Может ли PVD заменить хромирование на деталях из замака?
PVD-покрытие (физическое осаждение из паровой фазы) может заменить хромирование на детали из замака по внешнему виду, но не может взять на себя работу гальванического покрытия как барьера. Цвета и уровень блеска получаются близкими, а замаскированная поверхность всё равно показывает металл, а не плёнку. Коррозионная защита и выравнивание поверхности остаются за подслоем Cu/Ni, то есть за гальваническим пакетом. Выбор PVD или хрома — это решение о пакете слоёв, а не замена отделки.
Два процесса, а не две отделки
Хромирование наращивает металл из ванны. Осадок растёт наружу, поэтому по пути выравнивает неглубокую царапину и перекрывает мелкую раковину. Рабочая переменная здесь — толщина: гальваник добавляет металл до тех пор, пока деталь не закроется.
PVD работает наоборот. Пар металла конденсируется на детали, и плёнка толщиной 0,5–3 мкм повторяет геометрию, на которую села. Процесс, который наращивает материал, и процесс, который всего лишь записывает поверхность, нельзя поменять местами по одному названию.
На декоративном цинке эти два процесса обычно не противопоставляют друг другу, а складывают: сначала идёт гальваника, затем цветная плёнка.
Внешний вид: что может каждый
Хром задаёт один эталон — яркий нейтральный металл с глубоким блеском. PVD даёт золото, шампань, розовый, чёрный и gunmetal, сверяя каждый цвет в световом шкафу D65. Яркая отделка при этом остаётся доступной: плёнка тонкая, а блеск дают отполированная поверхность и никель под ней.
Там, где требование сводится к цветовой гамме и уровню блеска, внешний вид заменить можно. Цвет от партии к партии требует записи по D65 и сохранённого образца-эталона; окончательную яркость задают полировка и гальванический подслой. Маскировка решает, что видно на кромке, а никель показывает там, где подвеска закрывала деталь при нанесении.
Износ и коррозия: всё решает толщина
В износе выигрывает именно тонкая плёнка. Твёрдый верхний слой PVD толщиной 0,5–3 мкм сопротивляется царапинам лучше мягкого гальванического слоя под ним, хотя и намного тоньше его. Деталь, которая постоянно трётся в кармане или на полке, дольше держит цвет.
Коррозия идёт по другому механизму, и то же число толщины о ней ровным счётом ничего не говорит. Плёнка слишком тонка для того, чтобы служить барьером, а результат по ASTM B117 в течение 48 ч даёт гальванический пакет под ней. Считать 0,5–3 мкм толщиной защиты от коррозии — самая обычная ошибка в этом сравнении.
Подслой меняет ответ
Декоративное PVD на цинковых отливках обычно представляет собой не один слой, а пакет: гальванический подслой Cu/Ni, который выравнивает поверхность и держит коррозионный результат, плюс верхний слой, дающий цвет и износостойкость. Состав пакета подтверждают под каждый проект: толщина гальваники и химия никеля следуют за требуемой коррозионной целью.
При таком пакете замаскированная поверхность показывает никель, а не голый цинк, поэтому контролёр на незамаскированной кромке видит гальванику, а не плёнку. Прямое PVD на цинке без гальванического подслоя существует, но его коррозионный результат — это другое утверждение, и переносить его с покрытого образца на другой проект нельзя.
Пункт | Хромирование | PVD по Cu/Ni (подлежит подтверждению) |
|---|---|---|
Толщина верхнего слоя (мкм) | Задана спецификацией гальваники | 0,5–3 |
Вид | Яркий или матовый хром | Золото, шампань, розовый, чёрный, gunmetal при D65 |
Износостойкость | От гальванического слоя | От твёрдой верхней плёнки |
Коррозия | От гальванического пакета | От подслоя Cu/Ni, а не от верхней плёнки |
Испытание адгезии | ASTM D3359 | ASTM D3359, 4B–5B |
Соляной туман | ASTM B117 | ASTM B117, 48 ч |
Давление норм на шестивалентный хром
Большая часть давления в пользу отказа от хрома идёт от шестивалентного хрома в гальванической ванне, а не от внешнего вида. Верхний слой PVD убирает декоративную операцию хромирования, но деталь может по-прежнему нести на себе гальванический подслой Cu/Ni. Замена верхнего слоя не выводит гальваническую линию из технологического процесса.
Спросите поставщика, какой именно слой покрывает заявление «без хрома». Заявление о верхней плёнке ничего не говорит о пакете, а коррозионные данные за таким заявлением должны называть подслой и испытание.
Когда переходить не стоит
Есть три случая, которые требуют гальваники или сохранения гальванического пакета под плёнкой.
Коррозионная нагрузка сверх линии 48 ч в соляном тумане. Верхний слой ничего не добавляет к барьеру, поэтому более жёсткая эксплуатация требует другого гальванического пакета, а не цветной плёнки.
Глубокие углубления и подрезы, которых пар просто не видит. Плоский образец-свидетель может пройти B117, а полость всё равно покажет теневую линию на покрытии.
Отливки с открытой пористостью у впускного канала. Гальваника выравнивает мелкую раковину; PVD её повторяет, и после нанесения покрытия раковина видна тёмной точкой.
Для детали, которая соответствует всем трём условиям, внесите в чертёж пакет слоёв, замаскированные поверхности и две строки испытаний до того, как оценивать любой из маршрутов: ASTM D3359 на уровне 4B–5B и ASTM B117 в течение 48 ч.
