Sähkötön nikkelipinnoitus: kaikki mitä sinun tarvitsee tietää

Viimeisin päivitys 31.8., arvioitu lukuaika: 6 min

Sähköttömällä nikkelöinnillä varustetut osat

Nikkeli on maan viidenneksi yleisin metalli, jolla on kiiltävä ulkonäkö, erinomainen kovuus ja korroosionkestävyys, joten se on ihanteellinen muiden materiaalien pintojen ennaltaehkäisevään pinnoitukseen.Tämän seurauksena nikkeli on paras pinnoitusvaihtoehto erilaisille metalleille, kutenalumiini, teräs, kupari, volframi, polymeeri, ja paljon muuta.Sähkötön nikkelipinnoituson suosittu kemiallinen pinnoitusprosessi liuoksesta, joka sisältää nikkeliä, sulfaattia, fosfaattia ja karbolihappoa.Nämä liuokset sekoitetaan ja kuumennetaan ennen pinnoituksen jatkamista.Tätä prosessia on käytetty teollisuudessa yli 50 vuotta, joten voit kuvitella kuinka suosittu se onpintakäsittelysovellukset.

Sähköttömässä nikkelipinnoituksessa käytetyt ratkaisut

Sähköttömään nikkelöintiin käytetään erilaisia ​​kemiallisia liuoksia.Ymmärretään jokainen niistä alla olevan vertailevan tutkimustaulukon kautta;

Kuinka se toimii?

Toimintaperiaate

Tässä sähkötön tarkoittaa, että pinnoitusprosessissa ei käytetä virtaa.Sen sijaan pelkistävä aine toimittaa elektronin metalli-ionien pelkistykseen, mikä johtaa suureen heittotehoon.Liuoksen nikkeli-ioni (2e+) saostuu nikkelin substraattimateriaalin pinnalle reagoidessaan pelkistimen (2e-) kanssa.

Ni²⁺(nikkelisuolaliuoksesta) +2e- (pelkistysaineesta) = Ni (substraatin pinnalla)

Sähköttömän nikkelipinnoituksen vaiheet

Vaihe 1: pinnoituksen valmistelu

Ensimmäinen vaihe on puhdistaa pinnoitettavat osat siten, että kaikki pinnalla olevat epäpuhtaudet, kuten pöly, öljy, kuonat, rasvat ja kaikki kemikaalit huuhtoutuvat pois ja valmistavat sen parhaaseen nikkelipinnoitteen tarttumiseen.Jos käytetään puhdistusaineita, kuten rikkihappoa ja suolahappoa, se pestään tislatulla vedellä kuumassa kylvyssä hapon neutraloimiseksi ja sen pinnan hajoamisen estämiseksi.

Vaihe 2: Käsittely pinnoituskylvyssä

Puhdistuslaitos sähköttömään nikkelöintiin

Osien puhdistamisen ja kylpyliuoksen valmistuksen jälkeen pinnoitusprosessi voi alkaa.Osat on nyt upotettu positiivisia varauksia sisältävään nikkelipinnoituskylpyyn.Pinnoitettava materiaali houkuttelee positiivisesti varautuneita nikkeli-ioneja pinnoilleen, jolloin muodostuu hieno kerros pinnoitetta.Koska sähkötön nikkelipinnoitus ei vaadi sähkölähdettä, pinnoituskylvyn lämpötila on prosessin ensisijainen säätömuuttuja (70-90⁰C on edullinen).

Kerrostetun nikkelikerroksen paksuus vaihtelee välillä 5-25 mikronia tunnissa.Koska ei kuitenkaan ole virtaa ja se on autokatalyyttinen pinnoitusprosessi, paksuudella ei ole tällaista rajoitusta;kun käsittelyaika pitenee, niin saostuman paksuus kasvaa.

Vaihe 3: Jälkikäsittely

Jälkikäsittelyvaiheessa kiinnittyneet hiukkaset ja jäännökset poistetaan huuhtelemalla happo-, alkali- ja pinta-aktiivisella liuoksella.Sitten lisätään lisäviimeistelyä, kuten kiillotus, vahaus ja muut vaatimukset riippuen.

Sähköttömässä nikkelipinnoituksessa vaikuttavat tekijät

Virtattoman nikkelipinnoituksen tuloksiin vaikuttavat useat tekijät, joita on valvottava vaaditun pinnan viimeistelyn saavuttamiseksi.

1.          Pinnan epätäydellisyys

Nikkelöintiin vaikuttavat pinnan epätasaisuudet, kuten purseet, kuonat ja esimuotoiltu ruoste.Joten paras idea on pitää nämä asiat mielessä koneistuksen aikana ja sitten poistaa viat purseenpoistoprosessin avulla.

2.          Pinnan puhtaus

Ennen kuin jatkat nikkelöintiä, pöly, öljyt tai saippuat, jotka muodostuvat öljyn saippuoimisesta emäksisellä puhdistusaineella, on poistettava.Jos pintaa ei puhdisteta oikein, nikkelikerros voi kuoriutua tai vaurioitua jonkin ajan kuluttua.

3.          PH arvo

PH-arvon säilyttäminen on kriittistä tasaiselle nikkelipinnoitukselle käyttämällä sähkötöntä lähestymistapaa.PH-asteikon tulee olla välillä 3,8 - 5. LiuoksessapH:n odotetaan nousevan ajan kuluessa, joten stabilointi- ja puskuriliuoksia on käytettävä pitämään pH vakaana koko käsittelyprosessin ajan.

PH:n noustessa muodostuu lisää hydroksidi-ioneja, jotka sitoutuvat nikkeli-ioneihin ja muodostavat nikkelihydroksidia, joka on väriltään vaaleanvihreä.

4.          Nikkeli-ionin pitoisuus

Käsittelypinnassa käytetty suolaliuos on substraatin pinnalle kerrostettu nikkeli-ionilähde.Siksi, jos nikkeli-ionipitoisuus on alhainen, pinnoitusprosessi hidastuu.Liian korkea pitoisuus laskeutuu kuitenkin nopeammin, mutta saostuminen on epätasaista.Nikkelipitoisuuden vakioalue on välillä20 ja 45 g/l.

5.          Lämpötila

Hoitokylvyn lämpötilan tulee olla välillä70 ja 90⁰C.Lämpötilan noustessa jotkin lisäaineiden aromaattiset komponentit haihtuvat, mikä vaatii enemmän aikaa saostumiseen.

Edut

Muiden pinnoitus- ja pintakäsittelymenetelmien tapaan ensisijainen etu on, että pinnoitetut osat ja tuotteet ovat erittäin korroosionkestäviä ja kestävät kriittisiä ympäristövaikutuksia.Mutta sen lisäksi sähköttömällä nikkelöinnillä on monia muita etuja.Tarkastellaanpa joitain tärkeitä etuja yksityiskohtaisesti.

Halpa

Yksi pinnoitusmenetelmän kustannustekijöistä on sähkön hinta.Koska sähkötön nikkelipinnoitus ei kuitenkaan tarvitse sähkölähdettä, se on kustannustehokkaampaa kuin muut menetelmät, kuten sinkkipinnoitus.

Tasainen pinnoite

Sähkötön nikkelipinnoitus tuottaa tasaisen pinnoitteen alustan pinnalle.Lämpötilaa, pinnoituskylvyn pH-arvoa, nikkeli-ionin pitoisuutta, käsittelyaikaa ja monia muita tekijöitä voidaan säätää halutun nikkelipinnoitteen paksuuden saavuttamiseksi.

Mittojen johdonmukaisuus

Koska pinnoitteen paksuus on jopa 5 mikronia, se ei vaikuta osien vaadittuun toleranssiin.

Kovuus

Pinnoitekylvyn fosforipitoisuus vaikuttaa pinnoitettujen osien kovuuteen.Alhaiset fosforitasot lisäävät kovuutta ja vähentävät pinnoitekerroksen korroosionkestävyyttä.

Pieni pintakorjaus

Sähkötön nikkelipinnoitus auttaa myös korjaamaan pieniä halkeamia alustan pinnalla.Siksi voi olla erittäin hyödyllistä pinnoittaa tasapaksuisia nurkkia, koloja ja sokkoja.

Esteettiset ja muut edut

Nikkelin kellertävänvalkoinen väri tarjoaa houkuttelevan esteettisen kauneuden siluuksille ja tuotteille.Lisäksi se on vähemmän monimutkainen.Se ei vaadi monimutkaista suodatusprosessia.Tämän päivän skenaariossa valmistusteollisuudessa on saatavilla automatisoituja laitteita, jotka helpottavat prosessin hallintaa.

Sovellukset

Sähkötön nikkelipinnoitusprosessi auttaa eri teollisuudenaloja tekemään komponenteistaan ​​korroosionkestäviä ja kestäviä.Seuraavat ovat tärkeimmät teollisuudenalat, joilla nikkelöintiä käytetään;

Johtopäätös

Sähkötön nikkelipinnoitus on ainutlaatuinen pintakäsittelymenetelmä monille materiaaleille, mukaan lukien teräs, kupari, pronssi, alumiini, muovi ja monet muut.Nikkelipinnoitus parantaa kestävyyttä tarjoamalla erinomaisen korroosionkestävyyden alustalle.Lisäksi, koska nikkelillä on kiiltävä kellertävänvalkoinen väri, se tarjoaa houkuttelevaa esteettistä kauneutta.Lisäksi pinnoitus voidaan tehdä elektrolyysillä tai ilman, tarkista eroGalvanointi ja sähkötön pinnoitus.

Koska prosessissa on paljon kemiallisia ja katalyyttisiä reaktioita, sähkötön nikkelipinnoitus voi olla hämmentävää monille ihmisille, etenkin niille, joilla ei oleteknillisen kemian ammatillista tietämystä.Kuitenkin täällä kloProleanHub, insinöörimme ja teknikot ovat työskennelleet pintakäsittelytekniikan parissa, mukaan lukien sähköttömän nikkelipinnoituksen parissa yli vuosikymmenen ajan.Siksi he ymmärtävät oikean kemiallisen koostumuksen ja lähestymistavan, kun selität vaatimukset ja sovellukset.

FAQ:t

Mikä on sähkötön nikkelipinnoitus?

Se on yksi pinnan viimeistelymenetelmistä, jossa nikkelikerros kerrostetaan alustalle katalyyttisten kemiallisten reaktioiden avulla ja ilman sähköä.

Mitä kahta pääliuosta käytetään sähköttömässä nikkelöinnissa?

Suolaliuos, joka sisältää nikkeli-ioneja ja pelkistysaineita, ovat kaksi prosessissa käytettyä ensisijaista kemiallista liuosta.

Mitkä ovat yleisimmät materiaalit, jotka on päällystetty sähköttömällä nikkelillä?

Tätä menetelmää käytetään yleisesti seosteräksen, ruostumattoman teräksen, alumiinikuparin, messingin, pronssin ja muovien pinnoittamiseen.

Mitkä tekijät vaikuttavat nikkelipinnoituksen laatuun?

Pinnoituskylvyn lämpötila ja pH, käsittelyaika, alustan pinnan puhtaus ja nikkeli-ionin pitoisuus liuoksessa ovat ensisijaisia ​​pinnoitustulokseen vaikuttavia tekijöitä.