Гальванические покрытия металла: виды, свойства, как защитить детали от коррозии

Гальванические покрытия металла — это надежная и долговечная защита от коррозии. В процессе гальванической обработки на поверхности детали формируется тонкий слой другого металла, который не ржавеет и может быть твердым, блестящим или матовым. Гальванизация используется в машиностроении, автомобилестроении, строительстве, приборостроении — везде, где требуется продлить срок службы металла или придать деталям красивый внешний вид[reference:0].

Суть технологии: деталь погружают в электролит и пропускают через него электрический ток. В результате на поверхности осаждаются ионы металла (цинка, никеля, хрома или меди), образуя тонкий, но прочный слой. В этой статье мы разберем виды гальванических покрытий, их характеристики, преимущества и недостатки, чтобы вы могли выбрать оптимальный способ защиты для своих деталей.

Какие задачи решает гальваническая обработка

Гальванические покрытия металла решают сразу несколько задач:

• Защита от коррозии (основная функция, особенно для черных металлов).
• Повышение твердости и износостойкости поверхности.
• Восстановление изношенных деталей (гальванонаращивание).
• Декоративная отделка (никель, хром создают зеркальный блеск).
• Улучшение электропроводности или другие функциональные свойства.

Виды гальванических покрытий

1. Цинкование (Zn)

Цинкование — самый экономичный и распространенный способ защиты черных металлов от атмосферной коррозии[reference:1]. Цинк — анод по отношению к стали, поэтому даже при повреждении покрытия он продолжает электрохимически защищать основной металл. Это его главное преимущество.

Цинкование бывает разных цветов: белое (преобладает), желтое (радужное) и черное. Радужное хроматирование значительно повышает коррозионную стойкость за пассивацию поверхности.

Особенности цинкования: применяется для защиты крепежа, автомобильных деталей, листовых конструкций, работающих на открытом воздухе[reference:2]. Толщина покрытия обычно составляет от 6 до 15 мкм[reference:3]. Цинкование дешевле никелирования и хромирования, но менее стойкое к механическим повреждениям и химическим средам (кислоты, щелочи).

2. Никелирование (Ni)

Никелирование придает детали красивый блеск, повышает твердость и износостойкость, а также обеспечивает хорошую коррозионную стойкость в атмосферных условиях, растворах щелочей и слабых органических кислот[reference:4]. Однако никель — катод по отношению к стали, поэтому одновременно с никелированием часто используется подслой меди для лучшей адгезии и предотвращения сквозной коррозии при повреждении покрытия.

Применение никелирования: декоративная отделка, защита от коррозии в бытовых условиях, черновая обработка под последующее хромирование. Никелирование бывает блестящим (глянцевым), матовым и полублестящим.

3. Хромирование (Cr)

Хромирование бывает двух видов: декоративное (придает деталям зеркальный блеск) и износостойкое (технологическое) (значительно повышает твердость и стойкость к истиранию). Декоративное хромирование чаще всего наносят на подслой из никеля, чтобы обеспечить коррозионную стойкость, так как хром — катод по отношению к стали[reference:5]. Износостойкое хромирование используют для восстановления геометрии гидроцилиндров, штоков, пресс-форм, оснастки.

Особенности хромирования: твердость покрытия — от 300 до 600 HV[reference:6]; толщина технологического хрома может достигать 150–200 мкм[reference:7]; хром имеет синевато-белый оттенок, стойкий к потускнению.

4. Анодирование (Al₂O₃)

Анодирование — это электрохимическое оксидирование, которое наносится исключительно на алюминий и его сплавы. В процессе на поверхности образуется твердый, износостойкий слой оксида алюминия Al₂O₃. В отличие от цинкования и никелирования, анодное покрытие не отслаивается, поскольку является частью самого металла. Анодированные детали можно окрашивать в разные цвета, электролитически (получается стойкое окрашивание) или органическими красителями.

Применение анодирования: корпуса приборов, детали машин из алюминия, архитектурные элементы, спортивные товары. Толщина оксидной пленки достигает от 12 до 25 мкм и более[reference:8].

Технологический процесс: что входит в гальваническую обработку

1. Подготовка поверхности: тщательное обезжиривание, промывка, иногда пескоструйная очистка или химическое травление. Без качественной подготовки покрытие будет держаться плохо или вообще не ляжет.[reference:9]
2. Нанесение покрытия: деталь монтируют на подвеску и погружают в ванну с электролитом. Под действием тока на катоде (детали) осаждается металл, а анод (растворимая пластина) растворяется, поддерживая концентрацию ионов.[reference:10]
3. Финишная обработка: промывка, сушка, пассивация (для цинка), удаление изоляции с необрабатываемых участков. По требованию выполняется обезуглероживание (для высокопрочных деталей) или шлифовка/полировка.[reference:11]

Как заказать гальванические покрытия в Москве

В компании «МеталУслуги.Ру» вы можете заказать гальванические покрытия «под ключ»: от «доставьте детали» до «получите готовые, покрытые детали с паспортом качества». Мы выполняем:

• цинкование (белое, жёлтое, чёрное);
• никелирование (глянцевый, матовый, полублестящий);
• декоративное и износостойкое хромирование;
• анодирование алюминия (в том числе окрашенные анодные покрытия);
• меднение, латунирование, оксидирование (по требованию).

Часто задаваемые вопросы

Автор: технический отдел «МеталУслуги.Ру»