Çinko Kaplama vs Nikel Kaplama: Hangisini Seçmelisiniz?

Çinko Kaplama ve Nikel kaplama, metal kaplama açısından sıkça başvurulan bir noktadır. Bu iki yöntem metalleri korumak, performanslarını artırmak ve ürünlerinin daha uzun ömürlü olmasını sağlamak için uygulanır. Bu iki tür arasındaki farklar maliyet, dayanıklılık ve görünüme bağlıdır. Yüzey bitirme tamamen görünümle ilgili değildir. Bir ürünün pas, aşınma ve hasara karşı koyabilme hassasiyeti ile ilgilidir. Uygun kaplamanın olmadığı durumlarda güçlü metaller bile yenilgiye uğrayabilir. Kaplamanın otomotiv, havacılık, inşaat ve elektronik endüstrilerinde önemli bir süreç olmasının nedeni budur.

Çinko kaplamanın ucuz ve etkili olduğu iyi bilinmektedir. Altındaki metalde pas hasarına karşı direnç gösteren ince ve uygulanabilir bir koruyucu kaplama oluşturur. Bu da bağlantı elemanları, somunlar, cıvatalar ve günlük eşyalarda kullanılan diğer birçok küçük ürün elemanında tercih edilmesini sağlar. Diğer yandan nikel kaplama daha güçlü ve dayanıklıdır. Kolayca aşınmaz ve aside karşı dayanıklıdır. Nikel kaplama aynı zamanda parlak ve çekici bir kaplamadır, bu nedenle araba kaplamaları ve cihaz bağlantı parçaları gibi dekoratif veya görünür parçalarda veya elektronik muhafazalarda ihtiyaç duyulduğunda idealdir.

Çinko Kaplama ile Nikel Kaplamayı değerlendirirken şu soru ortaya çıkar: Sizin durumunuzda hangisi daha iyi sonuç verir? Parçanın uygulama bulacağı yere, ne kadar korumaya ihtiyaç duyduğuna ve ne kadarını ayırmaya hazır olduğunuza bağlı olarak cevabı belirler.

Bu blogda, en uygun kararı vermenize yardımcı olmak için her iki süreci, avantajlarını, sınırlamalarını ve en iyi kullanılabilecekleri başlıca alanları açıklayacağız.

Çinko Kaplama Nedir?

Çinko kaplama yaygın olarak kullanılan ve uygun maliyetli bir kaplama tekniğidir. Elektrokaplama olarak bilinen bir işlemle, çoğunlukla çelik veya demir olmak üzere metal yüzeyine ince bir çinko tabakası bırakılarak yapılır. İşlemde, ana metali daldırmak için bir çinko tuzu çözeltisi kullanılır ve bir elektrik akımı geçirilir. Çinko çözeltileri parçanın yüzeyine doğru ilerleyerek düzgün ve ince bir kaplama bırakır.

Çinko Kaplamanın Faydaları

• Korozyon Direnci: Çinko kurban kaplama olarak kullanılabilir, böylece alttaki diğer metal korozyona uğramadan önce korozyona uğrar. Bu, parçanın ömrünü büyük ölçüde artırır.
• Düşük Maliyetli: Çinko kaplama, diğerlerine kıyasla düşük maliyetli bir kaplama yöntemidir.
• İyi görünüm: Diğer renkleri (sarılar veya şeffaf) almak için kromatlarla daha fazla işlenebilen parlak, parlak bir yüzey verir.
• Esneklik: Somunlar, cıvatalar, bağlantı elemanları ve otomobil parçaları üzerinde kullanılabilir.

Çinko Kaplamanın Sınırlamaları

• Nikele kıyasla daha kısa ömürlüdür: Çinko en zorlu ortamlarda bile yüksek koruma sağlar, ancak ömrü kısalır.
• Düşük Aşınma Direnci: Bu malzemenin yüksek sürtünmeli uygulamalarda kullanılması iyi değildir.
• Düşük Sıcaklık Dayanımı: Çinko kaplama yüksek sıcaklıklardan etkilenir.

Nikel Kaplama Nedir?

Nikel kaplama da yaygın bir kaplama tekniğidir, ancak çinko ile karşılaştırıldığında daha sert, daha dayanıklı ve estetik açıdan daha hoş bir yüzey sunar. İşlem iki ana yoldan biriyle gerçekleştirilir:

Elektrolitik Nikel Kaplama (Elektrokaplama) - Çinko kaplama işlemine çok benzer şekilde, ham metal bir nikel tuzu çözeltisine yerleştirilir ve metale elektrik akımı uygulanarak nikel yüzeyde biriktirilir.

Akımsız Nikel Kaplama, elektriğe ihtiyaç duymayan bir yöntemdir. Bunun yerine, karmaşık yapılar veya başka türlü erişilemeyen yerler de dahil olmak üzere, yüzeyi eşit şekilde kaplamak üzere nikel biriktirmek için kimyasal bir işlem kullanır.

Nikel Kaplamanın Faydaları

• Üstün Korozyon Koruyucu: Nikel, nemin nüfuz etmesine veya gelişmesine izin vermeyen koruyucu bir tabaka sağlar. Akımsız nikel paslanmayı durdurmada özellikle iyidir.
• Daha Yüksek Sertlik ve Aşınma Direnci: Nikel kaplamalar çinkodan daha serttir ve sürtünmeye, aşınmaya ve yoğun kullanıma karşı daha dayanıklıdır.
• Daha iyi görünüyor: Nikel kaplamalar pürüzsüz, parlak ve profesyoneldir. Dekoratif amaçlar için uygulanırlar.
• Kalınlığın evrenselliği: Korumayı artırmak için daha kalın kaplamalara nikel eklenebilir.

Nikel Kaplamanın Sınırlamaları

• Aşırı Masraf: Nikel kaplama, hem malzeme hem de işlem açısından çinko kaplamaya kıyasla daha maliyetlidir.
• Potansiyel Kırılganlık: Kalın nikel kaplamaların kırılganlık nedeniyle çatlama eğiliminde olduğu durumlar vardır.
• Çevresel Arayışlar: Nikel kaplama, çinkoya kıyasla atık işleme açısından daha karmaşık olarak kabul edilmektedir.
• Daha Yavaş Üretim Süreci: Nikel kaplama genellikle çinkodan daha yavaştır ve bu büyük ölçekli üretimi etkileyebilecek bir şeydir.

Kaplama Süreci

Çinko Kaplama İşlemi

Çinko kaplama durumunda yüzey hazırlığı çok titizdir. Bir plaka yapılmadan önce, çoğu durumda metal, normalde çelik veya demir olan yüzey yağ, kir, pas ve oksitlerden temizlenmelidir. Bunu başarmak için bileşenler ya asit ya da alkali sıvılarda temizlenir ve ardından hiçbir kalıntı kalmayacak şekilde durulanır. Temizlikten sonra bileşen, çoğunlukla çinko sülfat veya çinko klorür olmak üzere çinko tuzu çözeltisi içeren bir elektrolitik banyoya yerleştirilir. Daha sonra banyo boyunca elektrik yüklenir. Bu hareket, ortamdaki çinko iyonlarının hareket etmesine ve ana metalin yüzeyinde birikmesine neden olur. Bunun etkisi, altındaki çinkoyu kaplayan çok ince, eşit bir çinko kaplamasıdır. Kaplanan bileşenin genellikle korozyona daha dayanıklı bir etki verebilen ve aynı zamanda kaplamanın görünümünü değiştirebilen, sarı, siyah veya şeffaf bir yüzey sağlayan bir işlem sonrası aşaması gerçekleştirilir. Çinko kaplama nispeten hızlıdır, fiyatı düşüktür ve donanım ve araç parçalarının seri üretiminde oldukça uygulanabilirdir.

Nikel Kaplama İşlemi

Nikel kaplama neredeyse benzer bir şekilde hazırlanır ve ilk adım temizliktir. Yapışmanın kalıntılar nedeniyle tehlikeye girmemesini sağlamak için parça yüzeyleri iyi işlenir ve temiz hale getirilir. Elektrolitik nikel kaplama: Parça, nikel sülfat gibi nikel tuzları çözeltilerinden oluşan bir banyoya girer ve bir elektrik akımı uygulanır. Bu sayede nikel iyonları yüzeyde birikerek sert ve koruyucu bir tabaka oluşturur. Nikel kaplama olan ve güç gerektirmeyen bir başka yaklaşım da elektriksiz nikel kaplamadır. Bunun yerine, parça nikel tuzları ve sodyum hipofosfit gibi indirgeyici bir çözelti altında bazı kimyasallara daldırılır. Kaplama kimyasal reaksiyonu da gerçekleşir ve nikel parçanın üzerine düzgün bir şekilde birikir. Bu işlem, girintiler, oluklar ve diğer karmaşık geometrilerde bile homojen bir şekilde kaplayacağı için elektrolitik kaplamaya göre bir avantaja sahiptir. Akımsız nikel birikintilerinin oldukça sert ve korozyona karşı dirençli olduğu belirtilmektedir, ancak bu işlem elektrokaplama yönteminden daha maliyetlidir ve banyo kimyası, pH seviyesi ve sıcaklık konusunda çok daha fazla özen gerektirir.

Çinko Kaplama vs Nikel Kaplama: Temel Farklılıklar

Çinko kaplama ve nikel kaplama arasındaki seçimde maliyet, dayanıklılık, görünüm, korozyon direnci ve uygulamanın uygunluğu göz önünde bulundurulabilecek hususlardır. Şimdi bunlara teker teker bakalım.

1.     Korozyon Direnci

• Çinko Kaplama: Ilımlı koşullarda orta düzeyde koruma sağlar. Çinko kaplama, cıvata, somun ve parçalar gibi ara sıra neme maruz kalan alanlarda kendini feda ederek çeliği korur. Ancak New Light, özellikle denizlerin etrafında yüksek stresli, aşındırıcı bir ortam olduğunda daha iyi performans göstermez.
• Nikel Kaplama: Gelişmiş düzeyde nem, kimyasal ve oksidasyon direnci sağlar. Akımsız nikel özellikle korozyona karşı oldukça dayanıklıdır ve denizcilik, havacılık ve petrol üretiminde yaygın olarak uygulanır. 

Kazanan: Uzun süreli korozyon koruması için Nikel Kaplama.

2. Dayanıklılık / Giyilebilirlik

• Çinko Kaplama: daha az sert ve aşınmaya dayanıklı. Her seferinde doğrudan kullanılamayabilecek en iyi bileşenlerin kullanılması.
• Nikel Kaplama: Daha sert ve çizilmeye, sürtünmeye ve aşınmaya karşı daha dayanıklı nikel kaplama. Yüksek performanslı parçalar veya hareketli parçalar üzerinde kullanılmak üzere.

Kazanan: Nikel Kaplama; Sertlik, aşınma direnci.

3. Maliyet

• Çinko kaplama: It hem malzeme hem de işlem maliyetleri açısından çok daha ucuzdur.
• Nikel Kaplama: Ham nikel maliyeti nedeniyle daha pahalıya mal olur ve işleme süresi de daha yüksektir.

 Kazanan: Uygun maliyetli çözümler için Çinko Kaplama.

4. Görünüş

• Çinko Kaplama: Işığı yansıtır ve iyi görünür, ancak nikel kadar rafine değildir. Çeşitli yüzeyler (şeffaf, sarı, siyah) sağlamak için kromatlanabilme özelliğine sahiptir.
• Nikel Kaplama: Profesyonel, ayna benzeri yüzey. Tüketiciye veya son kullanıcıya yönelik bir ürünle (elektronik ürünler, dekor, lüks ürünler) daha iyi kullanılır.

 Kazanan: Nikel Kaplama- iyi görünmek için.

5. Çevresel Etki

• Çinko Kaplama: Kural olarak, çevre için daha az tehlikelidir. Atıkların arıtılması daha basit hale gelir.
• Nikel Kaplama: Bunun atılması ve kimyasalının tehlikeli olması nedeniyle daha kısıtlayıcı bir şekilde ele alınması gerekir.

 Kazanan: Yeşilliği üzerine çinko kaplama.

Hızlı Karşılaştırma Tablosu

Çinko ve Nikel Kaplamanın Endüstri Uygulamaları

Her iki kaplama tekniği de endüstrilerde çok yaygındır; ancak çoğu kişi mevcut bütçe tahsisine, performans taleplerine ve çevresel duruma bağlı olarak hangisinin kullanılacağına karar verir.

1. Otomotiv Endüstrisi

Çinko kaplama: Uç kapaklarında, somunlarda, cıvatalarda ve bağlantı elemanlarında, fren parçalarında yaygın olarak kullanılır. Bu bileşenler malzeme olmalıdır ve korozyon koruması üst düzey yüzeyler gerektirmeyebilir. Çinko kaplama, büyük hacimli otomotiv üretiminde uygun maliyetli bir yöntem sağlar.

Nikel Kaplama: Nikel kaplama Dekoratif kaplamalar, amblemler ve egzoz parçalarında görünüm ve dayanıklılık arasındaki denge her zaman hayati önem taşır. Nikel ayrıca elektriksel olarak da kaplanır; bu, yakıt sistemleri gibi zorlu ortamlarda çalışması gereken parçalarda kullanılır.

2. Havacılık ve Uzay Endüstrisi

Çinko Kaplama: Çok fazla korozyon koruması sağlamadığı için tipik bir havacılık kaplaması değildir. Ancak çinko-nikel alaşımları (her ikisinin bir kombinasyonu) zaman zaman orta düzeyde koruma olarak kullanılabilir.

Nikel kaplama: Korozyona karşı mükemmel dirence sahip olması ve sert sıcaklıklara dayanabilmesi nedeniyle çok tercih edilir. Nikel kaplama uçak motor parçalarında, hidrolik sistemlerde ve iniş takımlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

3. İnşaat ve Altyapı

Çinko Kaplama: Vida, çivi, braket ve boru gibi çinko kaplamanın kullanıldığı pek çok bina donanım malzemesi vardır. Farklı hava koşullarına maruz kalan binalara yeterli barınak sağladığı için kullanışlıdır.

Nikel Kaplama: Çok pahalı olduğu için inşaat sektöründe popüler değildir, ancak uzun süreli kullanım ve temiz bir yüzey gerektiren ekipmanlarda (örneğin, dekoratif armatürler, asansörler ve yürüyen merdiven parçaları).

4. Elektronik Aletler/Ürünler

Çinko Kaplama: Bu aynı zamanda estetik güzelliği önemli olmayan iç bağlantı elemanları ve konektörlerde de kullanılır.

Nikel Kaplama: İletkenliği, aşınması ve parlak görünümü nedeniyle telefon kapakları, dekoratif cihaz kaplamaları ve elektrik konektörleri gibi dış yüzeylerde yaygın olarak kullanılır.

5. Petrol ve Gaz / Ağır Makine

Çinko Kaplama: açık deniz kulelerindeki ortamın oldukça aşındırıcı doğası nedeniyle en iyi seçim değildir.

Nikel Kaplama: Tuzlu su, kimyasallar ve yüksek basınçlı ortamlarla temas edecek makineler söz konusu olduğunda nikel standarttır. Akımsız nikel kaplama, en karmaşık şekillerde bile kaplama sağlayan tek prosedürdür ve bu nedenle bu pazarda büyük ilgi görmektedir.

Hangisini Seçmelisiniz?

Sonuç olarak, çinko kaplama ve nikel kaplama arasındaki seçim konusu, bu hususlardan hangisinin sizin için en önemli olduğuna bağlıdır:

Şu durumlarda Çinko Kaplamayı seçin

• Uygun maliyetli bir çözüme ihtiyacınız var.
• Bileşen ılımlı ortamlarda uygulanır.
• Ve bağlantı elemanları, cıvatalar veya genel donanım kaplıyorsunuz.
• Çevre dostu olması ve üretim hızı önemlidir.

Şu durumlarda Nikel Kaplamayı seçin

• Uzun ömürlü korozyon direncine ihtiyacınız var.
• Bileşen yüksek sürtünmeye, kimyasallara veya kavurucu sıcaklıklara maruz kalacaktır.
• Özel dekoratif üst düzey profesyonel kaplama beklenmektedir.
• Havacılık, denizcilik veya yüksek performansla ilgileniyorsunuz.

Bazı endüstriler ise çinko kadar ekonomik olan ancak nikelden daha fazla dayanıklılığa sahip olan çinko-nikel alaşımlı kaplamalar kullanacak kadar ileri gitmektedir. Bu hibrid sistemin avantajı hem otomotiv hem de havacılık programlarında elde edilmiştir.

Maliyet Dağılımı: Çinko vs Nikel

Maliyet, en önemli belirleyici faktörlerden biridir. Ortalama olarak:

1. Çinko kaplama maliyetleri: Metrekaresi 0,10 ila 0,25.
2. Nikel kaplama maliyeti: 0.75-2.00$.

Bu da çinko kaplamanın nikel kaplamaya göre 10 kata kadar daha uygun maliyetli olduğu anlamına gelir ve bu nedenle seri üretim uygulamalarında bu kadar kullanışlı hale gelmiştir. Bununla birlikte, uzun vadeli sahip olma maliyeti hesaplandığında, nikel kaplama uzun vadede karşılığını verir, çünkü parçaların ömrünü uzatır, böylece çok daha az parçanın değiştirilmesi gerekir.

Kaplama için Gerekli Malzemeler

Çinko Kaplama Malzemeleri

Çinko kaplama, tatmin edici bir sonlandırma sağlamak için bir dizi malzemeye ihtiyaç duyar. En sık kullanılan ana metal çelik veya demirdir, ancak diğer metaller de kullanılabilir. Kaplama banyosunun merkezinde, tipik olarak çinko sülfat veya çinko klorürden hazırlanan bir çinko tuzu çözeltisi bulunur. Bu, elektrik akımını iletmek içindir; elektrolit olarak adlandırılan kimyasallar banyoya eklenir. Çinko iyonlarının çözeltiden çıkıp metal yüzey üzerinde hareket etmesine neden olan elektrik akımı da bir güç kaynağı kullanılarak üretilir. Yüzeyler hazırlanırken, oksitleri, kiri ve yağı gidermek için alkali, yağ çözücüler ve asit asitleme maddeleri kullanılır. Korozyon direncini daha da artırmak ve kromatlar gibi şaheserin rengini değiştirmek için kaplamadan sonra başka kimyasallar da eklenir.

Nikel Kaplama Malzemeleri

Nikel kaplamanın daha da farklı şekilde oluşturulmuş bir seti vardır. En önemli şey, genellikle nikel sülfat, nikel klorür ve bazen de nikel karbonattan yapılan nikel tuz banyosudur. Elektroliz Nikel Nikel elektrokaplamanın elektrolitik işleminde, nikel iyonlarını ana metalin yüzeyine aktarmak için doğru akım gereklidir. Akımsız nikel kaplama Akımsız nikel kaplama Akımsız nikel, sodyum hipofosfit çözeltisi adı verilen indirgeyici bir çözeltiye dayanan, elektrik gerektirmeyen bir kaplama yöntemi sunar. Çinko kaplamada olduğu gibi, nikel tabakasının güçlü bir şekilde yapışmasını sağlamak için temizleme çözeltileri ve diğer yüzey hazırlama kimyasalları da gereklidir. Zaman zaman, kaplamanın rengini ve kalitesini artırmak için banyoya parlatıcılar ve stabilizatörler eklenir. Nikel kaplamada daha fazla zararlı kimyasal kullanıldığından, atıkları arıtmak ve güvenli bir şekilde işlemek için daha fazla malzeme elde etme ihtiyacı vardır.

Metal Kaplamanın Geleceğindeki Trendler

Kaplama endüstrisi, yeni çevresel gereklilikler ve endüstriyel ihtiyaçlar nedeniyle çok hızlı değişiyor. İşte geleceği belirleyen trendlerden bazıları:

• Çinko-Nikel Alaşımları: Günümüzde otomotiv ve havacılıkta daha yeni, daha yaygın bir alaşımdır, çünkü maliyet ve performanstan bir miktar ödün vermektedir. Çinko-nikel katmanlama, düz çinkoya göre 10 kat daha fazla korozyona dayanıklı olabilir.
• Çevre Dostu Süreçler: Firmalar altı değerlikli krom gibi tehlikeli kimyasalları ortadan kaldırıyor ve daha çevre dostu çözümler belirliyor.
• Yenilenebilir Enerji ve Elektrikli Araçların Artırılması: Yenilenebilir enerji geliştikçe ve elektrikli araçlardan daha fazla yararlanıldıkça, nikel kaplama, batarya parçaları ve konektörlerde artan kullanımın bir sonucu olarak artan bir taleple karşılaşmaktadır.
• Otomasyon ve Hassasiyet: Kaplama robotları, parçaların en yüksek hassasiyetle kaplanmasına olanak tanıyarak daha az atık ve daha fazla tutarlılık sağlıyor.

Son Sözler

Çinko kaplama ve nikel kaplamanın her ikisi de çağdaş üretimde uygulama alanı bulmaktadır. Çinko kaplama basitçe uygun maliyetli bir çözümdür ve nikel, daha güçlü ve daha lükstür. Birçok endüstri için en mantıklı yaklaşım, genel donanımı süslemek için çinko kaplama ve görev açısından kritik veya estetik bileşenlerde Nikel kaplama kullanıldığında ikisinin bir karışımıdır. Çinko-nikel ve diğer alaşım ve çevre dostu süreçler de dahil olmak üzere şaşırtıcı sayıda yenilik, bir yöntemin diğeriyle değiştirilmesine değil, her ikisinin de akıllıca ve daha sürdürülebilir bir şekilde kullanılmasına yol açmaktadır. Her şey önceliklere bağlıdır: Harcayacak zamanınız olmadığında ve pratik bir şeye ihtiyacınız olduğunda çinko iyidir, görünüm ve performans ne pahasına olursa olsun ihmal edilmediğinde nikel.

SSS

1. Çinko veya nikel - hangisi daha iyi dış mekan kaplamasıdır?

Dış mekan uygulamaları genellikle yağmurda daha uzun süre dayanacak ve daha yavaş bir oranda oksitlenecek olan forkliftler için uygundur. Çinko kaplama, ek kaplama (kromatlar gibi) olmadan dış uygulamalarda kullanılamayacak kadar hassastır.

2. Çinko ve nikel kaplamaları birleştirmek mümkün mü?

Bazı üreticiler mevcut çinko üzerine epoksi nikel katmanı uygulamakta veya çinko-nikel alaşımlı bir plaka kullanmaktadır. Bu, çok uygun maliyetli ve dayanıklı olabilen hibrit bir tekniktir.

3. Hangisi daha çevre dostu?

Çinko kaplama çevreye o kadar zararlı değildir çünkü atıkları daha kolay arıtılabilir. Nikel kaplama daha toksik bir işlemdir ve daha dikkatli bir şekilde kontrol edilen bir bertaraf süreci gereklidir.

4. Her bir kaplamanın kaplama ömrü ne kadar olabilir?

• Çinko kaplama: Bu kaplama uçucu ortamlarda 12 ay ila 3 yıl dayanır.
• Nikel kaplama: Bu, özellikle akımsız nikel olmak üzere 10 yıldan fazla sürebilir.

5. Çinko kaplama hiç nikel kaplama kadar iyi midir?

Şart değil. Nikel kaplama daha iyi performans gösterecektir, ancak nispeten daha pahalıdır. Büyük hacimli, düşük maliyetli donanımlarda çinko en iyi seçenektir.