Verzinken vs. vernikkelen: Welke moet je kiezen?

Verzinken vs. vernikkelen is een veelgebruikt referentiepunt op het gebied van metaalafwerking. Deze twee methoden worden toegepast om metalen te beschermen, hun prestaties te verbeteren en ervoor te zorgen dat hun producten langer meegaan. De verschillen tussen deze twee soorten zijn afhankelijk van kosten, duurzaamheid en uiterlijk. Bij oppervlakteafwerking gaat het niet alleen om het uiterlijk. Het gaat om de nauwkeurigheid waarmee een product roest, slijtage en schade kan tegengaan. Zelfs sterke metalen kunnen worden verslagen als er geen geschikte coating is. Dit is de reden waarom plating een belangrijk proces is in de automobiel-, luchtvaart-, bouw- en elektronica-industrie.

Verzinken staat bekend als goedkoop en effectief. Het vormt een dunne en werkbare beschermlaag die roestschade op het metaal eronder tegengaat. Dit geeft het de voorkeur in bevestigingsmiddelen, moeren, bouten en vele andere kleine productelementen die gebruikt worden in alledaagse voorwerpen. Vernikkelen is daarentegen sterker en duurzaam. Het kan niet snel verslijten en is zuurbestendig. Vernikkelen is ook een heldere, aantrekkelijke afwerking, dus het is ideaal wanneer het nodig is op decoratieve of zichtbare onderdelen zoals sierlijsten van auto's en apparaten of op elektronische behuizingen.

En als je verzinken versus vernikkelen overweegt, wordt het de vraag: wat werkt beter in jouw situatie? Het antwoord hangt af van de plaats waar het onderdeel zal worden toegepast, hoeveel bescherming het nodig heeft en hoeveel je bereid bent te geven.

In deze blog ontrafelen we beide processen, hun voordelen, beperkingen en de belangrijkste gebieden waarop ze het best kunnen worden gebruikt om je te helpen de meest geschikte beslissing te nemen.

Wat is verzinken?

Verzinken is een veelgebruikte en kostenefficiënte coatingtechniek. Het wordt gedaan door een dunne laag zink op het oppervlak van metaal aan te brengen, meestal staal of ijzer, door middel van een proces dat bekend staat als galvaniseren. Bij dit proces wordt een zinkzoutoplossing gebruikt om het basismetaal onder te dompelen en wordt er een elektrische stroom doorgestuurd. De zinkoplossing verplaatst zich naar het oppervlak van het stuk en laat een gelijkmatige en dunne laag achter.

Voordelen van verzinken

• Corrosiebestendigheid: Zink kan worden gebruikt als een opofferingscoating, waardoor het eerst corrodeert voordat het andere onderliggende metaal corrosie ondergaat. Dit verlengt de levensduur van het onderdeel aanzienlijk.
• Lage kosten: Verzinken is een goedkope manier van plateren in vergelijking met andere methodes.
• Goede uitstraling: Geeft een heldere, glanzende afwerking die verder kan worden behandeld met chromaten om andere kleuren aan te nemen (geel of helder).
• Flexibiliteit: Geschikt voor moeren, bouten, bevestigingsmiddelen en auto-onderdelen.

Beperkingen van verzinken

• Het heeft een kortere levensduur dan nikkel: Zink biedt een hoge bescherming in zelfs de zwaarste omgevingen, maar de levensduur is korter.
• Lagere slijtvastheid: Dit materiaal is niet geschikt voor toepassingen met hoge wrijving.
• Lage temperatuurbestendigheid: Zinkcoating wordt beïnvloed door hoge temperaturen.

Wat is vernikkelen?

Vernikkelen is ook een veelgebruikte afwerkingstechniek, maar in vergelijking met zink biedt het een harder, duurzamer en esthetisch mooier oppervlak. Het proces wordt op twee manieren uitgevoerd:

Elektrolytisch vernikkelen (Galvanisch verzinken) - Net als bij het zinkproces wordt het ruwe metaal in een nikkelzoutoplossing geplaatst en wordt het nikkel op het oppervlak afgezet door een elektrische stroom op het metaal te zetten.

Elektrolytisch vernikkelen is een methode waarvoor geen elektriciteit nodig is. In plaats daarvan wordt een chemisch proces gebruikt om nikkel gelijkmatig op het oppervlak aan te brengen, ook in complexe structuren of op anderszins ontoegankelijke plaatsen.

Voordelen van vernikkelen

• Superieure corrosiebescherming: Nikkel zorgt voor een beschermende laag waardoor vocht niet kan binnendringen of zich kan ontwikkelen. Elektrolytisch nikkel is bijzonder goed in het stoppen van roestvorming.
• Hogere hardheid en slijtvastheid: Nikkelplatingen zijn harder dan zink en beter bestand tegen wrijving, slijtage en intensief gebruik.
• Ziet er beter uit: Nikkelafwerkingen zijn glad, glanzend en professioneel. Ze worden toegepast voor decoratieve doeleinden.
• Universaliteit van dikte: In dikkere coatings kan nikkel worden toegevoegd om de bescherming te verbeteren.

Beperkingen van vernikkelen

• Buitensporige kosten: Vernikkelen is duurder dan verzinken, zowel qua materiaal als qua proces.
• Potentiële broosheid: Er zijn situaties waarin dikke nikkel coatings de neiging hebben om te barsten door broosheid.
• Milieuvriendelijke bezigheden: Vernikkelen wordt beschouwd als een complexere afvalverwerking dan zink.
• Langzamer productieproces: Vernikkelen gaat meestal langzamer dan zink, en dit is iets wat de productie op grote schaal kan beïnvloeden.

Het galvaniseerproces

Zinkplating proces

Bij verzinken is de voorbereiding van het oppervlak zeer nauwgezet. Voordat er kan worden verzinkt, moet het oppervlak, dat in de meeste gevallen van metaal is, meestal staal of ijzer, worden ontdaan van olie, vuil, roest en oxiden. Om dit te doen, worden onderdelen gereinigd in zure of alkalische vloeistoffen en vervolgens gespoeld zodat er geen resten achterblijven. Na het reinigen wordt het onderdeel in een elektrolytisch bad geplaatst met een zinkzoutoplossing, meestal zinksulfaat of zinkchloride. Er wordt dan elektriciteit door het bad geleid. Deze beweging zorgt ervoor dat zinkionen in het medium bewegen en worden afgezet op het oppervlak van het basismetaal. Het effect is een zeer dunne, gelijkmatige zinklaag die het zink eronder bedekt. Vaak wordt een nabewerking van het verzinkte onderdeel uitgevoerd, die een corrosiebestendiger effect kan geven en ook het uiterlijk van de coating kan veranderen, door een gele, zwarte of heldere afwerking te geven. Verzinken is relatief snel, goedkoop en zeer geschikt voor massaproductie van hardware en voertuigonderdelen.

Nikkelplateerproces

Vernikkelen wordt op bijna dezelfde manier voorbereid, met reiniging als eerste stap. De oppervlakken van de onderdelen worden goed behandeld en schoongemaakt om ervoor te zorgen dat de hechting niet in het gedrang komt door residuen. Elektrolytisch vernikkelen: Het onderdeel gaat in een bad met oplossingen van nikkelzouten, bijvoorbeeld nikkelsulfaat, en er wordt een elektrische stroom toegepast. Hierdoor zetten de nikkelionen zich af op het oppervlak en vormen ze een harde en beschermende laag. Een andere benadering, die vernikkelen is en waarbij geen stroom nodig is, is elektroloos vernikkelen. Het onderdeel wordt ondergedompeld in een aantal chemicaliën onder nikkelzouten en een reducerende oplossing zoals natriumhypofosfiet. Er treedt ook een chemische reactie op waarbij het nikkel gelijkmatig op het onderdeel wordt afgezet. Dit proces heeft het voordeel ten opzichte van elektrolytisch plateren dat het zelfs in uitsparingen, groeven en andere complexe geometrieën uniform dekt. Afzettingen van elektrolytisch nikkel zijn zeer hard en corrosiebestendig, maar dit proces is duurder dan de galvanische methode en vereist veel meer zorg voor de chemische samenstelling van het bad, de pH-waarde en de temperatuur.

Verzinken vs. vernikkelen: Belangrijkste verschillen

Bij de keuze tussen verzinken en vernikkelen zijn kosten, duurzaamheid, uiterlijk, corrosiebestendigheid en de geschiktheid van de toepassing allemaal aspecten die in overweging kunnen worden genomen. Laten we ze een voor een bekijken.

1.     Corrosiebestendigheid

• Verzinken: Het biedt matige bescherming in matige omstandigheden. De zinklaag beschermt het staal door zichzelf op te offeren op plaatsen die af en toe worden blootgesteld aan vocht, zoals in bouten, moeren en onderdelen. Maar de New Light presteert niet beter in een omgeving met hoge druk en corrosie, vooral rond de zee.
• Vernikkelen: Biedt een verbeterde weerstand tegen vocht, chemicaliën en oxidatie. Vooral elektrolytisch nikkel is zeer corrosiebestendig en wordt vaak toegepast in de scheepvaart, ruimtevaart en olieproductie. 

Winnaar: Vernikkeling voor langdurige corrosiebescherming.

2. Uithoudingsvermogen / draagbaarheid

• Verzinken: minder hard en slijtvast. Gebruik van de beste onderdelen die niet altijd direct gebruikt mogen worden.
• Vernikkelen: Hardere en meer krasbestendige, wrijvingsbestendige en slijtvaste vernikkeling. Te gebruiken op onderdelen met hoge prestaties of bewegende onderdelen.

Winnaar: Vernikkeld; Hardheid, slijtvastheid.

3. Kosten

• Verzinken: It is veel goedkoper in zowel materiaal- als proceskosten.
• Vernikkelen: Kost meer vanwege de kosten van ruwe nikkel, en de verwerkingstijd is ook hoger.

 Winnaar: Verzinken tot kosteneffectieve oplossingen.

4. Uiterlijk

• Verzinken: reflecteert licht en ziet er goed uit, maar is niet zo verfijnd als nikkel. Kan worden gechromateerd voor verschillende afwerkingen (helder, geel, zwart).
• Vernikkelen: Professionele, spiegelachtige afwerking. Beter te gebruiken bij een product dat gericht is op de consument of eindgebruiker (elektronische producten, decor, luxeproducten).

 Winnaar: Vernikkelen - om er goed uit te zien.

5. Milieu-impact

• Verzinken: In de regel minder gevaarlijk voor het milieu. De verwerking van afval wordt eenvoudiger.
• Vernikkelen: Dit moet worden weggegooid en er moet strenger mee worden omgegaan omdat de chemische stof gevaarlijk is.

 Winnaar: Verzinken op zijn groenheid.

Snelle vergelijkingstabel

Industriële toepassingen van zink- en nikkelplating

Beide platingtechnieken zijn heel gebruikelijk in de industrie, maar de meeste mensen bepalen welke ze gebruiken afhankelijk van de beschikbare budgettaire middelen, de prestatievereisten en de milieusituatie.

1. Auto-industrie

Verzinken: Uitgebreid gebruikt in de eindkappen, moeren, bouten en bevestigingsmiddelen, remonderdelen. Deze onderdelen moeten van materiaal zijn en corrosiebescherming vereist geen hoogwaardige afwerking. Verzinken is een kosteneffectieve methode voor massaproductie in de auto-industrie.

Vernikkelen: Vernikkelen Balans tussen uiterlijk en sterkte is altijd van vitaal belang op decoratieve sierlijsten, emblemen en uitlaatonderdelen. Nikkel wordt ook elektrisch geplateerd; dit wordt gebruikt op onderdelen die onder zware omstandigheden moeten werken, zoals brandstofsystemen.

2. Ruimtevaartindustrie

Verzinken: Dit is geen typische beplating voor de ruimtevaart omdat het niet veel corrosiebescherming biedt. Maar zink-nikkellegeringen (een combinatie van beide) kunnen soms worden gebruikt als matige bescherming.

Vernikkelen: Hieraan wordt de voorkeur gegeven omdat het uitstekend bestand is tegen corrosie en zware temperaturen kan weerstaan. Vernikkelen wordt veel gebruikt in onderdelen van vliegtuigmotoren, hydraulische systemen en landingsgestellen.

3. Bouw en infrastructuur

Verzinken: Er zijn zoveel bouwmaterialen die gebruik maken van verzinking, zoals schroeven, spijkers, beugels en buizen. Het is nuttig omdat het gebouwen die worden blootgesteld aan verschillende weersomstandigheden voldoende bescherming biedt.

Vernikkelen: niet zo populair in de bouw omdat het te duur is, maar in apparatuur die langdurig gebruik en een schone afwerking nodig heeft (bijv. decoratieve armaturen, liften en roltraponderdelen).

4. Elektronische apparaten/producten

Verzinken: Deze wordt ook gebruikt op interne bevestigingen en connectoren waarvan de esthetische schoonheid geen belangrijk aspect is.

Vernikkelen: Wordt vaak gebruikt op externe oppervlakken zoals telefoonhoesjes, decoratieve afwerkingen van apparaten en elektrische connectoren vanwege de geleidbaarheid, slijtage en glanzende uitstraling.

5. Olie en gas / zware machines

Verzinken: niet de beste keuze vanwege de zeer corrosieve aard van de omgeving van offshore booreilanden.

Vernikkelen: Nikkel is de standaard als het gaat om machines die in contact komen met zout water, chemicaliën en omgevingen met hoge druk. Elektrolytisch vernikkelen is de enige procedure die een gelijkmatige dekking geeft op de meest complexe vormen en is daarom van groot belang in deze markt.

Welke moet je kiezen?

Uiteindelijk komt de keuze tussen verzinken en vernikkelen neer op welke van deze overwegingen voor jou het belangrijkst is:

Selecteer verzinken wanneer

• Je hebt een kosteneffectieve oplossing nodig.
• De component wordt toegepast in gematigde omgevingen.
• En je plateert bevestigingsmiddelen, bouten of algemene hardware.
• Milieuvriendelijkheid en productiesnelheid zijn belangrijk.

Selecteer vernikkelen wanneer

• Je hebt een langdurige corrosiebestendigheid nodig.
• Het onderdeel wordt blootgesteld aan hoge wrijving, chemicaliën of verzengende temperaturen.
• Er wordt een speciale decoratieve professionele afwerking van hoog niveau verwacht.
• Je houdt je bezig met lucht- en ruimtevaart, scheepvaart of high-performance.

Andere industrieën gaan zo ver dat ze zink-nikkel legeringen gebruiken, die even zuinig zijn als zink maar duurzamer dan nikkel. Het voordeel van dit hybride systeem is opgedaan in zowel auto- als luchtvaartprogramma's.

Kostenverdeling: Zink vs Nikkel

De kosten zijn een van de belangrijkste bepalende factoren. Gemiddeld:

1. Kosten voor verzinken: 0,10 tot 0,25 per vierkante voet.
2. Kosten voor vernikkelen: 0.75-2.00$.

Dit betekent dat verzinken tot 10 keer kosteneffectiever is dan vernikkelen en daarom is het zo nuttig geworden bij massaproductie. Bij de berekening van de eigendomskosten op lange termijn loont vernikkelen echter op lange termijn, omdat het de levensduur van onderdelen verlengt zodat er veel minder onderdelen vervangen hoeven te worden.

Benodigde materialen voor plateren

Materialen voor verzinken

Verzinken heeft een aantal benodigdheden nodig om een bevredigende afwerking te garanderen. Het basismetaal komt het vaakst voor: staal of ijzer, maar ook andere metalen kunnen worden gebruikt. Het centrum van het galvaniseerbad is een zinkzoutoplossing, meestal bereid uit zinksulfaat of zinkchloride. Dit is om de elektrische stroom te geleiden; chemicaliën, elektrolyten genoemd, worden aan het bad toegevoegd. De elektrische stroom die de beweging van zinkionen uit de oplossing en op het metaaloppervlak veroorzaakt, wordt ook opgewekt met behulp van een voeding. Bij de voorbereiding van de oppervlakken worden alkalische, ontvettende en zure beitsmiddelen gebruikt om oxiden, vuil en olie te verwijderen. Na het plateren worden andere chemicaliën toegevoegd om de corrosiebestendigheid nog te verhogen en om de kleur van het meesterwerk te veranderen, zoals chromaten.

Materialen voor vernikkelen

Vernikkelen heeft een nog anders samengestelde set. Het meest cruciale is het nikkelzoutbad, dat meestal bestaat uit nikkelsulfaat, nikkelchloride en soms nikkelcarbonaat. Elektrolyse Nikkel In het elektrolytische proces van vernikkelen is gelijkstroom nodig om de nikkelionen over te brengen naar het oppervlak van het basismetaal. Elektrolytisch vernikkelen Elektrolytisch vernikkelen Elektrolytisch vernikkelen is een methode van vernikkelen waarbij geen elektriciteit nodig is, gebaseerd op een reducerende oplossing die natriumhypofosfietoplossing wordt genoemd. Net als bij zinkplateren zijn er ook reinigingsoplossingen en andere chemicaliën voor de voorbereiding van het oppervlak nodig om een sterke hechting van de nikkellaag te verkrijgen. Soms worden glansmiddelen en stabilisatoren in het bad toegevoegd om de kleur en kwaliteit van de coating te verbeteren. Aangezien er meer schadelijke chemicaliën worden gebruikt bij het vernikkelen, is er behoefte aan meer materialen om afval te behandelen en veilig te behandelen.

Trends in de toekomst van metaalplating

De galvaniseringsindustrie verandert zeer snel als gevolg van nieuwe milieueisen en industriële behoeften. Hier zijn enkele trends die de toekomst bepalen:

• Zink-nikkel legeringen: Een nieuwere, meer gebruikte legering in de auto- en luchtvaartindustrie, omdat het een compromis is tussen kosten en prestaties. Een laag zink-nikkel kan tot 10 keer meer corrosiebestendig zijn dan gewoon zink.
• Milieuvriendelijke processen: Bedrijven elimineren gevaarlijke chemicaliën zoals zeswaardig chroom en zoeken naar milieuvriendelijkere oplossingen.
• Toename van hernieuwbare energie en elektrische voertuigen: Naarmate hernieuwbare energie zich ontwikkelt en EV's steeds meer gebruikt worden, neemt de vraag naar vernikkeling toe als gevolg van het toegenomen gebruik in batterijonderdelen en connectoren.
• Automatisering en precisie: Dankzij platerrobots kunnen onderdelen met uiterste precisie gecoat worden, wat resulteert in minder afval en meer consistentie.

Laatste woorden

Verzinken en vernikkelen vinden beide toepassingen in de hedendaagse productie. Verzinken is gewoon een kosteneffectieve oplossing en nikkel is sterker en luxueuzer. De meest verstandige benadering in veel industrieën is een mix van de twee, waarbij verzinken wordt gebruikt om algemene hardware te verfraaien en vernikkelen wordt gebruikt op bedrijfskritische of esthetische onderdelen. Een verrassend aantal innovaties, waaronder de zink-nikkel en andere gelegeerde en milieuvriendelijke processen, geven weinig aanleiding tot het vervangen van de ene methode door de andere, maar eerder tot een slim en duurzamer gebruik van beide. Het hangt allemaal af van de prioriteiten: zink is prima als je geen tijd te besteden hebt en iets praktisch nodig hebt, nikkel als uiterlijk en prestaties niet ten koste van alles worden verwaarloosd.

FAQs

1. Zink of nikkel - wat is de beste buitenbeplating?

Buitentoepassingen zijn meestal geschikt voor vorkheftrucks, die het langer uithouden in de regen en langzamer oxideren. Verzinken is te kwetsbaar om te gebruiken voor buitentoepassingen zonder extra coating (zoals chromaten).

2. Is het mogelijk om zink en nikkel te combineren?

Sommige fabrikanten epoxeren een nikkellaag over het bestaande zink of gebruiken een zink-nikkellegering. Dit is een hybride techniek die zeer rendabel en duurzaam kan zijn.

3. Wat is milieuvriendelijker?

Verzinken is niet zo schadelijk voor het milieu omdat het afval ervan gemakkelijker kan worden verwerkt. Vernikkelen is een giftiger proces en er is een zorgvuldiger gecontroleerd verwijderingsproces nodig.

4. Welke levensduur kan elke coating hebben?

• Verzinken: Deze plating gaat 12 maanden tot 3 jaar mee in vluchtige omgevingen.
• Vernikkelen: Dit kan meer dan 10 jaar meegaan, vooral bij elektrolytisch nikkel.

5. Is verzinken ooit zo goed als vernikkelen?

Niet noodzakelijk. Vernikkelen zal beter presteren, maar is relatief duurder. Voor grote hoeveelheden goedkope hardware is zink de beste keuze.