Două procese, un obiectiv
Atât placarea electrolitică, cât și cea electrolitică depun un strat bogat de nichel-pe o suprafață metalică pentru a oferi rezistență la coroziune, rezistență la uzură sau un aspect specific al suprafeței. Distincția constă în ceea ce motivează depunerea. Placarea electrolitică se bazează pe o sursă electrică externă pentru a reduce ionii de nichel la catod, ceea ce înseamnă că piesa în sine trebuie să facă parte dintr-un circuit electric. Placarea electroless, numită și placarea cu nichel chimic, se bazează pe un agent reducător din soluție care furnizează electronii chimic, deci nu este necesar un curent extern.
Acea diferență unică de mecanism se propagă în alegerea substratului, distribuția acoperirii, grosimea realizabilă și proprietățile tehnice ale depozitului.
Cum funcționează fiecare proces
În placarea cu nichel electrolitic, componenta este scufundată într-o baie de electrolit care conține săruri de nichel și alte adaosuri și conectată ca catod. Când curge curentul, ionii de nichel sunt reduși la suprafață și se depun. Deoarece forța motrice este electrică, densitatea curentului variază de-a lungul unei piese: marginile și proeminențele primesc densitate de curent mai mare și creează grosime mai rapid, în timp ce adânciturile și zonele ecranate primesc mai puțin. Prin urmare, uniformitatea acoperirii depinde de geometria pieselor, de rafturi și de utilizarea anozilor auxiliari.
În placarea cu nichel electroless, baia conține o sare de nichel și un agent reducător, de obicei un hipofosfit, iar depunerea are loc printr-o reacție chimică catalizată oriunde suprafața este activă catalitic. Nu există nicio distribuție a curentului de gestionat, astfel încât depozitul urmărește suprafața în cavități și în jurul geometriei complexe.
Caracteristicile acoperirii comparate
| Atribut | Nichel electrolitic | Nichel neelectronic |
|---|---|---|
| Sofer de depunere | Curentul electric extern | Agent de reducere chimic, fără curent |
| Cerința de substrat | Trebuie să fie conductiv electric | Materiale conductoare și ne-conductoare, cu pre-tratament adecvat |
| Distribuția grosimii | Variază în funcție de densitatea curentului; acumularea-de margini | În general uniformă, inclusiv adâncituri și suprafețe interioare |
| Aspect tipic | Luminos și strălucitor, poate fi decorativ | Mat până la semi-luminos, în funcție de formula de baie |
| Compoziția acoperirii | În esență nichel pur | Aliaj de nichel-fosfor, compoziție stabilită de baie |
| Specificații de referință | ASTM B689 și ISO 4526 | ASTM B733 și ISO 4527 |
Specificațiile prezentate sunt standardele de acoperire de inginerie recunoscute, mai degrabă decât rețete de proces. ASTM B689 acoperă acoperirile de nichel de inginerie galvanizată, iar ISO 4526 se adresează aceleiași familii la nivel internațional, în timp ce ASTM B733 acoperă acoperirile cu nichel-fosfor autocatalitic cu clasificare în funcție de conținutul de fosfor și starea de funcționare, iar ISO 4527 acoperă acoperirile de nichel-fosfor electroless. Clasele de grosime sunt alese în funcție de mediul de service, iar clasa aplicabilă trebuie menționată pe desen și verificată pe piesa finită.
Selecție și aplicație Fit
Nichelul electrolitic este alegerea naturală acolo unde se dorește un finisaj decorativ strălucitor, unde contează ratele de depunere foarte mari sau unde piesele sunt simple și conductoare, iar grosimea acoperirii pe suprafețele principale este cea care contează. Liniile de placare cu baril și rack se potrivesc unor volume mari de piese mici.
Nichelul electrostatic își face proprietățile acolo unde geometria este complexă, unde găurile interne și găurile oarbe trebuie protejate, unde sunt implicate substraturi ne-conductoare după o activare adecvată sau unde este necesară o grosime modestă și uniformă pentru o piesă cu margini ascuțite care nu trebuie să se acumuleze. Conținutul de fosfor al depozitului oferă, de asemenea, o cale către proprietăți de croială, cum ar fi duritatea după tratamentul termic și rezistența în medii chimice specifice, care nu este disponibilă dintr-un electrodepozit de nichel pur în același mod.
Cadrul decizional practic este prin urmare: conductivitatea substratului și geometria în primul rând, uniformitatea necesară în al doilea rând, apoi aspectul și economia debitului. Acolo unde ambele procese ar putea funcționa, costul de placare pe piesă, complexitatea raftului și efortul de inspecție post-placă decid de obicei problema.
Calitate, verificare și aprovizionare cu consumabile
Verificarea pentru ambele procese se bazează pe măsurarea grosimii, testarea aderenței și evaluarea aspectului, completate acolo unde este necesar de verificări ale compoziției. Pentru depozitele electrolitice punctele critice de inspecție urmează distribuția curentului, astfel încât zonele cu densitate scăzută de-curent- ale unei piese complexe sunt cele care trebuie măsurate. În cazul depunerilor fără electricitate, conținutul de fosfor trebuie confirmat în raport cu clasificarea specificată, deoarece guvernează duritatea și comportamentul la coroziune.
Ambele procese depind de calitatea consumabilelor, iar anozii de nichel, sărurile de nichel și adaosurile chimice de puritate constantă sunt cele care mențin o linie de placare sub control. Urmele de impurități din anozi sau substanțe chimice de baie sunt o cauză comună a aspectului slab al depozitului și a grosimii neregulate, așa că cumpărătorii ar trebui să specifice calitatea materialului și să solicite un certificat de analiză pentru fiecare livrare de substanțe chimice de placare și material anod.
Întrebări frecvente
Q:Care este principala diferență dintre placarea cu nichel electrolitic și cel electroliptic?
R: Placarea electrolitică utilizează un curent extern pentru a reduce ionii de nichel la catod, în timp ce placarea electrolitică utilizează un agent reducător chimic, astfel încât nu este nevoie de curent electric.
Q:Se poate aplica nichelul electrostatic pe piesele ne-metalice?
R: Da, cu pre-tratament adecvat și activare. Deoarece nu este necesară o cale de curent, substraturile ne-conductoare pot fi acoperite, ceea ce nu este posibil cu placarea electrolitică.
Q:Care proces oferă o grosime mai uniformă a stratului?
A: Placare electroless. Depozitul se formează oriunde suprafața este activă catalitic, astfel încât suprafețele și adânciturile interne sunt acoperite mai uniform decât sub distribuția densității curente-a placajului electrolitic.
Q:Ce standarde se aplică celor două acoperiri?
R: ASTM B689 și ISO 4526 acoperă acoperiri cu nichel de inginerie galvanizată, în timp ce ASTM B733 și ISO 4527 acoperă acoperirile cu nichel-fosfor fără electroși.
Q:De ce nichelul electroless conține fosfor?
R: Agentul de reducere a hipofosfitului introduce fosfor în depozit, ceea ce face ca acoperirea să fie un aliaj de nichel-fosfor a cărui duritate și comportament la coroziune depind de acel conținut de fosfor.
Q:Cum se verifică calitatea acoperirii?
R: Prin măsurarea grosimii în puncte reprezentative, testarea aderenței, evaluarea aspectului și pentru depunerile electroless confirmând conținutul de fosfor în raport cu clasificarea specificată.
