Galvanisering med sort nikkel er som sort magi! Processen forvandler en metaldel til et flot og holdbart produkt. Som du ved, kan folk godt lide mere unikke og effektive produkter, så der opstår nye teknologier. Elektroplettering med sort nikkel er en af de mest avancerede teknologier, du måske nogensinde har set. Denne artikel handler primært om denne teknologi og dens fremstillingsproces.
Moreover, the article also discusses electroless black nickel plating. You will learn the significant differences between black nickel electroplating and electroless. Overall, this guide can help you understand black nickel electroplating better than before. It gives you technical details that you may not find on other websites. So, let’s get started.
Hvad er galvanisering med sort nikkel?
Galvanisering med sort nikkel is a unique electrochemical process. As the name implies, it deposits a thin layer of black nickel onto a metal substrate. A common question arises: “Why does nickel turn black?” The best answer is that nickel deposit decreases reflectivity.
Denne teknik nedsænker først metalemnet i en sort nikkelopløsning. Derefter tilføres en elektrisk strøm. Når elektronerne passerer gennem katoden eller dit substrat, binder de sig til nikkelioner og kombinerer sig med dem. På denne måde aflejres nikkelionerne på substratets overflade og danner et sort nikkellag. Du kan finde den detaljerede fremstillingsproces i de senere afsnit.
Galvanisering med sort nikkel er en førsteklasses teknologi inden for overfladebehandling. Den giver generelt mange fordele, og en af dem er korrosionsbestandighed. På grund af fordelene er sort galvaniseret nikkel meget udbredt i mange brancher. I bilindustrien kan du finde mange bildele og tilbehør, der er sortforniklede. Lignende anvendelser kan ses inden for elektronik, mode og smykker, boligindretning og arkitektur.
Fordele ved galvanisering af sort nikkel
Elektroplettering med sort nikkel giver typisk mange fordele. Denne førsteklasses teknologi forbedrer metalgenstandes udseende og holdbarhed. Her er nogle af de vigtigste fordele ved galvanisering med sort nikkel.
Æstetik
En af hovedårsagerne til, at folk foretrækker sort nikkelbelægning, er dens markante udseende. Den dybe, rige sorte finish giver et førsteklasses udseende til enhver metaldel. Folk kan godt lide at bruge det til mode, smykker og bildele. Den glatte og skinnende overflade skaber et elegant og moderne look.
Modstandsdygtighed over for rust
Elektroplettering med sort nikkel modstår også rust, hvilket er vigtigt for mere rustudsatte metaldele. Denne teknik er afgørende for metaldele, der bruges i havet eller udsættes for fugt.
Lang levetid
In addition to rust resistance, black nickel electroplating is good against wear and tear. The process creates a tough surface on every metal part. Overall, objects with nickel plating have a longer lifespan. They generally remain functional and attractive for many years. As a result, you don’t need frequent replacements.
Lav vedligeholdelse
Metaldele med sort galvaniseret nikkel kræver meget lidt vedligeholdelse. Som du ved, er de modstandsdygtige over for korrosion og slitage. Da de har en længere levetid, kræver de også lav vedligeholdelse. Du kan rengøre dem ved blot at tørre dem af med en blød klud. Den lave vedligeholdelse sparer både tid og kræfter.
Hvordan fungerer galvanisering med sort nikkel?
Elektroplettering med sort nikkel er praktisk talt en enkel og hurtig proces. Det eneste, du skal gøre, er at følge de rigtige instruktioner. At følge disse instruktioner korrekt er afgørende af flere grunde. For det første kan man opnå den bedste overfladekvalitet. For det andet undgår man dyre fejltagelser. For det tredje kan det give dig ensartede resultater. For det fjerde eliminerer det problemer som afskalning og ujævn belægning.
Desuden er sikkerhed altid afgørende her. Brug sikkerhedsudstyr som f.eks. handsker og beskyttelsesbriller. Til din information: Korrekt håndtering af kemikalier og udstyr reducerer risikoen. I det hele taget gør en præcis instruktion processen mere effektiv.
Trin #1 Valg af det rigtige materiale og den rigtige teknik
Saml alle de nødvendige ting til processen korrekt. Først skal du vælge det rigtige substrat. Som du ved, fungerer galvanisering med sort nikkel på ethvert metal og dets legeringer. Almindelige metaller er dog aluminium, stål, messing, kobber og titanium.
Du kan selv vælge en hvilken som helst form, men du skal kende det korrekte overfladeareal. Jo mere overfladeareal der er, jo længere tid tager det at færdiggøre galvaniseringen af sort nikkel. Saml derefter følgende værktøjer og udstyr til processen. Når alt er klar, kan du udføre opgaven hurtigere og mere effektivt.
1. A Poleringsanordning is optional. If you want an excellent mirror-like finish, you can get this item. It mainly smooths the substrate’s surface.
2. Sæbe/affedtningspulver kan hjælpe dig med at rengøre underlaget grundigt. Når du vælger affedtningspulveret, skal du kontrollere kompatibiliteten med underlagsmaterialet.
3. Destilleret vand er primært nødvendig til skylning, som kan være nødvendig flere gange i løbet af processen.
4. Du skal typisk bruge to separate tanke: en affedtningstank og en galvaniseringstank til sort nikkel.
5. A Plastikske is necessary for stirring the black electroplating nickel powder. You can also use other types of spoons, but it’s better to choose non-reactive materials.
6. En lille Spalte af anodeplade er et must for den sorte nikkelgalvaniseringsproces.
7. Til katodedelen skal du bruge et kobberrør. Bemærk, at du skal placere dette kobberrør oven på tanken. Du kan forbinde dit substrat med kobberrøret med en kobbertråd. Du får generelt brug for det for nemheds skyld.
8. En Omrøringspumpe hjælper typisk med at holde pletteringsopløsningen i bevægelse. Det skal du bruge for at få en ensartet nikkelbelægning.
9. Til sidst skal du bruge en jævnstrømsforsyningDet er hjertet i den sorte nikkelgalvanisering.
Trin #2 Polering til blank pletteret finish
Du kan polere dit underlag for at få en blank og glat finish. Polering fjerner typisk ujævnheder og sikrer, at dit underlag er rent. Du kan bruge forskellige poleringsmaskiner til at gøre dette, eller du kan også skrubbe manuelt. Begge måder er acceptable, så længe du får et godt resultat. Brug af maskine gør typisk processen hurtigere og mere effektiv.
Trin #3 Rengøring af substratet ved en passende temperatur
Når dit substrat er klar, skal du forberede rengøringstanken. Fyld den med varmt vand. Husk, at temperaturen for processen skal være 170 grader Celsius. Tilsæt nu en passende mængde sæbe eller affedtningspulver. Rør grundigt rundt, så kemikalierne kan opløses i vandet. Denne blanding vil typisk hjælpe med at fjerne olie og forurening.
Du kan også bruge andre rengøringsmetoder, f.eks. kemisk eller ultralydsrensning. Hvad angår kemikalier, kan du bruge stærke baser eller syrer til at opløse urenheder i dette tilfælde.
Korrekt rengøring af underlaget sikrer bedre vedhæftning til elektroplettering af sort nikkel. Håndter altid underlaget forsigtigt under rengøringsprocessen. Brug ikke slibende kemikalier eller skrappe kemikalier, der kan beskadige underlaget.
Trin #4 Skylning i destilleret vand
Skylning er typisk nødvendig for at fjerne rengøringsmidlerne. Det sikrer generelt, at 100% er fri for forurening.
Skyl underlaget grundigt. I dette tilfælde skal du bruge destilleret vand. Bemærk, at almindeligt vand kan efterlade mineralaflejringer, som kan forårsage forurening. I sidste ende kan det påvirke pletteringskvaliteten. Derfor anbefaler vi generelt ikke almindeligt vand.
Trin #5 Beregning af samlet overfladeareal og pletteringstid
Dette trin er den mest afgørende del af sort galvanisering af nikkel. Baseret på dine krav skal du beregne den korrekte galvaniseringstid. FYI: Korrekt galvaniseringstid skaber den rette tykkelse til nikkelbelægning.
Vi beregner f.eks. belægningstykkelse og substrat. Du kan følge de samme trin for at finde ud af dine.
Let’s take a 20 cm x 10 cm substrate. Our desired nickel plating thickness is 15 microns, which is 0.0015 cm. We will use a 5cm x 5cm anode plate. And the other values are generally the same for all situations.
#1 Beregning af nikkelbelægningens massefylde og vægt
Først beregner vi tætheden af nikkelbelægningen, som er overfladeareal x nikkelbelægningens tykkelse. Densiteten af nikkelbelægningen = 20 cm x 10 cm x 0,0015 cm = 0,3 cm3.
For det andet beregner vi den samlede masse af nikkel. Som du ved, er nikkels massefylde 8,9 g pr. cm3 eller 58,71 g/mol. Så i 0,3 cm3 skal vi bruge 2,67 g nikkel. Hvis vi omregner det til mol, får vi 2,67g/58,71 = 0,055mol.
#2 Beregning af ampere og spænding for strømforsyning
Først beregner vi den samlede ampere, der skal bruges til vores proces. For at gøre dette skal vi bruge anodepladens overfladeareal. For eksempel kan en anodeplade på 5 cm x 5 cm give 0,3 A/cm2. Så en 25 cm2 kan give 0,3 x 25 cm2 = 7,5A eller 7,5C/s. Overvej den fraktion, der reducerer nikkel. Normalt er det 75%, som giver 5,625A.
For det andet beregner vi den nødvendige spænding til den sorte nikkelgalvanisering. Vores standardligning er V = IR = 5,625 x 0,4 = 2,25V.
#3 Beregning af galvaniseringstiden for sort nikkel
Beregn det samlede antal elektroner, der skal bruges til plettering. En nikkelion har typisk brug for to elektroner. Derfor er det samlede mol til galvanisering 0,055 x 2 = 0,11 mol.
Finally, total need time (t) = Q/I = 0.11 x 96485.3/6.625 = 1886.82s or 31.45 mins. Note that the charge for every mol is 96485.3C/mol. You know, this value is Faraday’s constant.
Så den ampere, du skal bruge til processen, er 5,625 A, spændingen til jævnstrømsforsyningen er 2,25 V, og galvaniseringstiden er 31,45 s.
Trin #6 Opsætning af sort nikkel-elektropletteringsopløsning
Placer først plastikspanden eller pladebeholderen på et sikkert sted. Tilsæt derefter destilleret vand. Du kan bestemme størrelsen på spanden og væskemængden ud fra antallet af dele og belægningens tykkelse.
Now, pour the black electroplating nickel powder into the water. Then, stir it gently using the plastic spoon. You could also use a wooden spoon or metal spoon. For pH control, you can use some white vinegar. You don’t typically need pH control for general-purpose black nickel electroplating.
Når din blanding er klar, placerer du kobberrøret på beslaget eller pletteringstanken. Placer nu anodepladen på den ene side af spanden. Sørg for, at pladen er helt nedsænket i opløsningen. Fastgør substratet til en kobbertråd, og forbind den til kobberrøret. Nedsænk forsigtigt substratet i opløsningen.
Tag jævnstrømsforsyningen i nærheden af spanden. Forbind den negative ledning (-) med kobberrøret og den positive ledning (+) med anodepladen. Indstil parametrene til spænding 2,25V og ampere 5,625A. Bemærk, at disse parameterværdier kun gælder for den plade, vi tog som eksempel. For din del skal du først beregne spænding, ampere og tid og derefter indstille disse parametre i overensstemmelse hermed. Se trin #5 for at få flere oplysninger.
Dernæst skal du sørge for korrekt omrøring ved elektroplettering med sort nikkel. Omrøring sikrer en ensartet belægning på din metaldel. Placer omrøringspumpen i et hvilket som helst hjørne inde i spanden.
Trin #7 Galvanisering i sort nikkel
Når alt er klar, skal du starte strømforsyningen. Du vil bemærke, at der kommer bobler op, hvilket betyder, at din proces allerede er begyndt. Nu skal du vente i 31,45 minutter på vores eksempeldele. Tiden kan variere afhængigt af overfladearealet og anodepletteringens størrelse.
Hold løbende øje med processen. Du vil se, at din metaldel gradvist får en sort farve. Efter den beregnede tid vil du se magien! Din metaldel er helt forvandlet til en sort, perfekt færdig del.
If you still see some places that didn’t get the nickel plating, you can immerse the part again and wait a few minutes. But it’s not a good idea because the delayed ampere lowers the quality of the plating.
Trin #8 Skylning i destilleret vand
Igen skal du skylle metaldelen. Dyp det belagte emne i destilleret vand. Ryst det derefter grundigt for at fjerne alle kemikalier. Gentag skylningen for at sikre, at alle rester er helt væk. Dup nu emnet meget forsigtigt tørt med en ren og blød klud.
Trin #9 Yderligere overfladebeskyttelse om nødvendigt
Hvis det er nødvendigt, kan du også sørge for ekstra beskyttelse. I dette tilfælde kan du tænke på miljøfaktorer og tilsigtet brug. Du kan anvende fugemasse eller lak, hvis det er nødvendigt. Følg instruktionerne for hver ekstra proces.
Hvilke metaller kan galvaniseres med nikkel?
Elektroplettering med sort nikkel er en alsidig proces. Det betyder, at du kan bruge denne teknik på ethvert ledende metal. Du kan vælge metaller ud fra dine projektbehov og give dem et forbløffende premium-look. Følgende tabel beskriver de metaller, der kan galvaniseres med sort nikkel. Du kan også finde nogle eksempler der.
|
Metal |
Beskrivelse |
Eksempel på produkter |
|
Stål |
God til styrke og holdbarhed |
Bildele, værktøj og skruer |
|
Kobber |
Fremragende elektrisk og termisk ledningsevne |
Konnektorer, printplader, VVS-armaturer |
|
Messing |
En legering af kobber og zink, kendt for dekorative genstande |
Musikinstrumenter, dekorativt isenkram |
|
Aluminium |
Let og korrosionsbestandig |
Cykelstel, flydele, emballagematerialer |
|
Zink |
Det kan danne en stærk binding med nikkel og bruges primært til korrosionsbestandighed. |
Hardware, bolte, møtrikker, trykstøbte dele |
|
Jern |
Stærk og holdbar, men mere tilbøjelig til at ruste |
Maskindele, byggematerialer |
Elektroløs nikkelbelægning vs. elektrolytisk nikkelbelægning: Hvad er forskellen?
Både kemisk og galvanisk sort nikkel er populære i moderne industrier. Hver teknik har sine unikke fordele og begrænsninger. I dette afsnit kan du læse om nogle af de væsentligste forskelle. I fremtiden kan denne sammenligning hjælpe dig med at vælge den rigtige metode til dit projekt.
Elektroløs plettering vs. elektroplettering af sort nikkel: Proces type
Electroless black nickel plating mainly depends on a chemical reduction reaction. It doesn’t need an electrical current to help deposit nickel ions. Instead, it uses a catalyst or reducing agent. Because of this, electroless plating is also known as auto-catalytic plating.
På den anden side bruger galvanisering elektrisk strøm til at aflejre nikkel. I det foregående afsnit lærte vi, hvordan galvanisering med sort nikkel fungerer. Når strømmen passerer gennem cellen, samles nikkelionerne gradvist på katodens side og danner en aflejring på metaldelen. Sådan fungerer galvanisering med sort nikkel på metaller.
Elektroplettering vs. kemisk plettering: Type af substrat
Kemiløs sort nikkelbelægning fungerer på både ledende og ikke-ledende substrater, som kan være metaller eller ikke-metaller. Ikke-ledende metaller skal dog forbehandles til jobbet.
I modsætning hertil, galvanisering Sort nikkel virker kun på ledende materialer, primært metaller. Typiske metaller, der bruges i dette tilfælde, er stål, kobber, messing og aluminium. Ved galvanisering behøver disse metaller ingen forbehandling. Du skal dog rengøre og polere det, hvis det er nødvendigt.
Kemiløs vs. elektrolytisk nikkelbelægning: Kontrol af tykkelse
Kemiløs sort nikkelbelægning giver dig en ensartet tykkelse. Det er begrænset, hvor meget man kan kontrollere nikkelbelægningens tykkelse.
På den anden side er galvanisering af sort nikkel det bedste her. Du kan styre tykkelsen af nikkelbelægningen, som du vil. I trin #5 lærte du, hvordan du beregner pletteringstiden for at få den ønskede aflejringstykkelse. Baseret på dit resultat kan du indstille strømforsyningens spænding og ampere og vente på den beregnede tid. Til sidst kan du få den ønskede tykkelse.
Kemiløs vs. galvanisering af sort nikkel: Energiomkostninger
Electroless black nickel plating doesn’t need any external power source. It entirely depends on the chemical reaction. However, the process requires an additional catalyst for the chemical reaction, increasing the overall cost.
På den anden side kræver galvanisering med sort nikkel en strømforsyning for at køre processen. Som du ved, skal du bruge 0,3A/cm2 elektrisk strøm til processen. Så når du beregner hele processen, vil du finde en betydelig energiomkostning.
Elektroløs nikkelbelægning vs. elektrolytisk nikkelbelægning: Opsætningens kompleksitet
Electroless black nickel plating doesn’t need an electrical setup. Once you have prepared the solution, you can immerse the metal part. The chemical reaction will work; you can wait until it’s finished.
På den anden side kræver processen med sort galvanisering af nikkel en elektrisk opsætning. Du skal omhyggeligt placere dine anode- og katodedele, hvilket kræver en relativt kompleks opsætning. Igen skal du beregne den nøjagtige spænding og ampere, der kræves. Så for begyndere kan det være en besværlig proces. Men elektroplettering med sort nikkel er en præcis og kontrolleret proces.
Ofte stillede spørgsmål
Er sort nikkelbelægning ledende?
Ja, sort nikkelbelægning er meget ledende. Den giver typisk en højledende overflade og er ensartet belagt på komplekse former. På grund af dette bruges sort nikkelbelægning i mange elektroniske applikationer. Men denne belægning reducerer refleksionsevnen, og derfor er den sort.
Hvad er forskellen på nikkel- og sortnikkelbelægning?
Nikkelbelægning har typisk et skinnende, sølvfarvet udseende. På den anden side har sort nikkelbelægning en mørk, sort nuance på overfladen. Nogle gange bevarer den sorte nikkelfinish en reflekterende, spejllignende kvalitet. Dette førsteklasses look er især velegnet til tv'er, elkedler og brødristere. Forskellen ligger kun i deres æstetiske appel.
Hvad er hårdheden af sort nikkelbelægning?
Sort nikkelgalvanisering har typisk en hårdhed på ca. 54 til 56 RC. Denne hårdhedsgrad er velegnet til at modstå slitage. På grund af dette bruges galvaniserede dele i sort nikkel i forskellige industrier. Du kan finde det i biler, elektronik og dekorative industrier.
Ruster sort nikkel?
Elektroplettering med sort nikkel er meget korrosionsbestandig. Den er endnu mere holdbar end andre typer overfladebehandlinger. Den beskyttende belægning opretholder et skinnende udseende i en længere periode. I modsætning til andre overfladebehandlinger er sort nikkelgalvanisering mindre tilbøjelig til at vise fingeraftryk. Desuden er den også nem at vedligeholde.
Hvad er den hårdeste galvanisering?
Den hårdeste galvanisering er forkromning eller krombelægning. Processen skaber en meget tyk og hård overflade. De fleste industrielle applikationer bruger forkromning til metaldele. Det forbedrer slidstyrken og hjælper med at reducere friktionen.
Hvad er ulemperne ved nikkelbelægning?
Der er nogle få begrænsninger ved nikkelbelægning. En af hovedårsagerne er, at processen kun er beregnet til ledende materialer. Desuden kan prisen på sort nikkel være højere end traditionel nikkelbelægning.
Sammenfatning
Elektroplettering med sort nikkel er en populær form for elektroplettering. Processen skaber et lag af sort nikkel på overfladen af substratet. Dette sorte nikkellag giver et unikt, førsteklasses udseende. Desuden er det korrosionsbestandigt og kan modstå slitage.
The manufacturing process for electroplating black nickel is relatively simple. (1) Clean the substrate. (2) Prepare the electroplating black nickel solution. (3) set up the whole process. (4) Calculate the process’s time, voltage, and ampere. (5) Immerse the substrate and start the process. (6) Do additional protection if necessary.
Du bliver måske forvirret over kemisk og galvanisk sort nikkel. De er begge forskellige processer. Den ene har brug for elektricitet, mens den anden ikke har, og derfor bruges der både strømløs og elektrolyt. En katalysator hjælper hovedsageligt med kemiske reaktioner i processen med at fremstille sort nikkel.
Gå venligst til sort anodiseret aluminium side for at vide mere om anden overfladefinish, hvis du har spørgsmål, er du velkommen til at kontakte os.