Хромирование любых деталей!

Декоративное хромирование – это просто

Введение

На современном рынке защитно-декоративных покрытий с точки зрения инвестиций в производство одно из первых мест занимает хромирование.

Более того, при высоком спросе предложение – весьма ограничено. Привлекают высокие цены на покрытия хромом, часто превышающие цены на другие виды гальванохимических и лакокрасочных покрытий в несколько раз.

Немаловажным является факт, что пакет заказов на блестящее хромирование легко формируется при мелкосерийном производстве. Конкурентоспособность таких процессов, как цинкование, чернение, анодирование, фосфатирование и т. п. определяется преимущественно производственными мощностями. С другой стороны, предприятия, имеющие развитое производство финишных покрытий, неохотно принимают мелкосерийные и разовые заказы, составляющие наибольшую долю в случае хромирования. Таким образом, даже у небольшого участка хромирования хорошие шансы к выживанию по соседству с крупными заводами, прочно укоренившимися на рынке гальванопокрытий ещё c советских времён.

Надеюсь, эта статья будет полезна предпринимателям, непосредственно не связанным с гальванотехникой, но проявляющим интерес к процессам защитно-декоративного хромирования в контексте идеи малого бизнеса. Люди, занимающиеся гальванотехникой профессионально, вряд ли почерпнут здесь что-либо новое. Цель статьи – в популярной форме дать ответы на вопросы о хромировании, наиболее часто задаваемые коммерсантами поставщикам гальванотехнических процессов и оборудования. Излагаемый материал отражает нашу субъективную точку зрения.

Немного лирики в хромировании.

Запросы на организацию производства защитно-декоративных покрытий хромом поступают в адрес нашей фирмы 3 ? 5 раз в неделю. Преимущественно интересует хромирование автозапчастей из низколегированных сталей и сплавов ЦАМ, автомобильных дисков из сплавов алюминия и изделий из пластмасс. Как правило, требуется минимальный комплект оборудования (часто – портативная или лабораторная установка). Планируемое производство ориентировано на обработку мелкосерийных и штучных изделий.

В то же время, запросы на размещение заказов на хромирование в пределах Московской области к нам поступают ежедневно. В чём же причина такого диссонанса спроса и предложения?

Для начала раскрою причинно-следственную связь коммерческого интереса к декоративному хромированию: хромированное изделие стоит существенно (часто в несколько раз) дороже изделия с другим видом покрытия и пользуется спросом – это следствие. Причиной же такой дороговизны является то, что не так-то просто организовать и эксплуатировать даже небольшой участок хромирования. Если бы это было легко, то покрытие не стоило бы так дорого.

Ниже будут освещены основные “камни преткновения” в решении задачи организации производства, базируясь на практике маркетинговых исследований наших клиентов.

Итак, всё, что вы хотели знать о хромировании, но стеснялись спросить.

Хромирование в гараже.

Наиболее простой и поэтому востребованной является идея реализации производства на базе непромышленных площадей, находящихся в распоряжении предпринимателей: гараж, подвал, подсобное помещение, бокс автосервиса и т. п. Однако, хромовая кислота – это вредное и летучее вещество. Полный перечень факторов воздействия хрома ( VI ) на человеческий организм занимает несколько страниц. Шестивалентный хром – сильнейший канцероген и яд, воздействующий практически на все человеческие ткани и слизистые оболочки. Конечно, можно поставить импровизированную вытяжную вентиляцию или держать двери открытыми, но тогда в радиусе нескольких метров от Вашего гаража увянет листва, и земля покроется коричневыми пятнами, а это могут заметить соседи.

Всё-таки, лучше заниматься хромированием с соблюдением санитарных, строительных норм и правил охраны труда, предварительно узнав об условиях получения у надзорных органов разрешений на размещение участка хромирования на территории выбранной промплощадки. Как правило, на начальном организационном этапе месту размещения производства не придаётся особого значения. Однако местные санитарные нормы определяют не только стоимость комплекса оборудования гальванического участка, но и принципиальную возможность строительства последнего. Однажды к нам поступил запрос на строительство участка хромирования труб длиной до 6м в г. Сочи. На курорте не нашлось ни одного санатория, вблизи которого СЭС разрешила бы развернуть крупномасштабное хромирование.

Вывод: начинать надо не с выбора оборудования, а с выбора производственных площадей.

Сколько стоит оборудование для декоративного хромирования?

Оборудование участка для мелкосерийного производства защитно-декоративных покрытий хромом является типовым гальваническим оборудованием и включает следующие элементы: ванны, ТЭНы, источники тока, системы фильтрации, установка деминерализации воды, местная и общеобменная вентиляция, трубопровод и канализация. К вспомогательному оборудованию следует отнести шлифовально-полировальные станки и аппараты пескоструйной обработки.

Рынок гальванического оборудования предлагает большой спектр подобной продукции как российского, так и импортного производства. Оборудование можно закупать как по отдельным компонентам, так и в комплексе у одного поставщика. Весомую часть оборудования можно изготовить в рамках инфраструктуры металлообрабатывающего производства, что даст выигрыш примерно в половину его рыночной стоимости. Следует отметить, что закупаемое оборудование не обязательно искать, как «оборудование для гальваники» или «оборудование для хромирования».

Обычно, первым шагом в маркетинговых исследованиях является попытка узнать ориентировочную стоимость минимального комплекта необходимого оборудования. Однако, ввиду многообразия вариантов исполнения блестящего хромирования и, как следствие, различия аппаратурного оформления процессов, правдоподобную ценовую информацию можно получить лишь на основе конкретной технологии, которой заказчик должен располагать к моменту выбора оборудования. В комплект оборудования для хромирования может входить от 2 до 30 ванн. Поэтому ориентировочная стоимость среднего участка так же информативна, как может быть информативна температура среднестатистического больного в больнице.

Вывод: изучение рынка гальванического оборудования необходимо начинать, основываясь на определённой технологии, а не на абстрактном желании заняться хромированием.

Хромирование. Вот такие пироги

Что же такого сложного в технологии декоративного хромирования? Начнём с самого простого способа наложения хрома непосредственно на сталь с последующей механической полировкой. Аппаратурное оформление, производственная площадь, расход реактивов и воды – минимальны. Однако такой процесс имеет ряд существенных недостатков и официально такой хром нельзя назвать защитно-декоративным ввиду следующих причин:

а) Хромовое покрытие является пористым и защищает металл подложки от коррозии при толщине, начиная от 20 ? 50 мкм (при такой толщине сквозные поры перекрываются). Накладывать такие толщины нерентабельно ввиду высоких энергозатрат и длительности процесса. При малой толщине покрытия изделие не защищается от коррозии и велика вероятность полного снятия слоя хрома при полировке острых кромок.

б) В зависимости от условий осаждения можно получить твёрдый либо мягкий хром. Мягкий хром легко царапается, твёрдый хром – тяжело полируется.

в) При полировке хрома невозможно достичь такого декоративного качества, как при “правильном” декоративном хромировании. Полировочные пасты проникают в микротрещины покрытия, придавая последнему тусклый оттенок.

В гальванотехнике существует два вида хромирования: твёрдое (износостойкое) и защитно-декоративное. Причём, покрытия типизируются не по физическим свойствам, а по функциональному назначению. Непосредственно на сталь накладывается твёрдый хром толщиной 10 ? 300 мкм. Назначение твёрдого хрома – повышение твёрдости и износостойкости изделия, а также – удерживание смазочных материалов. Физически твёрдый хром может быть менее твёрдым и износостойким, чем декоративное покрытие. Сегодня многие производители покрытий предлагают твёрдый хром в качестве декоративного, хотя такое покрытие обычно проигрывает как в защитных (при малой толщине осадка), так и декоративных свойствах.

Защитно-декоративное хромирование предполагает наличие промежуточных слоёв между слоем хрома и подложкой. Покрытие представляет собой многослойный “пирог”, доля хрома в котором – до 1%. Вместе с тем, защитно-декоративные свойства покрытия определяются в основном именно качеством и типом подслоёв. Собственно хром наносится толщиной 0,3 ? 1 мкм. При такой толщине слой прозрачен. Когда вы смотрите на хромированное изделие, то на самом деле вы видите подслой никеля. Хром всего лишь защищает никель от потускнения (не от коррозии) и придаёт ему голубоватый оттенок. В разрезе типовой “пирог” выглядит так: сталь (подложка), никель (затяжка), медь выравнивающая, никель полублестящий, никель блестящий, хром.

Перед выбором оборудования следует определиться, какие именно подслои и толщины планируется наносить. В гальванотехнике распространено порядка десятка видов многослойного хромирования. Выбор оптимального варианта – это компромисс между качеством и ценой, трудоёмкостью и стоимостью расходных материалов, начальными и текущими финансовыми затратами. После того, как выбор сделан, производители оборудования сообщат более точную ценовую информацию на основании унифицированных исходных данных. Например: для трёхслойного покрытия стали требуется пять основных и пять промывных ванн; для покрытия сплавов алюминия добавляются стадии предварительной обработки поверхности подложки (1 ? 3 основных и 1 ? 3 промывных ванны). Количество промывных ванн – тоже не однозначное решение. Иногда целесообразно увеличить количество промывок, уменьшив в несколько раз промывные стоки. Либо может иметь смысл сократить часть промывок, используя одну промывную ванну для нескольких технологических стадий.

Надеюсь, теперь стало понятно, почему прежние переговоры с потенциальным поставщиком заканчивались на том, что вы бы хотели приобрести оборудование для хромирования вообще, а поставщик в принципе может поставить любое оборудование для хромирования.

Вывод: выбор оборудования для блестящего хромирования – гораздо богаче, чем это кажется на первый взгляд.

Ещё про хромирование.

Итак, перечень гальванического оборудования практически подобран. Осталось, на мой взгляд, уделить внимание трём важным аспектам процесса:

а) Самой трудоёмкой частью производственного цикла является полировка. Несмотря на то, что в последние годы разработано множество технологических решений, исключающих полирование, на “промышленных рельсах” по-прежнему не обходятся без механической обработки поверхности. За рубежом, например, производители хромированных автомобильных дисков имеют автоматизированные полировочные цеха, превосходящие по стоимости непосредственно гальваническое оборудование. Это оправдано при большой производительности. Если говорить о мелкосерийном производстве, то чтобы ванны не простаивали, на 1 ? 2 рабочих гальванического участка будет приходиться 3 ? 6 квалифицированных полировщиков.

б) Если для хромирования стали технологическую цепочку можно выбрать с высокой степенью точности на основании справочных данных и расчётов, то при постановке процесса для сплавов алюминия необходимы предварительные испытания. Вид и последовательность операций в этом случае сильно зависят от марки сплава и структуры металла, прошедшего механическую и термообработку (например, автомобильные диски, отлитые под давлением). Это означает, что при ошибке в проработке технологии хромирования сплавов алюминия на этапе пуско-наладочных работ в лучшем случае придётся добавлять в установленный комплекс несколько ванн и ряд дополнительного оборудования. Сплавы алюминия и магния вообще трудно поддаются электрохимическим методам нанесения металлических покрытий. Вышесказанным объясняется высокий уровень цен на хромированные автомобильные диски.

в) Процесс осаждения хрома длится несколько минут, а на полировку и нанесение промежуточных подслоёв тратится до нескольких часов. При получении брака на этапе хромирования все слои удаляются, и полная последовательность операций повторяется. Основной вид брака при осаждении хрома – неполное покрытие поверхности. Особенность хромирования – плохая кроющая способность. Поэтому для каждого типа покрываемых деталей проектируется и подбирается экспериментально необходимая оснастка. Геометрия оснастки определяется геометрией детали, лёгкостью монтажа и другими факторами. Подбор оснастки, на мой взгляд, является самой сложной и важной частью работы при запуске ванны. Причём, на выбор оптимальной конструкции уходит от нескольких дней до нескольких месяцев.

Вывод: производство покрытия зависит не только от количества ванн и их габаритов.

Замкнутый цикл или бессточная технология хромирования.

Не хочется углубляться в этой статье в тему очистки гальваностоков. Однако необходимо заметить, что строительство очистных сооружений не всегда оправдано в рамках небольшого гальванического участка. Часто оказывается рентабельней сдавать стоки на утилизацию. Некоторые производства сбрасывают стоки в канализацию – этой темы не хочется касаться совсем.

С точки зрения очистки стоков для малого участка хромирования специфичными являются такие свойства, как:

а) Многокомпонентность состава стоков. 1м 3 стоков участка хромирования очистить сложнее, чем очистить 5м 3 стоков линии щелочного цинкования.

б) Высокая чувствительность электролитов к примесям. При ненадлежащей реализации бессточной технологии очистки электролиты постепенно загрязняются.

Для любого небольшого участка очистные сооружения будут стоить дороже гальванического оборудования более чем в 2 раза. Если очищенные стоки планируется сбрасывать в канализацию, то необходим проект с соответствующим согласованием. Стоимость проектных работ может превысить цену самих малопроизводительных очистных сооружений. Вполне понятны причины, по которым заказчиками отдаётся предпочтение системам замкнутого цикла. Но “замкнутый цикл” – далеко не всегда является оптимальным решением очистки стоков любого гальванопроизводства. Оборудование бессточных систем, как правило, требует квалифицированного обслуживания, ограничивает производительность по покрытиям и усложняет технологический процесс в целом. Типичной является ситуация, когда бессточная система запускается, акт приёмки подписывается, а через 2-3 месяца электролиты выходят из строя. Обычно неполадки мотивируются: непостоянной производительностью линии, которая должна вырабатывать строго определённое количество покрытий в час; нарушениями производственного регламента - работа всех ванн должна быть синхронизирована по определённым правилам; ошибками операторов очистных сооружений либо измерительных приборов. В результате после длительной доработки/переоборудования очистного комплекса заказчику ничего не остаётся, как разомкнуть “замкнутый цикл” и сбрасывать стоки напрямую в канализацию, ежемесячно уплачивая штрафы.

Вывод: ставить очистные или нет – судите сами.

Заключение

Надеюсь, у вас не “опустились руки” после прочтения этой статьи. Повторяю, что материал составлялся на основе часто задаваемых нам вопросов. Защитно-декоративное хромирование - процесс весьма рентабельный и востребованный на современном рынке. Однако вопреки бытующему мнению предпринимателей малого бизнеса, полагающих что возможно организовать участок хромирования в виде незначительного дополнения к существующему цеху токарной обработки, хромирование (как, впрочем, большинство других гальванических процессов) является полноценным видом производства и инвестиционноёмким видом бизнеса. http://chromsamara. ucoz. ru/

Отзывы и комментарии