Nikkelöinti voi lisätä tuotteen kestävyyttä, kovuutta, sähkönjohtavuutta ja lämmönkestävyyttä sekä estää korroosiota ja parantaa sen esteettistä vetovoimaa. Ennen kuin saat galvanointipalveluja metalliprosessorilta, sinun on ensin päätettävä kahden pinnoitustavan välillä: elektrolyyttinen pinnoitus tai kemiallinen pinnoitus. Elektrolyyttinen pinnoitus vaatii sähkövarauksen tai tasavirran käynnistääkseen kemiallisen reaktiokylvyn, johon pinnoitettu esine upotetaan. Sähkötön nikkelipinnoitus (tunnetaan myös nimellä autokatalyyttinen pinnoite) ei vaadi sähkövirtaa tai vaihtelua, vaan fosforia käytetään kemiallisena pelkistimenä kemiallisissa formulaatioissa ja molemmilla menetelmillä on sama lopputuote.
Mitä on elektrolyysi ja sähkötön nikkelipinnoitus?
Perinteinen elektrolyyttinen nikkelipinnoitus vaatii katalyytin ja tasavirtavarauksen käynnistämään kemiallisen ketjureaktion kohteen (substraatin) päällystämiseksi ohuella nikkelikerroksella. Sähkötön nikkelipinnoitus ei kuitenkaan vaadi katalyyttiä tai sähkövarausta. Sitä vastoin galvanoidut formulaatiot sisältävät kemiallisen pelkistimen (fosfori), jonka avulla käyttäjä voi päällystää substraatin ilman jatkokäsittelyä. Elektrolyyttinen nikkelipinnoitus käyttää katalyyttiä ja tasavirtavarausta kemiallisen ketjureaktion luomiseksi, joka pinnoittaa komponentin nikkelikerroksella. Sähkötön nikkelipinnoitus ei sitä vastoin vaadi katalyyttiä tai varausta. Sen sijaan se käyttää vaihtoehtoja, kuten kemiallisia pelkistäviä aineita, yleensä fosforia.
Molemmat menetelmät lisäävät ohuen nikkelikerroksen kohdepintaan, mutta sähkötön nikkelipinnoitus tarjoaa lisää kulumis- ja korroosionkestävyyttä, voitelukykyä ja ylimääräisiä suorituskykyominaisuuksia verrattuna elektrolyyttiseen nikkelipinnoitukseen. Sähkötöntä nikkelipinnoitusta, joka tunnetaan myös nimellä autokatalyyttinen pinnoite, voidaan käyttää projekteissa, joissa on tiukat toleranssivaatimukset, ja se on helppo levittää yhtenäisinä kerroksina. Elektrolyyttinen nikkelipinnoite on tyypillisesti paksumpi moottorin akselin päätypinnoilla ja reunoilla, eikä se tarjoa samaa tarkkuutta. Elektrolyyttisessä pinnoitusprosessissa kerrostumistiheyttä ohjataan tuotteen upotusajan pituudella ja neliöjalkaa kohden käytettyjen ampeerien lukumäärällä.
Nikkelöintiprosessi
Ennen nikkelöintiä alusta on puhdistettava ja esikäsiteltävä, mikä vaihtelee alustatyypistä ja tuotteen käyttötarkoituksesta riippuen. Seuraavaksi tuote asetetaan galvanointikennoon, joka koostuu positiivisesti varautuneesta liuenneesta nikkelifosforista. Substraatti houkuttelee automaattisesti positiivisesti varautuneita nikkeli-ioneja pintaansa luoden hienon pinnoitteen. Sähkötön nikkelipinnoitus ei vaadi sähköä eikä vaadi jatkuvaa suodatusta estämään roskien kiinnittymisen pintaan.
Sähköttömän nikkelipinnoituksen edut
Sähkötön nikkelipinnoitus tarjoaa lukuisia etuja tavanomaiseen elektrolyyttiseen nikkelöintiin verrattuna, mukaan lukien: Tasaisempi kerrostuksen paksuus: sähkötön nikkelipinnoitus on tarkempaa kuin elektrolyyttinen pinnoitus, jonka toleranssit ovat plus /- 0,001 mm. Sitä voidaan käyttää monimutkaisten geometrioiden käsittelyyn ja välttämään yleinen ongelma, joka tunnetaan nimellä "koiran luuvaikutus", joka ilmenee, kun elektrolyyttisen pinnoituksen aikana käytetään liian monta ampeeria neliösenttimetriä kohti, mikä johtaa epäjohdonmukaiseen kerrostumaan.
Erinomainen korroosionkestävyys
Koska liuokseen on lisätty fosforia, sähkötön nikkelipinnoitus tarjoaa paremman korroosionkestävyyden. Parannettu sähkömagneettinen suojaus, fosfori tarjoaa myös magnetismia, jolloin metalliprosessorit voivat hallita substraatin ympärillä esiintyvien sähkömagneettisten häiriöiden määrää. Tämä ominaisuus on osoittautunut välttämättömäksi elektroniikkaa koskevissa sovelluksissa.
Ylimääräistä kovuutta ja kestävyyttä
Sähköttömät nikkelipinnoituskerrostumat voidaan lämpökäsitellä noin 90 prosenttiin samasta kovuudesta kuin kromi, ja matalafosforisella kemiallisella nikkelöinnillä voidaan saavuttaa Rockwell-kovuus (RC) -pinnoitteet jopa 63. Vertailun vuoksi elektrolyyttisellä pinnoituksella muodostettu tyypin II kirkas nikkelipinnoite on pinnoitteen kovuus 50 plus Rc.
Tehostettu voitelukyky
Sähkötön nikkelipinnoitus vähentää myös kitkaa muiden materiaalien kanssa, mikä parantaa voitelukykyä ja vähentää pinnan arpeutumista. Sähköttömät nikkelipinnoitteet ovat muokattavampia kuin perinteiset nikkelipinnoitteet, ja ne halkeilevat, rikkoutuvat tai rikkoutuvat vähemmän jännityksen vaikutuksesta. Tyypin I puhdas nikkelipinnoitteet tarjoavat kuitenkin huomattavan sitkeyden saavuttaakseen tai ylittääkseen SAE:n määrittämät AMS2424-spesifikaatiot. Suurempi pinnoitteen monipuolisuus, sähkötön nikkelipinnoitus voidaan levittää lähes kaikille metallisubstraateille, eikä pinnoitteen paksuudelle ole rajoituksia, sähkötön nikkelipinnoitus on myös erinomainen valinta myöhemmin kierrätettäville materiaaleille.
Elektrolyyttinen pinnoitusprosessi
Kuten sähkötön nikkelipinnoitus, myös elektrolyyttinen pinnoitus alkaa alustan puhdistuksella ja esikäsittelyllä, jonka jälkeen tuote asetetaan kylpyyn, jossa on johtava pohja ja positiivisesti varautunut nikkeli. Kun esine on upotettu, liuokseen johdetaan ulkoinen virta tai tasasuuntaaja. Nikkelianodi ladataan siten, että ne vapauttavat substraatin pintaan kiinnittyneitä ioneja, jolloin pinnoitusprosessi on valmis. Jotkut kotelot sopivat paremmin galvanoimiseen kuin sähköttömään nikkelöintiin, tässä on joitain elektrolyyttisen pinnoituksen etuja:
Materiaalin puhtaus: Galvanointi voidaan valmistaa 100-prosenttisesta nikkelistä, kun taas sähkötön nikkelipinnoitus vaatii fosforia. Galvanointiprosessi voidaan suorittaa myös muilla metallimateriaaleilla, kuten kuparilla. Elektrolyyttinen pinnoitus on yleensä halvempaa kuin sähkötön nikkelipinnoitus, ja se voi tuottaa suuremman tuoton lyhyemmällä läpimenoajalla, mikä tekee prosessista hieman tuottavamman. Suuremmat nikkelipitoisuudet tarjoavat paremman johtavuuden kuin kemiallinen nikkelipinnoitus. Käsittelyn jälkeen nikkelijäämät kestävät jopa 1832 asteen lämpötiloja.
