Introducere
pentru producătorii și alte industrii grele, galvanizare nu este doar o procedură costisitoare din cauza consumului de energie electrică imens; este, de asemenea, periculos pentru lucrătorii din cauza tensiunilor ridicate utilizate în procesul.
placarea cu nichel Electroless poate fi o metodă alternativă.
în acest post, veți afla despre avantajele placării cu nichel electroless, constituenții de baie utilizați în proces și diferitele industrii care utilizează această metodă.
cuprins
- ce este placarea cu nichel fără electroliți?
- avantajele placării cu nichel fără electroliți
- constituenți de baie în placarea cu nichel fără electroliți
- proces de placare cu nichel fără electroliți pas cu pas
- industrii care utilizează pe scară largă placarea cu nichel fără electroliți
ce este placarea Electroless?
placarea fără electroliți implică producerea de acoperiri din soluții de ioni metalici fără utilizarea unei surse externe de energie electrică. Este cea mai utilizată acoperire electroless din industria prelucrătoare și cea mai răspândită în scopuri inginerești.
avantajele placării cu nichel Electroless
- rezistență excelentă la coroziune
- rezistență excelentă la uzură și abraziune
- bună ductilitate, lubrifiere și proprietăți electrice
- duritate ridicată, mai ales atunci când este tratată termic
- bună sudabilitate
- chiar și grosime uniformă chiar și în jos alezaje și adâncituri adânci, iar la colțuri și margini
- acoperirea poate fi aplicată ca operație finală de producție și poate îndeplini toleranțe dimensionale stricte
- poate fi utilizată atât pe substraturi metalice, cât și nemetalice, cu condiția ca acestea au fost tratate în mod corespunzător în prealabil
constituenți de baie în placarea cu nichel fără electroliți
placarea fără electroliți se bazează pe o reacție care se desfășoară la o temperatură specifică, de obicei în jurul valorii de 90 CTC, atunci când un substrat activat corespunzător este scufundat în soluție. Deoarece majoritatea soluțiilor utilizate în industrie sunt proprietare, formularea completă nu este niciodată cunoscută, necesitând astfel ca soluția să fie controlată cu atenție pentru rezultate optime. Analiza chimică a soluției de placare trebuie efectuată în mod regulat în timpul rulărilor mai lungi de producție.
componentele băii sunt detaliate după cum urmează:
sursa de Metal
Majoritatea soluțiilor acide utilizează sulfat de nichel, în timp ce clorura de nichel este utilizată în soluții alcaline. Rata de depunere crește odată cu creșterea concentrației de nichel; și invers, stabilitatea soluției scade
agent reducător
hipofosfitul de sodiu este utilizat pe scară largă datorită costului și disponibilității sale reduse. Ca și în cazul conținutului de nichel, vedem aceleași efecte cu concentrația asupra ratei de depunere și a stabilității. Agent de reducere este alimentată la aceeași rată ca ionii de nichel pentru a menține rata de depunere. Majoritatea producătorilor chimici comerciali furnizează procesul de placare în mai multe sisteme de pachete pentru a furniza nichelul și agentul reducător. Atât concentrațiile de hipofosfit de nichel, cât și de sodiu pot fi determinate cu ușurință prin analiza volumetrică, cu unele setări comerciale la scară largă care utilizează sisteme automate de analiză și dozare chimică.
consumul de Hipofosfit poate fi mai mare decât se aștepta cu substraturi cu suprafață redusă comparativ cu volumul total de soluție, în special atunci când se utilizează agitarea aerului. Aproximativ 30% din hipofosfit este utilizat pentru a produce fosfor de nichel, în timp ce restul produce hidrogen.
Complexanți
tipul de complexanți utilizați depinde de concentrația de nichel și de structura chimică a agenților de complexare înșiși. Unele formulări pot utiliza un singur complexant, în timp ce altele folosesc combinații pentru a menține o concentrație scăzută de ioni liberi de nichel. Complexanții utilizați în mod obișnuit includ acidul glicolic sau lactic pentru soluțiile pe bază de acid și hidroxidul de amoniu pentru soluțiile alcaline. Acestea sunt conținute în soluția de reumplere cu nichel pentru a simplifica gestionarea băii.
tampoane
ionii de hidrogen produși în timpul placării determină scăderea pH-ului soluției. Deoarece pH-ul este un factor major în controlul ratei de depunere și al conținutului de fosfor al depozitului, acesta trebuie stabilizat folosind tampoane. Tampoanele obișnuite includ acizii acetic sau propionic și sărurile acestora. Acești acizi cresc, de asemenea, rata de depunere. Chiar și atunci când se utilizează agenți tampon, există o scădere lentă a pH-ului pe măsură ce are loc placarea, care poate fi corectată prin adăugări chimice specifice sau prin înlocuirea componentelor băii prin adăugări ale componentelor chimice.
stabilizatori
stabilizatori sunt utilizate pentru a preveni descompunerea spontană a soluțiilor de placare. În mod tradițional, acestea includeau metale grele, cum ar fi plumbul sau cadmiul, la concentrații foarte scăzute (<1 ppm). Pentru a respecta noile reglementări RoHS, metalele grele din majoritatea formulărilor comerciale au fost înlocuite cu compuși precum molibdat sau iodați.
procesul de placare cu nichel fără electroliți
procesul pas cu pas pentru placarea cu nichel fără electroliți este după cum urmează:
- metalul este scufundat într-o serie de băi de pre-tratare. Fiecare dintre aceste băi conține substanțe chimice specifice care elimină uleiul, grăsimea, murdăria și alți poluanți de pe suprafața metalică. Acest lucru îmbunătățește aderența depozitelor pe suprafața substratului. Substanțele chimice de curățare utilizate depind de materialul de suprafață.
- după curățare, anumite substraturi metalice necesită tratament suplimentar într-o soluție apoasă de zincat. Aceasta tinde să fie o soluție proprietară furnizată de producătorul de chimie nichel electroless.
- odată imersați în soluția de placare, ionii de nichel și fosfor sunt depozitați pe suprafața substratului metalic.
- în funcție de cât de groasă trebuie să fie suprafața, procesul de depunere poate fi efectuat între 5 microni și 25 Microni pe oră.
- odată ce grosimea dorită de placare este atinsă, substratul este îndepărtat din soluția de placare și inspectat.
