Placare cu zinc vs placare cu nichel: Pe care ar trebui să o alegeți?

Zincarea vs. nichelarea este un punct de referință frecvent în ceea ce privește finisarea metalelor. Aceste două metode sunt aplicate pentru a proteja metalele, a le spori performanța și a face ca produsele lor să dureze mai mult. Diferențele dintre aceste două tipuri depind de cost, durabilitate și aspect. Finisarea suprafețelor nu se referă numai la aparențe. Este vorba de acuratețea cu care un produs poate contracara rugina, uzura și deteriorarea. Chiar și metalele rezistente pot fi învinse în cazul în care nu există o acoperire adecvată. Acesta este motivul pentru care placarea a fost un proces important în industria auto, aerospațială, de construcții și electronică.

Zincarea este bine cunoscută ca fiind ieftină și eficientă. Formează un strat protector subțire și funcțional care rezistă la deteriorarea metalului de dedesubt prin rugină. Acest lucru îi conferă preferință în elemente de fixare, piulițe, șuruburi și multe alte elemente de produse mici utilizate în articolele de zi cu zi. Pe de altă parte, nichelarea este mai puternică și durabilă. Nu poate fi uzată ușor și rezistă la acid. Nichelarea este, de asemenea, un finisaj strălucitor și atractiv, astfel încât este ideală atunci când este necesară pe piese decorative sau vizibile, cum ar fi ornamentele auto și fitingurile aparatelor sau pe carcasele electronice.

Și atunci când se ia în considerare zincarea vs. nichelarea, se pune întrebarea: care funcționează mai bine în situația dumneavoastră? Răspunsul depinde de locul în care se va aplica piesa, de gradul de protecție de care are nevoie și de cantitatea de care sunteți dispus să vă despărțiți.

În blogul de față, vom dezvălui ambele procese, avantajele, limitările și domeniile majore în care pot fi utilizate cel mai bine pentru a vă ajuta să luați cea mai potrivită decizie.

Ce este placarea cu zinc?

Zincarea este o tehnică de acoperire utilizată pe scară largă și eficientă din punct de vedere al costurilor. Aceasta se realizează prin depunerea unui strat subțire de zinc pe suprafața metalului, cel mai adesea oțel sau fier, printr-un proces cunoscut sub denumirea de galvanizare. În acest proces, se utilizează o soluție de sare de zinc pentru a scufunda metalul de bază și se trece un curent electric. Soluțiile de zinc ajung la suprafața piesei, lăsând un strat uniform și subțire.

Beneficiile zincării

• Rezistență la coroziune: Zincul ar putea fi utilizat ca strat de sacrificiu, corozându-se astfel înainte ca celălalt metal de bază să sufere coroziunea. Acest lucru crește considerabil durata de viață a piesei.
• Cost redus: Placarea cu zinc este o metodă de placare cu costuri reduse în comparație cu altele.
• Aspect bun: Oferă un finisaj strălucitor, lucios, care poate fi tratat ulterior cu cromat pentru a căpăta alte culori (galben sau transparent).
• Flexibilitate: Utilizabil pentru piulițe, șuruburi, elemente de fixare și piese auto.

Limitările zincării

• Are o durată de viață mai scurtă în comparație cu nichelul: Zincul oferă o protecție ridicată chiar și în cele mai dure medii, dar durata sa de viață este redusă.
• Rezistență scăzută la uzură: Acest material nu este bun de utilizat în aplicații cu frecare ridicată.
• Rezistență la temperaturi scăzute: Acoperirea cu zinc este afectată de temperaturile ridicate.

Ce este placarea cu nichel?

Nichelarea este, de asemenea, o tehnică obișnuită de finisare, dar în comparație cu zincul, aceasta oferă o suprafață mai dură, mai durabilă și mai plăcută din punct de vedere estetic. Procesul se realizează în oricare dintre cele două moduri principale:

Acoperire electrolitică cu nichel (Electroplacare) - La fel ca în cazul zincării, metalul brut este plasat într-o soluție salină de nichel, iar nichelul este depus pe suprafață prin aplicarea unui curent electric pe metal.

Nichelarea chimică este o metodă care nu necesită electricitate. Mai degrabă, aceasta utilizează un proces chimic pentru a depune nichel în mod capabil pentru a acoperi suprafața în mod uniform, inclusiv în structuri complexe sau în locuri inaccesibile.

Beneficiile nichelării

• Protecție superioară împotriva coroziunii: Nichelul oferă un strat protector care nu permite umidității să pătrundă sau să se dezvolte. Nichelul electrolitic este deosebit de bun la oprirea ruginii.
• Duritate mai mare și rezistență la uzură: Plăcile de nichel sunt mai dure decât cele de zinc și mai rezistente la frecare, abraziune și utilizare intensivă.
• Aspecte mai bune: Finisajele de nichel sunt netede, lucioase și profesionale. Ele sunt aplicate în scopuri decorative.
• Universalitatea grosimii: Nichelul poate fi adăugat în acoperiri mai groase pentru a îmbunătăți protecția.

Limitări ale nichelării

• Cheltuieli excesive: Acoperirea cu nichel este mai costisitoare în comparație cu acoperirea cu zinc, atât în ceea ce privește materialul, cât și procesul.
• Potențială fragilitate: Există situații în care straturile groase de nichel tind să se fisureze din cauza fragilității.
• Căutări de mediu: Galvanizarea cu nichel este considerată mai complexă în ceea ce privește tratarea deșeurilor, în comparație cu zincarea.
• Proces mai lent de producție: Placarea cu nichel este de obicei mai lentă decât cea cu zinc, iar acest lucru poate afecta producția la scară largă.

Procesul de placare

Procesul de placare cu zinc

Pregătirea suprafeței este foarte meticuloasă în cazul zincării. Înainte ca o placare să poată fi realizată, suprafața, care în majoritatea cazurilor este metalică, în mod normal oțel sau fier, trebuie curățată de ulei, murdărie, rugină și oxizi. Pentru a realiza acest lucru, componentele sunt curățate în lichide acide sau alcaline și apoi clătite astfel încât să nu rămână reziduuri. După curățare, componenta este introdusă într-o baie electrolitică care conține o soluție de sare de zinc, în principal sulfat de zinc sau clorură de zinc. Electricitatea este apoi încărcată prin baie. Această mișcare face ca ionii de zinc din mediu să se deplaseze și să fie depuși pe suprafața metalului de bază. Efectul este un strat foarte subțire și uniform de zinc care acoperă zincul de sub el. Se efectuează adesea o prelucrare ulterioară a componentei placate, care poate da un efect mai rezistent la coroziune, putând, de asemenea, să schimbe aspectul acoperirii, oferind un finisaj galben, negru sau transparent. Placarea cu zinc este relativ rapidă, prețul scăzut și foarte aplicabilă în producția de masă de hardware și piese de vehicule.

Procesul de placare cu nichel

Nichelarea se pregătește într-un mod aproape similar, pasul inițial fiind curățarea. Suprafețele pieselor sunt bine tratate și curățate pentru a se asigura că aderența nu este compromisă de reziduuri. Nichelarea electrolitică: Piesa intră într-o baie de soluții de săruri de nichel, de exemplu sulfat de nichel, și se aplică un curent electric. Acest lucru face ca ionii de nichel să se depună pe suprafață, formând un strat dur și protector. O altă abordare, care este nichelarea și nu necesită energie electrică, este nichelarea fără curent electric. Mai degrabă, piesa este scufundată în unele substanțe chimice sub săruri de nichel și o soluție reducătoare, cum ar fi hipofosfitul de sodiu. De asemenea, are loc o reacție chimică de placare, nichelul fiind depus uniform pe piesă. Acest procedeu are un avantaj față de placarea electrolitică prin faptul că va acoperi cu uniformitate chiar și adânciturile, canelurile și alte geometrii complexe. Depozitele de nichel fără electroliți sunt foarte dure și rezistente la coroziune, dar acest proces este mai costisitor decât metoda de galvanoplastie și necesită mult mai multă atenție în ceea ce privește chimia băii, nivelul pH-ului și temperatura.

Placare cu zinc vs. placare cu nichel: Principalele diferențe

La alegerea între zincare și nichelare, costul, durabilitatea, aspectul, rezistența la coroziune și caracterul adecvat al aplicației sunt toate aspecte care pot intra în discuție. Să le analizăm unul câte unul.

1.     Rezistența la coroziune

• Placare cu zinc: Acesta oferă o protecție moderată în condiții moderate. Acoperirea cu zinc protejează oțelul sacrificându-se în zonele care sunt expuse la umiditate din când în când, cum ar fi în șuruburi, piulițe și piese. Dar New Light nu are performanțe mai bune atunci când există un mediu foarte stresant și coroziv, în special în jurul mărilor.
• Placare cu nichel: Oferă niveluri sporite de rezistență la umiditate, substanțe chimice și oxidare. Nichelul electrolitic, în special, este destul de rezistent la coroziune și este aplicat frecvent în industria navală, aerospațială și petrolieră. 

Câștigător: Placare cu nichel pentru a oferi protecție pe termen lung împotriva coroziunii.

2. Rezistență / Purtabilitate

• Placare cu zinc: mai puțin dure și rezistente la uzură. Utilizarea celor mai bune componente care nu pot fi utilizate direct de fiecare dată.
• Placare cu nichel: Placare cu nichel mai dură și mai rezistentă la zgârieturi, la frecare și la uzură. Pentru a fi utilizat pe piese de înaltă performanță sau pe piese în mișcare.

Câștigător: Placare cu nichel; Duritate, rezistență la uzură.

3. Costuri

• Placare cu zinc: It este mult mai ieftin atât din punct de vedere al materialelor, cât și al costurilor de proces.
• Placare cu nichel: Costurile sunt mai mari din cauza costului nichelului brut, iar timpul de prelucrare este, de asemenea, mai mare.

 Câștigător: Placare cu zinc pentru soluții eficiente din punct de vedere al costurilor.

4. Aspect

• Placare cu zinc: reflectă lumina și arată bine, dar nu este la fel de rafinat ca nichelul. Are capacitatea de a fi cromat pentru a oferi diverse finisaje (clar, galben, negru).
• Placare cu nichel: Finisaj profesional, ca o oglindă. Mai bine utilizat cu un produs destinat consumatorului sau utilizatorului final (produse electronice, decorațiuni, produse de lux).

 Câștigător: Placare cu nichel - pentru a arăta bine.

5. Impactul asupra mediului

• Placare cu zinc: De regulă, sunt mai puțin periculoase pentru mediu. Tratarea deșeurilor devine mai simplă.
• Placare cu nichel: Acesta trebuie să fie aruncat și manipulat într-un mod mai restrictiv, deoarece substanța sa chimică este periculoasă.

 Câștigător: Placare cu zinc pe verdeața sa.

Tabel de comparare rapidă

Aplicații industriale ale placării cu zinc și nichel

Ambele tehnici de placare sunt foarte comune în industrie; cu toate acestea, majoritatea oamenilor stabilesc care dintre ele să fie utilizată în funcție de alocarea bugetară disponibilă, de cerințele de performanță și de situația mediului.

1. Industria auto

Placare cu zinc: Utilizate pe scară largă în capacele de capăt, piulițele, șuruburile și elementele de fixare, piesele de frână. Aceste componente ar trebui să fie materiale, iar protecția împotriva coroziunii poate să nu necesite finisaje high-end. Zincarea oferă o metodă rentabilă în producția auto de masă.

Placare cu nichel: Placare cu nichel Echilibrul dintre aspect și rezistență este întotdeauna vital pentru ornamentele decorative, embleme și piese de evacuare. Nichelul este, de asemenea, placat electric; acest lucru este utilizat pe piesele care trebuie să funcționeze în medii dificile, cum ar fi sistemele de combustibil.

2. Industria aerospațială

Placare cu zinc: Nu este o placare aerospațială tipică, deoarece nu oferă o protecție ridicată împotriva coroziunii. Dar aliajele zinc-nichel (o combinație a ambelor) pot fi utilizate ocazional ca protecție moderată.

Placare cu nichel: Aceasta este preferată deoarece are o rezistență excelentă la coroziune și capacitatea de a rezista la temperaturi ridicate. Placarea cu nichel este utilizată pe scară largă în piesele motoarelor de aeronave, sistemele hidraulice și trenurile de aterizare.

3. Construcții și infrastructură

Placare cu zinc: Există atât de multe elemente de feronerie pentru construcții care utilizează zincarea, cum ar fi șuruburi, cuie, suporturi și țevi. Este util deoarece oferă un adăpost adecvat clădirilor supuse la diferite condiții meteorologice.

Placare cu nichel: nu este atât de popular în construcții, deoarece este prea scump, ci în echipamente care necesită o utilizare pe termen lung și un finisaj curat (de exemplu, corpuri decorative, lifturi și piese de scări rulante).

4. Aparate/Produse electronice

Placare cu zinc: Acesta este, de asemenea, utilizat pe elemente de fixare și conectori interni a căror frumusețe estetică nu este un aspect semnificativ.

Placare cu nichel: Utilizat frecvent pe suprafețe externe, cum ar fi capacele telefoanelor, finisajele decorative ale aparatelor și conectorii electrici datorită conductivității, uzurii și aspectului strălucitor.

5. Petrol și gaze / Mașini grele

Placare cu zinc: nu este cea mai bună alegere din cauza naturii extrem de corozive a mediului platformelor offshore.

Placare cu nichel: Nichelul este standardul atunci când vine vorba de utilaje care vor intra în contact cu apă sărată, substanțe chimice și medii cu presiune ridicată. Nichelarea chimică este singura procedură care asigură o acoperire uniformă a celor mai complexe forme și, prin urmare, prezintă un mare interes pe această piață.

Pe care ar trebui să îl alegeți?

În cele din urmă, alegerea între zincare și nichelare se reduce la care dintre aceste considerente este cel mai important pentru dumneavoastră:

Selectați placarea cu zinc atunci când

• Aveți nevoie de o soluție rentabilă.
• Componenta este aplicată în medii moderate.
• Și placați elemente de fixare, șuruburi sau hardware general.
• Respectarea mediului și viteza de fabricație sunt importante.

Selectați placarea cu nichel atunci când

• Aveți nevoie de rezistență la coroziune de lungă durată.
• Componenta va fi supusă la frecare ridicată, substanțe chimice sau temperaturi ridicate.
• Se așteaptă un finisaj decorativ special de nivel profesional ridicat.
• Sunteți implicat în industria aerospațială, maritimă sau de înaltă performanță.

În altele, industriile merg atât de departe încât folosesc plăcuțe din aliaj de zinc-nichel, care sunt la fel de economice ca zincul, dar posedă o durabilitate mai mare decât nichelul. Avantajul acestui sistem hibrid a fost obținut atât în programele auto, cât și în cele aerospațiale.

Defalcarea costurilor: Zinc vs nichel

Costul este unul dintre principalii factori determinanți. În medie:

1. Costuri de zincare: 0,10 până la 0,25 pe picior pătrat.
2. Costul placării cu nichel: 0.75-2.00$.

Acest lucru înseamnă că zincarea este de până la 10 ori mai rentabilă decât nichelarea și de aceea a devenit atât de utilă în aplicarea producției în masă. Cu toate acestea, calculând costurile de proprietate pe termen lung, nichelarea este rentabilă pe termen lung, deoarece prelungește durata de viață a pieselor, astfel încât trebuie înlocuite mult mai puține piese.

Materiale necesare pentru placare

Materiale pentru zincare

Zincarea necesită o serie de materiale pentru a garanta o finisare satisfăcătoare. Metalul de bază este cel mai frecvent, care este oțelul sau fierul, deși pot fi utilizate și alte metale. În centrul băii de galvanizare se află o soluție de sare de zinc, preparată de obicei din sulfat de zinc sau clorură de zinc. Aceasta are rolul de a conduce curentul electric; în baie se adaugă substanțe chimice numite electroliți. Curentul electric care determină deplasarea ionilor de zinc din soluție pe suprafața metalică este produs, de asemenea, prin utilizarea unei surse de alimentare. La pregătirea suprafețelor, se utilizează agenți de decapare alcalini, degresanți și acizi pentru a îndepărta oxizii, murdăria și uleiul. După placare se adaugă alte substanțe chimice pentru a spori și mai mult rezistența la coroziune și pentru a schimba culoarea piesei de rezistență, cum ar fi cromatele.

Materiale pentru placare cu nichel

Placarea cu nichel are o compoziție și mai diferită. Cel mai important lucru este baia de sare de nichel, care este de obicei formată din sulfat de nichel, clorură de nichel și, ocazional, carbonat de nichel. Electroliza nichelului În procesul electrolitic de placare cu nichel, este nevoie de curent continuu pentru a transfera ionii de nichel la suprafața metalului de bază. Nichelarea electrolitică Nichelarea electrolitică Nichelul electrolitic prezintă o metodă de placare care nu necesită electricitate, bazată pe o soluție reducătoare numită soluție de hipofosfit de sodiu. Ca și în cazul zincării, sunt necesare soluții de curățare și alte substanțe chimice de pregătire a suprafeței pentru a produce o aderență puternică a stratului de nichel. Uneori, în baie sunt încorporați înălbitori și stabilizatori pentru a îmbunătăți culoarea și calitatea acoperirii. Deoarece în nichelare se utilizează mai multe substanțe chimice nocive, este necesar să se obțină mai multe materiale pentru tratarea deșeurilor și manipularea lor în condiții de siguranță.

Tendințe în viitorul placării metalelor

Industria placării se schimbă foarte rapid din cauza noilor cerințe de mediu și a nevoilor industriale. Iată câteva dintre tendințele care definesc viitorul:

• Aliaje Zinc-Nichel: Un aliaj mai nou și mai răspândit în prezent în industria auto și aerospațială, datorită faptului că reprezintă oarecum un compromis între costuri și performanță. Stratul de zinc-nichel poate fi rezistent la coroziune de 10 ori mai mult decât zincul simplu.
• Procese ecologice: Firmele elimină substanțele chimice periculoase precum cromul hexavalent și identifică soluții mai ecologice.
• Creșterea energiei regenerabile și a vehiculelor electrice: Pe măsură ce energia regenerabilă se dezvoltă și vehiculele electrice devin din ce în ce mai utilizate, nichelarea se confruntă cu o cerere în creștere ca urmare a utilizării sporite în piesele și conectorii bateriilor.
• Automatizare și precizie: Roboții de placare permit ca piesele să fie acoperite cu cea mai mare precizie, ceea ce duce la mai puține deșeuri și la o consistență sporită.

Ultimele cuvinte

Zincarea și nichelarea își găsesc ambele aplicații în producția contemporană. Zincarea este pur și simplu o soluție rentabilă, iar nichelarea, mai puternică și mai luxoasă. Cea mai sensibilă abordare pentru multe industrii este un amestec al celor două, atunci când o placare cu zinc este utilizată pentru a accesoriza hardware-ul general, iar placarea cu nichel este utilizată pe componente critice sau estetice. Un număr surprinzător de inovații, inclusiv procedeele zinc-nichel și alte aliaje și procese ecologice, nu prea conduc la înlocuirea unei metode cu alta, ci mai degrabă la utilizarea inteligentă, și mai durabilă, a ambelor. Totul depinde de priorități: zincul este bun atunci când nu aveți timp de pierdut și aveți nevoie de ceva practic, nichelul atunci când aspectul și performanța nu sunt neglijate cu orice preț.

Întrebări frecvente

1. Zinc sau nichel - care este placarea mai bună pentru exterior?

Aplicațiile exterioare sunt de obicei potrivite pentru stivuire, care va dura mai mult în ploaie și se va oxida într-un ritm mai lent. Placarea cu zinc este prea vulnerabilă pentru a fi utilizată în aplicații exterioare fără acoperire suplimentară (cum ar fi cromatele).

2. Este posibilă combinarea plăcilor de zinc și nichel?

Unii producători aplică cu epoxid un strat de nichel peste zincul existent sau folosesc o placă din aliaj de zinc-nichel. Aceasta este o tehnică hibridă care poate fi foarte rentabilă și durabilă.

3. Care este mai ecologic?

Placarea cu zinc nu este la fel de dăunătoare pentru mediu, deoarece deșeurile sale pot fi tratate mai ușor. Placarea cu nichel este un proces mai toxic și este necesar un proces de eliminare mai atent controlat.

4. Ce durată de viață poate avea fiecare strat de acoperire?

• Placare cu zinc: Această placare durează între 12 luni și 3 ani în medii volatile.
• Placare cu nichel: Aceasta poate dura mai mult de 10 ani, în special nichelul fără electroliți.

5. Placarea cu zinc este vreodată la fel de bună ca nichelarea?

Nu neapărat. Placarea cu nichel va fi mai eficientă, dar este relativ mai scumpă. În cazul unui volum mare de hardware, cu costuri reduse, zincul este de departe cel mai bun pariu.