Hliník je v různých průmyslových odvětvích poměrně rozšířený díky svým výhodám, jako je nízká hmotnost, odolnost proti korozi a pevnost. Jeho povrch je však reaktivní a v některých případech může postrádat odolnost proti opotřebení nebo tvrdost, aby splňoval některé aplikace v průmyslu. Zde přichází ke slovu elektrolytické niklování hliníku - postup povrchové úpravy, který výrazně zlepšuje užitné vlastnosti hliníku.

Článek se dále zabývá vědou, výhodami, technikami a problémy procesu elektrolytického niklování hliníku, vědeckými poznatky o tomto procesu, výhodami tohoto procesu, technikami používanými při tomto procesu a průmyslovým využitím tohoto procesu. Výrobnímu profesionálovi, který potřebuje vědět, jak účinně poniklovat hliník, nebo třeba zvědavému inženýrovi, se nabízí velký efekt trvanlivosti a výkonu výrobku, a to jen proto, že víte, jak na to.

Co je to bezniklové niklování?

Bezelektrické niklování je technika chemického zpracování, při níž se slitina niklu a fosforu nebo niklu a boru nanáší na povrch bez použití vnějšího elektrického proudu. Na rozdíl od tradičního galvanického pokovování se tak děje prostřednictvím udržované chemické reakce, čímž vzniká rovnoměrný a konzistentní povlak bez ohledu na geometrii nebo tvar součásti.

Při použití na hliník je výrobek součástí tzv. poniklovaného hliníku, který má zvýšené všechny hodnoty: odolnost proti opotřebení, tvrdost a odolnost proti korozi. Tato technika se díky své spolehlivosti a univerzálnosti stala běžnou v automobilovém průmyslu, leteckém průmyslu, zdravotnictví i elektrotechnice.

Jaký je důvod pro použití elektrolytického niklování hliníku?

Hliník má tendenci vytvářet na svém povrchu oxidový film, který by mohl bránit přesnému pokovování materiálů. Souborem procesů předúpravy a aktivačních kroků však lze dosáhnout toho, aby se hliník stal vhodným kandidátem pro nanášení niklu v procesu elektrolytického pokovování.

Následují výhody použití elektrolytického niklování hliníku:

• Důsledně rovnoměrná tloušťka povlaku: I v případě složité geometrie dosahuje rovnoměrné tloušťky niklu.
• Zvýšená odolnost proti korozi: Nikl-fosforový povlak zabraňuje působení korozivního prostředí na hliník.
• Tvrdost: Tvrdost povlaků z bezelektrického niklu lze zvýšit až na úroveň tvrdý chrom po zahřátí.
• Není potřeba elektřina: To vyžaduje zjednodušené nastavení a náklady na určité aplikace.

Průmyslová odvětví, která se zajímají o proces niklování hliníku, obvykle používají bezelektrické procesy díky jejich stabilitě a předvídatelnosti.

Proces elektrolytického niklování hliníku

Niklování hliníku je proces chemického nanášení, který vyžaduje přesnou přípravu povrchu a dobře regulovanou chemii, aby se dosáhlo dlouhotrvajícího povlaku niklu. Hliník přirozeně vytváří pasivační oxidový povlak, a proto je třeba učinit opatření, která umožní správné přilnutí niklového povlaku. Jedná se o posloupnost kroků, které je třeba dodržet:

1. Čištění a odmašťování

Hliníkový díl se omyje hadříkem, aby se odstranily oleje, prach a další nečistoty. Toho se obvykle dosahuje pomocí alkalických čisticích prostředků nebo ultrazvukového čisticího systému. Povrch musí být z čistého kovu, mouřenín musí být zbaven jakýchkoli zbytků, protože ty mohou narušit přilnavost pokovení.

2. Povrch je vyleptaný

Díl, který má být potažen, může být odmaštěn a poté vyleptán v alkalickém roztoku (např. hydroxidu sodném). Tím se odstraní přirozeně vytvořená vrstva oxidu hlinitého a zároveň se zanechá mírně zdrsněný povrch, který umožní lepší mechanické spojení niklu.

3. Desmutace

Při leptání mohou zůstat nekovové zbytky [oxidy a intermetaly], jinak označované jako smut. K odstranění těchto nečistot se používá roztok kyseliny dusičné nebo kyseliny sírové, který zanechává chemicky čistý povrch hliníku.

4. Ošetření zinkem

Jedná se o velmi důležitý krok při elektrolytickém niklování hliníku. Hliníková součást se namočí do roztoku zinečnatanu, čímž se oxidová vrstva nahradí tenkou vrstvou zinku. Jedná se o spojovací prostředek, který je mezi hliník a budoucí niklový nános vložen vrstvou zinku. Obvyklá je operace s dvojím zinkováním, zejména při použití ve vysokém proudu: první vrstva zinku se odizoluje a znovu nanese, aby se zvýšila přilnavost.

5. Nickel Strike (volitelně)

Pokud je vysoká přilnavost kritická, nanáší se před elektrolytickým pokovováním tenká elektrolytická vrstva (nazývaná také niklová vrstva). Tím se elektrolytický niklový povlak silněji spojí s povrchem hliníku potaženého zinkem.

6. Pokovování bez použití niklu

Součástka se zahřívá v teplé lázni z elektrolytického niklu (obvykle 85-95 C). V lázni se nachází:

• obvykle síran nikelnatý nebo octan nikelnatý Ionty niklu Nikl (ve většině případů síran nikelnatý nebo octan nikelnatý)
• Redukční činidla (např. hypofosfit sodný)
• Stabilizátory a komplexin.g Surový palmový olej je přirozeně komplex triglyceridů, mastných kyselin, fytosterolů a fytosterolů. 
• Při zpracování surového palmového oleje je třeba, aby stabilizátory a komplexotvorné látky udržovaly celistvost komplexu.

Chemická reakce dokáže zpracovat ionty niklu a zanechat rovnoměrnou vrstvu slitiny niklu a fosforu na všech površích vnitřních otvorů, hran a slepých míst bez použití elektřiny.

7. Tepelné zpracování a oplachování po pokovení (volitelné)

Deionizovaná voda se používá k čištění dílu po samotném pokovení. Některé aplikace se následně tepelně upravují (obvykle 300-400 o C při 12 hodinách), čímž se niklový povlak zpevní a stane se tvrdším a odolnějším proti opotřebení tím, že se fosfor vysráží ve formě fosfidu niklu.

8. Kontrola a řízení kvality

Nakonec se provede kontrola pokovené hliníkové součásti, která může zahrnovat:

• Testování adheze
• Měření tloušťky
• Měření jednotnosti pomocí vidění
• Zkoušky koroze solnou mlhou

Jedná se o procesy, které se provádějí proto, aby poniklovaný hliník splňoval potřebné mechanické, elektrické a estetické aspekty.

Které materiály jsou poniklované?

Niklování je moderní způsob, jak zlepšit povrchové vlastnosti mnoha materiálů. Niklování se používá v různých průmyslových odvětvích z hlediska zvýšení odolnosti proti korozi, zvýšení tvrdosti a opotřebení součásti. Všechny materiály však nejsou s niklováním dobře kompatibilní. Materiály, které lze poniklovat, prošly podrobným rozdělením, které je rozděleno do kategorií a vysvětleno co nejjednodušším způsobem, jak je uvedeno níže.

1. Kovové niklování

a. Ocel (uhlíková ocel, legovaná ocel, nerezová ocel)

Nejčastěji niklovaným kovem je ocel. Je velmi přilnavá a vhodná v elektrolytické a bezniklové úpravě. Tyto části oceli získávají výhody zvýšené odolnosti proti opotřebení, ochrany proti korozi a expozice tvrdosti na povrchu. Proces obvykle prochází řadou odmašťování, čištění kyselinou a aktivace, aby se dosáhlo optimálního výkonu povlaku.

b. Hliník a slitiny hliníku

Hliník je také lehký, pevný a odolný vůči oxidům, i když vrstva oxidu představuje problém pro pokovování. Aby bylo možné hliník účinně poniklovat a zajistit jeho přilnavost, provádí se speciální předúprava, například zinkování nebo dvojité zinkování. Niklové elektrolytické nanášení se používá díky své schopnosti rovnoměrně pokrýt složité tvary, pokud jde o pokovování hliníkové součásti.

c. Měď a slitiny mědi (mosaz, bronz)

Niklování je použitelné na mědi a jejích slitinách, které jsou vhodnými substráty. Jsou příznivé, pokud jde o elektrickou vodivost, a nabízejí také dobrou přilnavost niklových vrstev. Díky tomu jsou dekorativní a použitelné pro funkční použití, např. jako instalatérské armatury, elektrické konektory a hudební nástroje. Měděný podkladový nátěr Při pokovování plastů nebo oceli se obvykle nanáší měděný podkladový nátěr.

d. Zinek a slitiny zinku

Při tlakovém lití se běžně používá zinek a slitina na bázi zinku Zamak. Tyto materiály jsou někdy poniklovány, aby byly odolné proti korozi a měly trvanlivý povrch. Jsou však reaktivní a vyžadují řádnou přípravu svého povrchu, jako je čištění a případné nanesení vrstvy měděného stávku (pro posílení prvního spojení).

e. Slitiny niklu

Slitiny obsahující nikl mohou být zase poniklovány, zejména pokud je požadován zvláštní povrchový efekt, zvýšená tvrdost nebo odolnost proti korozi. Aplikace jsou tam, kde se zkrášlující poniklování niklových slitin používá v leteckém a námořním strojírenství, kterému se v drsném prostředí snaží poskytnout dodatečnou ochranu.

f. Titan

Titan je kov vysoce odolný proti korozi, který se používá ve velmi důležitých oblastech, jako je letectví a lékařství. Je však obtížné jej pokovit díky jeho přirozeně pasivní vrstvě oxidu. Aby bylo možné nikl nanášet, musí být nanášen ve specializovaných aktivačních procesech obvykle spojených s použitím leptání na bázi fluoridů.

g. Hořčík

Hořčík je vysoce reaktivní a zároveň lehký. Lze použít niklování, ale v tomto případě to zahrnuje četné vrstvy předběžné úpravy, jako je leptání povrchu, zinkování a dokonce i měděný úder. Tento proces je složitější a obvykle se omezuje na speciální aplikace pro letecký průmysl a ozbrojené síly.

2. Niklování nekovových materiálů

Niklování se používá také na nevodivé materiály, jako jsou plasty a keramika; ty musí být nejprve vodivé, aby mohl proces pokovování proběhnout.

a. Plasty (ABS, polykarbonát a nylon)

Některé plasty, zejména ABS (akrylonitrilbutadienstyren), jsou velmi vhodné k poniklování. Začíná se leptáním povrchu, poté se povrch zcitliví a aktivuje, aby se stal vodivým. Obvykle se používá tenká vrstva mědi a poté vrstva niklu. Tato metoda je běžná v celé oblasti povrchových úprav automobilů, spotřební elektroniky a spotřebičů.

b. Keramika

Keramika může být poniklována pro speciální aplikace, které zahrnují elektromagnetické stínění, zvýšení tepelné vodivosti nebo lékařské aplikace. Před provedením elektrolytického poniklování se povrch keramiky nejčastěji zdrsní a pokryje vodivou vrstvou.

c. Sklo

Neobvykle lze niklovat sklo, obvykle optické přístroje, vědecká zařízení nebo jako dekoraci. Před poniklováním musí být sklo nejprve potaženo vodivou vrstvou, obvykle procesem napařování.

3. Niklování kompozitů

a. Polymery vyztužené uhlíkovými vlákny (CFRP)

Důležitou vlastností jsou vysoce výkonné aplikace, jako je pevnost a úspora hmotnosti, a proto se používají kompozitní materiály, jako jsou plasty vyztužené uhlíkovými vlákny. Niklování takových kompozitů poskytuje kryogenní stínění elektromagnetického rušení (EMI), zvýšenou mechanickou odolnost a odolnost proti opotřebení. Před procesem pokovování je třeba povrch vyleptat a poté na něj nanést vodivou vrstvu.

4. Bod, který je třeba vzít na vědomí před niklováním

a. Příprava povrchu

Pro dosažení kvalitního poniklování je nezbytná příprava povrchu. Ta zahrnuje čištění, odmašťování, leptání a někdy i zinkování nebo rázové pokovování v závislosti na materiálu. Příprava povrchu zajišťuje dobré ukotvení niklu a jeho správný zamýšlený výkon.

b. Výběr metody pokovování

• Elektrolytické niklování - tato metoda spotřebovává elektrický proud a dobře funguje u kovů, které jsou vodivé a mají méně složité tvary.
• Elektrolytický nikl je chemický proces, který je ideální v případech, kdy se jedná o složité tvary nebo nekovové díly.
• Pro dosažení požadovaného výsledku je důležité zvolit vhodnou metodu.

c. Bezpečnost a ochrana životního prostředí

Niklování je nebezpečné, protože se při něm používají některé nebezpečné chemické látky, s nimiž je třeba zacházet s jistotou. V současném procesu pokovování je nezbytné mít správné systémy větrání a zpracování odpadu a dodržovat požadavky předpisů na ochranu životního prostředí (např. REACH a RoHS).

5. Souhrnná tabulka materiálů, které lze poniklovat

Typy povlaků z bezniklového niklu

Bezelektrické niklování Bezelektrické niklování je chemický proces; ve srovnání s niklováním se při něm na substrát nanáší slitina niklu a fosforu nebo bóru a proces nevyžaduje elektrickou energii. Povlaky z bezelektrického niklu mohou mít vybrané vlastnosti díky úpravě v závislosti na koncentraci fosforu nebo boru v pokovovací lázni; na povrchu z bezelektrického niklu se dosahuje odolnosti proti korozi, tvrdosti a odolnosti proti opotřebení. 

1. Nízkofosforový elektrolytický niklový povlak (2 až 5 % fosforu)

Tvrdost, odolnost proti opotřebení a přilnavost nízkofosforového povlaku jsou extrémně vysoké. Nízký obsah fosforu vede ke krystalické struktuře, díky níž je povlak při nanášení velmi tvrdý.

Klíčové vlastnosti:

• Tvrdost až 700-750 VHN (a po tepelném zpracování dokonce více než 1000 VHN).
• Nejvhodnější v případě oděru.
• Méně odolné proti korozi ve srovnání s vysoce fosforovým povlakem.
• Používá se v nástrojích, formách, zápustkách a automobilových dílech.

Aplikace:

• Vstřikovací formy
• Průmyslové nástroje
• Hydraulické válce

2. Středně fosforový elektrolytický niklový povlak (fosfor 5-9%)

Jedná se o formát nejrozšířenějšího elektrolytického niklového povlaku, který poskytuje kompromis mezi odolností proti korozi a tvrdostí. Je mikrokrystalický a lze jej použít ve velkém množství průmyslových procesů.

Klíčové vlastnosti:

• Multifunkční a cenově výhodné.
• Poměrně vysoká tvrdost a dostatečná odolnost proti opotřebení.
• Vhodná ochrana v podmínkách mírné agrese.
• Vhodné s ohledem na obecné zaměření na strojírenství.

Aplikace:

• Automobilové komponenty
• Mechanické spojovací prvky
• Průmyslové stroje
• Nástroje pro ropná pole

3. Povlak z bezniklového niklu (10 až 13 % fosforu)

Struktura povlaků s vysokým obsahem fosforu je amorfní (chybí hranice zrn), což má zásadní vliv na jejich vynikající odolnost proti korozi. Tyto povlaky mají zvláštní význam v oblasti chemického zpracování, námořnictví a elektroniky.

Klíčové vlastnosti:

• Dobrá odolnost proti korozi a také proti kyselinám.
• Nemagnetický a rovnoměrný vklad.
• Méně tvrdé než typy s nízkým obsahem fosforu (mohou být zpevněny tepelným zpracováním).
• Velmi hladký neprostupný (ne)pórovitý povrch.

Aplikace:

• Zařízení pro chemické a potravinářské zpracování
• Integrované obvody, desky s plošnými spoji (PCB)
• Letecké a kosmické komponenty
• Námořní hardware

4. Povlaky z bezniklového niklu a boru

Tyto povlaky jsou založeny na bóru místo fosforu. Nikl-bór má extrémní tvrdost i bez tepelného zpracování a poskytuje dobrou odolnost proti opotřebení a otěru.

Klíčové vlastnosti:

• Jako deponovaná tvrdost 9501000 VHN.
• Vhodné jako přísada do aplikací, které zahrnují tření, klouzání a opotřebení.
• Není tak odolný proti korozi jako povlak na bázi fosforu.
• Lze tepelně zpracovat na tvrdší.

Aplikace:

• Řezné nástroje
• Součásti ventilů
• Pouzdra a ložiska Ložiska a pouzdra
• Letecké a obranné komponenty

5. CS + částice Kompozitní povlaky z bezniklového elektrolytu

Kompozitní povlaky jsou povlaky tvořené částicemi, jako je PTFE (teflon), karbid křemíku (SiC) nebo diamant, v elektrolytickém niklu, které elektrolytickému niklu dodávají vlastnosti.

Oblíbené kompozity:

• Nikl PTFE: má suchou mazací schopnost, snižuje tření a lepení.
• Nikl-SiC nebo nikl-diamant: Zvyšuje odolnost proti opotřebení a tvrdost povrchu.

Aplikace:

• Formy a zápustky, které vyžadují uvolňovací vlastnosti
• Součásti čerpadla
• Vysokorychlostní rotační zařízení

Náhradní díly pro letectví a kosmonautiku

Srovnávací tabulka

Obtíže při niklování hliníku

Stejně jako existuje mnoho výhod spojených s používáním termínu niklování hliníku, existují také výrazné potíže s jeho použitím:

• Kontrola oxidové vrstvy: Aby bylo možné úspěšně provést pokovení hliníku, je třeba účinně odstranit vrstvu oxidu ležící na povrchu hliníku.
• Problémy s adhezí: Nedostatečná předběžná úprava může vést k odlupování nebo nedostatečné přilnavosti.
• Údržba vany: Lázeň musí být správně monitorována a průběžně doplňována, aby kvalita zůstala stejná.
• Náklady: Ve velkém měřítku je velmi účinný, ale pro malé instalace mohou být náklady na chemikálie a počáteční nastavení neúměrně vysoké.

Pro co nejúspěšnější dokončení procesu elektrolytického niklování hliníku, zejména ve vysoce přesných průmyslových odvětvích, by byla nezbytná efektivní vyškolená obsluha.

Tepelné zpracování tvrdosti a výkonu

Tepelné zpracování po pokovení se běžně používá za účelem zlepšení mechanických vlastností daného materiálu niklovaného hliníku. Tvrdost a vnitřní pnutí lze výrazně snížit zahřátím pokovené součásti při vysokých teplotách (300 400 C).

Tepelně zpracovaný elektrolytický nikl dosahuje tvrdosti 8001000 Vickersových stupňů, a proto je vhodný pro takové aplikace, jako jsou vstřikovací formy, součásti motorů a dokonce i vojenská zařízení. 

Přínos chemie pro galvanické pokovování niklem

Galvanické pokovování niklem je forma povrchové úpravy, při níž se elektrický proud používá k nanášení tenkého povlaku niklu na podklad. Povaha niklových povrchových úprav, jako je jejich tvrdost, lesk, odolnost proti korozi a tažnost, závisí především na činidlech v pokovovací lázni.

1. Niklová sůl

Hlavním zdrojem iontů niklu v lázni jsou soli niklu. Nejběžnějšími formami jsou síran nikelnatý, síran nikelnatý a chlorid nikelnatý. Každý typ má jiný vliv na pokovování, např. sulfát nikelnatý způsobí nízké vnitřní pnutí a ve velké míře se používá při strojírenských pracích, zatímco síran nikelnatý se uplatní spíše při dekorativních pracích.

2. Nárazníky

Kyseliny borité a další typy pufrů zajišťují, aby se pH lázně udržovalo v rozmezí 3,5 až 4,5. Pomocí stabilního pH lze dosáhnout rovnoměrného nanášení a zamezit takovým vadám, jako je pitting nebo vypalování. Pokud se pH vymkne kontrole, má to za následek matné nebo křehké niklové povrchy.

3. Zjasňovače a nivelační prostředky Zjasňovače a nivelační prostředky

Zjasňovače a vyrovnávače jsou organické přísady, které zlepšují vzhled pokoveného niklu. Pomáhají při zajišťování hladkého, zrcadlového povrchu při zadržování drobných defektů a vyhlazování povrchu. Jedná se o obvyklé dekorativní niklování.

4. Smáčedla

Smáčedla (označovaná také jako povrchově aktivní látky) snižují povrchové napětí a zabraňují ulpívání bublinek plynu na dílu. Tím se snižuje tvorba důlků a vytváří se rovnoměrný povrch, zejména na součástech, jejichž tvar je komplikovaný nebo mají prohloubené oblasti.

5. Přísady pro tvrdost a tažnost

Některé chemické přísady mohou zvyšovat tvrdost niklového nánosu, zatímco jiné zvyšují jeho pružnost. Jako příklad lze uvést kobalt, který se přidává, aby se zvýšila jeho tvrdost tam, kde je důležitá odolnost proti opotřebení, ale lázně na bázi sulfátů se používají, aby se zachovala jeho tvárnost pro výrobu strojírenských dílů.

6. Chloridové ionty

Anoda je rozpuštěna s vysokou účinností a je udržována ve vodivosti pomocí chloridových iontů, nejčastěji chloridu nikelnatého nebo kyseliny chlorovodíkové. Příliš velké množství chloridů však může způsobit pnutí v povlaku nebo drsný povrch.

7. Prostředky snižující stres

Aby se zabránilo praskání/odlupování, přidávají se do lázně látky zmírňující napětí. Ty se používají ke snížení vnitřního pnutí v povlaku a jsou velmi užitečné u přesných dílů, kde je důležité zachování rozměrů.

8. Typ lázně, který ovlivňuje konečné vlastnosti Typ lázně

Různé chemické složení směsí chemikálií vede k různým niklovacím lázním. Příkladem jsou Wattsovy lázně, které jsou dekorativní povrchovou úpravou, a sulfátové lázně, které se s výhodou používají v technických aplikacích se svými nízko namáhanými nánosy.

Typy niklových galvanických lázní a jejich chemické účinky

Použití elektrolytického niklování na hliníku

Elektrolytický nikl na hliníku je tak běžný v průmyslu, kde jsou vyžadovány vysoce výkonné materiály. Díky tomuto procesu jsme schopni zvýšit odolnost hliníku proti korozi, jeho tvrdost a trvanlivost, a tím i hodnotu niklovaného hliníku v mnoha různých aplikacích.

Letecký a kosmický průmysl

Hliník je lehčí, ale ne vždy je odolný vůči leteckým podmínkám. Hliníkové niklování zvyšuje odolnost proti korozi a tvrdost povrchu, takže je vhodné pro výrobu letadel, jako jsou akční členy, ventily a kryty.

Automobilový průmysl

Motory, skříně převodovek, ozdobné lišty atd., které jsou vyrobeny z niklovaného hliníkového plechu, se nacházejí v automobilech, zejména v těch, které jsou stavěny na výkon a jsou luxusní. Niklování je odolné vůči vysokému namáhání i teplu, tření a opotřebení.

Elektronika a elektrotechnika

Hliník by měl být vodivý a pájitelný pomocí povrchové úpravy. Řešením je elektrolytické poniklování hliníku, protože poskytuje vysoce kvalitní vodivé kontakty, desky plošných spojů a kryty.

Ropný a plynárenský průmysl

Ropný a plynárenský průmysl vystavuje své nástroje a součásti korozi a silnému otěru. Hliník může být poniklován, aby získal tvrdý povrch odolný proti korozi; takové povrchy se často vyskytují na ventilech, čerpadlech a vrtných zařízeních.

Průmyslové stroje

Ve vybavení, které by mělo být lehké a pevné, se nachází poniklovaný hliník. Najdeme ho také v tiskových válcích, pneumatických nástrojích a částech strojů, které jsou vystaveny opotřebení.

Lékařská laboratoř

Zdravotnické vybavení je výhodné díky čistým a neporézním povrchům. Chirurgické nástroje, zobrazovací zařízení a laboratorní nástroje mohou být poniklovány technikou známou jako elektrolytické niklování hliníku: tato technika vytváří hladký povrch a vysokou odolnost vůči sterilizačním chemikáliím.

Obrana a vojenství

Od komponentů vojenských systémů se očekává, že budou fungovat v náročných podmínkách. Niklovaný hliník se používá k výrobě odolných, pevných součástí střel, konektorů i lehkých pancéřových dílů.

Úvahy o životním prostředí

Chemické procesy jsou pod drobnohledem, protože průmyslová odvětví se více zaměřují na udržitelnost. Systém elektrolytického niklování, jakkoli je kompetentní, obsahuje těžké kovy a sloučeniny fosforu, které mohou mít vliv na životní prostředí, pokud nejsou kontrolovány.

S cílem minimalizovat dopad na životní prostředí:

• Chemikálie pro pokovování by měly být neutralizovány nebo recyklovány.
• Životnost lázně by měla být prodloužena filtrací a přidáním chemikálií.
• Přesné využití vody by mělo být maximalizováno pomocí rekuperačních struktur pro oplachovou vodu.

Udržitelnost znamená, že schopnost niklovat hliníkové plechy stále dosahuje moderních standardů ochrany životního prostředí.

Kontrola kvality a inspekce

Aby bylo zaručeno, že součástka vyrobená z poniklovaného hliníku bude fungovat, je třeba přísně sledovat výrobní proces. Mezi tyto techniky patří:

• Měření tloušťky: Rentgenová fluorescence nebo použití mikrometrů pro kontrolu správné úrovně povlaků.
• Testování adheze: Pevnost spoje se měří při mechanických zkouškách tahem nebo ohybem.
• Tvrdost povrchu: Mechanická integrita se kontroluje pomocí Vickersovy nebo Rockwellovy zkoušky tvrdosti.
• Zkoušky koroze: Používá komory se solnou mlhou, které mají napodobit provozní podmínky.
• Takové hodnocení má zásadní význam v oborech, kde je nulová tolerance selhání, například v leteckém a obranném průmyslu.

Budoucí trendy niklování hliníku

Budoucnost vědy o materiálech/výroby je hnací silou budoucnosti niklování hliníku:

• Nanostrukturované povlaky: Přídavek nanočástic do lázní s elektrolytickým niklem má potenciál zlepšit odolnost proti opotřebení a vodivost.
• Hybridní nátěry: Směs elektrolytického niklu a PTFE (teflonu) vytváří nepřilnavé mazací povrchy.
• Automatizace: Samotný proces pokovování je díky robotice a inteligentnímu řízení stále opakovatelnější a efektivnější.
• REACH a RoHS: Nové složení se vyrábí tak, aby se minimalizovaly škodlivé látky a přitom zůstala zachována stejná úroveň výkonu.

Všechny tyto pokroky směřují k tomu, aby tato odrůda, konkrétně elektrolytické niklování hliníku, byla konkurenceschopná na měnícím se trhu.

Závěr

Elektrolytické niklování je účinným prostředkem, který doplňuje přirozené výhody hliníku a umožňuje jeho použití v náročných průmyslových podmínkách. Řešením problémů s přilnavostí, odlučováním oxidů a rovnoměrností povlaku lze dosáhnout spolehlivě přijatelné povrchové úpravy, jako je vysoká kvalita niklování hliníku.

Letectví a kosmonautika pro elektroniku s potenciálem niklové povrchové úpravy hliník alternativním elektrolytickým procesem nastavuje nové hranice inovací a dlouhé životnosti. Technologie se neustále vyvíjí a totéž platí pro nástroje a metody používané při zdokonalování elektrolytického niklování hliníku.

Bez ohledu na to, zda chcete zvýšit odolnost proti korozi, vytvořit odolnější povrch nebo vytvarovat reprodukovatelné výsledky, by každá společnost, která chce dosáhnout dlouhodobého úspěchu výrobku, měla trvat na zdokonalení vědy a umění niklování hliníku.

Často kladené otázky

1. Proč provádět elektrolytické niklování hliníku?

Cílem laserem upraveného hliníku, elektrolytického niklování hliníku, je abstraktní účinná úprava povrchových vlastností hliníku, tj. jeho odolnosti proti korozi, tvrdosti a otěru. Surový hliník je měkký a reaguje na chemické látky, proto vrstva niklu chrání vrstvu a prodlužuje životnost a snáší drsné podmínky, kterým může být tento díl vystaven.

2. Liší se galvanické pokovování a galvanické niklování?

Ano. Galvanické pokovování funguje tak, že se nikl nanáší vnějším elektrickým proudem, zatímco proces galvanického niklování hliníku je mnohem více založen na chemické reakci. Důvodem je rovnoměrnější povlak získaný při elektrolytickém pokovování, zejména na složitých nebo nepravidelných geometriích, k čemuž se dobře hodí pro přesné konstrukční součásti z hliníku.

3. V jakých aplikacích se používá poniklovaný hliník?

Niklovaný hliník nachází uplatnění v řadě různých průmyslových odvětví, jako je letecký a kosmický průmysl, automobilový průmysl, elektronika a ropný a plynárenský průmysl. Největší význam má v oblastech, kde je při použití lehkých materiálů vyžadována buď pevnost, nebo odolnost proti korozi, např. palivové systémy, elektronické konektory a mechanické skříně.