Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!
Nichelul este utilizat pe scară largă în producția de instrumente și inginerie mecanică, precum și în alte industrii diferite. În producția de alimente, nichelul înlocuiește învelișurile din tablă, iar în domeniul opticii este cunoscut pentru procesul de placare a nichelului negru. Produse tratate cu nichel din oțel și metale neferoase, pentru a proteja împotriva formării de coroziune și a crește rezistența pieselor la uzura mecanică. Conținutul de fosfor din nichel vă permite să realizați un film cu o duritate similară cu cea a cromului.
Procesul de placare cu nichel
Procedura de placare cu nichel implică aplicarea pe stratul de acoperire a unui strat de nichel, care, de regulă, are o grosime de 1-50 microni . Acoperirile cu nichel pot fi negre mată sau strălucitoare, dar indiferent de acestea, ele creează o protecție fiabilă și durabilă a metalului împotriva efectelor agresive (alcaline, acid) și în condiții de temperaturi ridicate.
Înainte de placarea cu nichel, produsul trebuie pregătit. Etape de pregătire:
- elementul este tratat cu șmirghel pentru îndepărtarea filmului de oxid;
- a fost tratat cu o perie;
- spălat sub apă;
- degresat în soluție de sare caldă;
- supus spălării din nou.
Straturile de nichel pot pierde, în timp, luciul original, deoarece foarte des stratul de nichel este acoperit cu un strat de crom mai rezistent.
Nichelul depus pe oțel este un strat de catod care protejează mecanic numai metalul. Densitatea slabă a stratului protector contribuie la apariția porilor de coroziune, unde electrodul solubil este partea din oțel. Ca rezultat, coroziunea are loc sub stratul de acoperire, distruge substratul de oțel și creează un peeling al stratului de nichel. Pentru a preveni acest lucru, metalul trebuie întotdeauna tratat cu un strat gros de nichel.
Straturile de nichel se aplică la:
- cupru;
- fier;
- titan;
- tungsten și alte metale.
Este imposibil să se proceseze cu ajutorul metalelor de nichel metale precum:
cadmiu;- plumb;
- plumb;
- staniu;
- bismut;
- antimoniu.
Atunci când placarea cu nichel a pieselor din oțel este necesară realizarea unei substraturi de cupru.
Straturile de nichel sunt utilizate în diferite industrii pentru scopuri speciale, decorative și de protecție, precum și utilizate ca substraturi. Tehnicile de placare cu nichel sunt folosite pentru a restabili piesele uzate și piesele de schimb ale automobilelor, pentru a acoperi instrumentele medicale, echipamentele chimice, articolele de uz casnic, sculele de măsură, părțile supuse unor sarcini ușoare, în condiții de alcaline puternice sau frecare uscată.
Tipuri de placare cu nichel
În practică, există două tipuri de placare cu nichel:
- chimice;
- Electrolitica.
Prima opțiune este mai scumpă decât cea electrolitică, dar poate oferi posibilitatea de a crea o acoperire uniformă în grosime și calitate pe orice parte a produsului, dacă este creată condiția de acces a soluției la acestea.
Acoperire cu nichel electrolitic la domiciliu
Placarea nichelului electrolitic diferă prin porozitate mică, depinde de grosimea stratului protector și de diligența preparării bazei. Pentru a crea o protecție anti-coroziune de înaltă calitate, este necesară o absență absolută a porilor, pentru care se obișnuiește pre-acoperirea părții metalice sau aplicarea mai multor straturi de acoperire, care este o acoperire cu un strat mai puternic, chiar cu aceeași grosime.
De ce trebuie să pregătiți electrolitul la domiciliu? Necesită 3, 5 grame. clorură de nichel, 30 g. sulfat de nichel și 3 gr. acid boric pe 100 ml. apă, acest electrolit este turnat într-un recipient. Placarea cu nichel a cuprului sau a oțelului necesită anoduri de nichel care trebuie scufundate într-un electrolit.
Partea este suspendată pe un fir între electrozi de nichel. Firele, care sunt din plăci de nichel, trebuie să fie conectate împreună. Detalii sunt conectate la polul negativ al sursei de tensiune, iar firele - la pozitiv. După ce este necesar să conectați rezistența la circuit și la miliammetru pentru a regla tensiunea. Veți avea nevoie de o sursă constantă de curent cu o tensiune de cel mult 6 volți.
Curentul trebuie pornit pentru aproximativ 20 de minute . După ieșire, se spală și se usucă. Detaliul este acoperit cu un strat mat de nichel gri. Pentru a obține un strat protector de luciu, trebuie să fie lustruit. Dar când lucrați, nu uitați de inconvenientele semnificative ale acoperirii electrolitice la domiciliu - imposibilitatea de acoperire a găurilor înguste și profunde și depunerea neuniformă pe suprafața nichelului gravat.
Acoperirea chimică a nichelului la domiciliu
În plus față de metoda electrolitică, există o altă opțiune destul de necomplicată pentru acoperirea oțelului sau a fierului lustruit cu un strat de nichel puternic și subțire. Aveți nevoie de o soluție de clorură de zinc 10% și adăugați lent la soluția de sulfat de nichel până când soluția este verde . Apoi, lichidul trebuie adus la fierbere, este de dorit ca acesta să ia containerul de porțelan.
În acest caz, se formează o turbiditate caracteristică, dar nu afectează placarea cu nichel a produselor. Când aduceți soluția la fierbere, trebuie să coborâți produsul în el, care este supus nichelatului. Înainte de aceasta este necesar să degresați și să curățați. Partea ar trebui să fiarbă în lichid timp de aproximativ o oră, completând periodic cu apă distilată, deoarece soluția scade.
Dacă ați văzut la fierbere că soluția a schimbat culoarea de la luminos la ușor verde, atunci trebuie să adăugați un pic de sulfat de nichel pentru a obține culoarea originală. După o perioadă de timp specificată, scoateți piesa din lichid, clătiți-o în apă, unde este măcinată puțin cretă și o uscați bine. Stratul lustruit sau oțelul acoperit în acest mod deține acest strat de protecție destul de bine.
Procesul de acoperire chimică se bazează pe reacția de conversie a nichelului dintr-o soluție de apă a sărurilor sale utilizând hipofosfit de sodiu și alte elemente chimice. Soluțiile utilizate pentru acoperirea chimică pot fi alcaline cu un pH mai mare de 6, 5 și acid cu un pH de 4-6, 5.
Soluțiile acide sunt cel mai bine utilizate pentru prelucrarea cuprului, alamelor și metalelor feroase. Alcalină utilizată pentru oțel inoxidabil. O soluție acidă, spre deosebire de o soluție alcalină, creează o suprafață mai fină pe un produs lustruit. De asemenea, o caracteristică importantă a soluțiilor acide este o posibilitate mai scăzută de auto-descărcare, când nivelul temperaturii de lucru crește. Substanțele alcaline garantează o legătură mai puternică între filmul nichel și baza metalică.
Orice soluție apoasă pentru nichelare este considerată universală, adică potrivită pentru orice metale. Apa distilată este utilizată pentru acoperirea chimică, dar puteți lua de asemenea condens de la un frigider convențional. Reactivii chimici sunt adecvați curate - marcate pe ambalajul "H".
Etapele de preparare a soluției:
- Toate substanțele chimice, cu excepția hipofosfitului sodic, trebuie dizolvate în apă într-un recipient de email.
- După încălzirea lichidului la fierbere, dizolvați hipofosfitul de sodiu și plasați produsul în soluție.
- Cu ajutorul unui litru de soluție, este posibil să se acopere părți de nichel având o suprafață de până la 2 mp. dm.
Băi de placare cu nichel
Atelierele folosesc adesea o baie formată din trei elemente principale:
- clorură;
- sulfat;
- acid boric.
Sulfatul de nichel este o sursă de ioni de nichel. Clorura afectează în mod semnificativ activitatea anozilor, proporția sa în baie nu este specificată. În băile fără clor există o pasivare semnificativă a nichelului, apoi cantitatea de nichel din baie scade și, ca urmare, calitatea acoperirilor scade și puterea curentă scade.
Anodurile cu cloruri se dizolvă în cantitatea necesară pentru o acoperire cu nichel suficientă din aluminiu sau cupru. Clorurile măresc activitatea băii când este contaminată cu zinc și conductivitatea acesteia. Acidul boric menține pH-ul la nivelul cerut. Eficacitatea acestui proces depinde în principal de cantitatea de acid boric.
În rolul clorurii, puteți alege clorura de magneziu, zincul sau sodiul. Se folosesc în mod obișnuit băi de sulfat Votts, care conțin ca aditivi săruri conductive din punct de vedere electric, care măresc conductivitatea băilor și măresc aspectul atractiv al stratului protector. Cel mai frecvent utilizat printre astfel de săruri este sulfatul de magneziu (aproximativ 30 grame pe 1 litru).
Ca regulă, sulfatul de nichel este introdus într-un raport de aproximativ 220-360 grame. pe 1 l . Astăzi există tendințe de scădere a sulfatului de nichel - mai puțin de 190 g / l. Ajută la reducerea semnificativă a pierderii soluției.
Adăugarea acidului boric este de aproximativ 25-45 gr. pe 1 l. Dacă mai puțin de 25 g / L., apoi măriți procesul de alcalinizare. Și depășirea acestei limite este nefavorabilă, datorită cristalizării probabile a acidului boric și precipitării cristalelor pe anozi și pe pereții băii.
Baia de nichel poate funcționa într-un interval de temperatură diferit. Cu toate acestea, nichelatul la domiciliu este rar folosit la temperatura camerei. Nichelul se îndepărtează adesea de acoperirile aplicate în băi reci, astfel încât băile trebuie încălzite la cel puțin 32 de grade. Densitatea curentului este aleasă experimental, astfel încât să nu apară, stratul protector este ars.
Baza de sodiu funcționează bine într-o gamă largă de pH. Odată ce a fost menținut la un pH de 5, 3-5, 9, motivarea cu agresivitate slabă și proprietăți mai bune de acoperire a băii. Dar valorile ridicate ale pH-ului provoacă o creștere semnificativă a solicitărilor în stratul de nichel. Prin urmare, în multe băi pH-ul este de 3, 4-4, 6.
Caracteristici de placare cu nichel
Aderența nichelului la metal este relativ scăzută. Această problemă este rezolvată prin tratarea termică a filmelor de nichel. Baza procesului de difuzie la temperaturi joase este încălzirea detaliilor otnokelirovanny la o temperatură de 400 grame. și expunerea produselor timp de o oră la o anumită temperatură.
Dar nu uitați că dacă produsele acoperite cu nichel s-au întărit, apoi la 400 de grame. ei pot pierde puterea - calitatea lor principală. Prin urmare, difuzia la temperaturi scăzute în aceste cazuri se face la o temperatură de aproximativ 260-310 grame. cu o viteză de declanșare de trei ore. Acest tratament termic poate, de asemenea, crește rezistența stratului de nichel.
Băile implică echipamente speciale pentru placarea cu nichel și amestecarea unei soluții de apă pentru a intensifica procesul de placare cu nichel și pentru a reduce probabilitatea de pătrundere - apariția unor mici cavități în stratul protector. Amestecarea băii necesită organizarea de filtrare permanentă pentru a elimina contaminanții.
Amestecarea cu ajutorul unei tije catodice active nu este la fel de eficientă ca utilizarea aerului comprimat și, în plus, necesită prezența unei substanțe speciale care împiedică formarea spumei.
Îndepărtarea plăcii cu nichel
Straturile de nichel pe oțel sunt făcute pentru a fi curățate în băi cu acid sulfuric diluat . Adăugați la 25 l. părți de apă răcită de 35 litri. acid sulfuric concentrat, în timp ce se amestecă constant. Asigurați-vă că temperatura nu a fost mai mare de 55 de grade. După răcirea la temperatura camerei, densitatea lichidului ar trebui să fie 1, 64.
Pentru a reduce probabilitatea de însămânțare a metalului din care se face substratul, glicerolul se adaugă la baie într-un raport de 50 g. pe 1 l. Băile sunt cel mai des fabricate din plastic de vinil. Detaliile sunt atârnate pe balustrada de mijloc conectată la o sursă de tensiune pozitivă. Balustradele în care sunt lipite foile de plumb sunt conectate la sursa de alimentare minus.
Asigurați-vă că temperatura băii nu este mai mare de 32 de grade, deoarece soluția fierbinte acționează agresiv pe substrat. Densitatea curentului ar trebui să fie de aproximativ 4, 1 A. / dm. m2, dar este posibil să modificați curentul în intervalul de 4, 5-6, 2 volți .
Adăugați acid sulfuric în timp pentru a menține o densitate de 1, 64. Pentru a evita diluarea băii, înmuiați piesele numai după ce au fost uscate în prealabil.
Astăzi, placarea cu nichel este cel mai popular proces de galvanizare. Straturile de nichel se caracterizează prin rezistență ridicată la coroziune, duritate, placare cu nichel scăzut, rezistivitate electrică și capacități excelente de reflexie.