Niklowanie bezprądowe: wszystko, co musisz wiedzieć

Ostatnia aktualizacja 31.08, szacowany czas czytania: 6 min

Części z niklowaniem bezprądowym

Nikiel jest piątym najczęściej spotykanym metalem na ziemi, o błyszczącym wyglądzie, doskonałej twardości i właściwościach antykorozyjnych, dzięki czemu idealnie nadaje się do powlekania zapobiegawczego powierzchni innych materiałów.W rezultacie nikiel jest najlepszą opcją powlekania różnych metali, takich jakaluminium, stal, miedź, wolfram, polimer, i wiele więcej.Niklowanie bezprądoweto popularny proces powlekania chemicznego z roztworu zawierającego nikiel, siarczan, fosforan i kwas karbolowy.Roztwory te miesza się i ogrzewa przed przystąpieniem do powlekania.Ten proces jest stosowany w przemyśle wytwórczym od ponad 50 lat, więc możesz sobie wyobrazić, jak bardzo jest popularnyaplikacje do wykańczania powierzchni.

Rozwiązania stosowane w niklowaniu bezprądowym

Istnieją różne roztwory chemiczne stosowane do niklowania bezprądowego.Zrozummy każdy z nich poprzez poniższą tabelę porównawczą;

Jak to działa?

Zasada działania

Tutaj bezprądowy oznacza, że ​​w procesie powlekania nie jest używany żaden prąd.Zamiast tego środek redukujący dostarcza elektron do redukcji jonów metali, co skutkuje dużą siłą odrzutu.Jon niklu (2e +) w roztworze, reagując ze środkiem redukującym (2e-), osadza nikiel na powierzchni materiału podłoża.

Ni²⁺(z roztworu soli niklu) +2e- (z reduktora) = Ni (na powierzchni podłoża)

Etapy niklowania bezprądowego

Krok 1: Przygotowanie do poszycia

Pierwszym krokiem jest oczyszczenie części, które mają być powlekane, tak aby wszelkie zanieczyszczenia, takie jak kurz, olej, żużel, smary i wszelkie chemikalia na powierzchni zostały zmyte, przygotowując ją do najlepszej przyczepności powłoki niklowej.W przypadku stosowania środków czyszczących, takich jak kwas siarkowy i kwas solny, jest on myty wodą destylowaną w gorącej kąpieli w celu zneutralizowania kwasu i zapobieżenia jego degradacji powierzchni.

Krok 2: Obróbka w kąpieli galwanicznej

Oczyszczalnia do niklowania bezprądowego

Po oczyszczeniu części i przygotowaniu roztworu do kąpieli można rozpocząć proces galwanizacji.Części są teraz zanurzane w kąpieli niklującej zawierającej ładunki dodatnie.Materiał przeznaczony do powlekania przyciąga dodatnio naładowane jony niklu do swoich powierzchni, w wyniku czego powstaje cienka warstwa powłoki.Ponieważ niklowanie bezprądowe nie wymaga źródła prądu, temperatura kąpieli galwanicznej jest podstawową zmienną kontrolną w procesie (od 70 do 90⁰C jest preferowane).

Grubość osadzonej warstwy niklu waha się od 5 do 25 mikronów na godzinę.Ponieważ jednak nie ma prądu i jest to proces powlekania autokatalitycznego, nie ma takiego ograniczenia grubości;wraz ze wzrostem czasu obróbki wzrasta również grubość osadu.

Krok 3: Przetwarzanie końcowe

Na etapie obróbki końcowej przyczepione cząstki i pozostałości są usuwane przez płukanie roztworem kwasu, zasady i środka powierzchniowo czynnego.Następnie, w zależności od wymagań, stosowane są dodatkowe wykończenia, takie jak polerowanie, woskowanie i inne.

Czynniki wpływające na niklowanie bezprądowe

Na wyniki powlekania bezprądowego niklu wpływa kilka czynników, które należy kontrolować, aby osiągnąć wymaganą jakość wykończenia powierzchni.

1.          Niedoskonałość na powierzchni

Na niklowanie mają wpływ niedoskonałości powierzchni, takie jak zadziory, żużle i wstępnie uformowana rdza.Dlatego najlepszym pomysłem jest pamiętanie o tych rzeczach podczas obróbki, a następnie usuwanie defektów w procesie gratowania.

2.          Czystość powierzchni

Przed przystąpieniem do niklowania należy usunąć pył, oleje lub mydła powstałe w wyniku zmydlania oleju przez alkaliczny środek czyszczący.Jeśli czyszczenie powierzchni nie zostanie wykonane prawidłowo, warstwa niklu może po pewnym czasie łuszczyć się lub ulec uszkodzeniu.

3.          wartość PH

Utrzymanie wartości PH ma kluczowe znaczenie dla jednolitego niklowania metodą bezprądową.Skala PH powinna wynosić od 3,8 do 5. W roztworze, oczekuje się, że pH ma tendencję do wzrostu z upływem czasu, dlatego należy stosować roztwory stabilizujące i buforujące, aby utrzymać stabilne pH przez cały proces obróbki.

Wraz ze wzrostem pH powstaje więcej jonów wodorotlenkowych, które wiążą się z jonami niklu i tworzą wodorotlenek niklu, który ma jasnozielony kolor.

4.          Stężenie jonów niklu

Roztwór soli stosowany na powierzchni obróbki jest źródłem jonów niklu osadzonych na powierzchni podłoża.Dlatego, jeśli stężenie jonów niklu jest niskie, proces powlekania staje się wolniejszy.Jednak zbyt wysokie stężenie osadza się szybciej, ale osadzanie będzie nierównomierne.Standardowy zakres stężenia niklu mieści się pomiędzy20 i 45 g/l.

5.          Temperatura

Temperatura kąpieli zabiegowej musi być pomiędzy70 i 90⁰C.Wraz ze wzrostem temperatury niektóre aromatyczne składniki dodatków będą odparowywać, co wymaga więcej czasu na osadzanie.

Zalety

Podobnie jak w przypadku innych metod powlekania i wykańczania powierzchni, główną zaletą jest to, że powlekane części i produkty stają się wysoce odporne na korozję i wytrzymują krytyczne skutki środowiskowe.Ale poza tym niklowanie bezprądowe ma o wiele więcej zalet.Przyjrzyjmy się szczegółowo niektórym kluczowym zaletom.

Niska cena

Jednym z czynników kosztowych w podejściu do wykończenia galwanicznego jest koszt energii elektrycznej.Ponieważ jednak niklowanie bezprądowe nie wymaga źródła prądu, jest bardziej opłacalne niż inne metody, takie jak cynkowanie.

Jednolita powłoka

Niklowanie bezprądowe zapewnia jednolitą powłokę na powierzchni podłoża.Temperatura, wartość pH kąpieli galwanicznej, stężenie jonów niklu, czas obróbki i wiele innych czynników można kontrolować, aby osiągnąć pożądaną grubość niklowania.

Spójność wymiarowa

Ponieważ osiągalna jest grubość poszycia do 5 mikronów, nie wpływa to na wymaganą tolerancję części.

Twardość

Zawartość fosforu w kąpieli galwanicznej wpływa na twardość platerowanych części.Niski poziom fosforu zwiększa twardość, jednocześnie zmniejszając odporność na korozję warstwy poszycia.

Drobne naprawy powierzchni

Niklowanie bezprądowe pomaga również w naprawie drobnych pęknięć na powierzchni podłoża.Dlatego bardzo korzystne może być wyrównywanie wnęk, zakamarków i ślepych szczelin o jednolitej grubości.

Korzyści estetyczne i inne

Żółtawo-biały kolor niklowania zapewnia estetyczne piękno plastrów i produktów.Ponadto jest mniej skomplikowany.Nie wymaga skomplikowanego procesu filtracji.W dzisiejszym scenariuszu w przemyśle wytwórczym dostępne są zautomatyzowane urządzenia, które ułatwiają kontrolowanie procesu.

Aplikacje

Bezprądowy proces niklowania przyczynia się do różnych gałęzi przemysłu, aby ich komponenty były odporne na korozję i trwałe.Poniżej przedstawiono kluczowe branże, w których stosuje się niklowanie;

Wniosek

Niklowanie bezprądowe to unikalna metoda wykańczania powierzchni wielu materiałów, w tym stali, miedzi, brązu, aluminium, tworzyw sztucznych i wielu innych.Niklowanie poprawia trwałość, zapewniając doskonałą odporność na korozję na powierzchni podłoża.Ponadto, ponieważ nikiel ma błyszczący żółtawo-biały kolor, oferuje atrakcyjne estetyczne piękno.Ponadto galwanizację można wykonać z elektrolizą lub bez, sprawdź różnicę międzyGalwanizacja i powlekanie bezprądowe.

Ponieważ w procesie zachodzi wiele reakcji chemicznych i katalitycznych, niklowanie bezprądowe może być mylące dla wielu osób, zwłaszcza tych, które nie mają żadnychfachowa wiedza z zakresu chemii inżynierskiej.Jednak tutaj o godzProleanHub, nasi inżynierowie i technicy od ponad dekady pracują nad technologią wykańczania powierzchni, w tym niklowaniem bezprądowym.Dlatego zrozumieją właściwy skład chemiczny i podejście, gdy wyjaśnisz swoje wymagania i zastosowania.

FAQ

Co to jest niklowanie bezprądowe?

Jest to jedna z metod wykańczania powierzchni, w której warstwa niklu osadzana jest na podłożu za pomocą katalitycznych reakcji chemicznych i bez użycia prądu.

Jakie są dwa podstawowe rozwiązania stosowane w niklowaniu bezprądowym?

Roztwór soli zawierający jony niklu i środek redukujący to dwa podstawowe roztwory chemiczne stosowane w procesie.

Jakie materiały są najczęściej powlekane niklem bezprądowym?

Ta metoda jest powszechnie stosowana do powlekania stali stopowej, stali nierdzewnej, aluminium, miedzi, mosiądzu, brązu i tworzyw sztucznych.

Jakie czynniki wpływają na jakość niklowania?

Temperatura i pH kąpieli galwanicznej, czas obróbki, czystość powierzchni podłoża i stężenie jonów niklu w roztworze to główne czynniki wpływające na wynik galwanizacji.