Sähkötön nikkelipinnoitus: Nickel Nickel Nicking: Täydellinen tekninen opas
NikkelöintiSähkösuojattua nikkelöintiä voidaan pitää yhtenä tarkimmista, monipuolisimmista ja luotettavimmista pintatekniikan ja metallien viimeistelyn prosesseista, joiden avulla voidaan parantaa lukuisten materiaalien pintaominaisuuksia. Toisin kuin tavallisessa galvanoinnissa, tässä ei tarvita ulkopuolista sähkövirtaa. Sen sijaan se perustuu hallittuun kemialliseen reaktioon, jossa nikkeli-fosfori- tai nikkeli-boorikalvo kerrostuu tasaisesti pinnalle seostamalla nikkeliä ja fosforia tai nikkeliä ja booria. Tämä prosessi takaa parhaan korroosionkestävyyden, kulumiskertoimen ja tasaisen paksuuden myös monimutkaisissa muodoissa. Valmistajat, insinöörit ja suunnittelijat ovat usein valinneet sähköttömän pinnoituksen muiden pinnoitusmenetelmien sijasta sen suorituskyvyn ja kosmeettisten etujen vuoksi. Riippumatta siitä, onko kyseessä ilmailu- ja avaruusteollisuus, autoteollisuuden osat, muotit tai teollisuuskoneet, prosessi tuottaa toistettavia tuloksia, jotka pystyvät pidentämään komponentin käyttöikää ja vähentämään sen ylläpitokustannuksia. Tässä oppaassa syvennytään sähköettömän nikkelipinnoituksen yksityiskohtiin, sen myönteisiin ominaisuuksiin, käyttötarkoituksiin, vaiheisiin ja siihen, miten sitä verrataan muihin prosesseihin, kuten nikkelipinnoitukseen, painevaletun alumiinin kovaan anodisointiin ja nykyaikaisessa tuotannossa käytettävään nikkelikromipinnoitukseen. Mitä on sähkötön nikkelipinnoitus? Sähkösuojattomalla nikkelöinnillä tarkoitetaan nikkeliseoksen laskeutumista metalliselle tai ei-metalliselle pinnalle, koska siinä tapahtuu autokatalyyttinen reaktio. Kemiallinen kylpy sisältää nikkelisuoloja ja pelkistävää ainetta, tavallisesti natriumhypofosfiittia, joka muuttaa nikkeli-ionit metalliksi, ja ne pystyvät tarttumaan alustaan. Toisin kuin nikkelipinnoituksessa, jossa nikkeliä on kerrostettava sähkövirran avulla, sähköttömässä nikkelipinnoituksessa prosessi ei tarvitse ulkopuolista virtalähdettä. Tämän ansiosta pinnoitteen paksuus on tasainen myös syvennyksissä, kierteissä tai sisäisissä onkaloissa. Lopputuloksena on huokoinen, kova pintakäsittely ja korroosionkestävyys soveltuu haastaviin teollisuusolosuhteisiin. Nikkelipinnoituksen tärkeimmät edut ilman sähkösyötön pinnoitusta 1. Tasainen pinnoitepaksuus Pinnoitus on sama riippumatta osan muodosta tai monimutkaisuudesta. 2. Parempi korroosio-ominaisuus Nikkeli-fosforiseoskerros tarjoaa erinomaisen suojan hapettumista ja kemikaalien hyökkäyksiä vastaan. 3. Parempi kovuus ja kuluminen Lämpökäsittelyn jälkeen sähkötön nikkeli voi saavuttaa kovuutta, joka on hyvin samanlainen kuin kovakromin kovuus. 4. Mittatarkkuus Paksuuden tasaisuus on pieni, joten sitä voidaan käyttää tarkkuustekniikan sovelluksissa. 5. Yhteensopivuus muiden materiaalien kanssa Sitä voidaan käyttää teräkseen, kupariin, alumiiniin, messinkiin ja sitä on käytettävä joihinkin muoveihin vain vähäisellä pintakäsittelyllä. Sähkösuojattujen nikkelipinnoitteiden tyypit Sähkösuojattuja nikkelipinnoitteita luokitellaan yleisesti fosforin määrän mukaan nikkelin ja fosforin seoksessa. Jokaisella tyypillä on erilaiset vaatimukset kovuuden, korroosionkestävyyden ja kulumisen suhteen, minkä vuoksi se soveltuu käytettäväksi yksittäisissä sovelluksissa. 1. Vähän fosforia sisältävä sähkötekninen nikkelipinnoitus (2-5 prosenttia fosforia) 2. Med-fosforinen sähkötön nikkelipinnoitus (6-9 prosenttia fosforia ) 3. Korkeafosforinen steitsytön nikkelipinnoitus (10 13-prosenttinen fosfori ) Sähkösuojan nikkelipinnoituksen käyttötarkoitukset Sähkösuojan nikkelipinnoitus on suosittu kaikilla teollisuudenaloilla, koska se antaa paksun, tasaisen pinnoitteen, korroosionkestävyyden ja kulumissuojan. Se on kaikin puolin monikäyttöinen ja voi palvella lukuisissa suunnittelu- ja maalaustarpeissa. 1. Ilmailu- ja avaruusteollisuus 2. Autoteollisuus 3. Elektroniikkateollisuus 4. Öljy- ja kaasuala 5. Muotti- ja työkaluteollisuus 6. Merenkulkualan sovellukset Sähkötön nikkelipinnoitusprosessi vaihe vaiheelta Vertailut nikkelikromipinnoitukseen Nikkelikromipinnoitus on käytännössä vaiheittainen galvanointi, eli ensin kerrostetaan nikkelikerros ja sitten kromi päälle. Tämä muodostaa hienon peilimäisen pinnan ja on erittäin hyvä korroosionkestävyys. Sähkötön nikkelipinnoitus sen sijaan muodostaa tasaisen nikkeli-fosforikerroksen ei-sähköisellä prosessilla. Tämä mahdollistaa monimutkaisten rakenteiden, syvennysten ja hienojen toleranssien metalloinnin, joita ei välttämättä voida peittää tasaisesti, kun käytetään nikkelikromipinnoitusta. Vaikka nikkelikromipinnoitus tarjoaa paremman esteettisen vaikutelman, sähkötön nikkelipinnoitus on paksuudeltaan tasaisempi, kulutuskestävyydeltään parempi ja yhteensopivuudeltaan laajempi alustan kanssa. Sähkösuojattua nikkelipinnoitusta käytetään laajalti monilla teollisuudenaloilla suorituskyvyn kannalta kriittisissä kappaleissa, mutta nikkelikromipinnoitusta käytetään koriste-esineissä. Sähkötön nikkelipinnoitus vs. elektrolyyttinen nikkelipinnoitus Vaikka molemmat näistä prosesseista luokitellaan pinnan pinnoittamiseen nikkelillä, niiden toimintaperiaatteissa on suuri ero: Ominaisuus Sähkötön nikkelipinnoitus Elektrolyyttinen “nikkelipinnoitus” Virtalähde Ei mitään (autokatalyyttinen) Ulkoinen sähkövirta Pinnoitteen tasaisuus Erinomainen Vähemmän tasainen monimutkaisilla muodoilla Kustannukset Korkeammat kemialliset kustannukset Alhaisemmat kemialliset kustannukset Tarkkuus Korkea Kohtalainen Vertailutaulukko Kova anodisointi Kuten on todettu erityisesti alumiiniosista, nikkelipinnoitusta pidetään usein korvaavana kovana anodisointina painevaletun alumiinin. Anodisoinnissa muodostuu kuitenkin oksidikerros saostuman sijasta. Ominaisuus Sähkötön nikkelipinnoitus “kova anodisointi painevalettu alumiini” Materiaali Yhteensopivuus Useita metalleja ja muoveja Vain alumiini ja titaani Korroosionkestävyys Erinomainen Erinomainen, mutta vain alumiinille ominainen Kulutuskestävyys Korkea (lämpökäsittelyn jälkeen) Korkea Pinnoitetyyppi Nikkeliseoskerros Alumiinioksidikerros Vertailu nikkelipinnoitukseen Nikkelipinnoitus nikkelillä kromilla on kaksivaiheinen galvanointikäsittely, jossa ensimmäisenä kerroksena on korroosiota estävä nikkeli ja toisena suojakäsittelynä on ohut kromikerros. Ominaisuus Sähkötön nikkelipinnoitus Nikkelikromipinnoitus Ulkonäkö Satiinisesta kiiltävään viimeistelyyn Kirkas, peilimäinen viimeistely Korroosionkestävyys Erinomainen Erittäin korkea Paksuuden tasaisuus Täydellinen Kohtalainen Kestävyys Korkea Korkea Pinnoituslaatuun vaikuttavat tekijät On olemassa useita tekijöitä, joilla on välitön vaikutus sähköttömän nikkelipinnoitteen suorituskyvyn, ulkonäön ja kestävyyden laatuun. Tällaisten parametrien säätely johtaa tasaisiin tuloksiin ja virheiden vähäisempään määrään. Sähkösyöttöisen nikkelipinnoituksen materiaalit Nikkelilähde Pinnoituskylvyssä on nikkelisuolaa, joko nikkelisulfaattia tai nikkelikloridia. Nämä antavat nikkeli-ioneja, jotka muodostavat reaktiossa pinnoitteen. Pelkistysaine Suosituin pelkistysaine on hypofosfiitti. Se pelkistää myös nikkeli-ionit metalliseksi nikkeliksi kemiallisesti, mutta ei vaadi sähköä. Stabilointiaineet Metallisuoloja tai orgaanisia stabilointiaineita on hyvin vähän.










