãng phí tương đối lớn và kéo dài thời gian gia công.
Mạ Crom cứng tùy thuộc vào các loại sản phẩm khác nhau và yêu cầu chất lượng tùy thuộc vào môi trường hoạt động, ứng dụng của các chi tiết. Ví dụ, các mạ trên thủy lực thanh piston được kiểm tra để chống ăn mòn với việc thử nghiệm phun muối .
Sử dụng trong công nghệ sản xuất ô tô
Hầu hết các mặt hàng trang trí sáng gắn liền với chiếc xe này được gọi là “mạ Crom”, nghĩa là thép đã trải qua nhiều quá trình mạ để chịu đựng sự thay đổi về nhiệt độ và thời tiết mà một chiếc xe phụ thuộc vào vẻ đẹp bên ngoài.
Các lớp phủ này được sử dụng theo quy trình mạ điện crom ba lớp. Trong đó quy trình công nghệ tuân theo tiêu chí Lớp phủ Đồng- Niken- Crom.
Trước khi các ứng dụng của Crom trong những năm 1920 được tìm ra, thì lớp mạ điện niken được ứng dụng rộng rãi. Trong sản xuất ngắn chạy trước khi nhập cảnh Mỹ vào chiến tranh thế giới thứ hai , chính phủ cấm mạ để lưu crom và ô tô nhà sản xuất sơn các mảnh trang trí trong một màu bổ sung. Trong những năm cuối cùng của chiến tranh Triều Tiên , Mỹ dự tính cấm Crom trong lợi của một vài quy trình rẻ hơn (như mạ kẽm và sau đó phủ bằng nhựa sáng bóng).
Năm 2007, một chỉ thị về hạn chế các chất nguy hiểm (RoHS) đã ban hành lệnh cấm một số chất độc hại sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô tại châu Âu, bao gồm crom hóa trị sáu, được sử dụng trong mạ crôm. Tuy nhiên, Crom mạ là kim loại và không chứa crom hóa trị sáu sau khi được rửa sạch, mạ Crom thì không bị cấm.
Mạ crom cứng là phương pháp phủ đắp lớp Crom kim loại lên nền Vật Được Mạ.
Phương pháp này sử dụng Sự chênh thế trong bể mạ Crom để các phân tử Crom trong dung dịch mạ dịch chuyển sang vật mạ.
Lớp xi mạ crôm cứng có độ dày bao nhiêu:
Lớp xi mạ crôm cứng có độ dày từ 5um đến 1000um. Tùy từng trường hợp cụ thể để lựa chọn độ dày lớp mạ crom cứng để đảm bảo yêu cầu cho các chi tiết máy.
Lớp mạ crom cứng cho một số chi tiết máy như sau:
- Lô Trục ngành Giấy, máy dấy: 50 -120 um
- Lô trục ngành PE, HDPE: 80 – 120 um
- Lô Trục ngành in: 50-80 um
- Khuôn mẫu ngành nhựa: 02-05 um
- Ty ben các loại: 20 -100 um
- Đầu cốt bạc đạn: 80-100 um
- Lô trục ngành in: Phủ lót Đồng 20 um, phủ lóc niken : 20 um, Mạ Crom cứng 50 um
- Lô trục ngành thép: 200 um
- Trục khủy các loại: 100-200 um
- Ống bơm bê tông và phụ kiện ngành bơm bê tông: 300 um
- Piston 1 chiều: 200 um
- Nòng xy lanh thủy lực: 100 um
- Con lăn cán tôn: 40-80 um
- Băng tải: 20-50 um
Lớp mạ crom cứng có độ cứng bao nhiêu:
Độ cứng của lớp mạ crom dao động từ 400 HV – 1200 HV, Trong những trường hợp đặc biệt có thể Lớp mạ crom cứng lên đến 1500 HV.
Có bao nhiêu lớp mạ crom.
Mạ crom được chia ra làm nhiều loại: Crom trang trí, crom cứng, crom hợp kim, Crom chống ăn mòn. Trên thực tế Lợp mạ crom tại Việt Nam được chia làm 2 loại: Lớp phủ trang trí cải tạo tính năng sản phẩm cho ánh xanh bắt mắt và lớp phủ kỹ thuật.
Việc lựa chọn Độ cứng, độ dày của lớp Mạ crom trong kỹ thuật hết sức quan trọng, để tối ưu được hiệu quả của sản phẩm chúng ta cần có được kiến thức cần thiết để lựa chọn nó, nếu không sẽ mang lại những giá trị đảo ngược.
Hãy liên hệ với chúng tôi để có được sự tư vấn cũng như giải đáp thắc mắc tốt nhất.
Thủy lực Sài Gòn mang đến sự hài lòng cho khách hàng bằng các giá trị: Tận Tụy, Chất Lượng, Giá thành thấp.
