Černé niklování je jako černá magie! Tento proces promění kovový díl v dobře vypadající a odolný výrobek. Jak víte, lidé mají rádi unikátnější a efektivnější výrobky, a tak vznikají nové technologie. Galvanické pokovování černým niklem je jednou z nejprémiovějších technologií, kterou jste možná kdy viděli. Tento článek pojednává především o této technologii a procesu její výroby.

Kromě toho článek pojednává také o elektrolytickém černém niklování. Dozvíte se, jaké jsou podstatné rozdíly mezi černým niklováním a galvanickým pokovováním. Celkově vám tato příručka pomůže pochopit černé niklování galvanicky lépe než dříve. Poskytne vám technické podrobnosti, které na jiných webových stránkách nenajdete. Pojďme tedy začít.

Co je černá niklová galvanizace?

Černé niklování je jedinečný elektrochemický proces. Jak název napovídá, na kovový podklad se při něm nanese tenká vrstva černého niklu. Vyvstává častá otázka: "Proč nikl zčerná?" Nejlepší odpovědí je, že nanesení niklu snižuje odrazivost.

Při této technice se kovový předmět nejprve ponoří do roztoku černého niklu. Poté se aplikuje elektrický proud. Když elektrony projdou katodou nebo vaším substrátem, připojí k němu ionty niklu a spojí se s ním. Tímto způsobem se ionty niklu usazují na povrchu substrátu a vytvářejí černou vrstvu niklu. Podrobný výrobní postup najdete v dalších částech.

Černé niklování je špičková technologie povrchové úpravy. Obecně nabízí mnoho výhod, z nichž jednou je odolnost proti korozi. Díky svým výhodám se černé galvanické niklování dílů široce používá v mnoha průmyslových odvětvích. V automobilovém průmyslu můžete najít mnoho automobilových dílů a příslušenství, které jsou černě poniklované. Podobné aplikace lze pozorovat v elektronice, módě a špercích, bytových dekoracích a architektuře.

Výhody galvanického pokovování černým niklem

Galvanické pokovování černým niklem obvykle přináší mnoho výhod. Tato špičková technologie zlepšuje vzhled a odolnost kovových předmětů. Zde jsou některé klíčové výhody černého niklování.

Estetika

Jedním z hlavních důvodů, proč lidé dávají přednost černému niklování, je jeho výrazný vzhled. Hluboká, sytě černá povrchová úprava dodává jakémukoli kovovému dílu prvotřídní vzhled. Lidé ji rádi používají v módě, špercích a automobilových dílech. Hladký a lesklý povrch vytváří elegantní a moderní vzhled.

Odolnost proti korozi

Černé niklování také odolává korozi, což je důležité pro kovové díly náchylnější ke korozi. Tato technika má zásadní význam pro kovové díly používané v moři nebo vystavené vlhkosti.

Dlouhá životnost

Kromě odolnosti proti korozi je černé niklování vhodné i proti opotřebení. Tento proces vytváří na každé kovové součásti odolný povrch. Celkově mají předměty s niklováním delší životnost. Zpravidla zůstávají funkční a atraktivní po mnoho let. Díky tomu není třeba časté výměny.

Nízká údržba

Kovové díly s černým galvanickým niklem vyžadují velmi nízkou údržbu. Jak víte, jsou odolné proti korozi, opotřebení a roztržení. Protože mají delší životnost, vyžadují také nízkou údržbu. Můžete je čistit pouhým otřením měkkým hadříkem. Nízká údržba šetří čas i námahu.

Jak funguje galvanické pokovování černým niklem?

Galvanické pokovování černým niklem je prakticky jednoduchý a rychlý proces. Jediné, co musíte udělat, je postupovat podle správných pokynů. Správné dodržování těchto pokynů je zásadní z několika důvodů. Za prvé, lze jím dosáhnout nejlepší kvality povlaku. Zadruhé se tím výrazně předejde nákladným chybám. Zatřetí vám může přinést konzistentní výsledky. Začtvrté, eliminuje problémy, jako je odlupování a nerovnoměrné nanášení nátěru.

Kromě toho je zde vždy rozhodující bezpečnost. Používejte ochranné pomůcky, jako jsou rukavice a brýle. Pro vaši informaci, správné zacházení s chemikáliemi a vybavením snižuje rizika. Celkově lze říci, že díky přesným pokynům je proces efektivnější.

Krok #1 Výběr správného materiálu a techniky

Správně shromážděte všechny potřebné položky pro tento proces. Nejprve vyberte správný substrát. Jak víte, galvanické pokovování černým niklem funguje na jakémkoli kovu a jeho slitinách. Běžnými kovy jsou však hliník, ocel, mosaz, měď a titan.

Můžete si samostatně vybrat libovolný tvar, ale musíte znát správnou plochu. Čím větší je plocha, tím delší dobu trvá galvanické pokovení černého niklu. Dále si shromážděte následující nástroje a vybavení pro tento proces. Budete-li mít vše připraveno, můžete úkol dokončit rychleji a efektivněji.

1.      A lešticí zařízení je nepovinný. Pokud chcete vynikající zrcadlový povrch, můžete si pořídit tuto položku. Vyhlazuje především povrch podkladu.

2.      Mýdlový/odmašťovací prášek vám pomůže důkladně vyčistit podklad. Při výběru odmašťovacího prášku zkontrolujte kompatibilitu s materiálem podkladu.

3.      Destilovaná voda je nutný hlavně pro oplachování, které může být během procesu nutné provést několikrát.

4.      Obvykle budete potřebovat dvě samostatné nádrže: odmašťovací nádrž a nádrž na galvanické pokovování černým niklem..

5.      A plastová lžíce je nutné pro míchání černého galvanického niklového prášku. Můžete použít i jiné typy lžic, ale je lepší zvolit nereaktivní materiály.

6.      Malý štěrbina anodové desky je pro proces galvanického pokovování černým niklem nezbytný.

7.      Pro katodovou část budete potřebovat měděná trubka. Všimněte si, že tuto měděnou trubku umístíte na horní část nádrže. Substrát můžete k měděné trubce připojit pomocí měděného drátu. Obecně ho budete potřebovat kvůli pohodlí.

8.      . míchací čerpadlo obvykle pomáhá udržovat pokovovací roztok v pohybu. Budete ho potřebovat pro rovnoměrné nanesení niklu.

9.      Nakonec budete potřebovat stejnosměrný napájecí zdroj, srdce černého niklu galvanického pokovování.

Krok #2 Leštění pro lesklou povrchovou úpravu

Podklad můžete vyleštit, abyste získali lesklý a hladký povrch. Leštěním se obvykle odstraní nedokonalosti a zajistí se čistota podkladu. K tomu můžete použít různé lešticí stroje nebo můžete také provést ruční drhnutí. Oba způsoby jsou přijatelné, pokud dosáhnete dobrého výsledku. Při použití stroje je proces obvykle rychlejší a efektivnější.

Krok #3 Čištění substrátu při vhodné teplotě

Jakmile je substrát připraven, připravte čisticí nádrž. Naplňte ji horkou vodou. Nezapomeňte, že teplota pro tento proces by měla být 170 stupňů Celsia. Nyní přidejte odpovídající množství mýdla nebo odmašťovacího prášku. Důkladně jej promíchejte, aby se tyto chemikálie ve vodě rozpustily. Tato směs obvykle pomůže odstranit olej a nečistoty. 

Můžete také použít jiné metody čištění, například chemické nebo ultrazvukové čištění. Pokud jde o chemické prostředky, můžete v tomto případě použít silné zásady nebo kyseliny k rozpuštění nečistot.

Správné vyčištění podkladu zajistí lepší přilnavost pro galvanické pokovení černým niklem. Při čištění vždy zacházejte s podkladem opatrně. Nepoužívejte abrazivní chemikálie ani drsné chemikálie, které by mohly poškodit substrát.

Krok #4 Oplachování destilovanou vodou

K odstranění čisticích prostředků je obvykle nutné opláchnutí. Obecně zajišťuje, že 100% není znečištěn.

Podklad důkladně opláchněte. V tomto případě použijte destilovanou vodu. Mějte na paměti, že běžná voda může zanechávat minerální usazeniny, které mohou způsobit kontaminaci. To může nakonec ovlivnit kvalitu pokovení. Proto obecně nedoporučujeme používat běžnou vodu.

Krok #5 Výpočet celkové plochy povrchu a doby pokovování

Tento krok je nejdůležitější částí černého galvanického niklování. Na základě vašich požadavků musíte vypočítat správnou dobu galvanického pokovování. Pro vaši informaci: správná doba galvanizace vytváří vhodnou tloušťku pro niklování.

Vypočítáme například tloušťku pokovení a substrátu. Podobným způsobem můžete zjistit i tu svou.

Vezměme si podklad o rozměrech 20 x 10 cm. Naše požadovaná tloušťka niklování je 15 mikronů, což je 0,0015 cm. Použijeme anodovou desku o rozměrech 5 x 5 cm. I ostatní hodnoty jsou obecně stejné pro všechny situace.

#1 Výpočet hustoty a hmotnosti niklového povlaku

Nejprve vypočítáme hustotu niklování, což je plocha povrchu x tloušťka niklování. Hustota niklování = 20 cm x 10 cm x 0,0015 cm = 0,3 cm3.

Za druhé vypočítáme celkovou hmotnost niklu. Jak víte, hustota niklu je 8,9 g na cm3 neboli 58,71 g/mol. V 0,3 cm3 tedy potřebujeme 2,67 g niklu. Pokud to převedeme na mol, dostaneme 2,67g/58,71 = 0,055mol.

#2 Výpočet ampér a napětí pro napájecí zdroj

Nejprve vypočítáme celkový počet ampér potřebný pro náš proces. K tomu potřebujeme plochu anodové desky. Například anodová deska o rozměrech 5 x 5 cm může poskytnout 0,3A/cm2. Takže 25 cm2 může dát 0,3 x 25 cm2 = 7,5 A nebo 7,5 C/s. Uvažujme zlomek, který snižuje nikl. Obvykle je to 75%, který dává 5,625 A.

Za druhé vypočítáme napětí potřebné pro galvanické pokovení černým niklem. Naše standardní rovnice je V = IR = 5,625 x 0,4 = 2,25 V.

#3 Výpočet doby galvanického pokovování černým niklem

Vypočítejte celkový mol elektronů potřebných k pokovení. Ion niklu potřebuje obvykle dva elektrony. Proto je celkový mol pro galvanické pokovování 0,055 x 2 = 0,11 molu.

Nakonec je celková potřebná doba (t) = Q/I = 0,11 x 96485,3/6,625 = 1886,82 s neboli 31,45 min. Všimněte si, že náboj pro každý mol je 96485,3C/mol. Víte, že tato hodnota je Faradayova konstanta.

Ampér potřebný pro proces je tedy 5,625 A, napětí stejnosměrného zdroje je 2,25 V a doba galvanizace je 31,45 s.

Krok #6 Nastavení roztoku pro galvanické pokovování černým niklem

Nejprve umístěte plastový kbelík nebo nádrž na pokovování na bezpečné místo. Poté přidejte destilovanou vodu. Velikost kbelíku a množství kapaliny můžete určit podle počtu dílů a tloušťky pokovení.

Nyní do vody nasypte černý galvanický niklový prášek. Poté jej jemně promíchejte plastovou lžičkou. Můžete také použít dřevěnou nebo kovovou lžíci. Pro kontrolu pH můžete použít trochu bílého octa. Pro univerzální galvanické pokovování černým niklem obvykle kontrolu pH nepotřebujete.

Jakmile je směs připravena, umístěte měděnou trubku na držák nebo pokovovací nádrž. Nyní umístěte anodovou desku na jednu stranu kbelíku. Ujistěte se, že je deska dokonale ponořena do roztoku. Připevněte substrát k měděnému drátu a připojte jej k měděné trubce. Opatrně ponořte substrát do roztoku.

Vezměte zdroj stejnosměrného proudu poblíž kbelíku. Připojte záporný vodič (-) k měděné trubce a kladný vodič (+) k anodové desce. Nastavte parametry na napětí 2,25 V a proud 5,625 A. Všimněte si, že tyto hodnoty parametrů platí pouze pro desku, kterou jsme vzali jako příklad. Pro svou část nejprve vypočítejte napětí, ampér a čas a poté tyto parametry nastavte odpovídajícím způsobem. Další informace naleznete v kroku #5.

Dále zajistěte správné míchání pro galvanické pokovování černým niklem. Míchání zajistí konzistentní pokovení kovového dílu. Umístěte míchací čerpadlo do libovolného rohu uvnitř kbelíku.

Krok #7 Galvanické pokovení černým niklem

Jakmile je vše připraveno, spusťte napájení. Všimnete si, že se objevují bublinky, což znamená, že váš proces již začal. Nyní vyčkejte 31,45 minuty pro naše ukázkové díly. Doba se může lišit v závislosti na různé ploše povrchu a velikosti anodového pokovení.

Průběžně sledujte proces. Pozorujete, že kovová část postupně získává černou barvu. Po uplynutí vypočtené doby uvidíte kouzlo! Váš kovový díl se zcela proměnil v černý, dokonale hotový díl.

Pokud stále vidíte místa, která nebyla poniklována, můžete díl znovu ponořit a několik minut počkat. Není to však dobrý nápad, protože zpožděný ampér snižuje kvalitu pokovení.

Krok #8 Oplachování destilovanou vodou

Kovovou část je třeba opět opláchnout. Ponořte pokovený předmět do destilované vody. Poté jej důkladně promíchejte, abyste odstranili všechny chemikálie. Oplachování opakujte, abyste se ujistili, že je každý zbytek zcela odstraněn. Nyní předmět velmi pečlivě osušte čistým a měkkým hadříkem.

Krok #9 Případná dodatečná ochrana povrchu

V případě potřeby můžete zajistit i další ochranu. V tomto případě můžete myslet na faktory prostředí a zamýšlené použití. V případě potřeby můžete použít tmely nebo laky. Při každém dalším postupu postupujte podle pokynů.

Jaké kovy lze galvanicky pokovit niklem?

Galvanické pokovování černým niklem je všestranný proces. To znamená, že tuto techniku můžete použít na jakýkoli vodivý kov. Můžete si vybrat kovy podle potřeb vašeho projektu a dodat jim úžasný prémiový vzhled. Následující tabulka podrobně popisuje kovy, které lze galvanicky pokovit černým niklem. Najdete v ní také několik příkladů.

Elektrolytické niklování vs. elektrolytické niklování: Jaký je mezi nimi rozdíl?

V moderním průmyslu jsou oblíbené jak elektrolytické, tak galvanické procesy černého niklu. Každá z těchto technik má své jedinečné výhody a omezení. V této části se seznámíte s některými jejich významnými rozdíly. Toto srovnání vám v budoucnu pomůže vybrat správnou metodu pro váš projekt.

Bezelektrické pokovování vs. galvanické pokovování černým niklem: Typ procesu

Bezelektrické pokovování černým niklem závisí především na chemické redukční reakci. Nepotřebuje elektrický proud, který by pomohl ukládat ionty niklu. Místo toho se používá katalyzátor nebo redukční činidlo. Z tohoto důvodu je bezelektrické pokovování známé také jako autokatalytické pokovování.

Naproti tomu při galvanickém pokovování se k nanesení niklu používá elektrický proud. V předchozí části jsme se dozvěděli, jak funguje galvanické pokovování černým niklem. Při průchodu proudu článkem se ionty niklu postupně shromažďují na katodové straně a vytvářejí na kovové části nános. Takto funguje galvanické pokovování černým niklem na kovech.

Galvanické pokovování vs. bezelektrické pokovování: Typ substrátu

Bezelektrické černé niklování funguje na vodivých i nevodivých podkladech, které mohou být kovové i nekovové. Nevodivé kovy je však třeba předem ošetřit.

Naproti tomu, galvanické pokovování černý nikl funguje pouze na vodivé materiály, především kovy. Typickými kovy používanými v tomto případě jsou ocel, měď, mosaz a hliník. Při galvanickém pokovování tyto kovy nepotřebují žádnou předběžnou úpravu. Musíte je však očistit a v případě potřeby vyleštit.

Elektrolytické vs. elektrolytické niklování: Kontrola tloušťky

Díky bezelektrickému černému niklování získáte rovnoměrnou tloušťku. Kontrola tloušťky niklování je omezená.

Na druhou stranu je zde nejlepší galvanické pokovení černým niklem. Tloušťku niklování můžete regulovat v libovolném rozsahu. V kroku #5 jste se naučili, jak vypočítat dobu pokovování, abyste dosáhli požadované tloušťky nánosu. Na základě výsledku můžete nastavit napětí a ampér zdroje a počkat na vypočtenou dobu. Nakonec můžete získat požadovanou tloušťku.

Bezelektrické vs. galvanické pokovování černým niklem: Energetické náklady

Bezelektrické černé niklování nepotřebuje žádný externí zdroj energie. Záleží pouze na chemické reakci. Proces však vyžaduje další katalyzátor pro chemickou reakci, což zvyšuje celkové náklady.

Na druhou stranu je pro galvanické pokovování černým niklem zapotřebí zdroj energie. Jak víte, k procesu potřebujete elektrický proud 0,3A/cm2. Když tedy spočítáte celý proces, zjistíte, že náklady na energii jsou značné.

Elektrolytické niklování vs. elektrolytické niklování: Složitost nastavení

Bezelektrické pokovování černým niklem nepotřebuje elektrické nastavení. Po přípravě roztoku můžete kovový díl ponořit. Chemická reakce bude fungovat; můžete počkat, až bude dokončena.

Na druhé straně proces černého galvanického niklování vyžaduje elektrické nastavení. Musíte pečlivě umístit anodové a katodové díly, což vyžaduje poměrně složité nastavení. Opět musíte vypočítat přesné požadované napětí a ampéry. Pro začátečníky to tedy může být problematický proces. Galvanické pokovování černým niklem je však přesný a kontrolovaný proces.

Často kladené otázky

Je černý nikl vodivý?

Ano, černé niklování je vysoce vodivé. Obvykle poskytuje vysoce vodivý povrch a je rovnoměrně pokoven na složitých tvarech. Z tohoto důvodu se černé niklování používá v mnoha elektronických aplikacích. Toto pokovení však snižuje odrazivost; proto je černé.

Jaký je rozdíl mezi niklováním a černým niklováním?

Niklování má obvykle lesklý, stříbřitý vzhled. Naproti tomu černé niklování má na povrchu tmavý, černý odstín. Někdy si černý nikl zachovává zrcadlový, zrcadlově lesklý povrch. Tento prémiový vzhled je vhodný zejména pro televizory, varné konvice a toustovače. Rozdíl spočívá pouze v jejich estetické přitažlivosti.

Jaká je tvrdost černého niklu?

Černé niklování má obvykle tvrdost přibližně 54 až 56 RC. Tato úroveň tvrdosti je vhodná pro odolnost proti opotřebení. Z tohoto důvodu se díly pokovené černým niklem používají v různých průmyslových odvětvích. Jeho využití najdete v automobilovém, elektronickém a dekorativním průmyslu.

Rezaví černý nikl?

Černé niklování je vysoce odolné proti korozi. Je dokonce odolnější než jiné typy povrchových úprav. Jeho ochranný povlak si zachovává lesklý vzhled po delší dobu. Na rozdíl od jiných povrchových úprav jsou černé niklové galvanické povrchové úpravy méně náchylné ke vzniku otisků prstů. Kromě toho se také snadno udržuje.

Jaké je nejtvrdší galvanické pokovení?

Nejtvrdší galvanické pokovování je chromování nebo chromování. Tento proces vytváří velmi silný a tvrdý povrch. Většina průmyslových aplikací využívá chromování kovových dílů. Zlepšuje odolnost proti opotřebení a pomáhá snižovat tření.

Jaké jsou nevýhody niklování?

Niklování má několik omezení. Jedním z hlavních důvodů je, že tento proces je určen pouze pro vodivé materiály. Kromě toho mohou být náklady na černý nikl vyšší než na tradiční niklování.

Souhrn

Černý nikl je oblíbeným typem galvanického pokovování. Při tomto procesu se na povrchu podkladu vytvoří vrstva černého niklu. Tato vrstva černého niklu dodává jedinečný, prémiový vzhled. Kromě toho je odolná proti korozi a vydrží opotřebení.

Výrobní proces galvanického pokovování černého niklu je poměrně jednoduchý. (1) Vyčistěte podklad. (2) Připravte roztok pro galvanické pokovování černým niklem. (3) Nastavte celý proces. (4) Vypočítejte čas, napětí a ampér procesu. (5) Ponořte substrát a spusťte proces. (6) V případě potřeby proveďte dodatečnou ochranu.

Může se stát, že si spletete bezgalvanické a galvanické pokovování černým niklem. Oba procesy jsou odlišné. Jeden potřebuje elektrickou energii, zatímco druhý ne; proto se používá bezelektrický a elektrolyt. Při výrobě černého niklu bez elektrolytu pomáhá v chemických reakcích hlavně katalyzátor.

Přejděte prosím na černě eloxovaný hliník Pokud máte nějaké dotazy, neváhejte nás kontaktovat.