การชุบนิกเกิ้ลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า: ทุกสิ่งที่คุณต้องรู้

อัปเดตล่าสุด 08/31 เวลาอ่านโดยประมาณ: 6 นาที

ชิ้นส่วนชุบนิกเกิ้ลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า

นิกเกิลเป็นโลหะที่พบมากเป็นอันดับ 5 ของโลก มีลักษณะมันวาว มีความแข็งเป็นเลิศ และมีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อน จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเคลือบป้องกันบนพื้นผิวของวัสดุอื่นๆเป็นผลให้นิกเกิลเป็นตัวเลือกการชุบที่ดีที่สุดสำหรับโลหะต่างๆ เช่นอลูมิเนียม เหล็ก ทองแดง ทังสเตน พอลิเมอร์, และอื่น ๆ อีกมากมาย.การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าเป็นกระบวนการชุบด้วยสารเคมีที่ได้รับความนิยมจากสารละลายที่มีนิเกิล ซัลเฟต ฟอสเฟต และกรดคาร์บอลิกสารละลายเหล่านี้ผสมและให้ความร้อนก่อนดำเนินการชุบกระบวนการนี้ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตมากว่า 50 ปี ดังนั้นคุณคงนึกภาพออกว่ามันได้รับความนิยมเพียงใดการใช้งานตกแต่งพื้นผิว.

สารละลายที่ใช้ในการชุบนิกเกิ้ลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า

มีสารละลายเคมีหลายชนิดที่ใช้สำหรับการชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้ามาทำความเข้าใจกันผ่านตารางเปรียบเทียบด้านล่าง

มันทำงานอย่างไร?

หลักการทำงาน

ในที่นี้ ไม่ใช้ไฟฟ้าหมายความว่าไม่มีการใช้กระแสไฟฟ้าในกระบวนการชุบในทางกลับกัน ตัวรีดิวซ์จะจ่ายอิเล็กตรอนสำหรับการลดไอออนของโลหะ ซึ่งส่งผลให้มีกำลังการขว้างสูงไอออนของนิกเกิล (2e +) ในสารละลาย ในขณะที่ทำปฏิกิริยากับตัวรีดิวซ์ (2e-) จะสะสมนิกเกิลไว้บนพื้นผิวของวัสดุตั้งต้น

Ni²⁺(จากสารละลายเกลือนิกเกิล) +2e- (จากตัวรีดิวซ์) = Ni (บนพื้นผิวของวัสดุพิมพ์)

ขั้นตอนของการชุบนิกเกิ้ลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 1: การเตรียมการสำหรับการชุบ

ขั้นตอนแรกคือการทำความสะอาดชิ้นส่วนที่จะเคลือบ เพื่อให้สิ่งสกปรกต่างๆ เช่น ฝุ่น น้ำมัน ตะกรัน จาระบี และสารเคมีใดๆ บนพื้นผิวถูกชะล้างออกไป เพื่อเตรียมการยึดเกาะของสารเคลือบนิกเกิลที่ดีที่สุดในกรณีที่ใช้สารทำความสะอาด เช่น กรดซัลฟิวริกและกรดไฮโดรคลอริก ให้ล้างด้วยน้ำกลั่นในอ่างน้ำร้อนเพื่อทำให้กรดเป็นกลางและป้องกันไม่ให้พื้นผิวเสื่อมสภาพ

ขั้นตอนที่ 2: การบำบัดบนอ่างชุบ

โรงบำบัดสำหรับการชุบนิกเกิ้ลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า

หลังจากทำความสะอาดชิ้นส่วนและเตรียมน้ำยาอาบน้ำแล้ว กระบวนการชุบผิวก็เริ่มขึ้นได้ขณะนี้ ชิ้นส่วนถูกแช่อยู่ในอ่างชุบนิกเกิลที่มีประจุบวกวัสดุที่จะเคลือบจะดึงดูดไอออนของนิกเกิลที่มีประจุบวกมาที่พื้นผิว ทำให้ได้ชั้นเคลือบที่ละเอียดเนื่องจากการชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าไม่ต้องการแหล่งไฟฟ้า อุณหภูมิของการชุบผิวจึงเป็นตัวแปรควบคุมหลักในกระบวนการ (70 ถึง 90⁰C จะดีกว่า)

ความหนาของชั้นนิกเกิลที่สะสมไว้จะแตกต่างกันไประหว่าง 5 ถึง 25 ไมครอนต่อชั่วโมงอย่างไรก็ตามเนื่องจากไม่มีกระแสและเป็นกระบวนการชุบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ จึงไม่มีข้อจำกัดด้านความหนาดังกล่าวเมื่อระยะเวลาการรักษาเพิ่มขึ้น ความหนาของชั้นเคลือบก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย

ขั้นตอนที่ 3: การประมวลผลภายหลัง

ในระหว่างขั้นตอนหลังการประมวลผล อนุภาคและสารตกค้างที่ติดอยู่จะถูกกำจัดออกโดยการล้างด้วยสารละลายกรด ด่าง และสารลดแรงตึงผิวจากนั้นจึงมีการตกแต่งเพิ่มเติม เช่น การขัดเงา การแว็กซ์ และอื่นๆ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนด

ปัจจัยที่มีอิทธิพลในการชุบนิกเกิ้ลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า

มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อผลลัพธ์ของการชุบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า ซึ่งต้องควบคุมเพื่อให้ได้คุณภาพการตกแต่งพื้นผิวที่ต้องการ

1.          ความไม่สมบูรณ์บนพื้นผิว

การชุบนิเกิลได้รับผลกระทบจากความไม่สมบูรณ์ของพื้นผิว เช่น เสี้ยน ตะกรัน และสนิมที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้าดังนั้น ความคิดที่ดีที่สุดคือคำนึงถึงสิ่งเหล่านี้ในขณะที่ทำการตัดเฉือน จากนั้นจึงขจัดข้อบกพร่องด้วยกระบวนการลบคม

2.          ความสะอาดของพื้นผิว

ก่อนดำเนินการชุบนิกเกิล จำเป็นต้องกำจัดฝุ่น น้ำมัน หรือสบู่ที่เกิดจากการซาพอนิฟิเคชันของน้ำมันด้วยน้ำยาทำความสะอาดอัลคาไลน์หากทำความสะอาดพื้นผิวไม่ถูกต้อง ชั้นของนิกเกิลอาจหลุดลอกหรือเสียหายได้เมื่อเวลาผ่านไประยะหนึ่ง

3.          ค่าพีเอช

การรักษาค่า PH เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการชุบนิเกิลที่สม่ำเสมอโดยใช้วิธีไม่ใช้ไฟฟ้าค่า pH ควรอยู่ระหว่าง 3.8 ถึง 5 ในสารละลายคาดว่าค่า pH มีแนวโน้มสูงขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นจึงต้องใช้สารเพิ่มความคงตัวและสารละลายบัฟเฟอร์เพื่อรักษาค่า pH ให้คงที่ตลอดกระบวนการบำบัด

เมื่อค่า pH สูงขึ้น จะเกิดไอออนไฮดรอกไซด์มากขึ้น ซึ่งจับกับไอออนของนิกเกิลและเกิดเป็นนิกเกิลไฮดรอกไซด์ซึ่งมีสีเขียวอ่อน

4.          ความเข้มข้นของนิกเกิลไอออน

สารละลายเกลือที่ใช้ในพื้นผิวการรักษาเป็นแหล่งไอออนของนิกเกิลที่สะสมอยู่บนพื้นผิวของวัสดุพิมพ์ดังนั้นหากความเข้มข้นของนิกเกิลไอออนต่ำ กระบวนการชุบจะช้าลงอย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นที่สูงเกินไปจะสะสมเร็วขึ้น แต่การสะสมจะไม่สม่ำเสมอช่วงมาตรฐานของความเข้มข้นของนิกเกิลอยู่ระหว่าง20 และ 45 ก./ล.

5.          อุณหภูมิ

อุณหภูมิของอ่างทรีทเมนท์ต้องอยู่ระหว่าง70 และ 90⁰C.เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ส่วนประกอบที่มีกลิ่นหอมของสารเติมแต่งจะระเหยออกไป ทำให้ต้องใช้เวลาสะสมนานขึ้น

ข้อดี

เช่นเดียวกับวิธีการชุบผิวและการตกแต่งพื้นผิวอื่นๆ ข้อได้เปรียบหลักคือชิ้นส่วนและผลิตภัณฑ์ที่เคลือบจะมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนสูงและทนทานต่อผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่สำคัญแต่นอกเหนือจากนั้น การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้ายังมีประโยชน์อีกมากมายเรามาดูรายละเอียดข้อดีที่สำคัญบางประการกัน

ราคาถูก

ปัจจัยต้นทุนประการหนึ่งในแนวทางการชุบผิวสำเร็จคือค่าไฟฟ้าอย่างไรก็ตาม เนื่องจากการชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานไฟฟ้า จึงคุ้มค่ากว่าวิธีอื่นๆ เช่น การชุบสังกะสี

เคลือบสม่ำเสมอ

การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าทำให้ได้การเคลือบที่สม่ำเสมอบนพื้นผิวพื้นผิวอุณหภูมิ, ค่า PH ของอ่างชุบ, ความเข้มข้นของไอออนของนิกเกิล, เวลาในการบำบัด และปัจจัยอื่นๆ อีกมากมาย สามารถควบคุมได้ทั้งหมดเพื่อให้ได้ความหนาของการชุบนิกเกิลที่ต้องการ

ความสอดคล้องของมิติ

เนื่องจากสามารถชุบหนาได้ถึง 5 ไมครอน จึงไม่ส่งผลต่อค่าความคลาดเคลื่อนที่ต้องการบนชิ้นส่วน

ความแข็ง

ปริมาณฟอสฟอรัสในอ่างชุบจะส่งผลต่อความแข็งของชิ้นส่วนที่ชุบระดับฟอสฟอรัสต่ำจะเพิ่มความแข็งในขณะที่ลดความต้านทานการกัดกร่อนของชั้นชุบ

การซ่อมแซมพื้นผิวเล็กน้อย

การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้ายังช่วยในการซ่อมแซมรอยร้าวเล็กๆ น้อยๆ บนพื้นผิวซับสเตรตดังนั้นจึงเป็นประโยชน์อย่างมากกับซอกจาน ร่องลึก และช่องว่างตาบอดที่มีความหนาสม่ำเสมอ

ประโยชน์ด้านความงามและอื่นๆ

สีขาวอมเหลืองของการชุบนิเกิลให้ความสวยงามน่าดึงดูดใจแก่การตบแต่งและผลิตภัณฑ์นอกจากนี้ยังซับซ้อนน้อยกว่าไม่ต้องการกระบวนการกรองที่ซับซ้อนในสถานการณ์ปัจจุบัน อุปกรณ์อัตโนมัติมีให้บริการในอุตสาหกรรมการผลิต ทำให้ควบคุมกระบวนการได้ง่ายขึ้น

แอพพลิเคชั่น

กระบวนการชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้ามีส่วนช่วยในอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อทำให้ส่วนประกอบต้านทานการกัดกร่อนและทนทานต่อไปนี้เป็นอุตสาหกรรมหลักที่ใช้การชุบนิกเกิล

บทสรุป

การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าเป็นวิธีการตกแต่งพื้นผิวที่ไม่เหมือนใครสำหรับวัสดุหลายประเภท รวมถึงเหล็ก ทองแดง บรอนซ์ อะลูมิเนียม พลาสติก และอื่นๆ อีกมากมายการชุบนิเกิลช่วยเพิ่มความทนทานโดยให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมบนพื้นผิวซับสเตรตนอกจากนี้ เนื่องจากนิกเกิลมีสีขาวอมเหลืองแวววาว จึงให้ความสวยงามที่น่าดึงดูดใจนอกจากนี้ การชุบสามารถทำได้โดยมีหรือไม่มีอิเล็กโทรไลซิส ตรวจสอบความแตกต่างระหว่างการชุบด้วยไฟฟ้าและการชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้า.

เนื่องจากมีปฏิกิริยาเคมีและตัวเร่งปฏิกิริยาจำนวนมากในกระบวนการ การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าอาจทำให้หลายคนสับสน โดยเฉพาะผู้ที่ไม่มีความรู้ทางวิชาชีพของเคมีวิศวกรรม.อย่างไรก็ตาม ที่นี่ที่โปรลีนฮับวิศวกรและช่างเทคนิคของเราทำงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีการตกแต่งพื้นผิว รวมถึงการชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้ามากว่าทศวรรษดังนั้นพวกเขาจะเข้าใจองค์ประกอบทางเคมีและวิธีการที่เหมาะสมเมื่อคุณอธิบายความต้องการและการใช้งานของคุณ

คำถามที่พบบ่อย

การชุบนิกเกิ้ลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าคืออะไร?

เป็นหนึ่งในวิธีการตกแต่งพื้นผิวที่มีชั้นของนิกเกิลวางอยู่บนพื้นผิวโดยวิธีเร่งปฏิกิริยาเคมีและไม่ใช้ไฟฟ้า

สารละลายหลักสองชนิดที่ใช้ในการชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าคืออะไร

สารละลายเกลือที่มีนิกเกิลไอออนและตัวรีดิวซ์เป็นสารละลายเคมีหลัก 2 ชนิดที่ใช้ในกระบวนการนี้

วัสดุส่วนใหญ่ที่เคลือบด้วยการชุบนิกเกิ้ลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าคืออะไร?

วิธีนี้นิยมใช้ในการเคลือบโลหะผสมเหล็ก สแตนเลส อลูมิเนียม ทองแดง ทองเหลือง บรอนซ์ และพลาสติก

อะไรคือปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพของการชุบนิกเกิล?

อุณหภูมิและค่า pH ของอ่างชุบ เวลาที่ใช้ในการชุบ ความสะอาดของพื้นผิววัสดุพิมพ์ และความเข้มข้นของนิกเกิลไอออนในสารละลายเป็นปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่อผลลัพธ์ของการชุบ