Chemische Vernickelung: Alles, was Sie wissen müssen

Letzte Aktualisierung 31.08., geschätzte Lesezeit: 6 Minuten

Teile mit stromloser Vernickelung

Nickel ist das fünfthäufigste Metall auf der Erde, mit einem glänzenden Aussehen, ausgezeichneter Härte und korrosionsbeständigen Eigenschaften, was es ideal für die vorbeugende Beschichtung von Oberflächen anderer Materialien macht.Infolgedessen ist Nickel die beste Beschichtungsoption für verschiedene Metalle wie zAluminium, Stahl, Kupfer, Wolfram, Polymer, und viele mehr.Chemische Vernickelungist ein beliebtes chemisches Beschichtungsverfahren aus einer Lösung, die Nickel, Sulfat, Phosphat und Karbolsäure enthält.Diese Lösungen werden gemischt und erhitzt, bevor mit dem Plattieren fortgefahren wird.Dieses Verfahren wird seit über 50 Jahren in der Fertigungsindustrie eingesetzt, Sie können sich also vorstellen, wie beliebt es istAnwendungen zur Oberflächenveredelung.

Lösungen für die stromlose Vernickelung

Es gibt verschiedene chemische Lösungen, die für die stromlose Vernickelung verwendet werden.Lassen Sie uns jeden von ihnen durch die vergleichende Studientabelle unten verstehen;

Wie funktioniert es?

Arbeitsprinzip

Stromlos bedeutet hier, dass beim Galvanisieren kein Strom verwendet wird.Stattdessen liefert das Reduktionsmittel das Elektron für die Metallionenreduktion, was zu einer hohen Tiefenstreuung führt.Das Nickelion (2e+) in der Lösung lagert, während es mit dem Reduktionsmittel (2e-) reagiert, das Nickel auf der Oberfläche des Substratmaterials ab.

Ni²⁺(aus der Nickelsalzlösung) +2e- (aus dem Reduktionsmittel) = Ni (auf der Substratoberfläche)

Schritte der stromlosen Vernickelung

Schritt 1: Vorbereitung für die Beschichtung

Der erste Schritt besteht darin, die zu beschichtenden Teile zu reinigen, damit alle Verunreinigungen wie Staub, Öl, Schlacken, Fette und alle Chemikalien auf der Oberfläche abgewaschen werden, um sie für die beste Haftung der Nickelbeschichtung vorzubereiten.Wenn Reinigungsmittel wie Schwefelsäure und Salzsäure verwendet werden, wird es mit destilliertem Wasser in einem heißen Bad gewaschen, um die Säure zu neutralisieren und zu verhindern, dass sie die Oberfläche zersetzt.

Schritt 2: Behandlung im Galvanikbad

Behandlungsanlage für stromlose Vernickelung

Nach dem Reinigen der Teile und dem Vorbereiten der Badlösung kann der Beschichtungsprozess beginnen.Die Teile werden nun in ein positiv geladenes Vernickelungsbad getaucht.Das zu beschichtende Material zieht an seiner Oberfläche positiv geladene Nickelionen an, wodurch eine feine Beschichtung entsteht.Da die stromlose Vernickelung keine elektrische Quelle benötigt, ist die Temperatur des Galvanikbades die primäre Regelgröße im Prozess (70 bis 90⁰C ist bevorzugt).

Die Dicke der abgeschiedenen Nickelschicht variiert zwischen 5 und 25 Mikrometer pro Stunde.Da es jedoch keinen Strom gibt und es sich um einen autokatalytischen Plattierungsprozess handelt, gibt es keine solche Dickenbegrenzung;mit zunehmender Behandlungszeit nimmt auch die Abscheidungsdicke zu.

Schritt 3: Nachbearbeitung

Während der Nachbearbeitungsphase werden die anhaftenden Partikel und Rückstände durch Spülen mit einer Säure-, Alkali- und Tensidlösung entfernt.Anschließend erfolgt je nach Anforderung eine weitere Veredelung wie Polieren, Wachsen und andere.

Einflussfaktoren bei der stromlosen Vernickelung

Mehrere Faktoren beeinflussen die Ergebnisse der stromlosen Vernickelung, die kontrolliert werden müssen, um die erforderliche Oberflächenqualität zu erreichen.

1.          Unvollkommenheit auf der Oberfläche

Die Vernickelung wird durch Oberflächenfehler wie Grate, Schlacken und vorgeformten Rost beeinträchtigt.Daher ist es am besten, diese Dinge bei der Bearbeitung zu berücksichtigen und die Fehler dann mit dem Entgratprozess zu beseitigen.

2.          Sauberkeit der Oberfläche

Bevor Sie mit der Vernickelung fortfahren, müssen Staub, Öle oder Seifen, die durch die Verseifung von Öl durch alkalische Reiniger gebildet werden, entfernt werden.Wenn die Oberflächenreinigung nicht korrekt durchgeführt wird, kann sich die Nickelschicht nach einiger Zeit ablösen oder beschädigt werden.

3.          PH Wert

Die Beibehaltung des PH-Werts ist entscheidend für eine gleichmäßige Vernickelung mit einem stromlosen Ansatz.Die PH-Skala sollte zwischen 3,8 und 5 liegen. In der Lösung, wird erwartet, dass der pH-Wert im Laufe der Zeit tendenziell ansteigt, daher müssen Stabilisatoren und Pufferlösungen verwendet werden, um den pH-Wert während des gesamten Behandlungsprozesses stabil zu halten.

Mit steigendem PH-Wert werden mehr Hydroxidionen gebildet, die sich mit Nickelionen verbinden und Nickelhydroxid bilden, das eine hellgrüne Farbe hat.

4.          Die Konzentration von Nickelionen

Die in der Behandlungsoberfläche verwendete Salzlösung ist die auf der Substratoberfläche abgeschiedene Nickelionenquelle.Wenn daher die Nickelionenkonzentration niedrig ist, wird der Plattierungsprozess langsamer.Die zu hohe Konzentration wird jedoch schneller abgeschieden, aber die Abscheidung wird ungleichmäßig sein.Der Standardbereich der Nickelkonzentration liegt zwischen20 und 45 g/l.

5.          Temperatur

Die Temperatur des Behandlungsbades muss zwischen70 und 90⁰C.Wenn die Temperatur ansteigt, werden einige aromatische Komponenten der Additive verdampfen, was mehr Zeit für die Abscheidung benötigt.

Vorteile

Wie bei anderen Plattierungs- und Oberflächenveredelungsansätzen besteht der Hauptvorteil darin, dass die beschichteten Teile und Produkte korrosionsbeständig werden und den kritischen Umwelteinflüssen standhalten.Aber abgesehen davon hat die stromlose Vernickelung noch viele weitere Vorteile.Sehen wir uns einige entscheidende Vorteile im Detail an.

Kostengünstig

Einer der Kostenfaktoren beim Plattierungs-Finish-Ansatz sind die Stromkosten.Da die stromlose Vernickelung jedoch keine elektrische Quelle benötigt, ist sie kostengünstiger als andere Verfahren, wie z. B. die Verzinkung.

Gleichmäßige Beschichtung

Das stromlose Vernickeln führt zu einer gleichmäßigen Beschichtung auf der Substratoberfläche.Temperatur, pH-Wert des Beschichtungsbades, Konzentration der Nickelionen, Behandlungszeit und viele andere Faktoren können alle kontrolliert werden, um die gewünschte Dicke der Nickelbeschichtung zu erreichen.

Dimensionskonsistenz

Da eine Beschichtungsdicke von bis zu 5 Mikron erreichbar ist, hat dies keinen Einfluss auf die erforderliche Toleranz der Teile.

Härte

Der Phosphorgehalt des Galvanikbades beeinflusst die Härte der galvanisierten Teile.Niedrige Phosphorgehalte erhöhen die Härte, während sie die Korrosionsbeständigkeit der Plattierungsschicht verringern.

Kleine Oberflächenreparatur

Das stromlose Vernickeln hilft auch bei der Reparatur kleiner Risse auf der Substratoberfläche.Daher kann es sehr vorteilhaft sein, Ecken, Ritzen und Sackgassen mit gleichmäßiger Dicke zu beschichten.

Ästhetische und andere Vorteile

Die gelblich-weiße Farbe der Vernickelung verleiht den Pats und Produkten eine ansprechende ästhetische Schönheit.Außerdem ist es weniger komplex.Es erfordert keinen komplizierten Filtrationsprozess.Heutzutage stehen in der Fertigungsindustrie automatisierte Geräte zur Verfügung, die die Steuerung des Prozesses erleichtern.

Anwendungen

Das stromlose Vernickelungsverfahren trägt in verschiedenen Branchen dazu bei, ihre Bauteile korrosionsbeständig und langlebig zu machen.Im Folgenden sind die Schlüsselindustrien aufgeführt, in denen die Vernickelung verwendet wird;

Abschluss

Die stromlose Vernickelung ist eine einzigartige Oberflächenveredelungsmethode für viele Materialien, darunter Stahl, Kupfer, Bronze, Aluminium, Kunststoff und viele andere.Die Vernickelung verbessert die Haltbarkeit, indem sie der Substratoberfläche eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit verleiht.Da Nickel außerdem eine glänzende gelblich-weiße Farbe hat, bietet es ansprechende ästhetische Schönheit.Darüber hinaus kann die Beschichtung mit oder ohne Elektrolyse erfolgen, überprüfen Sie den Unterschied zwischenGalvanisieren und stromloses Plattieren.

Da in diesem Prozess viele chemische und katalytische Reaktionen stattfinden, kann die stromlose Vernickelung für viele Menschen verwirrend sein, insbesondere für diejenigen, die keine habenFachkenntnisse der technischen Chemie.Allerdings hier beiProleanHub, unsere Ingenieure und Techniker arbeiten seit über einem Jahrzehnt an der Oberflächenveredelungstechnologie, einschließlich der stromlosen Vernickelung.Daher werden sie die richtige chemische Zusammensetzung und den richtigen Ansatz verstehen, sobald Sie Ihre Anforderungen und Anwendungen erläutern.

Häufig gestellte Fragen

Was ist chemische Vernickelung?

Es ist eines der Oberflächenveredelungsverfahren, bei dem eine Nickelschicht durch katalytische chemische Reaktionen und ohne Verwendung von Elektrizität auf dem Substrat abgeschieden wird.

Was sind die beiden Hauptlösungen, die bei der stromlosen Vernickelung verwendet werden?

Eine Salzlösung, die Nickelionen und ein Reduktionsmittel enthält, sind die beiden primären chemischen Lösungen, die in dem Prozess verwendet werden.

Welche Materialien werden am häufigsten chemisch vernickelt?

Dieses Verfahren wird üblicherweise verwendet, um legierten Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Bronze und Kunststoffe zu beschichten.

Welche Faktoren beeinflussen die Qualität der Vernickelung?

Temperatur und pH-Wert des Beschichtungsbades, Behandlungszeit, Sauberkeit der Substratoberfläche und Nickelionenkonzentration in der Lösung sind die Hauptfaktoren, die das Beschichtungsergebnis beeinflussen.