Johdanto
valmistajille ja muulle raskaalle teollisuudelle galvanointi ei ole vain kallis menettely valtavan sähkönkulutuksen vuoksi; se on myös vaarallinen työntekijöille prosessissa käytettyjen korkeiden jännitteiden vuoksi.
sähköttömän nikkelin pinnoitus voi olla vaihtoehtoinen menetelmä.
tässä viestissä tutustutaan sähköttömän nikkelipinnoituksen etuihin, prosessissa käytettäviin kylpyaineksiin ja tätä menetelmää käyttäviin eri teollisuudenaloihin.
Sisällysluettelo
- mitä on sähkötön nikkelöinti?
- sähköttömän Nikkelöinnin edut
- kylvyn ainesosat sähköttömässä Nikkelöinnissä
- vaiheittainen sähköttömässä Nikkelöintiprosessissa
- teollisuudessa, jossa käytetään laajasti Sähköttömää nikkelöintiä
mikä on sähkötön pinnoitus?
Sähköttömällä pinnoituksella tarkoitetaan pinnoitteiden valmistamista metalli-ionien liuoksista ilman ulkoista sähköenergialähdettä. Se on laajimmin käytetty sähkötön pinnoite valmistusteollisuudessa ja yleisin insinööritarkoituksiin.
sähköttömän Nikkelöinnin edut
- erinomainen korroosionkestävyys
- erinomainen kulumisen-ja kulutuskestävyys
- hyvä sitkeys, voitelevuus ja sähköiset ominaisuudet
- korkea kovuus, erityisesti lämpökäsitellyssä
- hyvä juotettavuus
- tasainen ja tasainen paksuus jopa alaspäin syviä porauksia ja syvennyksiä sekä kulmissa ja reunoissa
- päällystettä voidaan käyttää Lopputuotannossa ja se voi täyttää tiukat mittatoleranssit
- voidaan käyttää sekä metallisiin että ei-metallisiin alustoihin, jos on asianmukaisesti esikäsitelty
kylvyn ainesosat sähköttömässä Nikkelöinnissä
sähköttömässä pinnoituksessa, joka perustuu reaktioon, joka etenee tietyssä lämpötilassa, tyypillisesti noin 90°C, kun sopivasti aktivoitunut substraatti upotetaan liuokseen. Koska suurin osa teollisuudessa käytettävistä liuoksista on patentoituja, koko formulaatiota ei koskaan tunneta, mikä edellyttää, että liuosta valvotaan huolellisesti optimaalisten tulosten saavuttamiseksi. Pinnoitusliuoksen kemiallinen analyysi on tehtävä säännöllisesti pidempien tuotantoajojen aikana.
kylvyn aineosat on eritelty seuraavasti:
metallin lähde
useimmissa happoliuoksissa käytetään nikkelisulfaattia, kun taas nikkelikloridia käytetään emäksisissä liuoksissa. Laskeumanopeus kasvaa nikkelipitoisuuden kasvaessa, ja vastaavasti liuoksen stabiilisuus vähenee
pelkistin
Natriumhypofosfiittia käytetään laajalti sen edullisuuden ja saatavuuden vuoksi. Kuten nikkelipitoisuudessakin, näemme samat vaikutukset laskeuman nopeuteen ja stabiilisuuteen. Pelkistintä täydennetään samalla nopeudella kuin nikkeli-ioneja laskeumanopeuden ylläpitämiseksi. Useimmat kaupalliset kemikaalivalmistajat toimittavat pinnoitusprosessin useissa pakkausjärjestelmissä nikkelin ja pelkistimen toimittamiseksi. Sekä nikkeli – että natriumhypofosfiittipitoisuudet voidaan helposti määrittää volumetrisen analyysin avulla, ja joissakin laajamittaisissa kaupallisissa asetelmissa hyödynnetään automatisoituja analyyseja ja kemiallisia annostelujärjestelmiä.
Hypofosfiitin kulutus voi olla odotettua suurempi, jos substraattien pinta-ala on pieni verrattuna kokonaisliuoksen tilavuuteen, erityisesti jos käytetään ilman sekoittamista. Noin 30% hypofosfiitista käytetään nikkelifosforinvalmistukseen ja loput vetyä.
Kompleksiaineet
käytettyjen kompleksiaineiden tyyppi riippuu itse kompleksiaineiden nikkelipitoisuudesta ja kemiallisesta rakenteesta. Joissakin formulaatioissa voidaan käyttää yhtä kompleksanttia, kun taas toisissa käytetään yhdistelmiä vapaiden nikkeli-ionien alhaisen pitoisuuden ylläpitämiseksi. Yleisesti käytettyjä komplekseja ovat glykoli-tai maitohappo happopohjaisissa liuoksissa ja ammoniumhydroksidi emäksisissä liuoksissa. Nämä sisältyvät nikkelitäydennysaineratkaisuun, joka tekee kylpyjen hallinnasta yksinkertaisempaa.
Puskurit
pinnoituksen aikana syntyvät vetyionit saavat liuoksen pH: n laskemaan. Koska pH on tärkeä laskeumanopeutta ja esiintymän fosforipitoisuutta säätelevä tekijä, se on vakautettava puskureilla. Yleisiä puskureita ovat etikkahappo-tai propionihapot ja niiden suolat. Nämä hapot myös lisäävät laskeumanopeutta. Myös puskuriaineita käytettäessä pH laskee hitaasti pinnoituksen tapahtuessa, mikä voidaan korjata erityisillä kemiallisilla lisäyksillä tai korvaamalla kylvyn komponentit komponenttikemikaalien lisäyksillä.
stabilointiaineita
stabilointiaineita käytetään estämään pinnoitusliuosten spontaani hajoaminen. Perinteisesti näitä ovat olleet raskasmetallit, kuten lyijy tai kadmium, hyvin pieninä pitoisuuksina (<1ppm). Uusien RoHS-säädösten noudattamiseksi useimpien kaupallisten valmisteiden raskasmetallit on korvattu yhdisteillä, kuten molybdaatilla tai jodaateilla.
sähköttömän nikkelin pinnoitusprosessin
vaiheittainen prosessi sähköttömän nikkelin pinnoitukselle on seuraava:
- metalli upotetaan sarjaan esikäsittelykylpyjä. Jokainen näistä kylpyammeista sisältää erityisiä kemikaaleja, jotka poistavat öljyä, rasvaa, likaa ja muita epäpuhtauksia metallipinnalla. Tämä parantaa talletusten tarttumista substraatin pintaan. Käytetyt puhdistuskemikaalit riippuvat pintamateriaalista.
- puhdistuksen jälkeen tietyt metalliset substraatit vaativat lisäkäsittelyä vesiliuoksessa. Tämä on yleensä sähköttömän nikkelikemian valmistajan toimittama oma ratkaisu.
- pinnoitusliuokseen upotettuna nikkeli-ja fosfori-ionit kerrostuvat metallialustan pinnalle.
- riippuen siitä, kuinka paksun pinnan on oltava, Laskeuma voidaan suorittaa 5 mikronista 25 mikroniin tunnissa.
- kun haluttu pinnoituspaksuus on saavutettu, substraatti poistetaan pinnoitusliuoksesta ja tarkastetaan.
