Гальваническое покрытие на заказ
и порошковая покраска деталей

Гальваническое покрытие на заказ мы рассматриваем не как услугу «покрасить железку», а как последнюю операцию в маршруте детали. Из всего перечня покрытий в нашем цехе штатно идут хромирование и цинкование: этим мы закрываем износ штоков и валов и защиту крепежа от коррозии.

• Гальваника простыми словами: как металл садится на деталь
• Цинкование: виды, обозначения и чем оно отличается от горячего цинка
• Хромирование: твёрдое, декоративное и восстановление размера
• Анодирование алюминия, включая цветное
• Латунирование, меднение и никелирование

Зачем детали покрытие и когда заказывают гальваническое покрытие на заказ

Покрытие решает одну из четырёх задач, и от того, какая именно у вас, зависит всё: процесс, толщина, допуск и цена.

Первая - защита от коррозии. Сталь 20, 45, 40Х без покрытия в отапливаемом цехе живёт нормально, а на улице или в конденсате ржавеет за недели. Здесь работает цинк: он защищает основу электрохимически, то есть корродирует сам вместо стали даже там, где слой поцарапан.

Вторая - износ. Шток гидроцилиндра, плунжер насоса, направляющая скалка: нужен не барьер, а твёрдая поверхность, которая держит трение и не задирается в уплотнении. Это твёрдый хром.

Третья - размер: изношенную шейку наращивают хромом и выводят в чертёж шлифовкой. Четвёртая - внешний вид: декоративный слой, чёрный матовый корпус, цветное анодирование.

В чертеже покрытие задаётся по ГОСТ 9.306-85: вид, толщина в микрометрах, дополнительная обработка. Если написано просто «оцинковать», это пожелание, а не требование. Логика выбора под деталь собрана на странице покрытия металла.

Гальваника простыми словами: как металл садится на деталь

Гальваническое нанесение покрытий - это осаждение металла из раствора его солей под действием постоянного тока. Деталь вешают в ванну и подключают к минусу, напротив стоят аноды из осаждаемого металла. Между ними та самая гальваническая жидкость, электролит. Под током ионы металла разряжаются на поверхности детали и формируют покрытие, аноды растворяются и пополняют электролит.

Отсюда практические следствия.

• Гальванизированный металл покрывается неравномерно. Ток идёт по кратчайшему пути, поэтому на кромках и выступах слой толще, а в глухих отверстиях, пазах и внутри труб тоньше или его нет вовсе. Требование «равномерно 20 мкм по всей поверхности, включая полость» обычно невыполнимо.
• Покрытие копирует поверхность, а не исправляет её. Риски после точения, забоины и окалина под слоем станут только заметнее: шероховатость задаётся механикой до ванны.
• Подготовка определяет результат больше самого процесса. Обезжиривание, травление и активация сделаны плохо - покрытие отслоится.

Что означает гальваническое покрытие и чем гальванирование отличается от химического осаждения, подробно разобрано у нас на отдельной информационной странице.

Цинкование: виды, обозначения и чем оно отличается от горячего цинка

Цинкование - самое массовое гальванопокрытие и тот случай, когда защита работает активно: даже если слой пробит, сталь в этом месте не ржавеет, пока рядом есть цинк.

В чертеже цинк пишут как Ц с цифрой толщины и дополнительной обработкой: Ц9.хр - цинк 9 мкм с хроматированием. Пассивация даёт плёнку поверх цинка и поднимает стойкость к белой коррозии. Цвет бывает радужный, бесцветный, чёрный, оливковый.

Разница с горячим цинкованием принципиальная. Горячее - погружение в расплав при температуре около 450 °C: слой толстый, на улице живёт в разы дольше, но поверхность грубая, точный размер не держится, резьбу приходится прогонять. Гальванический цинк тонкий и ровный, сохраняет размер и резьбу, но служит меньше. Вывод: точная деталь и крепёж - гальваника, рама и забор - горячий цинк.

Отдельный момент для закалённых деталей. При травлении и в ванне в металл уходит водород, и деталь становится хрупкой. После цинкования обязательно обезводороживание нагревом, по практике в районе 190-230 °C с выдержкой несколько часов, но режим зависит от стали и твёрдости: значения назначаем по документации на деталь. Если деталь проходила у нас термообработку и ТВЧ, этот вопрос мы поднимаем сами.

Хромирование: твёрдое, декоративное и восстановление размера

Хромирование мы делаем сами, и это один из немногих процессов, где покрытие выполняет силовую работу, а не декоративную.

Твёрдое хромирование. Хром осаждается прямо на сталь, без подслоёв, толщиной от единиц до сотен микрометров. Даёт высокую твёрдость поверхности (по справочным данным порядка 800-1000 HV), низкое трение и стойкость к задиру. Классика - штоки и плунжеры, скалки, валы, направляющие, пресс-формы. После ванны поверхность почти всегда шлифуют в размер, потому что слой ложится с разбросом.

Декоративное хромирование. Хром тонкий, доли микрометра, работает как блестящий верхний слой. Коррозионная стойкость лежит на подслоях меди и никеля. Без подслоя декоративный хром на стали смысла не имеет: он пористый и основу не защищает.

Восстановление размера. Изношенная шейка обмеряется, шлифуется в ремонтный минус, наращивается хромом с запасом и выводится в номинал шлифовкой. Потолок наращивания ограничен: толстый слой трескается и отслаивается, поэтому при большом износе мы предлагаем наплавку твёрдым сплавом. Границу определяем по детали: предельные размеры подтверждаем по вашей детали.

Чего хром не делает: не лечит трещины и не убирает биение. Если вал повело, сначала правка и шлифовка.

Анодирование алюминия, включая цветное

Анодирование стоит особняком: это не осаждение постороннего металла, а выращивание оксидной плёнки из самого алюминия. Деталь подключают анодом, поверхностный слой превращается в твёрдый оксид, сросшийся с основой. В чертеже пишут Ан.Окс с толщиной.

Режима два. Обычное декоративно-защитное анодирование даёт плёнку в единицы и первые десятки микрометров: защищает от коррозии и хорошо красится. Твёрдое анодирование ведут при низкой температуре электролита, слой толще и твёрже, его берут там, где алюминиевая деталь работает на трение.

Цветное анодирование получают двумя путями: окрашиванием пористого оксида красителем с уплотнением (палитра широкая, стойкость цвета к ультрафиолету ограничена) либо цветом самой плёнки за счёт режима (палитра узкая, стойкость выше). Оксид растёт частично внутрь, частично наружу, поэтому размер меняется примерно на половину толщины слоя на сторону.

Своего анодирования в перечне наших процессов нет: делаем сами либо через проверенную кооперацию, говорим об этом на расчёте.

Латунирование, меднение и никелирование

Гальваническое покрытие латунью - жёлтый декоративный слой под латунь и старую бронзу, а в технике ещё и подслой для приклейки резины к металлу: латунированная арматура держит привулканизованную резину лучше голой стали.

Меднение редко бывает финишным. Чаще это подслой под никель и декоративный хром, основа под пайку, а также технологическое покрытие при местной цементации: участки, которые цементировать не надо, закрывают медью.

Никелирование даёт твёрдый плотный слой с ровным светлым блеском и химической стойкостью. Отдельно стоит химическое никелирование: слой осаждается без тока и потому ложится равномерно по всей поверхности, включая глухие отверстия и внутренние диаметры труб. Серебрение и лужение - это уже про электрику: контакты, шины, детали под пайку.

По всей этой группе: делаем сами либо через проверенную кооперацию, говорим об этом на расчёте.

Чёрные покрытия: воронение, оксидирование, чёрный цинк

Чёрное гальваническое покрытие заказывают либо ради матовой неотражающей поверхности в приборах, либо ради внешнего вида. Вариантов несколько, и по стойкости они разные.

Типичная ошибка: воронение заказывают как защиту от коррозии, а это в первую очередь цвет. Без масла воронёная деталь на улице ржавеет, поэтому если нужны и чернота, и защита, ответ обычно чёрный цинк.

Гальванизация алюминия: в чём сложность

Гальваническое покрытие алюминием в прямом смысле, то есть осаждение алюминия из водного электролита, промышленно не делается: алюминий слишком активен, в воде на катоде вместо него выделяется водород. Поэтому под «гальванизацией алюминия» почти всегда имеют в виду покрытие алюминиевой детали другим металлом либо анодирование.

Сложность в том, что поверхность алюминия мгновенно затягивается оксидной плёнкой, и осадить что-либо прямо на неё нельзя. Алюминий проходит цинкатную обработку, когда оксид снимают и одновременно замещают тонким слоем цинка, и только после неё идёт основное покрытие: никель, медь, олово. Ошибка в подготовке даёт отслоение, а обнаруживается это уже после сборки. Анодировать тоже можно не любой алюминий: литейные сплавы с высоким содержанием кремния дают тёмную неоднородную плёнку.

Порошковое покрытие металлических изделий: подготовка, полимеризация, цвет

Порошковая покраска стоит рядом с гальваникой по задаче, но технология другая. Порошковое напыление металла: сухая полимерная краска заряжается в пистолете и электростатикой притягивается к заземлённой детали, потом изделие идёт в печь, где порошок плавится и полимеризуется в сплошную плёнку.

Цвет задают по каталогу RAL, фактуру выбирают отдельно: глянец, матовая, шагрень, муар. Муар и шагрень скрывают мелкие неровности основы, поэтому на сварных корпусах их берут чаще.

Чем металл с порошковым покрытием отличается от гальванического: слой толстый, 60-120 мкм, поэтому резьбы, посадочные отверстия и уплотнительные поверхности надо закрывать заглушками и оговаривать в чертеже, зато по атмосферной стойкости порошок выигрывает. Для деталей из листового металла и сварных корпусов это вариант по умолчанию. По порошку: делаем сами либо через проверенную кооперацию, говорим об этом на расчёте.

Толщина слоя и как её задать в чертеже

Толщина - главный параметр, который чаще всего не указывают, а потом спорят о результате. Записывать надо однозначно: вид покрытия, толщина в микрометрах, дополнительная обработка, например Ц9.хр или Х24. Что мы спрашиваем, если толщины в чертеже нет:

• Где деталь работает: помещение, навес, открытая атмосфера, агрессивная среда.
• Есть ли трение и по какому контртелу (уплотнение, втулка, другой металл).
• Какие поверхности размерные и по каким полям допуска.
• Есть ли резьба и нужна ли собираемость с ответной деталью.
• Нужен ли контроль толщины с записью в документе.

Что покрытие делает с посадками и резьбами

Это самая частая причина брака на сборке: покрытие не заложили в размеры заранее.

По гладким поверхностям арифметика простая: на наружном диаметре прибавляется две толщины слоя, в отверстии просвет на столько же уменьшается. Цинк 9 мкм на валу даёт плюс примерно 0,018 мм на диаметр, и для посадки H7/g6 это уже существенно.

По резьбе хуже. Покрытие ложится на обе стороны профиля, и средний диаметр меняется примерно на четыре толщины слоя. Тот же цинк 9 мкм даёт около 0,036 мм, а на мелком нестандартном крепеже с шагом 0,5-0,75 мм это может съесть весь допуск. Решений два: резать наружную резьбу с занижением под покрытие либо прогонять внутреннюю метчиком после ванны.

Цены, сроки и что прислать для расчёта

Готовой цены без чертежа мы назвать не можем. В стоимость входят площадь поверхности, подготовка (она бывает дороже нанесения), загрузка ванны, толщина, необходимость закрывать резьбы и посадки, обезводороживание и шлифовка после хрома. Поэтому в таблице стоит пометка вместо цифры.

Давальческие детали берём, но не вслепую. До приёма нужны марка материала (не «железо», а сталь 20, 45, 40Х, нержавейка, алюминий, латунь), состояние поверхности и информация о термообработке: закалка и цементация влияют и на риск водородной хрупкости, и на допустимые нагревы. Снятие старого покрытия - отдельная операция, иногда дороже нанесения нового.

Присылайте чертёж в PDF или STEP, количество, вид покрытия с толщиной, условия эксплуатации и срок. Чертежа нет - подойдёт образец, обмеряем сами. Сроки в таблице даны как ориентир и считаются с момента, когда детали у нас. Полный перечень операций собран в разделе услуги. Производство в Набережных Челнах, отправляем по России.

Вопросы и ответы