Nikkelbelægning kan tilføje holdbarhed, hårdhed, elektrisk ledningsevne og varmebestandighed til et produkt, ud over at forhindre korrosion og forbedre dets æstetiske appel. Før du får galvaniseringstjenester fra en metalprocessor, skal du først vælge mellem to pletteringsmetoder: elektrolytisk plettering eller strømløs plettering. Elektrolytisk plettering kræver en elektrisk ladning eller jævnstrøm for at starte et kemisk reaktionsbad, hvori den belagte genstand nedsænkes. Elektrofri nikkelplettering (også kendt som autokatalytisk belægning) kræver ikke en elektrisk strøm eller variation, i stedet bruges fosfor som et kemisk reduktionsmiddel i kemiske formuleringer, og begge metoder har det samme slutprodukt.
Hvad er elektrolyse og strømløs nikkelbelægning?
Traditionel elektrolytisk nikkelplettering kræver en katalysator og en jævnstrømsladning (DC) for at starte en kemisk kædereaktion for at belægge en genstand (substrat) med et tyndt lag nikkel. Strømløs nikkelplettering kræver dog ikke en katalysator eller elektrisk ladning. I modsætning hertil omfatter elektropletterede formuleringer et kemisk reduktionsmiddel (phosphor), der gør det muligt for brugeren at belægge substratet uden yderligere behandling. Elektrolytisk nikkelbelægning bruger en katalysator og en jævnstrømsladning til at skabe en kemisk kædereaktion, der belægger komponenten med et lag nikkel. Elektrofri nikkelplettering kræver på den anden side ikke en katalysator eller ladning. I stedet bruger den alternativer såsom kemiske reduktionsmidler, normalt fosfor.
Begge metoder tilføjer et tyndt lag nikkel til måloverfladen, men strømløs nikkelplettering giver yderligere slid- og korrosionsbestandighed, smøreevne og hjælpeydelseskarakteristika sammenlignet med elektrolytisk nikkelplettering. Elektrofri nikkelbelægning, også kendt som autokatalytisk belægning, kan bruges i projekter med snævre tolerancespecifikationer og er let at påføre i ensartede lag. Elektrolytisk nikkelbelægning er typisk tykkere ved endefladerne og kanterne af motorakslen og giver ikke samme nøjagtighed. I den elektrolytiske pletteringsprocessen styres aflejringsdensiteten af, hvor længe produktet er nedsænket og antallet af ampere påført pr. kvadratfod.
Nikkelbelægningsproces
Inden fornikling skal underlaget rengøres og forbehandles, hvilket varierer afhængigt af underlagets type og den tilsigtede anvendelse af produktet. Dernæst anbringes produktet i en galvaniseringscelle bestående af positivt ladet opløst nikkel-fosfor. Substratet tiltrækker automatisk positivt ladede nikkelioner til overfladen, hvilket skaber en fin belægning. Elektrofri nikkelplettering kræver ikke elektricitet og kræver ikke konstant filtrering for at forhindre snavs i at klæbe til overfladen.
Fordele ved strømløs fornikling
Elektroløs fornikling giver adskillige fordele i forhold til konventionel elektrolytisk fornikling, herunder: Mere ensartet aflejringstykkelse: strømløs fornikling er mere præcis end elektrolytisk plettering med tolerancer på plus /- 0.001 mm. Det kan bruges til at håndtere komplekse geometrier og undgå et almindeligt problem kendt som "hundeknogleeffekten", som opstår, når der påføres for mange ampere pr. kvadratcentimeter under elektrolytisk plettering, hvilket resulterer i inkonsekvent aflejring.
Fremragende korrosionsbestandighed
På grund af tilførslen af fosfor i opløsningen giver strømløs nikkelbelægning bedre korrosionsbestandighed. Forbedret elektromagnetisk afskærmning, fosfor giver også magnetisme, hvilket gør det muligt for metalprocessorer at kontrollere mængden af elektromagnetisk interferens, der opstår omkring substratet. Denne funktion har vist sig at være afgørende for applikationer, der involverer elektronik.
Ekstra hårdhed og holdbarhed
Elektrofri nikkelbelægning kan varmebehandles til cirka 90 procent af samme hårdhed som krom, og strømløs nikkelbelægning med lavt fosforindhold kan opnå Rockwell hårdhed (RC) belægninger op til 63. Til sammenligning har Type II blank nikkelbelægning dannet ved elektrolytisk plettering en belægningshårdhed på 50 plus Rc.
Forbedret smøreevne
Elektrofri nikkelbelægning reducerer også friktionen med andre materialer, hvilket forbedrer smøreevnen og reducerer ardannelse på overfladen. Elektroløse nikkelbelægninger er mere formbare end konventionelle nikkelbelægninger og er mindre tilbøjelige til at revne, knække eller gå i stykker under stress. Type I-belægninger i ren nikkel giver dog en betydelig duktilitet for at opfylde eller overgå AMS2424-specifikationen, som er etableret af SAE. Større alsidighed i belægningen, strømløs fornikling kan påføres på næsten alle metalsubstrater, og der er ingen begrænsninger på tykkelsen af belægningen, strømløs fornikling er også et glimrende valg til materialer, der genanvendes senere.
Elektrolytisk pletteringsproces
Ligesom strømløs fornikling starter elektrolytisk plettering også med at rense og forbehandle underlaget, og derefter placeres produktet i et bad med en ledende base og positivt ladet nikkel. Når objektet er nedsænket, påføres opløsningen en ekstern strøm eller ensretter. Nikkelanoden oplades, så de frigiver ioner, der er fæstnet til overfladen af substratet, og dermed fuldende pletteringsprocessen. Nogle sager er mere velegnede til galvanisering end strømløs nikkelplettering, her er nogle af fordelene ved elektrolytisk plettering:
Materialerenhed: Galvanisering kan fremstilles af 100 procent nikkel, mens strømløs nikkelplettering kræver fosfor. Galvaniseringsprocessen kan også udføres med andre metalmaterialer, såsom kobber. Elektrolytisk plettering er generelt billigere end strømløs nikkelplettering og kan skabe højere udbytte med kortere gennemløbstider, hvilket gør processen lidt mere produktiv. Højere koncentrationer af nikkel giver bedre ledningsevne end strømløs nikkelbelægning. Efter behandling kan nikkelaflejringer modstå temperaturer op til 1.832 grader F.
