Специальные требования к выпрямителям (источникам тока), применяемым
при хромировании

Электролитическое хромирование является эффективным способом защитно-декоративной отделки, а также способом увеличения износостойкости трущихся деталей, защиты их от коррозии. Значительную экономию дает хромирование при восстановлении изношенных деталей. Качество покрытия при хромировании в значительно большей степени зависят от режима хромирования (плотности тока и температуры электролита), чем при других гальванических процессах покрытия металлом. И требования к источникам постоянного тока при хромировании принципиально отличаются от требований к источникам тока для других гальванических процессов.

Рис. 1. Источники питания BVP Electronics в гальванических ваннах

Главные требования к выпрямителям тока, используемых при хромировании, можно сформулировать следующим образом:

1. Минимальные пульсации выходного тока и стабилизация напряжения. При хромировании пульсации тока или его прерывистость приводят к ухудшению качества и свойств хромовых покрытий, уменьшению сцепления хрома с предыдущим слоем вплоть до отслаивания, а иногда и к невозможности получения хромового покрытия. Нестабильность выходных параметров источника тока при хромировании проявляется в потускнении покрытия, возникновении шероховатости поверхности хрома и снижении фактической толщины покрытия. Полученное в таких условиях покрытие будет иметь пониженные коррозионные свойства и износостойкость. Выпрямитель или источник тока для процесса электролитического хромирования рекомендуется использовать со стабилизацией выходных параметров, а уровень пульсации выходного тока под нагрузкой должен быть не более 5%.
2. Высокий выходной ток. В процессах электрохимического хромирования используется плотность тока на дм2 изделия в два, а то и в три раза больше, чем при таких процессах, как цинковании, никелировании, меднении и т.д. Для декоративного (блестящего) хромирования оптимальный режим, как правило, составляет: плотность тока 50-60 А/дм2 при температуре электролита 52° - 55° ±1°, для твердого хромирования, соответственно 60-70 А/дм2 и 55-60°.
3. Регулировка выходных параметров. В некоторых процессах хромирования требуется плавная регулировка выходного тока. Например, при хромировании рельефных изделий рекомендуется в начале электролиза произвести "толчок" тока, т. е. электролиз начать при силе тока примерно вдвое больше, чем следует по расчету, а спустя 1-5 минут лимит выходного тока постепенно уменьшить до расчетного. Благодаря толчку тока удается осадить хром на углубленных участках детали и облегчается начало выделения хрома на чугуне. Также регулировка лимита выходного тока необходима при выполнении операции повторного хромирования (дохромирования). В этом случае требуется плавное увеличение плотности тока от 0-10% от номинального значения до рабочей величины в течение определённого промежутка времени, в противном случае происходит отслаивание (шелушение) хромового покрытия.
4. Длительная работа выпрямителя на максимальной мощности. Некоторые процессы при хромировании требуют длительной работы выпрямителей, и как правило, на максимальной его мощности. Например, при восстановлении изношенных деталей машин требуется непрерывное хромирование в течение нескольких десятков часов. При этом, очень ценится встроенная дополнительная функция в выпрямитель – таймер, со звуковым сигналом по окончанию работы.
5. Возможность резкого снижения тока до 10% от номинальной нагрузки. В некоторых гальванических процессах, например, при декоративном хромировании, не допускается резкое выключение тока, которое может привести к разрушению полученного покрытия (пассивации), если изделие находится в ванне без тока, пусть и не длительное время. Поэтому очень ценится дополнительная функция выпрямителя, как снижение тока нагрузки после определенного времени работы до 10% от установленного значения, что значительно сказывается на экономии электроэнергии процесса.
6. Наличие реверсного переключения выходного тока. В процессе гальванического осаждения металла существует возможность управлять процессом кристаллизации осаждающегося металла путем периодической смены полярности выходного тока на электродах. Реверсное переключение полярности тока направлено в первую очередь на снижение внутреннего напряжения покрытия, получение более совершенной кристаллической структуры, борьбы с дендритами и др. При этом требуется произвольно задавать соотношение времени протекания прямого тока к реверсному, а также длительностью паузы между их переключением.
7. Возможность компьютерного управления выходными параметрами. Твердое или декоративное хромирование процесс длительный и трудоемкий. Последовательность действий и условий работы строго определены и повторяются из цикла в цикл. Ориентировочно последовательность действий при процессе наращивания хрома на трущихся деталях можно описать так:
   • закладка детали в ванную;
   • кратковременная обработка реверсным (обратным) током детали (очищение и выравнивание поверхности детали);
   • толчок прямого тока, превышающий в 2-2.5 раза обычный режим работы (для лучшего оседания хрома на детали сложной конфигурации);
   • снижение тока до стандартного (обычного) уровня – около 50А/дм2 с длительным процессом покрытия детали до нужной величины; процесс покрытия в данной режиме может осуществляться от 1-1.5 часа и более;
   • при достижении нужной толщины покрытия необходимо снижение лимита тока до 10% от установленной величины;
   • снятие детали с ванны.
   Данный процесс намного упрощается при использовании компьютерного управлении блоком питания с индивидуальным программным обеспечением и звуковым сигналом по окончании работ.