Nichelatura senza elettrolisi: tutto ciò che devi sapere
Ultimo aggiornamento 31/08, tempo di lettura stimato: 6 min
Parti con nichelatura chimica
Il nichel è il quinto metallo più diffuso sulla terra, con un aspetto brillante, un'eccellente durezza e proprietà di resistenza alla corrosione, che lo rendono ideale per il rivestimento preventivo sulle superfici di altri materiali.Di conseguenza, il nichel è la migliore opzione di placcatura per vari metalli comealluminio, acciaio, rame, tungsteno, polimero, e molti altri.Nichelatura chimicaè un popolare processo di placcatura chimica da una soluzione contenente nichel, solfato, fosfato e acido carbolico.Queste soluzioni vengono miscelate e riscaldate prima di procedere con la placcatura.Questo processo è stato utilizzato nell'industria manifatturiera da oltre 50 anni, quindi puoi immaginare quanto sia popolareapplicazioni di finitura superficiale.
Soluzioni utilizzate nella nichelatura chimica
Esistono varie soluzioni chimiche utilizzate per la nichelatura chimica.Comprendiamo ciascuno di essi attraverso la tabella di studio comparativo di seguito;
| SN | Chimico
| Ruolo | Esempi
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| 1 | Sale solubile di Nichel
| Si riduce e si deposita sulla superficie del materiale da rivestire (substrato)
| Cloruro di nichel (NiCl₂), Solfato di nichel (NiSO₄) |
| 2 | Agente riducente
| Si ossida riducendo lo ione metallico.
| Formaldeide(CH 2 O ), Ipofosfito
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| 3 | Agente di carnagione
| Migliora la qualità della deposizione di nichel
| Fluoruri, glicinati, succinati
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| 4 | Stabilizzatore
| Prevenire la decomposizione del bagno galvanico
| Tallio, Calcio
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| 5 | Respingente
| Controllare il PH del bagno galvanico per ottenere una deposizione sottile ed uniforme di Nichel
| Acetato di sodio, idrossido di sodio
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Come funziona?
Principio di funzionamento
Qui, electro-less significa che non viene utilizzata corrente nel processo di placcatura.Invece, l'agente riducente fornisce l'elettrone per la riduzione degli ioni metallici, con conseguente elevata potenza di lancio.Lo ione Nichel (2e+) presente nella soluzione, reagendo con l'agente riducente (2e-), deposita il Nichel sulla superficie del materiale di supporto.
Ni2+(dalla soluzione di sale di nichel) +2e- (dall'agente riducente) = Ni (sulla superficie del substrato)
Fasi della nichelatura chimica
Passaggio 1: preparazione per la placcatura
Il primo passo è pulire le parti da rivestire in modo che ogni contaminazione, come polvere, olio, scorie, grassi e qualsiasi sostanza chimica sulla superficie, venga lavata via, preparandola per la migliore adesione del rivestimento di nichel.Dove vengono utilizzati detergenti come acido solforico e acido cloridrico, viene lavato con acqua distillata in un bagno caldo per neutralizzare l'acido ed evitare che degradi la superficie.
Fase 2: Trattamento sul bagno galvanico
Impianto di trattamento per nichelatura chimica
Dopo aver pulito le parti e preparato la soluzione per il bagno, può iniziare il processo di placcatura.Le parti vengono ora immerse in un bagno di nichelatura contenente cariche positive.Il materiale da rivestire attrae gli ioni di nichel caricati positivamente sulle loro superfici, risultando in un sottile strato di rivestimento.Poiché la nichelatura chimica non richiede una sorgente elettrica, la temperatura del bagno di placcatura è la variabile di controllo primaria nel processo (da 70 a 900C è preferito).
Lo spessore dello strato di nichel depositato varia tra 5 e 25 micron all'ora.Tuttavia, poiché non c'è corrente ed è un processo di placcatura autocatalitica, non esiste tale limite di spessore;all'aumentare del tempo di trattamento, aumenta anche lo spessore di deposizione.
Passaggio 3: post-elaborazione
Durante la fase di post-elaborazione, le particelle e i residui attaccati vengono rimossi mediante risciacquo con una soluzione acida, alcalina e tensioattiva.Quindi, vengono applicate ulteriori finiture, come lucidatura, ceratura e altro, a seconda dei requisiti.
Fattori che influenzano la nichelatura chimica
Diversi fattori influenzano i risultati della nichelatura chimica, che devono essere controllati per ottenere la qualità di finitura superficiale richiesta.
1. Imperfezione sulla superficie
La nichelatura è interessata da imperfezioni superficiali come bave, scorie e ruggine preformata.Quindi l'idea migliore è tenere a mente queste cose durante la lavorazione e quindi rimuovere i difetti con il processo di sbavatura.
2. Pulizia della superficie
Prima di procedere con la nichelatura, è necessario rimuovere la polvere, gli oli o i saponi formati dalla saponificazione dell'olio mediante detergente alcalino.Se la pulizia della superficie non viene eseguita correttamente, lo strato di nichel potrebbe staccarsi o danneggiarsi dopo un po' di tempo.
3. valore del ph
Il mantenimento del valore PH è fondamentale per una nichelatura uniforme utilizzando un approccio non elettrolitico.La scala del PH dovrebbe essere compresa tra 3,8 e 5. Nella soluzione, si prevede che il pH tenda ad aumentare con il passare del tempo, quindi è necessario utilizzare soluzioni stabilizzanti e tampone per mantenere stabile il PH durante tutto il processo di trattamento.
All'aumentare del PH, si formano più ioni idrossido, che si legano agli ioni nichel e formano idrossido di nichel, che ha un colore verde chiaro.
4. La concentrazione dello ione nichel
La soluzione salina utilizzata nella superficie di trattamento è la sorgente di ioni nichel depositata sulla superficie del substrato.Pertanto, se la concentrazione di ioni nichel è bassa, il processo di placcatura diventa più lento.Tuttavia, la concentrazione troppo alta si deposita più velocemente, ma la deposizione non sarà uniforme.L'intervallo standard di concentrazione di nichel è tra20 e 45 g/l.
5. Temperatura
La temperatura del bagno di trattamento deve essere compresa tra70 e 900C.All'aumentare della temperatura, alcuni componenti aromatici degli additivi evaporeranno, richiedendo più tempo per la deposizione.
Vantaggi
Come altri approcci di placcatura e finitura superficiale, il vantaggio principale è che le parti e i prodotti rivestiti diventano altamente resistenti alla corrosione e resistono agli effetti ambientali critici.Ma, oltre a questo, la nichelatura chimica ha molti altri vantaggi.Diamo un'occhiata ad alcuni vantaggi cruciali in dettaglio.
Basso costo
Uno dei fattori di costo nell'approccio della finitura galvanica è il costo dell'elettricità.Tuttavia, poiché la nichelatura chimica non necessita di una fonte elettrica, è più conveniente rispetto ad altri metodi, come la zincatura.
Rivestimento uniforme
La nichelatura chimica produce un rivestimento uniforme sulla superficie del substrato.La temperatura, il valore di pH del bagno di placcatura, la concentrazione di ioni nichel, il tempo di trattamento e molti altri fattori possono essere controllati per ottenere lo spessore desiderato di nichelatura.
Consistenza dimensionale
Poiché è possibile ottenere uno spessore di placcatura fino a 5 micron, non influisce sulla tolleranza richiesta sulle parti.
Durezza
Il contenuto di fosforo del bagno galvanico influenza la durezza delle parti placcate.Bassi livelli di fosforo aumentano la durezza mentre diminuiscono la resistenza alla corrosione dello strato di placcatura.
Piccole riparazioni superficiali
La nichelatura chimica aiuta anche nella riparazione di piccole crepe sulla superficie del substrato.Pertanto, può essere molto vantaggioso placcare angoli, fessure e fessure cieche con uno spessore uniforme.
Vantaggi estetici e di altro tipo
Il colore bianco-giallastro della nichelatura offre un'attraente bellezza estetica alle pastiglie e ai prodotti.Inoltre, è meno complesso.Non richiede un complicato processo di filtrazione.Nello scenario odierno, nell'industria manifatturiera sono disponibili apparecchiature automatizzate che semplificano il controllo del processo.
Applicazioni
Il processo di nichelatura chimica contribuisce a varie industrie per rendere i loro componenti resistenti alla corrosione e durevoli.Di seguito sono riportati i settori chiave in cui viene utilizzata la nichelatura;
| SN | Industria | Parti applicabili | Cosa fa? |
| 1 | Aerospaziale | valvole, pistoni, alberi del motore che ricoprono la superficie, supporti del motore, pale del compressore e altri componenti critici per il volo | Ha un'eccellente resistenza all'usura, resistenza alla corrosione, resistenza chimica e lubrificazione, che è fondamentale per le parti aerospaziali che richiedono un alto grado di precisione per un lungo periodo. |
| 2 | Settore automobilistico | Pistoni, cilindri, ingranaggi, alberi, sistema di iniezione del carburante, rivetti, trasmettitori di spinta, perni dell'articolazione, alloggiamento e molti altri componenti | Fornire protezione dall'usura e resistenza alla corrosione |
| 3 | Hardware | Sanitari, Pomelli, Maniglie Tubazioni e molto altro. | Resistenza alla corrosione |
| 4 | Elettrico ed elettronico | Coprire varie apparecchiature, dissipatori di calore, dischi rigidi, circuiti stampati | Protezione dalla corrosione e dall'esposizione ambientale |
| 5 | Gasolio | Valvole, pompe, raccordi per tubi, serbatoi di stoccaggio e altro | Protezione dalla corrosione e dall'esposizione ambientale e chimica. |
Conclusione
La nichelatura chimica è un metodo di finitura superficiale unico per molti materiali, tra cui acciaio, rame, bronzo, alluminio, plastica e molti altri.La nichelatura migliora la durabilità fornendo un'eccellente resistenza alla corrosione sulla superficie del substrato.Inoltre, poiché il nichel ha un colore bianco giallastro lucido, offre una bellezza estetica accattivante.Inoltre, la placcatura può essere eseguita con o senza elettrolisi, controllare la differenza traPlaccatura galvanica e placcatura senza elettrolisi.
Poiché nel processo vi sono molte reazioni chimiche e catalitiche, la nichelatura chimica può creare confusione per molte persone, specialmente per coloro che non ne hannoconoscenza professionale della chimica ingegneristica.Tuttavia, qui aProleanHub, i nostri ingegneri e tecnici hanno lavorato alla tecnologia di finitura delle superfici, inclusa la nichelatura chimica, per oltre un decennio.Pertanto, capiranno la composizione chimica e l'approccio corretti una volta spiegate le vostre esigenze e applicazioni.
FAQ
Cos'è la nichelatura chimica?
È uno dei metodi di finitura superficiale in cui uno strato di nichel viene depositato sul substrato mediante reazioni chimiche catalitiche e senza l'utilizzo di elettricità.
Quali sono le due soluzioni principali utilizzate nella nichelatura chimica?
Una soluzione salina contenente ioni di nichel e agente riducente sono le due soluzioni chimiche primarie utilizzate nel processo.
Quali sono i materiali più comuni rivestiti con nichelatura chimica?
Questo metodo è comunemente usato per rivestire acciaio legato, acciaio inossidabile, rame alluminio, ottone, bronzo e plastica.
Quali sono i fattori che influenzano la qualità della nichelatura?
La temperatura e il pH del bagno galvanico, il tempo di trattamento, la pulizia della superficie del substrato e la concentrazione di ioni nichel nella soluzione sono fattori primari che influenzano il risultato della galvanica.
Tempo di pubblicazione: agosto-05-2022