Niklowanie może zwiększyć trwałość, twardość, przewodność elektryczną i odporność na ciepło produktu, a także zapobiegać korozji i poprawiać jego estetykę. Zanim skorzystasz z usług galwanizacji u przetwórcy metali, musisz najpierw wybrać jedną z dwóch metod galwanizacji: galwanizację elektrolityczną lub galwanizację bezprądową. Powlekanie elektrolityczne wymaga ładunku elektrycznego lub prądu stałego do zainicjowania kąpieli reakcji chemicznej, w której zanurzany jest platerowany przedmiot. Niklowanie bezprądowe (znane również jako powlekanie autokatalityczne) nie wymaga prądu elektrycznego ani zmian, zamiast tego fosfor jest stosowany jako chemiczny środek redukujący w preparatach chemicznych, a obie metody dają ten sam produkt końcowy.
Co to jest elektroliza i niklowanie bezprądowe?
Tradycyjne niklowanie elektrolityczne wymaga katalizatora i ładunku prądu stałego (DC), aby zainicjować chemiczną reakcję łańcuchową w celu pokrycia przedmiotu (podłoża) cienką warstwą niklu. Jednak niklowanie bezprądowe nie wymaga katalizatora ani ładunku elektrycznego. Natomiast preparaty galwanizowane zawierają chemiczny środek redukujący (fosfor), który umożliwia użytkownikowi pokrycie podłoża bez dalszej obróbki. Niklowanie elektrolityczne wykorzystuje katalizator i ładunek prądu stałego do wywołania chemicznej reakcji łańcuchowej, która pokrywa element warstwą niklu. Z drugiej strony niklowanie bezprądowe nie wymaga katalizatora ani ładunku. Zamiast tego wykorzystuje alternatywy, takie jak chemiczne środki redukujące, zwykle fosfor.
Obie metody dodają cienką warstwę niklu do powierzchni docelowej, ale niklowanie bezprądowe zapewnia dodatkową odporność na zużycie i korozję, smarowność i dodatkowe właściwości użytkowe w porównaniu z niklowaniem elektrolitycznym. Niklowanie bezprądowe, znane również jako powlekanie autokatalityczne, może być stosowane w projektach o wąskich specyfikacjach tolerancji i jest łatwe do nakładania w jednolitych warstwach. Niklowanie elektrolityczne jest zwykle grubsze na powierzchniach czołowych i krawędziach wału silnika i nie zapewnia takiego samego poziomu dokładności. W procesie powlekania elektrolitycznego gęstość osadzania jest kontrolowana przez długość czasu zanurzenia produktu i liczbę amperów przykładanych na stopę kwadratową.
Proces niklowania
Przed niklowaniem podłoże należy oczyścić i przygotować, co różni się w zależności od rodzaju podłoża i przeznaczenia produktu. Następnie produkt umieszcza się w naczyniu galwanicznym składającym się z dodatnio naładowanego rozpuszczonego niklu-fosforu. Podłoże automatycznie przyciąga dodatnio naładowane jony niklu do swojej powierzchni, tworząc cienką powłokę. Bezprądowe niklowanie nie wymaga energii elektrycznej i nie wymaga stałej filtracji, aby zapobiec przyleganiu zanieczyszczeń do powierzchni.
Zalety niklowania bezprądowego
Niklowanie bezprądowe ma wiele zalet w porównaniu z konwencjonalnym niklowaniem elektrolitycznym, w tym: Bardziej jednolitą grubość osadzania: niklowanie bezprądowe jest bardziej precyzyjne niż powlekanie elektrolityczne z tolerancjami plus /- 0,001 mm. Można go używać do obsługi złożonych geometrii i uniknięcia powszechnego problemu zwanego „efektem psiej kości”, który występuje, gdy podczas powlekania elektrolitycznego stosuje się zbyt wiele amperów na centymetr kwadratowy, co powoduje niespójne osadzanie.
Doskonała odporność na korozję
Dzięki wprowadzeniu do roztworu fosforu niklowanie bezprądowe zapewnia lepszą odporność na korozję. Ulepszone ekranowanie elektromagnetyczne, fosfor zapewnia również magnetyzm, umożliwiając procesorom metali kontrolowanie ilości zakłóceń elektromagnetycznych występujących wokół podłoża. Ta funkcja okazała się niezbędna w zastosowaniach związanych z elektroniką.
Dodatkowa twardość i trwałość
Powłoki z niklowania bezprądowego można poddawać obróbce cieplnej do około 90 procent tej samej twardości co chrom, a niklowanie bezprądowe o niskiej zawartości fosforu pozwala uzyskać powłoki o twardości Rockwella (RC) do 63. Dla porównania, niklowanie jasne typu II utworzone przez powlekanie elektrolityczne ma twardość powłoki 50 plus Rc.
Zwiększona smarowność
Niklowanie bezprądowe zmniejsza również tarcie z innymi materiałami, co poprawia smarowność i zmniejsza blizny na powierzchni. Bezprądowe powłoki niklowe są bardziej plastyczne niż konwencjonalne powłoki niklowe i są mniej podatne na pękanie, pękanie lub pękanie pod wpływem naprężeń. Jednak powłoki z czystego niklu typu I zapewniają znaczną ciągliwość, aby spełnić lub przekroczyć specyfikację AMS2424 ustanowioną przez SAE. Większa wszechstronność powlekania, niklowanie bezprądowe można nakładać na prawie wszystkie podłoża metalowe i nie ma ograniczeń co do grubości powłoki, niklowanie bezprądowe jest również doskonałym wyborem dla materiałów, które są później poddawane recyklingowi.
Proces galwanizacji elektrolitycznej
Podobnie jak niklowanie bezprądowe, również powlekanie elektrolityczne rozpoczyna się od oczyszczenia i przygotowania podłoża, a następnie umieszcza się produkt w kąpieli z przewodzącym podłożem i dodatnio naładowanym niklem. Po zanurzeniu obiektu do roztworu przykładany jest prąd zewnętrzny lub prostownik. Anoda niklowa jest naładowana w taki sposób, że uwalnia jony przyczepione do powierzchni podłoża, kończąc w ten sposób proces powlekania. Niektóre przypadki są bardziej odpowiednie do galwanizacji niż niklowanie bezprądowe, oto niektóre z zalet powlekania elektrolitycznego:
Czystość materiału: Galwanizacja może być wykonana w 100 procentach z niklu, podczas gdy niklowanie bezprądowe wymaga fosforu. Proces galwanizacji można również przeprowadzić z innymi materiałami metalowymi, takimi jak miedź. Galwanizacja elektrolityczna jest generalnie tańsza niż niklowanie bezprądowe i może zapewnić wyższą wydajność przy krótszym czasie realizacji, co sprawia, że proces jest nieco bardziej produktywny. Wyższe stężenia niklu zapewniają lepszą przewodność niż niklowanie bezprądowe. Po obróbce osady niklu mogą wytrzymać temperatury do 1832 stopni F.
