Nikkel is het vijfde meest voorkomende metaal op aarde, met een glanzend uiterlijk, uitstekende hardheid en corrosiebestendige eigenschappen, waardoor het ideaal is voor preventieve coating op de oppervlakken van andere materialen. Als gevolg hiervan is nikkel de beste plateeroptie voor verschillende metalen zoals aluminium, staal, koper, wolfraam, polymeer, en nog veel meer. Stroomloos vernikkelen is een populair chemisch galvaniseringsproces vanuit een oplossing die nikkel, sulfaat, fosfaat en carbolzuur bevat. Deze oplossingen worden gemengd en verwarmd voordat verder wordt gegaan met het galvaniseren. Dit proces wordt al meer dan 50 jaar in de productie-industrie gebruikt, dus u kunt zich voorstellen hoe populair het is bij oppervlakteafwerkingstoepassingen.
Onderdelen met stroomloos vernikkelen
Vernikkelde componenten met reflecterende afwerking
Oplossingen die worden gebruikt bij het stroomloos vernikkelen
Er zijn verschillende chemische oplossingen die worden gebruikt voor het stroomloos vernikkelen. Laten we ze allemaal begrijpen via de onderstaande vergelijkende studietabel;
| SN |
Chemical
|
Rol |
Voorbeelden
|
| 1 |
Oplosbaar zout van nikkel
|
Het wordt verkleind en afgezet op het oppervlak van het te coaten materiaal (substraat)
|
Nikkelchloride (NiCl₂), Nikkelsulfaat (NiSO₄) |
| 2 |
Reducerende agent
|
Het wordt geoxideerd door het metaalion te reduceren.
|
Formaldehyde (CH 2 O ), Hypofosfiet
|
| 3 |
Teintmiddel
|
Verbeter de kwaliteit van de nikkelafzetting
|
Fluoriden, glycinaten, succinaten
|
| 4 |
Stabilizer
|
Voorkom de ontleding van het galvaniseerbad
|
Thallium, Calcium
|
| 5 |
Buffer
|
Controleer de PH van het galvaniseerbad om een dunne en uniforme afzetting van nikkel te verkrijgen
|
Natriumacetaat, natriumhydroxide
|
Hoe werkt het?
Werkingsprincipe
Stroomloos betekent hier dat er geen stroom wordt gebruikt bij het galvaniseringsproces. In plaats daarvan levert het reductiemiddel het elektron voor de reductie van metaalionen, wat resulteert in een hoog werpvermogen. Het nikkelion (2e +) in de oplossing zet, terwijl het reageert met het reductiemiddel (2e-), het nikkel af op het oppervlak van het substraatmateriaal.
Ni2+ (uit de nikkelzoutoplossing) +2e- (uit het reductiemiddel) = Ni (op het substraatoppervlak)
Stappen van stroomloos vernikkelen
Stap 1: Voorbereiding op de beplating
De eerste stap is het reinigen van de te coaten onderdelen, zodat alle verontreinigingen, zoals stof, olie, slakken, vetten en eventuele chemicaliën op het oppervlak, worden weggespoeld, waardoor het oppervlak wordt voorbereid op de beste hechting van de nikkelcoating. Waar schoonmaakmiddelen zoals zwavelzuur en zoutzuur worden gebruikt, wordt dit met gedestilleerd water in een heet bad gewassen om het zuur te neutraliseren en te voorkomen dat het het oppervlak aantast.
Stap 2: Behandeling op het galvaniseerbad
Zuiveringsinstallatie voor stroomloos vernikkelen
Na het reinigen van de onderdelen en het bereiden van de badoplossing kan het galvaniseringsproces beginnen. De onderdelen worden nu ondergedompeld in een vernikkelbad met positieve ladingen. Het te coaten materiaal trekt positief geladen nikkelionen naar hun oppervlak, wat resulteert in een fijne coatinglaag. Omdat voor het stroomloos vernikkelen geen elektrische bron nodig is, is de temperatuur van het galvaniseren de belangrijkste regelvariabele in het proces (70 tot 90 °C).0C heeft de voorkeur).
De dikte van de afgezette nikkellaag varieert tussen 5 en 25 micron per uur. Omdat er echter geen stroom is en het een autokatalytisch galvaniseringsproces is, bestaat er geen dergelijke limiet voor de dikte; naarmate de behandelingstijd toeneemt, neemt ook de dikte van de afzetting toe.
Stap 3: nabewerking
Tijdens de nabewerkingsfase worden de aangehechte deeltjes en residuen verwijderd door spoelen met een zuur-, alkali- en oppervlakteactieve oplossing. Afhankelijk van de vereisten worden vervolgens aanvullende afwerkingen, zoals polijsten, in de was zetten en andere, aangebracht.
Beïnvloedende factoren bij stroomloos vernikkelen
Verschillende factoren beïnvloeden de resultaten van stroomloos vernikkelen, die moeten worden gecontroleerd om de vereiste kwaliteit van de oppervlakteafwerking te bereiken.
1. Imperfectie aan de oppervlakte
De vernikkeling wordt aangetast door onvolkomenheden in het oppervlak, zoals bramen, slakken en voorgevormde roest. Het beste idee is dus om deze zaken in gedachten te houden tijdens het bewerken en vervolgens de defecten te verwijderen met het ontbraamproces.
2. Netheid van het oppervlak
Voordat u verdergaat met het vernikkelen, moeten het stof, de oliën of de zepen die worden gevormd door de verzeping van olie door een alkalische reiniger worden verwijderd. Als de oppervlaktereiniging niet correct wordt uitgevoerd, kan de nikkellaag na verloop van tijd loslaten of beschadigd raken.
3. PH-waarde
Het handhaven van de PH-waarde is van cruciaal belang voor een uniforme vernikkeling met behulp van een stroomloze aanpak. De PH-schaal moet tussen 3.8 en 5 liggen. In de oplossingEr wordt verwacht dat de pH de neiging heeft te stijgen naarmate de tijd verstrijkt. Daarom moeten stabilisatoren en bufferoplossingen worden gebruikt om de pH tijdens het gehele behandelingsproces stabiel te houden.
Naarmate de PH stijgt, worden er meer hydroxide-ionen gevormd, die zich binden met nikkelionen en nikkelhydroxide vormen, dat een lichtgroene kleur heeft.
4. De concentratie van nikkelionen
De zoutoplossing die in het behandelingsoppervlak wordt gebruikt, is de nikkelionenbron die op het substraatoppervlak is afgezet. Als de concentratie nikkelionen laag is, wordt het galvaniseringsproces daarom langzamer. De te hoge concentratie wordt echter sneller afgezet, maar de depositie zal niet uniform zijn. Het standaard bereik van de nikkelconcentratie ligt tussen 20 en 45 g/l.
5. temperatuur
De temperatuur van het behandelingsbad moet tussen 70 en 900C. Naarmate de temperatuur stijgt, zullen sommige aromatische componenten van de additieven verdampen, waardoor er meer tijd nodig is voor de afzetting.
Probeer Boda nu!
Vergelijking van stroomloos vernikkelen met traditioneel vernikkelen
Stroomloos vernikkelen en traditioneel vernikkelen hebben verschillende verschillen en overeenkomsten die van invloed zijn op hun prestaties, kosten en toepassingen. Hieronder volgen enkele van de belangrijkste verschillen en overeenkomsten tussen stroomloos vernikkelen en traditioneel vernikkelen:
Proces en apparatuur
Het belangrijkste verschil tussen stroomloos vernikkelen en traditioneel vernikkelen is het proces en de gebruikte apparatuur. Stroomloos vernikkelen is een chemisch proces waarvoor geen elektriciteit of een geleidend substraat nodig is, terwijl traditioneel vernikkelen een elektrolytisch proces is waarvoor een stroombron en een geleidend substraat nodig zijn. Stroomloos vernikkelen vereist ook gespecialiseerde apparatuur, zoals een chemisch bad, een reductiemiddel en een verwarming, terwijl traditioneel vernikkelen een galvaniseertank, een elektrolytoplossing en een gelijkrichter vereist.
Eigenschappen en prestaties
Het tweede verschil tussen stroomloos vernikkelen en traditioneel vernikkelen zijn hun eigenschappen en prestaties. Stroomloos vernikkelen zorgt voor een uniforme en consistente coating die de eigenschappen van het substraat uniform verbetert, terwijl traditioneel vernikkelen ongelijke en inconsistente coatings kan produceren die de eigenschappen van het substraat kunnen beïnvloeden. Chemisch vernikkelen biedt ook een betere corrosie- en slijtvastheid, evenals een betere hechting en hardheid dan traditioneel vernikkelen. Traditioneel vernikkelen kan echter een betere geleidbaarheid en ductiliteit bieden dan stroomloos vernikkelen.
Kosten en tijd
Het derde verschil tussen stroomloos vernikkelen en traditioneel vernikkelen is hun kosten en tijd. Stroomloos vernikkelen is over het algemeen duurder dan traditioneel vernikkelen, vanwege de gespecialiseerde apparatuur en chemicaliën die nodig zijn, evenals de langere verwerkingstijd. Stroomloos vernikkelen vereist ook een zorgvuldigere voorbereiding en behandeling van de substraten, evenals een strengere kwaliteitscontrole en certificering. De kosten en tijd kunnen echter variëren, afhankelijk van de toepassing, complexiteit en vereisten van de coatings.
Voordelen
Net als bij andere benaderingen van galvanisering en oppervlakteafwerking is het voornaamste voordeel dat de gecoate onderdelen en producten corrosiebestendig worden en bestand zijn tegen de kritische milieu-effecten. Maar daarnaast heeft stroomloos vernikkelen nog veel meer voordelen. Laten we enkele cruciale voordelen in detail bekijken.
Goedkope
Een van de kostenfactoren bij de beplatingsafwerking zijn de elektriciteitskosten. Omdat voor stroomloos vernikkelen echter geen elektrische bron nodig is, is het kosteneffectiever dan andere methoden, zoals verzinken.
Uniforme coating
Stroomloos vernikkelen resulteert in een uniforme coating op het substraatoppervlak. Temperatuur, PH-waarde van het galvaniseerbad, de concentratie van nikkelionen, behandelingstijd en vele andere factoren kunnen allemaal worden gecontroleerd om de gewenste dikte van het vernikkelen te bereiken.
Dimensionale consistentie
Omdat een plaatdikte tot 5 micron haalbaar is, heeft dit geen invloed op de vereiste tolerantie op de onderdelen.
Hardheid
Het fosforgehalte van het galvaniseerbad heeft invloed op de hardheid van de verzinkte onderdelen. Lage fosforgehalten verhogen de hardheid terwijl de corrosieweerstand van de plateerlaag afneemt.
Kleine reparatie van het oppervlak
Stroomloos vernikkelen helpt ook bij het repareren van kleine scheurtjes op het substraatoppervlak. Daarom kan het zeer nuttig zijn om hoeken, gaten en blinde gaten met een uniforme dikte te plateren.
Esthetische en andere voordelen
De geelachtig witte kleur van de vernikkeling biedt een aantrekkelijke esthetische schoonheid aan de onderdelen en producten. Bovendien is het minder complex. Er is geen ingewikkeld filtratieproces voor nodig. In het huidige scenario is er in de productie-industrie geautomatiseerde apparatuur beschikbaar, waardoor het gemakkelijker wordt om het proces te controleren.
Toepassingen
Het proces van stroomloos vernikkelen draagt ertoe bij dat verschillende industrieën hun componenten corrosiebestendig en duurzaam maken. Hieronder volgen de belangrijkste industrieën waar vernikkeling wordt gebruikt;
| SN | Industrie | Toepasselijke onderdelen | Wat maakt het? |
| 1 | LUCHT- EN RUIMTEVAART | kleppen, zuigers, motorassen die het oppervlak bedekken, motorsteunen, compressorbladen en andere vluchtkritieke componenten | Het heeft een uitstekende slijtvastheid, corrosiebestendigheid, chemische bestendigheid en smerend vermogen, wat van cruciaal belang is voor lucht- en ruimtevaartonderdelen die gedurende een lange periode een hoge mate van nauwkeurigheid vereisen. |
| 2 | Automobielsector | Zuigers, cilinders, tandwielen, assen, brandstofinjectiesysteem, klinknagels, druktransmitters, knokkelpennen, behuizing en nog veel meer componenten | Bieden bescherming tegen slijtage en corrosiebestendigheid |
| 3 | Hardware | Sanitair, deurknop, handgrepen, leidingen en nog veel meer. | Corrosieweerstand |
| 4 | Elektriciteit en elektronica | Bestrijk verschillende apparatuur, koellichamen, harde schijven, printplaten | Bescherming tegen corrosie en blootstelling aan het milieu |
| 5 | Olie gas | Kleppen, pompen, pijpfittingen, opslagtanks en andere | Bescherming tegen corrosie en blootstelling aan milieu en chemicaliën. |
Conclusie
Stroomloos vernikkelen is een unieke oppervlakteafwerkingsmethode voor veel materialen, waaronder staal, koper, brons, aluminium, kunststof en vele andere. Vernikkelen verbetert de duurzaamheid door uitstekende corrosieweerstand op het substraatoppervlak te bieden. Omdat nikkel een glanzende geelachtig witte kleur heeft, biedt het bovendien een aantrekkelijke esthetische schoonheid. Bovendien kan het galvaniseren met of zonder elektrolyse worden uitgevoerd. Controleer het verschil tussen galvaniseren en stroomloos galvaniseren.
Omdat er veel chemische en katalytische reacties in het proces plaatsvinden, kan het stroomloos vernikkelen voor veel mensen verwarrend zijn, vooral voor degenen die geen professionele kennis van technische chemie. Echter hier bij ProleaansOnze ingenieurs en technici hebben gewerkt aan oppervlaktebehandelingstechnologie, waaronder chemische vernikkelingsserviceAl meer dan tien jaar. Daarom zullen ze de juiste chemische samenstelling en aanpak begrijpen zodra u uw eisen en toepassingen uitlegt.
FAQ's
Wat is stroomloos vernikkelen?
Het is een van de oppervlakteafwerkingsmethoden waarbij een laag nikkel op het substraat wordt afgezet door middel van katalytische chemische reacties en zonder gebruik van elektriciteit.
Wat zijn de twee belangrijkste oplossingen die worden gebruikt bij het stroomloos vernikkelen?
Een zoutoplossing die nikkelionen en reductiemiddel bevat, zijn de twee belangrijkste chemische oplossingen die in het proces worden gebruikt.
Wat zijn de meest voorkomende materialen die zijn gecoat met stroomloos vernikkelen?
Deze methode wordt vaak gebruikt voor het coaten van gelegeerd staal, roestvrij staal, aluminium, koper, messing, brons en kunststoffen.
Wat zijn de factoren die de kwaliteit van vernikkelen beïnvloeden?
Temperatuur en PH van het galvaniseerbad, behandelingstijd, reinheid van het substraatoppervlak en concentratie van nikkelionen in de oplossing zijn primaire factoren die het galvaniseerresultaat beïnvloeden.