O que é cromagem: processo, tipos e benefícios

O que é cromagem: processo, tipos e benefícios

Cromagem - é o processo de galvanoplastia de uma fina camada de cromo sobre uma superfície de metal ou plástico para melhorar sua aparência, dureza e resistência à corrosão. É usado para fins decorativos, como acabamentos automotivos, eletrodomésticos e em aplicações funcionais, incluindo peças de máquinas e ferramentas industriais. Este artigo explica como funciona a cromagem, os principais tipos, benefícios e usos comuns, bem como os principais fatores a serem considerados na escolha de um método de cromagem.

O que é cromagem?

A cromagem, também chamada de cromagem, é um processo de acabamento de superfície no qual uma fina camada de cromo metálico é galvanizada em um objeto sólido. Simplificando, a peça a ser revestida é imersa em uma solução eletrolítica contendo cromo (geralmente ácido crômico) e uma corrente elétrica é aplicada para depositar o cromo na superfície. O resultado é um revestimento cromado brilhante, duro e pegajoso que é colado em nível molecular ao substrato (geralmente metal, embora o plástico possa ser cromado após preparação especial).

Visualmente, proporciona um acabamento distinto, brilhante e espelhado. Funcionalmente, mesmo um revestimento fino de cromo melhora significativamente as propriedades da superfície; aumenta a dureza das peças e a resistência ao desgaste, protege contra a corrosão e pode facilitar a limpeza da superfície.

Uma breve história do cromagem

A descoberta do cromo como um material de revestimento viável é creditada a George Sargent, que publicou uma pesquisa seminal sobre o cromo em 1907. No entanto, as aplicações comerciais só surgiram na década de 1920, graças aos pesquisadores da Universidade de Columbia, Colin Fink e Charles Eldridge, que desenvolveram um processo industrial confiável para depositar cromo em substratos metálicos.

As décadas de 1970 e 1980 foram um ponto de viragem, pois a crescente consciência da toxicidade do crómio hexavalente levou a regulamentações ambientais e de segurança industrial mais rigorosas em todo o mundo. Isso levou à pesquisa sobre cromagem trivalente, que oferecia uma alternativa mais segura e ecologicamente correta.

Como funciona a cromagem

A cromagem é realizada por galvanoplastia, usando uma corrente elétrica para depositar o metal de uma solução em uma peça condutora.

Numa configuração típica, o artigo a ser revestido é feito de um cátodo (eletrodo negativo) e um ânodo adequado (geralmente uma liga de chumbo para banhos de cromo) é um eletrodo positivo, ambos imersos em um banho de revestimento contendo uma solução de cromo.

Quando uma corrente contínua passa pela solução, os íons de cromo carregados positivamente são reduzidos e depositados no cátodo (peça de trabalho). Com o tempo, uma fina camada de cromo se forma na superfície do objeto.

Preparação antes de aplicar cromagem

Esta eletrodeposição geralmente é realizada após um pré-tratamento adequado para garantir uma boa adesão. Normalmente, a preparação inclui:

1. Limpeza e desengorduramento

Remova sujeira, graxa, óleos ou quaisquer outros contaminantes da superfície. Mesmo pequenos resíduos podem impedir que o revestimento grude, causando descamação ou formação de bolhas.

2. Polimento de superfície

Para revestimento decorativo, o metal base é frequentemente polido até obter uma superfície lisa antes do revestimento, uma vez que a camada de cromo é fina e refletirá a superfície subjacente.

3. Gravação/Ativação

Uma peça de metal limpa é submetida à imersão de ativação (geralmente em ácido diluído) para micro-condicionar a superfície. Isso cria uma superfície reativa ligeiramente áspera que ajuda a aderir a camada cromada.

4. Cartilha

Às vezes, zinco fundido ou ligas de cobre são atingidas antes que o níquel seja aplicado ao cobre. Aumenta a resistência à corrosão e ajuda a obter brilho uniforme. O primer geralmente não é usado, exceto em casos excepcionais de cromagem dura em peças de metal ferroso.

Parâmetros básicos ao aplicar cromagem

A cromagem - é um processo eletroquímico altamente controlado e a qualidade do revestimento final depende do controle de vários parâmetros importantes.

1. Densidade atual

A densidade de corrente refere-se à quantidade de corrente elétrica aplicada por unidade de área de superfície da peça de trabalho. Ele determina a taxa na qual o cromo é aplicado: baixa densidade de corrente pode resultar em revestimento lento e cobertura irregular. Altas densidades de corrente podem causar queimaduras, corrosão ou superfícies ásperas.

Gamas típicas: Para cromo decorativo - 4-10 A/dm2, para cromo duro - 20-60 A/dm2.

2. Temperatura do banho

Muito baixo, reduzindo a velocidade do revestimento e baixa adesão. Muito alto, aumentando a volatilidade, instabilidade do banho e depósitos grosseiros.

Faixa ideal: de 45 graus a 60 graus (de 113 graus F a 140 graus F)

3. Tempo de revestimento

O tempo de revestimento determina a espessura total da camada cromada.

Aplicação de cromo decorativo: ~30 segundos a vários minutos, aplicação de cromo duro: vários minutos a horas, dependendo do acabamento desejado

4. Composição do banho

A solução geralmente contém:

• Ácido crômico (CRO₃): ​​principal fonte de íons cromo
• Catalisadores: controlam a eficiência do revestimento e as propriedades de deposição, por ex. ácido sulfúrico ou aditivos proprietários
• Aditivos adicionais: melhoram brilho, dureza, microestrutura

5. Agitação e filtração

A purga de ar ou agitação mecânica é comum. A agitação suave promove a distribuição uniforme de íons ao redor da peça de trabalho, enquanto a filtração remove contaminantes que podem causar inclusões ou defeitos superficiais.

Métodos básicos de cromagem

Os processos de cromagem podem ser amplamente classificados pela valência química do cromo utilizado no banho de cromagem. Existem três métodos principais:

1. Cromagem hexavalente (cr⁶⁺)

A cromagem hexavalente - é um método tradicional usado desde a década de 1920. É baseado em ácido crômico (CRO₃) em solução, onde o cromo está no estado de oxidação + 6 -, daí o nome hexavalente.

Composição química

Os banhos de cromo hexavalente consistem principalmente de ácido crômico com uma pequena quantidade de ácido sulfúrico como catalisador. Esses banhos operam em pH muito baixo (~0) e requerem temperaturas elevadas (35-55 graus). No entanto, a reação de galvanização em sistemas hexavalentes é ineficiente, com apenas 10-20% da energia elétrica utilizada para depositar o cromo metálico.

Vantagens

• Confiabilidade comprovada por mais de um século de experiência industrial
• Alta dureza superficial (normalmente 800-1000 Vickers)
• Excelente resistência à corrosão
• Acabamento espelhado icônico com um tom levemente azulado.
• Depósitos espessos criam microfissuras que podem auxiliar na lubrificação.

Imperfeições

• A espessura irregular do revestimento é padrão.
• Compostos tóxicos e cancerígenos representam uma séria ameaça.
• Baixa eficiência do cátodo, resultando em taxas de deposição mais baixas
• Má cobertura nos recreios devido à -capacidade de arremesso limitada

2. Cromagem trivalente (Cr3⁺)

O cromo trivalente usa cromo no estado de oxidação + 3. e se tornou uma alternativa mais segura ao cromo hexadecimal com muito menos toxicidade.

Química e tecnologia de processos

Os banhos de cromo trivalente normalmente usam sulfato de cromo ou cloreto de cromo como fonte primária de cromo, juntamente com agentes complexantes e aditivos proprietários. Eles ajudam a estabilizar o Cr3⁺ em solução e evitam que ele oxide em Cr⁶⁺ tóxico durante o processo de revestimento.

Vantagens

• Significativamente mais seguro que o revestimento hexavalente.
• Maior eficiência do cátodo e velocidade de revestimento mais rápida.
• Fornece uma cobertura mais uniforme de formas complexas e áreas rebaixadas

Imperfeições

• Menor resistência à corrosão em comparação com o cromo hexagonal em espessura igual.
• O aumento da sensibilidade à sujeira e impurezas metálicas pode desestabilizar o funcionamento do banho.
• Química mais cara, exigindo controle de processo mais rigoroso.

3. Cromagem bivalente (Cr2⁺)

A cromagem divalente - é um novo método experimental que utiliza cromo no estado de oxidação + 2 (Cr2⁺). Mas este não é um processo industrial difundido, principalmente porque o Cr2⁺ é muito instável em soluções aquosas e oxida rapidamente nas formas trivalente (Cr3⁺) ou hexavalente (cr⁶⁺) mais estáveis.

No entanto, por volta de 2020, os pesquisadores descobriram compostos estáveis ​​de cloreto de cromo (crcl₂) na água em altas concentrações. Usando altas densidades de corrente (por exemplo, ~20 mA/cm2) e exclusão cuidadosa de oxigênio, foram demonstrados depósitos vibrantes de cromo em banhos de Cr2⁺. Se aperfeiçoado, poderá oferecer um terceiro método de cromagem que combine algumas das vantagens do trivalente (menor toxicidade) com alta eficiência.

Comparação: Cr⁶⁺ vs.

Vários tipos de cromagem

O revestimento cromado pode ser adaptado tanto para aparência decorativa quanto para desempenho funcional. Abaixo estão as categorias gerais:

1. Cromagem decorativa

O cromo decorativo, também chamado de cromo brilhante, é um revestimento fino destinado principalmente à estética e à proteção contra corrosão, em vez de uma resistência significativa ao desgaste. É quebradiço - 0,05 a 0,5 mícron, aproximadamente 2 a 20 micropolegadas. Apenas o suficiente para dar-lhe a sua característica aparência azulada e brilhante.

Normalmente aplicado em banhos de cromo hexavalente em temperaturas mais baixas (~40 graus C) para produzir um acabamento brilhante. Os tempos de revestimento são curtos porque o revestimento é fino, geralmente apenas 1-5 minutos após a aplicação. Frequentemente encontrado em acabamentos automotivos, encanamentos e eletrodomésticos/utensílios domésticos.

2. Cromagem dura

O cromo duro, também conhecido como cromo técnico ou cromo industrial, normalmente com 0,005 a 0,020 polegadas de espessura ou até mais grosso, é usado para fornecer características funcionais como resistência ao desgaste, redução de atrito e restauração de peças.

A principal vantagem do cromo duro é sua dureza extremamente alta (cerca de 65-70 HRC). Comumente usado em hastes de cilindros hidráulicos, pistões e máquinas-ferramentas. O cromo duro pode ser benéfico em qualquer componente que deslize, gire ou esteja sujeito a contato repetido para evitar escoriações, escoriações ou desgaste.

Processo: Normalmente realizado em banho de cromo hexavalente a ~50-60 graus C com uma densidade de corrente mais alta do que o revestimento decorativo. A aplicação do revestimento leva muito tempo, desde várias horas até durante a noite, para atingir a espessura desejada. O cromo duro não possui acabamento espelhado após o revestimento. Geralmente é um cinza semi-claro a fosco.

3. Cromagem fina e densa

O cromo denso fino (TDC) - é uma forma especializada de cromo duro caracterizada por depósitos relativamente finos (talvez 2-8 µm). A dureza é semelhante à do cromo duro normal (~800 + HV), proporcionando boa proteção contra corrosão. Por não ter as microfissuras típicas, muitas vezes oferece melhor proteção de barreira por mícron de espessura do que o cromo duro convencional.

É comumente usado em ferramentas de precisão, componentes aeroespaciais, equipamentos médicos e moldes. Um exemplo é o processo patenteado da Armoloy - que produz cromo fino e denso usado em moldes e peças de máquinas para reduzir o atrito e o desgaste.

Processo: O revestimento TDC é normalmente realizado usando banhos de cromo hexavalente ou trivalente modificado sob rigoroso controle de temperatura, densidade de corrente e aditivos. O resultado é um revestimento fino e acetinado que adere firmemente.

4. Cromagem Flash-

O cromo flash - é um revestimento extremamente fino, normalmente de apenas 1 a 5 mícrons. Destina-se principalmente a fins cosméticos ou aplicações onde é necessário muito pouco cromo para proteger contra manchas. Não é espesso o suficiente para reduzir significativamente o desgaste ou a corrosão por si só.

Processo: A cromagem flash pode ser obtida em um banho de galvanização hexavalente padrão, mas com tempos de galvanização muito curtos, variando de alguns segundos a alguns minutos. Frequentemente encontrado em pequenos equipamentos, ferramentas e fixadores, ou como remate final em peças plásticas metalizadas.

5. Placa cromada acetinada

O cromo acetinado - é um acabamento decorativo com acabamento fosco ou acetinado-fosco em vez do acabamento espelhado usual. O cromo acetinado é criado alterando a textura da superfície do metal base antes de aplicar uma fina camada de cromo. Isso pode ser alcançado usando:

• Substrato de níquel com pequenas micropartículas para dispersão de luz.
• Superfície escovada mecanicamente ou jateada antes da aplicação do cromo.
• Aditivos especiais para banheiras que alteram a textura da camada cromada.

Ele fornece proteção contra corrosão como o cromo, ao mesmo tempo que mantém uma aparência atraente, e também é popular para ferramentas onde um acabamento anti-reflexo é prático, como chaves inglesas ou ferramentas de encaixe.

6. Cromagem preta

Ao contrário da tinta preta ou do revestimento em pó, o cromo preto é aplicado por galvanoplastia, geralmente sobre uma camada base de níquel. A cor preta é obtida modificando a química do banho de revestimento com compostos adicionais como enxofre, selênio ou aditivos patenteados que alteram a estrutura cristalina do cromo depositado. O resultado é um revestimento metálico preto durável que está firmemente aderido ao substrato.

Um dos principais benefícios do cromo preto é sua capacidade de absorver luz e reduzir o brilho, tornando-o altamente desejável para instrumentos ópticos, equipamentos de defesa e acabamentos automotivos de luxo. Ao mesmo tempo, proporciona dureza moderada e resistência à corrosão, especialmente quando aplicado a uma base de níquel de duas camadas e com revestimento superior.

No entanto, o cromo preto é normalmente mais fino que o cromo duro e sua durabilidade não é adequada para componentes industriais que operam em ambientes agressivos sujeitos a alta abrasão. A uniformidade da cor também pode variar dependendo do processo e da geometria da peça, portanto é necessário um controle rigoroso do processo.

7. Cromagem com microfissuras

Normalmente, o revestimento de cromo é inerentemente suscetível a rachaduras durante o resfriamento devido a tensões internas. O cromo microfissura aumenta intencionalmente o número dessas fissuras, tornando cada fissura muito pequena e próxima umas das outras.

Хром с микротрещинами полезен для износа и смазки. Плотная сеть трещин может задерживать смазочные материалы, что отлично подходит для гидравлических цилиндров, поршневых штоков и компонентов двигателя, которые нуждаются в постоянной смазке. Он также используется в высококачественном декоративном хроме для автомобильной промышленности, где микротрещины хрома (>1.000 rachaduras por polegada) em camadas de níquel é padrão para fornecer propriedades anticorrosivas superiores.

8. Cromagem microporosa

O cromo microporoso refere-se ao cromo com microfissuras, mas em vez de rachaduras, a camada de cromo contém uma alta densidade de furos em escala de mícron na superfície.

Isto geralmente é conseguido depositando uma camada de níquel contendo partículas finas, criando uma superfície de níquel com milhares de minúsculos poros ou nódulos. Quando o cromo é aplicado por cima, o cromo terá poros microscópicos correspondentes ou diferenças na estrutura dos grãos nessas áreas.

O principal benefício é a resistência à corrosão, principalmente em motores e peças automotivas de alto desempenho, componentes aeroespaciais e qualquer aplicação onde a vida útil máxima contra corrosão seja crítica.

9. Cromagem composta

A cromagem composta, também conhecida como cromagem reforçada com partículas, é uma tecnologia avançada de galvanização na qual partículas sólidas como cerâmicas, carbonetos ou polímeros são co-depositadas em uma matriz de cromo durante o processo de galvanização. O resultado é um revestimento composto que combina a dureza superficial e a resistência à corrosão do cromo com as propriedades aprimoradas de desgaste, fricção ou lubrificação das partículas incorporadas.

Isto é considerado quando o cromo duro simples não é suficiente. Uma das aplicações notáveis ​​dos anéis de pistão de motores diesel - é para motores grandes. Além disso, componentes aeroespaciais, peças hidráulicas ou moldes sujeitos a desgaste intenso podem ser beneficiados.

Vantagens do cromagem,

1. Vida útil prolongada dos componentes

O revestimento cromado, que adiciona uma camada de metal duro e inerte, protege o material de base contra desgaste e corrosão.

2. Excelente dureza e resistência ao desgaste

A tensão do cromo é de cerca de 800-1000 HV e pode aumentar significativamente a dureza superficial da peça.

3. Proteção contra corrosão

O cromo, principalmente sobre o níquel, oferece excelente resistência à umidade, muitos produtos químicos e oxidação.

4. Apelo estético

A aparência brilhante e espelhada do cromo é linda. Confere aos produtos uma excelente aparência polida e altamente reflexiva.

5. Resistência ao calor

O cromo duro mantém sua dureza e resiste à oxidação mesmo em altas temperaturas, tornando-o ideal para aplicações com uso intensivo de calor, como peças de motores e canos de armas de fogo.

6.Fácil de limpar

A superfície cromada lisa e não porosa resiste a manchas e bactérias, tornando-o fácil de limpar e ideal para uso em banheiros e instrumentos médicos.

7. Baixo atrito

O cromo duro tem um coeficiente de atrito naturalmente baixo, geralmente em torno de 0,1–0,2 quando lubrificado, que é inferior ao de muitos metais.

8. Capacidade de manutenção (para cromo duro)

As peças industriais desgastadas podem ser substituídas por cromo duro para restaurar as dimensões, o que geralmente é mais barato do que fabricar peças novas.

Desvantagens do cromagem

A cromagem também apresenta uma série de desvantagens que devem ser levadas em consideração:

1. Questões ambientais e de saúde

Uma das desvantagens mais significativas da cromagem é a toxicidade do cromo hexavalente (cr⁶⁺). A extração adequada de fumos, o treinamento em segurança dos trabalhadores e os sistemas de eliminação de resíduos químicos são essenciais para a conformidade.

2. Altos custos operacionais

O processo de cromagem não é adequado para todas as aplicações. A produção de produtos químicos perigosos requer equipamentos auxiliares, o que aumenta os custos operacionais. Além disso, as linhas de cromagem geralmente exigem investimentos significativos em equipamentos.

3. Fragilidade e risco de rachaduras

O cromo duro, especialmente quando aplicado em camadas mais espessas, pode ser quebradiço. Isto aumenta o risco de microfissuras ou descamação devido a esforços mecânicos ou ciclos térmicos. A solução deste problema muitas vezes requer lixamento pós-revestimento e controle da espessura da camada, o que aumenta o tempo e os custos de produção.

4. Dificuldades com geometria complexa

A cromagem é inerentemente um processo de linha de visão, portanto, é um desafio obter espessura uniforme em peças de formato complexo, como furos internos ou reentrâncias profundas.

Que materiais podem ser usados ​​para cromagem?

A cromagem pode ser aplicada a uma variedade de materiais básicos, mas nem todos os materiais são tão simples quanto a cromagem. Os motivos comuns incluem:

1. Aço e ferro fundido

Este é o material revestido mais comum. Aço macio, aço carbono, liga de aço, ferro fundido, etc. Pode ser cromado - desengraxante, ataque ácido, possivelmente limpeza elétrica e depois galvanização.

2. Aço inoxidável

Pode ser cromado, embora a camada passiva de óxido do aço inoxidável dificulte a adesão. Freqüentemente, um tratamento especial de níquel é aplicado primeiro à madeira para garantir que o cromo adira.

3. Cobre e ligas de cobre

As placas de liga de cobre são muito fáceis de usar, pois são boas condutoras. Ao galvanizar diretamente sobre cobre/latão, às vezes são usadas limalhas de cianeto de cobre primeiro para adesão, depois níquel e depois cromo.

4. Ligas de zinco

O zinco pode ser cromado, mas a superfície deve estar em boas condições. Para selar e revestir o zinco, geralmente é aplicada uma placa de cobre, seguida de uma placa mais espessa de cobre, níquel e cromo.

5. Alumínio e ligas de alumínio

O alumínio não pode ser galvanizado diretamente porque forma imediatamente uma camada de óxido. Normalmente a peça passa por um processo de galvanização, depois uma fina camada de cobre ou níquel sem eletrodo é aplicada e o revestimento normal pode começar.

6. Plásticos

O plástico em si não é condutor, mas pode ser gravado para tornar a superfície áspera e depois revestido quimicamente com uma fina camada de níquel ou cobre não eletrolisável para torná-lo condutor.

7. Outros metais

Níquel e ligas de níquel podem ser cromadas. Titânio e magnésio são possíveis, mas são difíceis de chapear devido aos -óxidos duros.

Como escolher um método de cromagem?

A escolha do processo de cromagem correto depende do seguinte:

1. Para aparência

O cromamento decorativo é ideal quando o objetivo é melhorar o apelo visual e ao mesmo tempo fornecer resistência básica à corrosão. O cromo brilhante sobre o níquel cria um acabamento espelhado, enquanto o cromo acetinado ou preto cria uma aparência mais suave ou distinta. Esses revestimentos finos preservam detalhes finos e são frequentemente usados ​​em acabamentos, emblemas e outros componentes visíveis.

2. Para resistência ao desgaste

A cromagem dura é preferida para peças sujeitas a alto atrito ou que requerem restauração de superfície. O cromo fino e denso garante alta precisão e uma superfície livre de rachaduras. O cromo duro padrão proporciona vida útil máxima e pode ser usinado posteriormente. O cromo duro com microfissuras ou microporosidade é adequado para aplicações onde a retenção de óleo ou o aumento da vida útil em fadiga são importantes.

3. Dependendo do material base

Somente cromo decorativo fino pode ser aplicado em peças plásticas, geralmente sobre camadas de cobre e níquel. As ligas de alumínio e zinco geralmente requerem primers especiais, como zincato ou cobre. O aço inoxidável pode ser revestido com cromo duro, mas requer um revestimento de níquel para garantir a adesão.

4. Consideração de fatores ambientais

O cromo trivalente é mais seguro para fins decorativos porque produz menos emissões perigosas. Em situações com regulamentações rigorosas, alternativas sem cromo, como HVOF ou niquelagem sem eletrodo, podem ser mais adequadas.

5. Dependendo dos requisitos de espessura e tolerância

Se as peças não puderem ser revestidas com uma espessura superior a alguns mícrons, deve-se usar cromo-flash ou cromo denso e fino. Para peças que exigem um acúmulo significativo de material, como o reparo de componentes desgastados, o cromo duro padrão é um dos poucos métodos de revestimento que pode produzir camadas espessas e duradouras.

Áreas de aplicação de cromagem

No setor automotivo, proporciona um acabamento vibrante e de alta qualidade aos acabamentos, grades e aros das rodas, enquanto o cromo duro aumenta a resistência ao desgaste das peças do motor, hastes e eixos. Em aplicações de fabricação e máquinas pesadas, protege ferramentas, moldes, cilindros hidráulicos e rolos contra abrasão e corrosão, proporcionando longa vida útil e estabilidade dimensional.

As aplicações aeroespaciais incluem revestimentos em trens de pouso, atuadores e ligações hidráulicas para suportar cargas e condições ambientais extremas. O cromo decorativo também é padrão em acessórios de encanamento, como torneiras e chuveiros, proporcionando-lhes um acabamento reflexivo e resistente à corrosão. Ao mesmo tempo, ajuda a criar superfícies lisas, complexas e esterilizáveis ​​para instrumentos e dispositivos cirúrgicos específicos na área médica.

Quais equipamentos são necessários para aplicar a cromagem?

Desde pequenas unidades de bancada até grandes linhas de revestimento industrial -, as necessidades básicas de equipamentos - são as mesmas:

1. Revestimento do tanque

A cromagem é feita em tanques resistentes a ácidos, geralmente feitos de plástico ou aço revestidos de chumbo. Para cromo duro, os tanques geralmente são verticais, cilíndricos ou retangulares. Tanques horizontais ou longos com topo aberto são usados ​​para revestimento de bobinas e peças grandes.

2. Fonte de alimentação (retificador)

Um retificador CC é necessário para converter a energia CA da rede elétrica em energia CC de baixa tensão e alta corrente para aplicações de revestimento. Capaz de fornecer corrente constante e sem ondulações e geralmente possui potência ajustável para controlar com precisão a densidade da corrente.

3. Prateleiras e luminárias

As peças são montadas em suportes condutores ou dispositivos que servem de suporte e elementos condutores. Normalmente feitos de cobre ou latão, esses postes são revestidos com materiais isolantes como o plastisol, expondo apenas os pontos de contato para garantir a condutividade elétrica.

4. Ânodos

Os ânodos são suspensos em um tanque e conectados à saída positiva do retificador. Na cromagem hexavalente, os ânodos são geralmente placas ou hastes de uma liga de chumbo insolúvel que simplesmente conduzem eletricidade e duram muito tempo. Os banhos trivalentes às vezes usam ânodos de grafite ou titânio com revestimento de óxido metálico misto porque o chumbo pode contaminar esses banhos.

5. Equipamento de pré-tratamento

Antes da aplicação do cromo, as peças normalmente passam por uma linha de pré-tratamento com vários tanques. Isto inclui desengorduramento por imersão (aquecido), eletrolimpeza (solução alcalina com corrente), ativação ácida e múltiplos tanques de lavagem. A cromagem decorativa requer tanques adicionais de cobre e níquel, cada um com seu próprio material anódico e sistema de endireitamento.

6. Ventilação de exaustão e controle de fumaça

O revestimento com cromo hexavalente produz uma névoa tóxica de ácido crômico; Os tanques de revestimento são equipados com exaustores que liberam vapores para sistemas de purificação, geralmente usando eliminadores de névoa à base de água. Os sistemas modernos podem adicionar produtos químicos antiembaçantes ou esferas de plástico flutuantes para reduzir a geração de aerossóis na fonte.

Como remover o cromo

Existem vários métodos para remover o cromo. As abordagens comuns incluem decapagem mecânica, decapagem química e chapeamento reverso.

1. Remoção mecânica

A remoção mecânica tem a vantagem de não utilizar produtos químicos perigosos. No entanto, isso pode ser demorado e potencialmente alterar as dimensões das peças ou o acabamento superficial. Métodos como:

• Processamento abrasivo

O jato de areia ou jateamento pode remover efetivamente o cromo, corroendo-o. Isso é bom para aplicar cromo duro e espesso em superfícies duráveis ​​e em peças que podem ser polidas posteriormente.

• Moagem

O Chrome é difícil e requer força; abrasivos de carboneto de silício ou óxido de alumínio são usados. As peças planas podem ser lixadas com lixa ou lixadeira de cinta. Para aplicar cromo decorativo em itens, as lojas costumam polir as camadas de cromo e níquel em preparação para a reaplicação.

• Limpeza ultrassônica

Um limpador ultrassônico usa ondas sonoras de alta frequência em um líquido para criar cavitação, que remove revestimentos de peças delicadas.

2. Decapagem química

Os métodos químicos são geralmente usados ​​apenas para substratos metálicos; eles dissolvem a camada de cromo usando reagentes:

• Decapagem ácida (ácido clorídrico)

Mergulhe a peça cromada em um banho de ~30-40% HCl. O ácido reagirá com a camada de cromo para formar cloreto de cromo solúvel e removê-lo efetivamente. A decapagem de HCl funciona bem em cromo decorativo e não tem muito efeito em revestimento de níquel ou cobre.

• Decapagem alcalina (hidróxido de sódio)

Bases fortes como o hidróxido de sódio (NaOH) também podem remover o cromo. Mas é frequentemente usado para remover o cromo do aço. Tende a agir mais lentamente que o ácido e tem menos risco de fragilização por hidrogênio do que o ácido.

3. Galvanoplastia reversa

O revestimento reverso, ou decapagem eletrolítica, usa corrente elétrica para dissolver o cromo em uma peça, invertendo o processo de revestimento.

Uma instalação típica utiliza um banho de ácido crômico/ácido sulfúrico, mas a parte a ser removida agora é conectada como um ânodo. Outro eletrólito usado para revestimento reverso é o hidróxido de sódio (soda cáustica) com uma pequena quantidade de agente oxidante.

A vantagem da galvanoplastia reversa é que ela permite que formas complexas sejam depositadas uniformemente e possam ser controladas. No entanto, utiliza os mesmos produtos químicos nocivos que a cobertura, pelo que são necessários EPI e ventilação.

Como reparar cromagem

É possível recromar um produto previamente cromado, o processo geral é o seguinte:

1. Remova o cromo antigo

A camada de cromo existente deve primeiro ser removida com uma tira química ou eletroquímica para evitar perda dimensional. Se a peça tiver múltiplas camadas (cromo sobre níquel sobre cobre), normalmente pelo menos o cromo será removido.

2. Reparação de metal básico

Se o metal base estiver danificado, ele será reparado em seguida. Para um elemento decorativo, quaisquer reentrâncias na base serão lixadas, preenchidas, etc. Se uma peça industrial se desgastar por-ser subdimensionada, isso pode ser causado por soldagem ou nova espessura de revestimento.

3. Preparação de superfície

A peça base é preparada como nova, limpa, polida e ativada - qualquer revestimento restante é tratado como metal base.

4. Processo de recobrimento

A peça passa por estágios de revestimento, talvez cobre ácido e níquel, depois cromagem para um elemento decorativo ou diretamente cromo duro para uma peça industrial. Essencialmente, isso é o mesmo que aplicar um revestimento em uma peça nova.

5. Conclusão

Uma vez revestida, a peça pode ser polida para fins decorativos ou usinada para fins funcionais para atingir o acabamento e as dimensões desejadas.

Defeitos comuns em cromagem

Embora forneça excelentes propriedades de superfície, a cromagem pode levar a uma série de defeitos se for mal executada ou exposta a condições inadequadas.

1. Descascamento

Um dos defeitos mais comuns no revestimento - é quando a camada de cromo não adere bem ao metal base, resultando em bolhas e descamação do cromo. A limpeza inadequada da superfície, a má ativação ou a falta de camada protetora são as principais causas.

Como consertar isso? Garanta desengorduramento completo, ativação ácida e aplicação adequada de revestimento protetor em materiais complexos -aços de alta resistência após a queima para remover o hidrogênio. Ligue a corrente gradualmente para evitar a polarização da superfície.

2. Cobertura irregular

Sabe-se que o revestimento de cromo hexavalente tem baixa capacidade de descamação, o que resulta em espessura irregular. Isto significa que muito pouco cromo pode permanecer nos cantos internos, reentrâncias profundas ou furos, enquanto acúmulos pesados ​​se formarão nas bordas e saliências.

As soluções incluem o uso de ânodos auxiliares ou tempos de revestimento mais longos em correntes mais baixas para alcançar áreas de baixa densidade de corrente.

3. Ulceração

As ulcerações aparecem como pequenos orifícios, crateras ou pequenas manchas escuras na superfície coberta. Isto pode ser causado por sujeira, graxa ou bolhas de gás (principalmente hidrogênio) que impedem a deposição em áreas localizadas. A contaminação do banho ou a alta tensão superficial também são fatores contribuintes.

Para evitar corrosão, limpe bem e misture adequadamente para remover bolhas, use agentes umectantes em quantidades seguras e filtre a solução para remover sólidos.

4. Combustão

A combustão refere-se à densidade de corrente excessiva ou baixa temperatura do banho que causa deposição descontrolada e evolução de gás. O gás pode penetrar no sedimento e torná-lo preto com óxidos. Isso geralmente ocorre em arestas ou cantos afiados onde a corrente está concentrada.

Como consertar: Reduza a densidade da corrente ou aumente a temperatura do banho. Use proteção de borda ou altere a geometria da peça para reduzir a concentração de corrente nos cantos. As peças gravemente queimadas devem ser removidas e substituídas por novas.

5. Rugosidade/depósitos granulares

A superfície cromada parece áspera ou irregular, às vezes com uma textura leitosa ou fosca. Isso geralmente é causado por contaminação no banho de galvanização, como poeira, material particulado ou subprodutos de corrosão. Além disso, ligar a corrente antes de atingir a densidade de corrente de imersão parcial total pode levar à formação de formações dendríticas “semelhantes a árvores”.

Como consertar isso? Certifique-se de que o banho esteja devidamente filtrado e mantido, monitore os níveis de sulfato e monitore a corrosão do ânodo. Aplique corrente somente depois que a peça estiver completamente imersa em água. Considere usar ânodos auxiliares ou reduzir a densidade de corrente em áreas de alta corrente para evitar aderências grosseiras.

6.Torresmo

Por que isso acontece: O cromo duro produz naturalmente microfissuras, mas a tensão interna excessiva ou um revestimento muito espesso causará macrofissuras e comprometerá a proteção contra corrosão.

As soluções incluem a aplicação de múltiplas camadas de revestimento com etapas de descarga, ajuste da química do banho (por exemplo, proporção do catalisador) para reduzir o estresse ou uso de revestimento pulsado para reduzir o estresse.

7.Mudança de cor

Em vez disso, o cromo, que deveria ser prateado brilhante e azulado-, parece amarelado, esverdeado ou marrom. Isto pode ser resultado da má qualidade das camadas subjacentes de níquel, já que o cromo decorativo é extremamente fino e reflete a camada inferior. O superaquecimento durante o uso também pode causar descoloração azul ou amarela devido à oxidação.

Como consertar isso? Certifique-se de que o primer de níquel esteja devidamente brilhante e altamente polido antes do revestimento. Evite o superaquecimento das peças durante o uso ou processamento subsequente.

8. Lixiviação de cromo ou manchas verdes

Se as peças não forem enxaguadas adequadamente após o revestimento, o ácido crômico residual poderá vazar e causar manchas ou corrosão. Manchas verdes ou sinais de corrosão que aparecem horas ou dias após a aplicação do revestimento, muitas vezes ao redor de buracos ou depressões.

Como consertar: Melhore seus procedimentos de lavagem e inclua um banho neutralizante após o revestimento para remover o ácido crômico residual. Preste atenção especial aos furos profundos ou geometrias complexas onde a solução é armazenada.

9. Níquel projetando-se nas bordas

O cromo decorativo aplicado em camadas finas é quase transparente. Suponha que o revestimento seja muito fino ou distribuído de maneira desigual. Neste caso, a camada de níquel por baixo pode aparecer com bordas amareladas ou quentes, especialmente em bordas afiadas ou superfícies difíceis.

Como consertar: Garanta a espessura adequada do revestimento e utilize ânodos de travamento ou auxiliares otimizados para melhorar o revestimento cromado, principalmente nas áreas de bordas e reentrâncias. Sempre verifique a uniformidade durante a qualificação do processo.

Como pintar sobre cromagem

É possível aplicar tinta sobre cromagem; As etapas a seguir ajudarão você a obter um acabamento duradouro.

1. Limpe bem a superfície

Comece removendo toda sujeira, óleo e graxa da superfície cromada. Após a limpeza, seque bem a superfície com um pano sem fiapos.

2. Lixe o cromo

O acabamento espelhado do cromo impede a adesão adequada. Use uma lixa de grão 220 a 320 para lixar toda a superfície uniformemente, tornando-a áspera para que o primer adira de maneira eficaz.

3. Aplique primer autocondicionante

O primer padrão não adere bem ao cromo. Em vez disso, use um primer autocondicionante que contenha compostos ácidos que se ligam quimicamente ao metal.

4. Use um primer resistente (opcional)

Se a superfície apresentar imperfeições ou necessitar de nivelamento adicional, aplique um primer de alta qualidade sobre a camada de ataque químico. Depois de seco, lixe levemente a superfície com lixa 400-600 para criar uma base lisa para a tinta.

5. Aplique tinta usando um acabamento compatível com metal

Escolha uma tinta para superfícies metálicas, como esmalte acrílico, uretano ou tinta automotiva. Aplique várias camadas finas em vez de uma camada espessa, permitindo um tempo de secagem adequado entre as camadas.

6. Aplique uma camada protetora transparente (recomendado)

Finalize com uma camada superior transparente para aumentar a durabilidade e evitar lascas ou desbotamento. Revestimentos transparentes de uretano ou acrílico fornecem resistência superior a UV e produtos químicos, especialmente para peças externas ou resistentes ao desgaste.

O cromagem é caro?

O custo da cromagem pode variar muito dependendo de vários fatores; Não existe um preço único:

1. Tipo de cromagem

O cromamento decorativo geralmente é mais barato porque usa camadas mais finas e é aplicado sobre uma base de níquel. O revestimento de cromo duro é mais caro devido aos revestimentos -mais espessos e ao controle preciso.

2. Tamanho e geometria da peça

Peças maiores ou mais complexas requerem preparação adicional e tempos de revestimento mais longos. Ranhuras profundas, roscas ou reentrâncias também aumentam o custo.

3. Requisitos de preparação de superfície

Peças com ferrugem, cromo antigo ou danos devem ser removidas e limpas antes do revestimento. Jatear ou polir aumenta o tempo e os custos de trabalho.

4. Material de apoio

Alguns metais, como o alumínio, requerem pré-tratamento especial ou camadas de níquel antes da aplicação do cromo, o que aumenta o custo.

5. Espessura da camada de cromo

Revestimentos mais espessos (como cromo complexo) requerem mais tempo e material, resultando em um custo unitário mais elevado.

6. Tamanho do lote

O revestimento de alto volume reduz o custo de cada peça através de eficiências de instalação e economias de escala.

Quais componentes químicos estão envolvidos na cromagem?

As soluções de cromagem normalmente contêm compostos de cromo e produtos químicos auxiliares para permitir a aplicação de galvanoplastia. O principal componente ativo é o ácido crômico (CRO₃), que garante a deposição de íons cromo no substrato.

Ao aplicar o cromo hexavalente, o banho contém ácido crômico com uma pequena quantidade de ácido sulfúrico como catalisador para melhorar a eficiência da aplicação. Na cromagem trivalente, a fonte de cromo é o sulfato de cromo ou cloreto de cromo, combinado com agentes complexantes e produtos químicos tampão para estabilizar o banho e controlar o pH. Aditivos adicionais, como agentes umectantes, branqueadores ou limpadores de grãos, podem ser incluídos para melhorar a aparência, dureza ou adesão do revestimento.

Padrões da indústria para cromagem

Os processos de cromagem devem atender aos rígidos padrões da indústria para garantir qualidade, segurança e produtividade. Os principais padrões incluem:

• ASTM B177/B177M – Guia para tecnologia de galvanoplastia com cromo
• ASTM B650 – Especificação para revestimentos de cromo eletrodepositados em peças automotivas externas
• AMS 2460 – Especificação de materiais aeroespaciais para cromagem dura
• ISO 1456:2009 – Revestimentos metálicos, galvanoplastia de níquel, cromo e cobre para fins decorativos
• Compatível com REACH/RoHS – padrões ambientais que limitam o uso de substâncias perigosas, como o cromo hexavalente, na Europa

Alternativas ao cromagem

Abaixo estão algumas alternativas comuns ao cromagem, juntamente com seus principais benefícios e considerações.

1. Niquelagem sem eletrodo

O revestimento de níquel sem eletrodo permite aplicar um revestimento de liga de níquel-fósforo a uma superfície sem o uso de corrente elétrica externa. Em vez disso, a deposição ocorre como resultado de uma reação química num banho de galvanização.

Vantagens: Espessura uniforme mesmo com geometrias complexas, excelente resistência ao desgaste e à corrosão, boa dureza e menor risco ambiental que o cromo hexavalente.

2. Revestimento de zinco

A galvanoplastia de zinco aplica uma fina camada de zinco às peças de aço ou ferro para protegê-las da corrosão. O zinco atua como um revestimento sacrificial que corrói antes do aço subjacente.

Vantagens: Econômico, amplamente disponível e fácil de aplicar com tratamentos subsequentes, como passivação para aumentar a proteção contra corrosão.

3. Revestimento em pó

O revestimento em pó usa um pó seco carregado eletrostaticamente que é pulverizado na peça e curado com calor para formar uma camada protetora durável.

Prós: Ecológico (sem VOCs), disponível em uma variedade de cores e texturas, excelente resistência a intempéries e impactos.

4. Anodização

A anodização - é um processo eletroquímico que engrossa a camada de óxido natural do alumínio, aumentando sua durabilidade e resistência à corrosão e ao desgaste.

Vantagens: Proteção leve, pode ser pintada em diversas cores e possui excelente aderência a tintas e adesivos.

5. Revestimentos PVD (deposição física de vapor)

Revestimentos-de PVD, como nitreto de titânio (TiN) ou nitreto de cromo (CrN), são aplicados em uma câmara de vácuo usando materiais de revestimento evaporados.

Vantagens: Extremamente durável, resistente ao desgaste, ecologicamente correto em comparação à galvanoplastia, disponível em cores metálicas como ouro, preto ou prata.

Conclusão

A cromagem continua sendo um método de acabamento confiável para alcançar um equilíbrio entre estética, dureza e resistência à corrosão. Embora a Redexpart não ofereça cromagem como um serviço independente, nós a fornecemos como parte do processo de fabricação de peças metálicas personalizadas, garantindo que seus componentes sejam entregues com precisão e com o revestimento protetor adequado.

Perguntas e respostas

Q1: Qual é a espessura do revestimento cromado?

A espessura do revestimento cromado decorativo é geralmente de 2 a 20 mícrons (0,002 a 0,02 mm). O cromo duro, usado para proteção industrial contra desgaste e corrosão, varia de 50 a 250 mícrons (0,05 a 0,25 mm). Em condições operacionais severas, pode exceder 250 mícrons.

Q2: Quanto tempo normalmente leva o cromagem?

A aplicação da cromagem decorativa costuma levar de 30 minutos a 1 hora, pois é aplicada em camada fina e brilhante. O revestimento de cromo duro pode levar várias horas para ser aplicado, especialmente para revestimentos industriais espessos.

Pergunta 3: Quanto tempo dura o cromagem?

A cromagem aplicada corretamente pode durar de 3 a mais de 20 anos, dependendo do tipo de revestimento, exposição ambiental, espessura e manutenção. Aqui está o que afeta sua vida útil:

Cromagem decorativa (usada em produtos de consumo): Geralmente dura de 3 a 7 anos antes de mostrar sinais de corrosão, manchamento ou corrosão, especialmente quando exposto ao clima ou cuidados inadequados.

Cromagem Dura (usada na indústria): Pode durar de 10 a 20 anos ou mais, especialmente em componentes móveis, como hastes hidráulicas ou matrizes, devido à sua superior resistência ao desgaste e à corrosão.

Q4: O cromagem enferruja?

A cromagem em si não enferruja, pois o cromo é naturalmente resistente à corrosão. No entanto, se a camada de revestimento for danificada devido a arranhões, rachaduras ou desgaste, a umidade e o ar poderão penetrar no metal subjacente, que poderá corroer.

Q5: O cromagem é condutor?

Sim, a cromagem é eletricamente condutora, mas a condutividade é ligeiramente inferior à do metal base, especialmente se a camada for fina ou oxidada. O cromo normalmente não é usado em contatos elétricos ou sistemas de aterramento, a menos que seja especificamente projetado, pois pode aumentar a resistência ou o desgaste ao longo do tempo.