Galvanisering med svart nikkel er som svart magi! Prosessen forvandler en metalldel til et vakkert og slitesterkt produkt. Som du vet, liker folk mer unike og effektive produkter, så nye teknologier dukker opp. Svart nikkel galvanisering er en av de mest premium teknologiene du noen gang har sett. Denne artikkelen diskuterer hovedsakelig denne teknologien og dens fremstillingsprosess.
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.
Hva er galvanisering med svart nikkel?
Galvanisering med svart 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 teknikken senker først metallgjenstanden ned i en svart nikkeloppløsning. Deretter tilføres en elektrisk strøm. Når elektronene passerer gjennom katoden eller substratet, binder de seg til nikkelioner og kombinerer seg med dem. På denne måten avsettes nikkelionene på substratoverflaten og danner et svart nikkellag. Du finner den detaljerte produksjonsprosessen i de senere avsnittene.
Galvanisering med svart nikkel er en førsteklasses teknologi innen overflatebehandling. Det gir generelt mange fordeler, hvorav en er korrosjonsbestandighet. På grunn av fordelene er svart galvanisering av nikkeldeler mye brukt i mange bransjer. I bilindustrien kan du finne mange bildeler og tilbehør som er svart nikkelbelagt. Lignende bruksområder kan observeres innen elektronikk, mote og smykker, boliginnredning og arkitektur.
Fordeler med galvanisering av svart nikkel
Galvanisering med svart nikkel gir vanligvis mange fordeler. Denne førsteklasses teknologien forbedrer metallgjenstandenes utseende og holdbarhet. Her er noen av de viktigste fordelene med galvanisering med svart nikkel.
Estetikk
En av de viktigste grunnene til at folk foretrekker svart nikkelbelegg, er det slående utseendet. Den dype, fyldige svarte overflaten gir alle metalldeler et førsteklasses utseende. Folk liker å bruke det i mote, smykker og bildeler. Den glatte og blanke overflaten skaper et elegant og moderne utseende.
Motstandsdyktighet mot rust
Galvanisering med svart nikkel motstår også rust, noe som er avgjørende for mer rustutsatte metalldeler. Denne teknikken er avgjørende for metalldeler som brukes i marine miljøer eller utsettes for fuktighet.
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.
Lavt vedlikeholdsbehov
Metalldelene med svart galvanisk nikkel trenger svært lite vedlikehold. Som du vet, er de motstandsdyktige mot korrosjon, slitasje og avrivning. Siden de har en lengre levetid, krever de også lite vedlikehold. Du kan rengjøre dem ved å tørke dem av med en myk klut. Det lave vedlikeholdsbehovet sparer både tid og krefter.
Hvordan fungerer galvanisering av svart nikkel?
Galvanisering av svart nikkel er praktisk talt en enkel og rask prosess. Alt du trenger å gjøre er å følge de riktige instruksjonene. Det er viktig å følge disse instruksjonene riktig av flere grunner. For det første kan du oppnå den beste kvaliteten på belegget. For det andre unngår du kostbare feil. For det tredje kan det gi deg konsistente resultater. For det fjerde eliminerer det problemer som avskalling og ujevnt belegg.
Dessuten er sikkerhet alltid avgjørende her. Bruk sikkerhetsutstyr, som hansker og vernebriller. Korrekt håndtering av kjemikalier og utstyr reduserer risikoen. I det hele tatt gjør presise instruksjoner prosessen mer effektiv.
Trinn #1 Velge riktig materiale og teknikk
Samle alle nødvendige elementer for prosessen på riktig måte. Velg først riktig substrat. Som du vet, fungerer svart nikkelelektroplettering på alle metaller og legeringer. Vanlige metaller er imidlertid aluminium, stål, messing, kobber og titan.
Du kan uavhengig velge hvilken som helst form, men må vite riktig overflateareal. Jo mer overflateareal det er, jo mer tid tar det å fullføre galvaniseringen av svart nikkel. Deretter samler du følgende verktøy og utstyr for prosessen. Med alt klart kan du fullføre oppgaven raskere og mer effektivt.
1. A poleringsenhet is optional. If you want an excellent mirror-like finish, you can get this item. It mainly smooths the substrate’s surface.
2. Såpe/avfettingspulver kan hjelpe deg med å rengjøre underlaget grundig. Når du velger avfettingspulver, må du kontrollere kompatibiliteten med substratmaterialet.
3. Destillert vann er hovedsakelig nødvendig for å skylle, noe som kan måtte gjøres flere ganger i løpet av prosessen.
4. Du trenger vanligvis to separate tanker: en avfettingstank og en galvaniseringstank for svart nikkel.
5. A plastskje 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 liten spalte av anodeplate er et must for galvaniseringsprosessen med svart nikkel.
7. For katodedelen trenger du et kobberrør. Legg merke til at du vil plassere dette kobberrøret på toppen av tanken. Du kan koble substratet til kobberrøret med en kobbertråd. Du vil generelt trenge det for enkelhets skyld.
8. En omrøringspumpe bidrar vanligvis til å holde pletteringsløsningen i bevegelse. Du trenger det for å få et jevnt nikkelbelegg.
9. Til slutt trenger du en likestrømforsyning, hjertet av svart nikkel galvanisering.
Trinn #2 Polering for blankplettert overflate
Du kan polere underlaget for å få en blank og glatt overflate. Polering fjerner vanligvis ujevnheter og sørger for at underlaget er rent. Du kan bruke ulike poleringsmaskiner for å gjøre dette, eller du kan også skrubbe manuelt. Begge deler er akseptabelt så lenge du får et godt resultat. Bruk av maskin gjør vanligvis prosessen raskere og mer effektiv.
Trinn #3 Rengjøring av substratet ved en passende temperatur
Når underlaget er klart, klargjør du rengjøringstanken. Fyll den med varmt vann. Husk at temperaturen for prosessen skal være 170 grader Celsius. Tilsett nå en passende mengde såpe eller avfettingspulver. Rør det grundig slik at disse kjemikaliene løses opp i vannet. Denne blandingen vil vanligvis bidra til å fjerne olje og forurensninger.
Du kan også bruke andre rengjøringsmetoder, for eksempel kjemisk rengjøring eller ultralydrengjøring. Når det gjelder kjemikalier, kan du bruke sterke baser eller syrer for å løse opp urenheter i dette tilfellet.
Riktig rengjøring av underlaget sikrer bedre vedheft for galvanisering av svart nikkel. Håndter alltid underlaget forsiktig under rengjøringsprosessen. Ikke bruk slipende kjemikalier eller sterke kjemikalier som kan skade underlaget.
Trinn #4 Skylling i destillert vann
Skylling er vanligvis nødvendig for å fjerne rengjøringsmidlene. Det sikrer generelt at 100% er fri for forurensning.
Skyll underlaget grundig. Bruk i så fall destillert vann. Vær oppmerksom på at vanlig vann kan etterlate mineralavleiringer, noe som kan forårsake forurensning. Dette kan på sikt påvirke pletteringskvaliteten. Derfor anbefaler vi generelt ikke vanlig vann.
Trinn #5 Beregning av totalt overflateareal og pletteringstid
Dette trinnet er den mest avgjørende delen av svart galvanisering av nikkel. Basert på dine krav må du beregne riktig galvaniseringstid. Til informasjon: riktig galvaniseringstid skaper riktig tykkelse for nikkelplettering.
Vi beregner for eksempel pletteringstykkelse og substrat. Du kan følge de samme trinnene for å finne ut ditt.
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 av nikkelbeleggets tetthet og vekt
Først beregner vi tettheten til nikkelbelegget, som er overflateareal x tykkelse på nikkelbelegget. Tettheten til nikkelbelegget = 20 cm x 10 cm x 0,0015 cm = 0,3 cm3.
For det andre beregner vi den totale massen av nikkel. Som du vet, er tettheten til nikkel 8,9 g per cm3 eller 58,71 g/mol. I 0,3 cm3 trenger vi altså 2,67 g nikkel. Hvis vi regner det om til mol, får vi 2,67g/58,71 = 0,055mol.
#2 Beregning av ampere og spenning for strømforsyning
Først beregner vi det totale amperebehovet for prosessen vår. For å gjøre dette trenger vi anodeplatens overflateareal. For eksempel kan en anodeplate på 5 cm x 5 cm gi 0,3A/cm2. En 25 cm2 kan altså gi 0,3 x 25 cm2 = 7,5A eller 7,5C/s. Tenk på fraksjonen som reduserer nikkel. Normalt er det 75%, som gir 5,625A.
For det andre beregner vi spenningen som trengs for galvaniseringen av svart nikkel. Standardligningen vår er V = IR = 5,625 x 0,4 = 2,25V.
#3 Beregning av galvaniseringstiden for svart nikkel
Beregn det totale antall elektroner som trengs for plettering. Vanligvis trenger et nikkelion to elektroner. Derfor er det totale molet for 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.
Amperestrømmen du trenger for prosessen er 5,625 A, spenningen for likestrømforsyningen er 2,25 V, og galvaniseringstiden er 31,45 s.
Trinn #6 Klargjøring av svart nikkel-elektropletteringsløsning
Først plasserer du plastbøtten eller pletteringstanken på et trygt sted. Tilsett deretter destillert vann. Du kan bestemme størrelsen på bøtten og væskemengden basert på antall deler og pletteringstykkelsen.
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 blandingen er klar, plasserer du kobberrøret på braketten eller pletteringstanken. Plasser nå anodeplaten på den ene siden av bøtta. Sørg for at platen er helt nedsenket i løsningen. Fest substratet til en kobbertråd og koble den til kobberrøret. Senk substratet forsiktig ned i løsningen.
Ta likestrømforsyningen i nærheten av bøtta. Koble den negative ledningen (-) til kobberrøret og den positive ledningen (+) til anodeplaten. Still inn parametrene for spenning 2,25 V og ampere 5,625 A. Merk at disse parameterverdiene bare gjelder for platen vi tok som eksempel. For din del må du først beregne spenning, ampere og tid, og deretter stille inn disse parameterne tilsvarende. Se trinn #5 for mer informasjon.
Deretter må du sørge for riktig omrøring ved elektroplettering med svart nikkel. Omrøring sikrer jevn plettering på metalldelen. Plasser omrøringspumpen i et hjørne inne i bøtta.
Trinn #7 Galvanisering i svart nikkel
Når alt er klart, starter du strømforsyningen. Du vil merke at det kommer opp bobler, noe som betyr at prosessen allerede har begynt. Vent nå i 31,45 minutter for eksempeldelene våre. Tiden kan variere avhengig av overflateareal og anodestørrelse.
Overvåk prosessen kontinuerlig. Du vil observere at metalldelen din gradvis får svart farge. Etter den beregnede tiden vil du se magien! Metalldelen din har blitt helt omgjort til en svart, perfekt ferdig 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.
Trinn #8 Skylling i destillert vann
Nok en gang må du skylle metalldelen. Senk den belagte gjenstanden ned i destillert vann. Rist det deretter grundig for å fjerne alle kjemikalier. Gjenta skyllingen for å sikre at alle rester er helt borte. Tørk deretter gjenstanden forsiktig med en ren og myk klut.
Trinn #9 Ytterligere overflatebeskyttelse om nødvendig
Om nødvendig kan du også sørge for ekstra beskyttelse. I dette tilfellet kan du tenke på miljøfaktorer og tiltenkt bruk. Du kan bruke tetningsmidler eller lakk om nødvendig. Følg instruksjonene for hver tilleggsprosess.
Hvilke metaller kan galvaniseres med nikkel?
Galvanisering med svart nikkel er en allsidig prosess. Det betyr at du kan bruke denne teknikken på hvilket som helst ledende metall. Du kan velge metaller basert på prosjektets behov og gi dem et forbløffende førsteklasses utseende. Tabellen nedenfor viser hvilke metaller som kan galvaniseres med svart nikkel. Der finner du også noen eksempler.
|
Metall |
Beskrivelse |
Eksempel på produkter |
|
Stål |
Bra for styrke og holdbarhet |
Bildeler, verktøy og festemidler |
|
Kobber |
Utmerket elektrisk og termisk ledningsevne |
Koblinger, kretskort, rørleggerarmaturer |
|
Messing |
En legering av kobber og sink, kjent for dekorative gjenstander |
Musikkinstrumenter, dekorativ hardware |
|
Aluminium |
Lav vekt og korrosjonsbestandig |
Sykkelrammer, flydeler, emballasjematerialer |
|
Sink |
Det kan danne en sterk binding med nikkel, hovedsakelig brukt for korrosjonsbestandighet. |
Maskinvare, bolter, muttere, støpte deler |
|
Jern |
Sterk og holdbar, men mer utsatt for rust |
Maskindeler, byggematerialer |
Elektroløs fornikling vs. elektrolytisk fornikling: Hva er forskjellen?
Både elektroløs og galvanisk svart nikkel er populære prosesser i moderne industri. Hver teknikk har sine unike fordeler og begrensninger. I denne delen vil du bli kjent med noen av de viktigste forskjellene. I fremtiden kan denne sammenligningen hjelpe deg med å velge riktig metode for ditt prosjekt.
Elektroløs plettering vs. galvanisering av svart nikkel: Type prosess
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.
Ved galvanisering brukes derimot elektrisk strøm til å avsette nikkel. I forrige avsnitt lærte vi hvordan galvanisering av svart nikkel fungerer. Når strømmen går gjennom cellen, samles nikkelionene gradvis på katodens side og danner en avleiring på metalldelen. Slik fungerer galvanisering med svart nikkel på metaller.
Elektroplettering vs. elektroløs plettering: Type substrat
Elektroløs svartnikkelbelegg fungerer på både ledende og ikke-ledende substrater, som kan være metaller eller ikke-metaller. Ikke-ledende metaller må imidlertid forbehandles for jobben.
I motsetning til dette, galvanisering svart nikkel fungerer bare på ledende materialer, først og fremst metaller. Typiske metaller som brukes i dette tilfellet er stål, kobber, messing og aluminium. Ved galvanisering trenger disse metallene ingen forbehandling. Du må imidlertid rengjøre og polere det om nødvendig.
Elektroløs vs. elektrolytisk nikkelbelegg: Kontroll av tykkelse
Elektroløs svart nikkelbelegg gir deg jevn tykkelse. Det er begrenset hvor tykkelsen på nikkelbelegget kan kontrolleres.
På den annen side er galvanisering av svart nikkel det beste her. Du kan kontrollere tykkelsen på nikkelbelegget slik du vil. I trinn #5 lærte du hvordan du beregner pletteringstiden for å få ønsket innskuddstykkelse. Basert på resultatet ditt kan du stille inn spenningen og amperen til strømforsyningen og vente på den beregnede tiden. Til slutt kan du få ønsket tykkelse.
Elektroløs kontra galvanisering av svart nikkel: Energikostnader
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 annen side trenger svart nikkelgalvanisering en strømforsyning for å kjøre prosessen. Som du vet, trenger du 0,3A / cm2 elektrisk strøm for prosessen. Så når du beregner hele prosessen, vil du finne en betydelig energikostnad.
Elektroløs fornikling vs. elektrolytisk fornikling: Oppsettkompleksitet
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 annen side krever den svarte galvaniseringsprosessen med nikkel et elektrisk oppsett. Du må plassere anode- og katodedelene nøye, noe som krever et relativt komplisert oppsett. Igjen må du beregne den nøyaktige spenningen og amperen som kreves. Så for nybegynnere kan det være en plagsom prosess. Galvanisering med svart nikkel er imidlertid en presis og kontrollert prosess.
Ofte stilte spørsmål
Er svart nikkelbelegg ledende?
Ja, svart nikkelbelegg er svært ledende. Den gir vanligvis en høyledende overflate og er jevnt belagt på komplekse former. På grunn av dette brukes svart nikkelbelegg i mange elektroniske applikasjoner. Denne pletteringen reduserer imidlertid refleksjonsevnen, og derfor er den svart.
Hva er forskjellen mellom nikkel- og svartnikkelbelegg?
Nikkelbelegg har vanligvis et skinnende, sølvfarget utseende. Svart nikkelbelegg har derimot en mørk, svart fargetone på overflaten. Noen ganger har den svarte nikkelfinishen en reflekterende, speillignende kvalitet. Dette førsteklasses utseendet er spesielt egnet for TV-er, vannkokere og brødristere. Forskjellen ligger kun i det estetiske uttrykket.
Hva er hardheten til svart nikkelbelegg?
Galvanisering med svart nikkel har vanligvis en hardhet på ca. 54 til 56 RC. Denne hardheten er egnet til å motstå slitasje. På grunn av dette brukes svart nikkel galvanisering deler i forskjellige bransjer. Du kan finne bruken i biler, elektronikk og dekorative industrier.
Ruster svart nikkel?
Galvanisering med svart nikkel er svært korrosjonsbestandig. Den er enda mer holdbar enn andre typer overflatebehandlinger. Det beskyttende belegget opprettholder et skinnende utseende i lang tid. I motsetning til andre overflatebehandlinger er svart nikkelgalvanisering mindre utsatt for fingeravtrykk. Dessuten er det enkelt å vedlikeholde.
Hva er den hardeste galvaniseringen?
Den hardeste galvaniseringen er forkromming eller krombelegg. Prosessen skaper en svært tykk og hard overflate. De fleste industrielle bruksområder benytter forkromming av metalldeler. Det forbedrer slitestyrken og bidrar til å redusere friksjonen.
Hva er ulempene med nikkelbelegg?
Det er noen få begrensninger ved nikkelbelegg. En av hovedgrunnene er at prosessen kun er beregnet på ledende materialer. Dessuten kan kostnaden for svart nikkel være høyere enn tradisjonell fornikling.
Sammendrag
Elektroplettering med svart nikkel er en populær type galvanisering. Prosessen skaper et lag med svart nikkel på overflaten av substratet. Dette svarte nikkellaget gir et unikt, førsteklasses utseende. Dessuten er det korrosjonsbestandig og tåler slitasje.
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 kan bli forvirret om elektroløs og galvanisering av svart nikkel. Vel, de er begge forskjellige prosesser. Den ene trenger strøm, mens den andre ikke gjør det; dermed brukes elektroløs og elektrolytt. En katalysator hjelper hovedsakelig i kjemiske reaksjoner for den elektrolytiske prosessen med å lage svart nikkel.
Vennligst gå til svart anodisert aluminium side for å vite mer om annen overflatebehandling, hvis du har spørsmål, er du velkommen til å kontakte oss.