Επινικέλιο χωρίς ηλεκτρική: Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε

Τελευταία ενημέρωση 31/08, εκτιμώμενος χρόνος ανάγνωσης: 6 λεπτά

Ανταλλακτικά με ηλεκτρολυτική επινικέλιο

Το νικέλιο είναι το πέμπτο πιο συνηθισμένο μέταλλο στη γη, με γυαλιστερή εμφάνιση, εξαιρετική σκληρότητα και ιδιότητες αντοχής στη διάβρωση, καθιστώντας το ιδανικό για προληπτική επίστρωση σε επιφάνειες άλλων υλικών.Ως αποτέλεσμα, το νικέλιο είναι η καλύτερη επιλογή επιμετάλλωσης για διάφορα μέταλλα όπως π.χαλουμίνιο, χάλυβας, χαλκός, βολφράμιο, πολυμερές, και πολλά άλλα.Ηλεκτρική επινικελίωσηείναι μια δημοφιλής διαδικασία χημικής επιμετάλλωσης από διάλυμα που περιέχει νικέλιο, θειικό, φωσφορικό και καρβολικό οξύ.Αυτά τα διαλύματα αναμειγνύονται και θερμαίνονται πριν προχωρήσουμε στην επιμετάλλωση.Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται στη βιομηχανία παραγωγής για περισσότερα από 50 χρόνια, οπότε μπορείτε να φανταστείτε πόσο δημοφιλής είναιεφαρμογές φινιρίσματος επιφανειών.

Διαλύματα που χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρολυτική επινικελίωση

Υπάρχουν διάφορα χημικά διαλύματα που χρησιμοποιούνται για την ηλεκτρολυτική επινικελίωση.Ας κατανοήσουμε καθένα από αυτά μέσα από τον παρακάτω συγκριτικό πίνακα μελέτης.

Πώς λειτουργεί?

Αρχή λειτουργίας

Εδώ, το electro-less σημαίνει ότι δεν χρησιμοποιείται ρεύμα στη διαδικασία επιμετάλλωσης.Αντίθετα, ο αναγωγικός παράγοντας τροφοδοτεί το ηλεκτρόνιο για αναγωγή μεταλλικών ιόντων, με αποτέλεσμα υψηλή ισχύ ρίψης.Το ιόν νικελίου (2e +) στο διάλυμα, ενώ αντιδρά με τον αναγωγικό παράγοντα (2e-), εναποθέτει το Νικέλιο στην επιφάνεια του υλικού του υποστρώματος.

Ni²⁺(από το διάλυμα άλατος νικελίου) +2e- (από τον αναγωγικό παράγοντα) = Ni (στην επιφάνεια του υποστρώματος)

Βήματα Ηλεκτρικής Επινικελίωσης

Βήμα 1: Προετοιμασία για την επιμετάλλωση

Το πρώτο βήμα είναι να καθαρίσετε τα εξαρτήματα που πρόκειται να επικαλυφθούν έτσι ώστε οποιαδήποτε μόλυνση, όπως σκόνη, λάδι, σκωρίες, γράσα και οποιαδήποτε χημική ουσία στην επιφάνεια, να ξεπλυθεί, προετοιμάζοντάς την για την καλύτερη πρόσφυση επίστρωσης νικελίου.Όπου χρησιμοποιούνται καθαριστικά όπως θειικό οξύ και υδροχλωρικό οξύ, πλένεται με απεσταγμένο νερό σε ζεστό λουτρό για να εξουδετερώσει το οξύ και να αποτρέψει την υποβάθμιση της επιφάνειας.

Βήμα 2: Επεξεργασία στο λουτρό επιμετάλλωσης

Εργοστάσιο επεξεργασίας για ηλεκτρολυτική επινικελίωση

Μετά τον καθαρισμό των εξαρτημάτων και την προετοιμασία του διαλύματος μπάνιου, μπορεί να ξεκινήσει η διαδικασία επιμετάλλωσης.Τα μέρη βυθίζονται τώρα σε ένα λουτρό επινικελίωσης που περιέχει θετικά φορτία.Το υλικό που πρόκειται να επικαλυφθεί προσελκύει θετικά φορτισμένα ιόντα νικελίου στις επιφάνειές τους, με αποτέλεσμα ένα λεπτό στρώμα επίστρωσης.Επειδή η ηλεκτρολυτική επινικελίωση δεν απαιτεί ηλεκτρική πηγή, η θερμοκρασία της κολύμβησης της επιμετάλλωσης είναι η κύρια μεταβλητή ελέγχου στη διαδικασία (70 έως 90⁰Προτιμάται το C).

Το πάχος του στρώματος νικελίου που έχει αποτεθεί κυμαίνεται μεταξύ 5 και 25 μικρών ανά ώρα.Ωστόσο, επειδή δεν υπάρχει ρεύμα και είναι μια διαδικασία αυτοκαταλυτικής επιμετάλλωσης, δεν υπάρχει τέτοιο όριο στο πάχος.όσο αυξάνεται ο χρόνος επεξεργασίας, τόσο θα αυξάνεται και το πάχος της εναπόθεσης.

Βήμα 3: Μετα-επεξεργασία

Κατά το στάδιο της μετα-επεξεργασίας, τα προσκολλημένα σωματίδια και τα υπολείμματα αφαιρούνται με έκπλυση με διάλυμα οξέος, αλκαλίου και επιφανειοδραστικής ουσίας.Στη συνέχεια, εφαρμόζονται πρόσθετα φινιρίσματα, όπως γυάλισμα, κερί και άλλα, ανάλογα με τις απαιτήσεις.

Παράγοντες που επηρεάζουν την ηλεκτρολυτική επινικελίωση

Διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν τα αποτελέσματα της ηλεκτρολυτικής επικάλυψης νικελίου, η οποία πρέπει να ελέγχεται για να επιτευχθεί η απαιτούμενη ποιότητα φινιρίσματος επιφάνειας.

1.          Ατέλεια στην επιφάνεια

Η επινικελίωση επηρεάζεται από επιφανειακές ατέλειες όπως γρέζια, σκωρίες και προσχηματισμένη σκουριά.Επομένως, η καλύτερη ιδέα είναι να έχετε υπόψη σας αυτά τα πράγματα κατά τη μηχανική κατεργασία και στη συνέχεια να αφαιρέσετε τα ελαττώματα με τη διαδικασία αφαίρεσης γρεζιών.

2.          Καθαριότητα της επιφάνειας

Πριν προχωρήσετε στην επίστρωση νικελίου, πρέπει να αφαιρεθούν η σκόνη, τα λάδια ή τα σαπούνια που σχηματίζονται από τη σαπωνοποίηση του λαδιού με αλκαλικό καθαριστικό.Εάν ο καθαρισμός της επιφάνειας δεν γίνει σωστά, το στρώμα νικελίου μπορεί να ξεφλουδίσει ή να καταστραφεί μετά από κάποιο χρονικό διάστημα.

3.          τιμή PH

Η διατήρηση της τιμής PH είναι κρίσιμη για την ομοιόμορφη επινικελίωση με χρήση ηλεκτρικής προσέγγισης.Η κλίμακα PH πρέπει να είναι μεταξύ 3,8 και 5. Στο διάλυμα, αναμένεται ότι το pH τείνει να αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου, επομένως πρέπει να χρησιμοποιηθούν διαλύματα σταθεροποιητή και ρυθμιστικού διαλύματος για να διατηρηθεί το PH σταθερό σε όλη τη διαδικασία επεξεργασίας.

Καθώς το PH αυξάνεται, σχηματίζονται περισσότερα ιόντα υδροξειδίου, τα οποία συνδέονται με ιόντα νικελίου και σχηματίζουν υδροξείδιο του νικελίου, το οποίο έχει ανοιχτό πράσινο χρώμα.

4.          Η συγκέντρωση του ιόντος νικελίου

Το διάλυμα άλατος που χρησιμοποιείται στην επιφάνεια επεξεργασίας είναι η πηγή ιόντων νικελίου που εναποτίθεται στην επιφάνεια του υποστρώματος.Επομένως, εάν η συγκέντρωση ιόντων νικελίου είναι χαμηλή, η διαδικασία επιμετάλλωσης γίνεται πιο αργή.Ωστόσο, η πολύ υψηλή συγκέντρωση εναποτίθεται πιο γρήγορα, αλλά η εναπόθεση θα είναι ανομοιόμορφη.Το τυπικό εύρος συγκέντρωσης νικελίου είναι μεταξύ20 και 45 g/l.

5.          Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του μπάνιου θεραπείας πρέπει να είναι μεταξύ70 και 90⁰C.Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, ορισμένα αρωματικά συστατικά των προσθέτων θα εξατμιστούν, απαιτώντας περισσότερο χρόνο για την εναπόθεση.

Πλεονεκτήματα

Όπως και άλλες προσεγγίσεις επιμετάλλωσης και φινιρίσματος επιφανειών, το πρωταρχικό πλεονέκτημα είναι ότι τα επικαλυμμένα εξαρτήματα και τα προϊόντα γίνονται εξαιρετικά ανθεκτικά στη διάβρωση και αντέχουν τις κρίσιμες περιβαλλοντικές επιπτώσεις.Αλλά, εκτός από αυτό, η ηλεκτρολυτική επινικελίωση έχει πολλά περισσότερα οφέλη.Ας δούμε μερικά σημαντικά πλεονεκτήματα λεπτομερώς.

Χαμηλό κόστος

Ένας από τους παράγοντες κόστους στην προσέγγιση φινιρίσματος επιμετάλλωσης είναι το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας.Ωστόσο, δεδομένου ότι η ηλεκτρολυτική επινικελίωση δεν χρειάζεται ηλεκτρική πηγή, είναι πιο οικονομική από άλλες μεθόδους, όπως η επίστρωση ψευδαργύρου.

Ομοιόμορφη επίστρωση

Η ηλεκτρονικελίωση έχει ως αποτέλεσμα μια ομοιόμορφη επίστρωση στην επιφάνεια του υποστρώματος.Η θερμοκρασία, η τιμή PH του λουτρού επιμετάλλωσης, η συγκέντρωση ιόντων νικελίου, ο χρόνος επεξεργασίας και πολλοί άλλοι παράγοντες μπορούν όλα να ελεγχθούν για να επιτευχθεί το επιθυμητό πάχος επινικελίωσης.

Συνοχή διαστάσεων

Επειδή είναι εφικτό πάχος επιμετάλλωσης έως και 5 micron, δεν επηρεάζει την απαιτούμενη ανοχή στα εξαρτήματα.

Σκληρότητα

Η περιεκτικότητα του λουτρού επιμετάλλωσης σε φώσφορο επηρεάζει τη σκληρότητα των επιμεταλλωμένων μερών.Τα χαμηλά επίπεδα φωσφόρου αυξάνουν τη σκληρότητα ενώ μειώνουν την αντίσταση στη διάβρωση του στρώματος επιμετάλλωσης.

Μικρή επισκευή επιφάνειας

Η ηλεκτρολυτική επινικελίωση βοηθά επίσης στην επιδιόρθωση μικρών ρωγμών στην επιφάνεια του υποστρώματος.Ως εκ τούτου, μπορεί να είναι πολύ ωφέλιμο να πλακώνετε γωνίες, σχισμές και τυφλά κενά με ομοιόμορφο πάχος.

Αισθητικά και άλλα οφέλη

Το κιτρινωπό-λευκό χρώμα της επινικελωμένης επένδυσης προσφέρει ελκυστική αισθητική ομορφιά στα πατάκια και τα προϊόντα.Επιπλέον, είναι λιγότερο περίπλοκο.Δεν απαιτεί περίπλοκη διαδικασία φιλτραρίσματος.Στο σημερινό σενάριο, ο αυτοματοποιημένος εξοπλισμός είναι διαθέσιμος στη μεταποιητική βιομηχανία, καθιστώντας ευκολότερο τον έλεγχο της διαδικασίας.

Εφαρμογές

Η ηλεκτρολυτική διαδικασία επινικελίωσης συμβάλλει σε διάφορες βιομηχανίες ώστε τα εξαρτήματά τους να είναι ανθεκτικά στη διάβρωση και ανθεκτικά.Ακολουθούν οι βασικές βιομηχανίες όπου χρησιμοποιείται η επινικελίωση.

συμπέρασμα

Η ηλεκτρολυτική επινικελίωση είναι μια μοναδική μέθοδος φινιρίσματος επιφανειών για πολλά υλικά, όπως χάλυβας, χαλκός, μπρούτζος, αλουμίνιο, πλαστικό και πολλά άλλα.Η επινικελίωση βελτιώνει την ανθεκτικότητα παρέχοντας εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση στην επιφάνεια του υποστρώματος.Επιπλέον, επειδή το νικέλιο έχει ένα λαμπερό κιτρινωπό λευκό χρώμα, προσφέρει ελκυστική αισθητική ομορφιά.Επιπλέον, η επιμετάλλωση μπορεί να γίνει με ή χωρίς ηλεκτρόλυση, ελέγξτε τη διαφορά μεταξύΕπιμετάλλωση και επιμετάλλωση χωρίς ηλεκτρισμό.

Επειδή υπάρχουν πολλές χημικές και καταλυτικές αντιδράσεις στη διαδικασία, η ηλεκτρολυτική επινικελίωση μπορεί να προκαλέσει σύγχυση για πολλούς ανθρώπους, ειδικά εκείνους που δεν έχουν καθόλουεπαγγελματική γνώση της μηχανικής χημείας.Ωστόσο, εδώ στοProleanHub, οι μηχανικοί και οι τεχνικοί μας έχουν εργαστεί στην τεχνολογία φινιρίσματος επιφανειών, συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτρολυτικής επινικελίωσης, για πάνω από μια δεκαετία.Ως εκ τούτου, θα κατανοήσουν τη σωστή χημική σύνθεση και προσέγγιση μόλις εξηγήσετε τις απαιτήσεις και τις εφαρμογές σας.

Συχνές ερωτήσεις

Τι είναι η ηλεκτρολυτική επινικελίωση;

Είναι μια από τις μεθόδους φινιρίσματος επιφανειών κατά την οποία ένα στρώμα νικελίου εναποτίθεται στο υπόστρωμα μέσω καταλυτικών χημικών αντιδράσεων και χωρίς χρήση ηλεκτρισμού.

Ποια είναι τα δύο πρωταρχικά διαλύματα που χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρολυτική επινικελίωση;

Ένα διάλυμα άλατος που περιέχει ιόντα νικελίου και αναγωγικό παράγοντα είναι τα δύο κύρια χημικά διαλύματα που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία.

Ποια είναι τα πιο κοινά υλικά που επικαλύπτονται με ηλεκτρολυτική επινικελίωση;

Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως για την επίστρωση κραματοποιημένου χάλυβα, ανοξείδωτου χάλυβα, χαλκού αλουμινίου, ορείχαλκου, ορείχαλκου και πλαστικών.

Ποιοι είναι οι παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα της επινικελώσεως;

Η θερμοκρασία & το PH του λουτρού επιμετάλλωσης, ο χρόνος επεξεργασίας, η καθαρότητα της επιφάνειας του υποστρώματος και η συγκέντρωση ιόντων νικελίου στο διάλυμα είναι οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν το αποτέλεσμα της επιμετάλλωσης.