Forzinking vs. fornikling: Hvilken bør du velge?

Forzinking vs. fornikling er et hyppig referansepunkt når det gjelder metallbehandling. Disse to metodene brukes for å beskytte metallene, forbedre ytelsen og få produktene til å vare lenger. Forskjellene mellom disse to typene avhenger av kostnad, holdbarhet og utseende. Overflatebehandling handler ikke bare om utseende. Det handler om hvor godt et produkt kan motstå rust, slitasje og skader. Selv sterke metaller kan bli ødelagt hvis det ikke finnes et passende belegg. Dette er grunnen til at plettering har vært en viktig prosess i bil-, romfarts-, bygg- og anleggs- og elektronikkindustrien.

Forzinking er kjent for å være billig og effektivt. Det danner et tynt og brukbart beskyttende belegg som motstår rustskader på metallet under. Dette gjør at det foretrekkes i festemidler, muttere, bolter og mange andre små produktelementer som brukes i dagligdagse gjenstander. Nikkelbelegg er derimot sterkere og mer holdbart. Den slites ikke så lett, og den er motstandsdyktig mot syre. Nikkelbelegg er også en lys, attraktiv overflate, så det er ideelt når det er behov for det på dekorative eller synlige deler som bilkledning og apparatbeslag eller på elektroniske kabinetter.

Og når man vurderer forzinking kontra fornikling, blir spørsmålet: Hva fungerer best i din situasjon? Svaret avhenger av hvor delen skal brukes, hvor mye beskyttelse den trenger, og hvor mye du er klar til å skille deg av med.

I denne bloggen vil vi gå nærmere inn på begge prosessene, fordelene, begrensningene og de viktigste områdene der de best kan brukes, for å hjelpe deg med å ta den beste beslutningen.

Hva er sinkbelegg?

Sinkbelegging er en mye brukt og kostnadseffektiv metode for overflatebehandling. Det gjøres ved å legge et tynt lag sink på overflaten av metall, vanligvis stål eller jern, ved hjelp av en prosess som kalles elektroplettering. I prosessen brukes en sinksaltløsning til å senke ned det uedle metallet, og en elektrisk strøm sendes gjennom. Sinkoppløsningen beveger seg til overflaten av gjenstanden og etterlater et jevnt og tynt belegg.

Fordeler med sinkbelegg

• Motstandsdyktighet mot korrosjon: Sink kan brukes som et offerbelegg, slik at det korroderer først før det andre underliggende metallet korroderer. Dette øker levetiden til delen betraktelig.
• Lave kostnader: Forzinking er en rimeligere måte å plettere på enn andre.
• Godt utseende: Gir en lys, skinnende overflate som kan behandles ytterligere med kromater for å få andre farger (gul eller klar).
• Fleksibilitet: Kan brukes på muttere, bolter, festemidler og bildeler.

Begrensninger ved sinkbelegg

• Det har kortere levetid sammenlignet med nikkel: Sink gir høy beskyttelse i selv de tøffeste miljøer, men levetiden er redusert.
• Lavere slitestyrke: Dette materialet egner seg ikke til bruk i applikasjoner med høy friksjon.
• Motstandsdyktighet ved lave temperaturer: Sinkbelegg påvirkes av høye temperaturer.

Hva er nikkelbelegg?

Fornikling er også en vanlig etterbehandlingsteknikk, men sammenlignet med sink gir den en hardere, mer holdbar og estetisk tiltalende overflate. Prosessen kan utføres på to måter:

Elektrolytisk nikkelbelegg (Galvanisering) - I likhet med sinkpletteringsprosessen legges det rå metallet i en nikkelsaltløsning, og nikkelet avsettes på overflaten ved å tilføre metallet elektrisk strøm.

Electroless Nickel Plating er en metode som ikke trenger strøm. I stedet brukes en kjemisk prosess for å avsette nikkel slik at overflaten dekkes jevnt, også i komplekse strukturer eller på utilgjengelige steder.

Fordeler med nikkelbelegg

• Overlegen korrosjonsbeskyttelse: Nikkel gir et beskyttende lag som ikke tillater fuktighet å trenge inn eller utvikle seg. Elektroløs nikkel er spesielt godt egnet til å stoppe rust.
• Høyere hardhet og slitestyrke: Nikkelbelegg er hardere enn sink og mer motstandsdyktige mot friksjon, slitasje og intensiv bruk.
• Bedre utseende: Nikkelfinishen er glatt, skinnende og profesjonell. De brukes til dekorative formål.
• Universell tykkelse: Nikkel kan tilsettes i tykkere belegg for å forbedre beskyttelsen.

Begrensninger ved nikkelbelegg

• Overdrevne utgifter: Nikkelbelegg er dyrere enn sinkbelegg, både når det gjelder materiale og prosess.
• Potensiell skjørhet: Det finnes situasjoner der tykke nikkelbelegg har en tendens til å sprekke på grunn av sprøhet.
• Environmental Pursuits: Nikkelbelegg anses som mer komplisert når det gjelder avfallsbehandling, sammenlignet med sink.
• Langsommere produksjonsprosess: Nikkelbelegg er vanligvis tregere enn sink, og dette er noe som kan påvirke produksjonen i stor skala.

Pletteringsprosessen

Forzinkingsprosessen

Overflatebehandlingen er svært grundig når det gjelder sinkbelegg. Før en plate kan pletteres, må overflaten, som i de fleste tilfeller er av metall, vanligvis stål eller jern, rengjøres for olje, smuss, rust og oksider. For å oppnå dette rengjøres komponentene enten i syre eller alkaliske væsker og skylles deretter slik at det ikke blir noen rester igjen. Etter rengjøringen settes komponenten ned i et elektrolytisk bad som inneholder en sinksaltløsning, for det meste sinksulfat eller sinkklorid. Deretter ledes elektrisitet gjennom badet. Denne bevegelsen fører til at sinkioner i mediet beveger seg og avsettes på overflaten av det uedle metallet. Effekten er et svært tynt, jevnt belegg av sink som dekker sinket under. Det utføres ofte en etterbehandling av den pletterte komponenten, noe som kan gi en mer korrosjonsbestandig effekt, og som også kan endre beleggets utseende, slik at det får en gul, svart eller klar finish. Forzinking er forholdsvis raskt, billig og svært anvendelig i masseproduksjon av maskinvare og bildeler.

Nikkelbeleggingsprosessen

Nikkelbelegg forberedes på nesten samme måte, og det første trinnet er rengjøring. Overflatene behandles godt og gjøres rene for å sikre at vedheftingen ikke svekkes av rester. Elektrolytisk nikkelbelegg: Delen legges i et bad med oppløsninger av nikkelsalter, f.eks. nikkelsulfat, og det tilføres elektrisk strøm. Dette gjør at nikkelionene avsettes på overflaten og danner et hardt og beskyttende lag. En annen metode, som er nikkelbelegging og ikke krever strøm, er elektroløs nikkelbelegging. I stedet senkes delen ned i noen kjemikalier under nikkelsalter og en reduserende løsning som natriumhypofosfitt. Det oppstår også en kjemisk reaksjon, og nikkelet avsettes jevnt på delen. Denne prosessen har den fordelen fremfor elektrolytisk plettering at den dekker jevnt selv i utsparinger, spor og andre komplekse geometrier. Avleiringer av kjemisk nikkel er svært harde og korrosjonsbestandige, men prosessen er dyrere enn elektrolytisk plettering og krever mye mer omtanke når det gjelder kjemien i badet, pH-nivået og temperaturen.

Forzinking vs. nikkelbelegg: De viktigste forskjellene

I valget mellom sink- og nikkelbelegg er kostnader, holdbarhet, utseende, korrosjonsbestandighet og bruksområde alle aspekter som kan komme i betraktning. La oss se på dem én etter én.

1.     Motstandsdyktighet mot korrosjon

• Sinkbelegg: Det gir moderat beskyttelse under moderate forhold. Sinkbelegget beskytter stålet ved å ofre seg selv i områder som utsettes for fuktighet nå og da, som i bolter, muttere og deler. Men New Light fungerer ikke bedre i et korrosivt miljø med høy belastning, spesielt ikke til sjøs.
• Nikkelbelegg: Gir forbedret motstand mot fuktighet, kjemikalier og oksidasjon. Spesielt elektroløs nikkel er svært korrosjonsbestandig, og brukes ofte i marine-, romfarts- og oljeindustrien. 

Vinner: Nikkelbelegg for langvarig korrosjonsbeskyttelse.

2. Utholdenhet / slitestyrke

• Sinkbelegg: mindre hard og slitesterk. Bruk av de beste komponentene som kanskje ikke kan brukes direkte hver gang.
• Nikkelbelegg: Hardere og mer ripebestandig, friksjonsbestandig og slitesterk fornikling. Brukes på deler med høy ytelse eller bevegelige deler.

Vinner: Nikkelbelegg; Hardhet, slitestyrke.

3. Kostnader

• Sinkbelegg: It er mye billigere både når det gjelder material- og prosesskostnader.
• Nikkelbelegg: Kostnadene er høyere på grunn av rå nikkelkostnad, og behandlingstiden er også høyere.

 Vinner: Forzinking til kostnadseffektive løsninger.

4. Utseende

• Sinkbelegg: reflekterer lys og ser bra ut, men er ikke like raffinert som nikkel. Kan kromatiseres for å gi ulike overflater (klar, gul, svart).
• Nikkelbelegg: Profesjonell, speillignende finish. Passer bedre sammen med et produkt som er rettet mot forbruker eller sluttbruker (elektroniske produkter, innredning, luksusprodukter).

 Vinner: Nikkelbelegg - for å se bra ut.

5. Miljøpåvirkning

• Sinkbelegg: Som regel mindre farlig for miljøet. Behandlingen av avfallet blir enklere.
• Nikkelbelegg: Dette må kastes og håndteres på en mer restriktiv måte ettersom kjemikaliet er farlig.

 Vinner: Sinkbelegg på sin grønnhet.

Rask sammenligningstabell

Industrielle bruksområder for sink- og nikkelbelegg

Begge pletteringsteknikkene er svært vanlige i industrien, men de fleste bestemmer hvilken av dem som skal brukes, avhengig av tilgjengelige budsjettmidler, krav til ytelse og miljøsituasjonen.

1. Bilindustrien

Sinkbelegg: Mye brukt i endestykker, muttere, bolter og festemidler, bremsedeler. Disse komponentene skal være av et materiale som ikke krever avansert overflatebehandling for å beskytte mot korrosjon. Forzinking er en kostnadseffektiv metode i masseproduksjon av bildeler.

Nikkelbelegg: Nikkelbelegg Balanse mellom utseende og styrke er alltid viktig på dekorlister, emblemer og eksosdeler. Nikkel kan også pletteres elektrisk, noe som brukes på deler som må fungere i tøffe miljøer, som drivstoffsystemer.

2. Luft- og romfartsindustrien

Sinkbelegg: Ikke en typisk romfartsbelegg fordi den ikke gir særlig god korrosjonsbeskyttelse. Men sink-nikkel-legeringer (en kombinasjon av begge) kan av og til brukes som moderat beskyttelse.

Nikkelbelegg: Dette er et foretrukket materiale siden det har utmerket korrosjonsbestandighet og tåler høye temperaturer. Nikkelbelegg er mye brukt i deler til flymotorer, hydraulikksystemer og landingshjul.

3. Konstruksjon og infrastruktur

Sinkbelegg: Det er så mange bygningsartikler som bruker sinkbelegg, for eksempel skruer, spiker, braketter og rør. Det er nyttig siden det gir tilstrekkelig beskyttelse til bygninger som utsettes for ulike værforhold.

Nikkelbelegg: ikke like populært i byggebransjen fordi det er for dyrt, men i utstyr som trenger langvarig bruk og en ren overflate (f.eks. dekorative armaturer, heiser og rulletrappdeler).

4. Elektroniske apparater/produkter

Sinkbelegg: Denne brukes også på innvendige fester og koblinger der estetisk skjønnhet ikke er et viktig aspekt.

Nikkelbelegg: Brukes ofte på utvendige overflater som telefondeksler, dekorative apparatoverflater og elektriske kontakter på grunn av ledningsevnen, slitasjen og det blanke utseendet.

5. Olje og gass / Tunge maskiner

Sinkbelegg: ikke det beste valget på grunn av det svært korrosive miljøet på offshore-rigger.

Nikkelbelegg: Nikkel er standarden når det gjelder maskiner som kommer i kontakt med saltvann, kjemikalier og høytrykksmiljøer. Elektroløs fornikling er den eneste metoden som gir jevn dekning på de mest komplekse formene, og er derfor av stor interesse i dette markedet.

Hvilken bør du velge?

Til syvende og sist handler valget mellom sink- og nikkelbelegg om hvilket av disse hensynene som er viktigst for deg:

Velg sinkbelegg når

• Du trenger en kostnadseffektiv løsning.
• Komponenten brukes i moderate miljøer.
• Og du pletterer festemidler, bolter eller generell maskinvare.
• Miljøvennlighet og rask produksjon er viktig.

Velg Nikkelbelegg når

• Du trenger korrosjonsbestandighet med lang levetid.
• Komponenten vil bli utsatt for høy friksjon, kjemikalier eller brennende temperaturer.
• Spesiell dekorativ profesjonell finish på høyt nivå forventes.
• Du er involvert i romfart, marine eller høy ytelse.

I andre tilfeller går industrien så langt som å bruke sink-nikkel-legeringer, som er like økonomiske som sink, men har bedre holdbarhet enn nikkel. Fordelen med dette hybridsystemet har blitt brukt i både bil- og romfartsprogrammer.

Fordeling av kostnader: Sink vs. nikkel

Kostnaden er en av de viktigste avgjørende faktorene. I gjennomsnitt

1. Kostnader for sinkbelegg: 0,10 til 0,25 per kvadratmeter.
2. Kostnad for nikkelbelegg: 0.75-2.00$.

Dette betyr at sinkbelegg er opptil ti ganger mer kostnadseffektivt enn nikkelbelegg, og det er derfor det har blitt så nyttig i masseproduksjon. Hvis man ser på de langsiktige eierkostnadene, lønner nikkelbelegg seg imidlertid på lang sikt, ettersom det forlenger levetiden til delene slik at langt færre deler trenger å skiftes ut.

Materialer som kreves for plettering

Materialer for sinkbelegg

Forzinking krever en rekke tilsetningsstoffer for å garantere en tilfredsstillende etterbehandling. Basismetallet er det vanligste, som er stål eller jern, men også andre metaller kan inngå. Sentrum av pletteringsbadet er en sinksaltløsning, vanligvis fremstilt av sinksulfat eller sinkklorid. Dette er for å lede den elektriske strømmen; kjemikalier som kalles elektrolytter tilsettes badet. Den elektriske strømmen som får sinkionene til å bevege seg ut av løsningen og ned på metalloverflaten, produseres også ved hjelp av en strømforsyning. Ved klargjøring av overflatene brukes alkaliske, avfettende og syrebeisende midler for å fjerne oksider, smuss og olje. Etter pletteringen tilsettes andre kjemikalier for å øke korrosjonsbestandigheten ytterligere og for å endre fargen på mesterverket, for eksempel kromater.

Materialer for nikkelbelegg

Nikkelbelegg har et enda annerledes sammensatt sett. Det mest avgjørende er nikkelsaltbadet, som vanligvis er laget av nikkelsulfat, nikkelklorid og noen ganger nikkelkarbonat. Elektrolyse Nikkel I den elektrolytiske prosessen med galvanisering av nikkel er det nødvendig med likestrøm for å overføre nikkelionene til overflaten av uedle metaller. Elektroløs nikkelplettering Elektroløs nikkelplettering Elektroløs nikkel er en metode for plettering som ikke krever strøm, og som er basert på en reduserende løsning kalt natriumhypofosfittløsning. Som ved sinkplettering kreves det også rengjøringsløsninger og andre overflatebehandlingskjemikalier for å oppnå en sterk vedheft av nikkellaget. Noen ganger tilsettes lysemidler og stabilisatorer i badet for å forbedre fargen og kvaliteten på belegget. Siden det brukes flere skadelige kjemikalier ved fornikling, er det behov for å skaffe flere materialer for å behandle avfallet og håndtere det på en sikker måte.

Fremtidens trender innen metallbelegg

Pletteringsindustrien er i rask endring på grunn av nye miljøkrav og industrielle behov. Her er noen av trendene som definerer fremtiden:

• Sink-nikkel-legeringer: En nyere, mer vanlig legering i bil- og romfartsindustrien i dag, fordi den er et kompromiss mellom pris og ytelse. Sink-nikkel-lag kan være opptil 10 ganger mer korrosjonsbestandig enn ren sink.
• Miljøvennlige prosesser: Bedrifter eliminerer farlige kjemikalier som seksverdig krom og finner mer miljøvennlige løsninger.
• Økt bruk av fornybar energi og elbiler: Etter hvert som fornybar energi utvikles og elbiler blir mer utbredt, øker etterspørselen etter nikkelbelegg som følge av den økte bruken i batterideler og kontakter.
• Automatisering og presisjon: Pletteringsroboter gjør det mulig å overflatebehandle deler med den ytterste presisjon, noe som resulterer i mindre svinn og økt konsistens.

Siste ord

Både sink- og nikkelbelegg brukes i moderne produksjon. Forzinking er rett og slett en kostnadseffektiv løsning, mens nikkel er sterkere og mer luksuriøst. Den mest fornuftige tilnærmingen i mange bransjer er en blanding av de to, der sinkbelegg brukes som tilbehør til generell maskinvare, mens nikkelbelegg brukes på virksomhetskritiske eller estetiske komponenter. Overraskende mange innovasjoner, inkludert sink-nikkel og andre legeringer og miljøvennlige prosesser, fører i liten grad til at den ene metoden erstattes av en annen, men snarere til en smart og mer bærekraftig bruk av begge. Alt avhenger av prioriteringene: sink er bra når du ikke har tid til å bruke tid og trenger noe praktisk, nikkel når utseende og ytelse ikke blir neglisjert for enhver pris.

Vanlige spørsmål

1. Sink eller nikkel - hva er best utendørs?

Utendørs bruk er vanligvis egnet for gaffeltrucker, som vil vare lenger i regn og oksidere langsommere. Sinkbelegg er for sårbart til å brukes utendørs uten ytterligere belegg (for eksempel kromater).

2. Er det mulig å kombinere sink- og nikkelbelegg?

Enkelte produsenter epoksyer et nikkellag over eksisterende sink eller bruker en plate av sink-nikkel-legering. Dette er en hybridteknikk som kan være svært kostnadseffektiv og holdbar.

3. Hva er mest miljøvennlig?

Sinkbelegg er ikke like skadelig for miljøet fordi avfallet lettere kan behandles. Nikkelbelegg er en mer giftig prosess, og det er nødvendig med en mer nøye kontrollert avhendingsprosess.

4. Hvilken levetid kan hvert belegg ha?

• Sinkbelegg: Denne pletteringen varer i 12 måneder til 3 år i ustabile miljøer.
• Nikkelbelegg: Dette kan vare i mer enn 10 år, særlig når det gjelder elektroløs nikkel.

5. Er sinkbelegg noen gang like bra som nikkelbelegg?

Ikke nødvendigvis. Nikkelbelegg gir bedre resultater, men det er relativt dyrere. Når det gjelder store volumer og billig maskinvare, er sink det beste alternativet.