Galvanoplastia de níquel preto é como magia negra! O processo transforma uma peça de metal em um produto durável e de boa aparência. Como você sabe, as pessoas gostam de produtos mais exclusivos e eficientes, portanto, novas tecnologias estão surgindo. A galvanoplastia de níquel preto é uma das tecnologias mais avançadas que você já viu. Este artigo discute principalmente essa tecnologia e seu processo de fabricação.

Além disso, o artigo também discute a niquelagem preta sem eletrólito. Você aprenderá as diferenças significativas entre a galvanoplastia de níquel preto e a eletrolítica. De modo geral, este guia pode ajudá-lo a entender a galvanoplastia de níquel preto melhor do que antes. Ele fornece detalhes técnicos que talvez você não encontre em outros sites. Então, vamos começar.

O que é galvanoplastia de níquel preto?

Galvanoplastia de níquel preto é um processo eletroquímico exclusivo. Como o nome indica, ele deposita uma fina camada de níquel preto em um substrato metálico. Surge uma pergunta comum: "Por que o níquel fica preto?" A melhor resposta é que o depósito de níquel diminui a refletividade.

Essa técnica primeiro mergulha o item de metal em uma solução de níquel preto. Em seguida, aplica-se uma corrente elétrica. Quando os elétrons passam pelo cátodo ou pelo substrato, eles anexam íons de níquel para se combinarem com ele. Dessa forma, os íons de níquel se depositam na superfície do substrato, formando uma camada de níquel preto. O processo de fabricação detalhado pode ser encontrado nas seções posteriores.

A galvanoplastia de níquel preto é uma tecnologia de ponta no acabamento de superfícies. Ela geralmente oferece muitos benefícios, um dos quais é a resistência à corrosão. Por causa de seus benefícios, as peças de níquel de galvanoplastia preta são amplamente utilizadas em muitos setores. No setor automobilístico, é possível encontrar muitas peças e acessórios de automóveis que são niquelados em preto. Aplicações semelhantes podem ser observadas em eletrônicos, moda e joias, decoração e arquitetura.

Vantagens da galvanoplastia de níquel preto

A galvanoplastia de níquel preto normalmente oferece muitos benefícios. Essa tecnologia premium melhora a aparência e a durabilidade dos objetos de metal. Veja a seguir alguns dos principais benefícios da galvanoplastia de níquel preto.

Estética

Um dos principais motivos pelos quais as pessoas preferem o revestimento de níquel preto é sua aparência impressionante. O acabamento preto profundo e rico acrescenta uma aparência premium a qualquer peça de metal. As pessoas gostam de usá-lo em moda, joias e peças de automóveis. A superfície lisa e brilhante cria uma aparência elegante e moderna.

Resistência à ferrugem

A galvanoplastia de níquel preto também resiste à ferrugem, o que é essencial para peças metálicas mais propensas à ferrugem. Essa técnica é crucial para peças de metal usadas em ambientes marinhos ou expostas à umidade.

Vida longa

Além da resistência à ferrugem, a galvanoplastia de níquel preto é boa contra o desgaste. O processo cria uma superfície resistente em cada peça de metal. Em geral, os objetos com niquelagem têm uma vida útil mais longa. Em geral, eles permanecem funcionais e atraentes por muitos anos. Como resultado, você não precisa de substituições frequentes.

Baixa manutenção

As peças metálicas com galvanoplastia preta de níquel precisam de pouca manutenção. Como você sabe, elas oferecem resistência à corrosão, ao desgaste e à ruptura. Como têm uma vida útil mais longa, também exigem pouca manutenção. Você pode limpá-los simplesmente com um pano macio. A baixa manutenção economiza tempo e esforço.

Como funciona a galvanoplastia de níquel preto?

A galvanoplastia de níquel preto é um processo praticamente simples e rápido. Tudo o que você precisa fazer é seguir as instruções adequadas. Seguir essas instruções corretamente é fundamental por vários motivos. Em primeiro lugar, é possível obter a melhor qualidade de revestimento. Segundo, evita significativamente erros dispendiosos. Terceiro, pode lhe proporcionar resultados consistentes. Quarto, elimina problemas como descascamento e revestimento irregular.

Além disso, a segurança é sempre fundamental aqui. Use equipamentos de segurança, como luvas e óculos de proteção. Para sua informação, o manuseio correto de produtos químicos e equipamentos reduz os riscos. De modo geral, instruções precisas tornam o processo mais eficiente.

Etapa #1 Escolhendo o material e a técnica corretos

Reúna todos os itens necessários para o processo corretamente. Primeiro, selecione o substrato correto. Como você sabe, a galvanoplastia de níquel preto funciona em qualquer metal e suas ligas. Entretanto, os metais mais comuns são alumínio, aço, latão, cobre e titânio.

Você pode escolher qualquer formato de forma independente, mas deve conhecer a área de superfície correta. Quanto maior for a área de superfície, mais tempo será necessário para concluir a galvanoplastia de níquel preto. Em seguida, reúna as seguintes ferramentas e equipamentos para o processo. Com tudo pronto, você poderá concluir a tarefa com mais rapidez e eficiência.

1.      A dispositivo de polimento é opcional. Se você quiser um excelente acabamento espelhado, pode adquirir esse item. Ele alisa principalmente a superfície do substrato.

2.      Sabão/desengordurante em pó pode ajudá-lo a limpar o substrato completamente. Ao escolher o pó desengordurante, verifique a compatibilidade com o material do substrato.

3.      Água destilada é necessário principalmente para o enxágue, que pode precisar ser feito várias vezes durante o processo.

4.      Normalmente, você precisará de dois tanques separados: um tanque de desengorduramento e um tanque de galvanoplastia de níquel preto.

5.      A colher de plástico é necessária para mexer o pó de níquel para galvanoplastia preta. Você também pode usar outros tipos de colheres, mas é melhor escolher materiais não reativos.

6.      Um pequeno fenda da placa anódica é essencial para o processo de galvanoplastia de níquel preto.

7.      Para a parte do cátodo, você precisará de um tubo de cobre. Observe que você colocará esse tubo de cobre na parte superior do tanque. Você pode conectar o substrato ao tubo de cobre com um fio de cobre. Geralmente, você precisará dele por conveniência.

8.      Um bomba de agitação Normalmente, ajuda a manter a solução de revestimento em movimento. Você precisará dela para obter um revestimento uniforme de níquel.

9.      Por fim, você precisará de uma fonte de alimentação CCO coração da galvanoplastia de níquel preto.

Etapa #2 Polimento para acabamento chapeado brilhante

Você pode polir seu substrato para obter um acabamento brilhante e suave. Normalmente, o polimento remove imperfeições e garante que o substrato esteja limpo. Você pode usar várias máquinas de polimento para fazer isso, ou também pode esfregar manualmente. Qualquer uma das formas é aceitável, desde que você obtenha um bom resultado. O uso da máquina normalmente torna o processo mais rápido e eficaz.

Etapa #3 Limpeza do substrato em uma temperatura adequada

Quando o substrato estiver pronto, prepare o tanque de limpeza. Encha-o com água quente. Lembre-se de que a temperatura para o processo deve ser de 170 graus Celsius. Agora, adicione uma quantidade adequada de sabão ou pó desengordurante. Mexa bem para permitir que esses produtos químicos se dissolvam na água. Essa mistura normalmente ajudará a remover o óleo e os contaminantes. 

Também é possível usar outros métodos de limpeza, como a limpeza química ou ultrassônica. Com relação aos produtos químicos, nesse caso, você pode usar bases fortes ou ácidos para dissolver as impurezas.

A limpeza adequada do substrato garante melhor adesão para a galvanoplastia de níquel preto. Sempre manuseie o substrato com cuidado durante o processo de limpeza. Não use produtos químicos abrasivos ou agressivos que possam danificar o substrato.

Etapa #4 Enxágue em água destilada

Normalmente, é necessário enxaguar para remover os agentes de limpeza. Isso geralmente garante que o 100% esteja livre de contaminação.

Enxágue bem o substrato. Nesse caso, use água destilada. Observe que a água comum pode deixar depósitos minerais, o que pode causar contaminação. Eventualmente, isso pode afetar a qualidade do revestimento. Portanto, geralmente não recomendamos água comum.

Etapa #5 Cálculo da área de superfície total e do tempo de revestimento

Essa etapa é a parte mais importante da galvanoplastia de níquel preto. Com base em seus requisitos, você deve calcular o tempo adequado de galvanoplastia. Para sua informação: o tempo adequado de galvanoplastia cria a espessura adequada para o revestimento de níquel.

Calcularemos, por exemplo, a espessura do revestimento e o substrato. Você pode seguir as mesmas etapas para descobrir o seu.

Vamos pegar um substrato de 20 cm x 10 cm. Nossa espessura de niquelagem desejada é de 15 mícrons, ou seja, 0,0015 cm. Usaremos uma placa anódica de 5 cm x 5 cm. E os outros valores são geralmente os mesmos para todas as situações.

#1 Cálculo da densidade e do peso do revestimento de níquel

Primeiro, calculamos a densidade do revestimento de níquel, que é a área da superfície x espessura do revestimento de níquel. A densidade do revestimento de níquel = 20 cm x 10 cm x 0,0015 cm = 0,3 cm3.

Em segundo lugar, calculamos a massa total do níquel. Como você sabe, a densidade do níquel é de 8,9 g por cm3 ou 58,71 g/mol. Portanto, em 0,3 cm3, precisamos de 2,67 g de níquel. Se convertermos isso em mol, teremos 2,67g/58,71 = 0,055mol.

#2 Cálculo do ampere e da tensão da fonte de alimentação

Primeiro, calculamos o ampere total necessário para o nosso processo. Para fazer isso, precisamos da área da superfície da placa anódica. Por exemplo, uma placa anódica de 5 cm x 5 cm pode fornecer 0,3 A/cm2. Portanto, uma placa de 25 cm2 pode fornecer 0,3 x 25 cm2 = 7,5A ou 7,5C/s. Considere a fração que reduz o níquel. Normalmente, ela é 75%, que fornece 5,625A.

Em segundo lugar, calculamos a tensão necessária para a eletrodeposição de níquel preto. Nossa equação padrão é V = IR = 5,625 x 0,4 = 2,25V.

#3 Cálculo do tempo de galvanoplastia de níquel preto

Calcule o número total de elétrons necessários para o revestimento. Normalmente, um íon de níquel precisa de dois elétrons. Portanto, o mol total para a galvanoplastia é 0,055 x 2 = 0,11 mol.

Finalmente, o tempo total necessário (t) = Q/I = 0,11 x 96485,3/6,625 = 1886,82s ou 31,45 minutos. Observe que a carga para cada mol é 96485,3C/mol. Você sabe que esse valor é a constante de Faraday.

Portanto, o ampere necessário para o processo é de 5,625A, a tensão da fonte de alimentação CC é de 2,25V e o tempo de galvanoplastia é de 31,45s.

Etapa #6 Configuração da solução de galvanoplastia de níquel preto

Primeiro, coloque o balde de plástico ou o tanque de galvanização em um local seguro. Em seguida, adicione a água destilada. Você pode decidir o tamanho do balde e a quantidade de líquido com base no número de peças e na espessura do revestimento.

Agora, despeje o pó preto de níquel para galvanoplastia na água. Em seguida, mexa suavemente usando a colher de plástico. Você também pode usar uma colher de madeira ou de metal. Para controlar o pH, use um pouco de vinagre branco. Normalmente, não é necessário controle de pH para a galvanoplastia de níquel preto de uso geral.

Quando a mistura estiver pronta, coloque o tubo de cobre no suporte ou no tanque de revestimento. Agora, coloque a placa anódica em um lado do balde. Certifique-se de que a placa esteja perfeitamente imersa na solução. Prenda o substrato em um fio de cobre e conecte-o ao tubo de cobre. Mergulhe cuidadosamente o substrato na solução.

Leve a fonte de alimentação CC para perto da caçamba. Conecte o fio negativo (-) ao tubo de cobre e o fio positivo (+) à placa anódica. Defina os parâmetros para tensão de 2,25 V e ampere de 5,625 A. Observe que esses valores de parâmetros são apenas para a placa que usamos como exemplo. Para sua peça, primeiro calcule a tensão, o ampere e o tempo e, em seguida, defina esses parâmetros de acordo. Consulte a etapa #5 para obter mais informações.

Em seguida, garanta a agitação adequada para a galvanoplastia de níquel preto. A agitação garante um revestimento consistente em sua peça de metal. Coloque a bomba de agitação em qualquer canto dentro da caçamba.

Etapa #7 Galvanoplastia de níquel preto

Quando tudo estiver pronto, ligue a fonte de alimentação. Você verá bolhas surgindo, o que significa que o processo já começou. Agora, aguarde 31,45 minutos para nossas peças de exemplo. O tempo pode variar de acordo com a área de superfície diferente e o tamanho do revestimento do ânodo.

Monitore continuamente o processo. Você observará que a peça de metal está gradualmente adquirindo a cor preta. Após o tempo calculado, você verá a mágica! Sua peça de metal se transformou completamente em uma peça preta e com acabamento perfeito.

Se você ainda vir alguns lugares que não receberam o revestimento de níquel, poderá mergulhar a peça novamente e esperar alguns minutos. Mas essa não é uma boa ideia, pois o ampere atrasado diminui a qualidade do revestimento.

Etapa #8 Enxágue em água destilada

Mais uma vez, você precisará enxaguar a peça de metal. Mergulhe o item revestido em água destilada. Em seguida, agite-o completamente para remover todos os produtos químicos. Repita o enxágue para garantir que todos os resíduos tenham sido completamente removidos. Agora, seque o item cuidadosamente com um pano limpo e macio.

Etapa #9 Proteção adicional da superfície, se necessário

Se necessário, você também pode fornecer alguma proteção adicional. Nesse caso, você pode pensar nos fatores ambientais e no uso pretendido. Você pode aplicar selantes ou vernizes, se necessário. Siga as instruções para cada processo adicional.

Quais metais podem ser galvanizados com níquel?

A galvanoplastia de níquel preto é um processo versátil. Isso significa que você pode usar essa técnica em qualquer metal condutor. Você pode escolher os metais com base nas necessidades do seu projeto e dar a eles uma aparência premium surpreendente. A tabela a seguir detalha os metais que podem ser galvanizados com níquel preto. Você também pode encontrar alguns exemplos.

Niquelagem sem eletrólito vs. Niquelagem eletrolítica: Qual é a diferença?

Os processos de níquel preto por eletrodeposição e por electroless são populares nos setores modernos. Cada técnica tem seus benefícios e limitações exclusivos. Nesta seção, você conhecerá algumas de suas diferenças significativas. No futuro, essa comparação poderá ajudá-lo a escolher o método correto para o seu projeto.

Galvanização sem eletrólito versus galvanização de níquel preto: Tipo de processo

O revestimento de níquel preto sem eletrólito depende principalmente de uma reação de redução química. Não é necessária uma corrente elétrica para ajudar a depositar íons de níquel. Em vez disso, utiliza um catalisador ou agente redutor. Por esse motivo, a galvanização sem eletrólito também é conhecida como galvanização autocatalítica.

Por outro lado, a galvanoplastia usa corrente elétrica para depositar níquel. Na seção anterior, aprendemos como funciona a galvanoplastia de níquel preto. Quando a corrente passa pela célula, os íons de níquel se acumulam gradualmente no lado do cátodo e criam um depósito na peça de metal. É assim que a galvanoplastia de níquel preto funciona em metais.

Galvanoplastia vs. galvanoplastia sem eletrodos: Tipo de substrato

O revestimento de níquel preto sem eletrólito funciona em substratos condutores e não condutores, que podem ser metais ou não metais. Entretanto, os metais não condutores precisam de pré-tratamento para o trabalho.

Em contrapartida, galvanoplastia O níquel preto só funciona em materiais condutores, principalmente metais. Os metais típicos usados nesse caso são aço, cobre, latão e alumínio. Na galvanoplastia, esses metais não precisam de nenhum pré-tratamento. No entanto, você deve limpá-los e poli-los, se necessário.

Niquelagem eletrolítica vs. sem eletrólito: Controle de espessura

O revestimento de níquel preto sem eletrólito proporciona uma espessura uniforme. O controle da espessura do revestimento de níquel é limitado.

Por outro lado, a galvanoplastia de níquel preto é a melhor opção. Você pode controlar a espessura do revestimento de níquel no que quiser. Na etapa #5, você aprendeu a calcular o tempo de revestimento para obter a espessura de depósito desejada. Com base em seu resultado, você pode definir a tensão e o ampere da fonte de alimentação e aguardar o tempo calculado. No final, você poderá obter a espessura desejada.

Níquel preto sem eletrólise versus galvanoplastia: Custo de energia

O revestimento de níquel preto sem eletrólito não precisa de nenhuma fonte de energia externa. Ela depende inteiramente da reação química. Entretanto, o processo requer um catalisador adicional para a reação química, o que aumenta o custo total.

Por outro lado, a galvanoplastia de níquel preto precisa de uma fonte de alimentação para executar o processo. Como você sabe, será necessário 0,3A/cm2 de corrente elétrica para o processo. Portanto, ao calcular todo o processo, você encontrará um custo de energia significativo.

Niquelagem sem eletrólito vs. Niquelagem eletrolítica: Complexidade da configuração

O revestimento de níquel preto sem eletrólito não precisa de uma configuração elétrica. Depois de preparar a solução, você pode mergulhar a peça de metal. A reação química funcionará; você pode esperar até que ela termine.

Por outro lado, o processo de eletrodeposição de níquel preto requer uma configuração elétrica. Você deve posicionar cuidadosamente as peças do ânodo e do cátodo, o que exige uma configuração relativamente complexa. Novamente, é preciso calcular a tensão e o ampere exatos necessários. Portanto, para iniciantes, esse pode ser um processo problemático. Entretanto, a galvanoplastia de níquel preto é um processo preciso e controlado.

Perguntas frequentes

O revestimento de níquel preto é condutor?

Sim, o revestimento de níquel preto é altamente condutivo. Normalmente, ele fornece uma superfície altamente condutora e é revestido uniformemente em formas complexas. Por esse motivo, o revestimento de níquel preto é usado em muitas aplicações eletrônicas. Entretanto, esse revestimento reduz a refletividade; portanto, é preto.

Qual é a diferença entre niquelagem e niquelagem preta?

O revestimento de níquel normalmente tem uma aparência brilhante e prateada. Por outro lado, o revestimento de níquel preto tem uma tonalidade escura e preta na superfície. Às vezes, o acabamento em níquel preto mantém uma qualidade reflexiva e espelhada. Essa aparência premium é especialmente adequada para TVs, chaleiras e torradeiras. A diferença está apenas em seu apelo estético.

Qual é a dureza do revestimento de níquel preto?

A galvanoplastia de níquel preto normalmente tem uma dureza de aproximadamente 54 a 56 RC. Esse nível de dureza é adequado para resistir ao desgaste. Por esse motivo, as peças de galvanoplastia de níquel preto são usadas em vários setores. É possível encontrar seu uso em automóveis, eletrônicos e indústrias decorativas.

O níquel preto enferruja?

A galvanoplastia de níquel preto é altamente resistente à corrosão. É ainda mais durável do que outros tipos de acabamentos. Seu revestimento protetor mantém uma aparência brilhante por um longo período. Ao contrário de outros acabamentos, os acabamentos de galvanoplastia de níquel preto são menos propensos a mostrar impressões digitais. Além disso, também é fácil de manter.

Qual é a galvanoplastia mais dura?

A galvanoplastia mais dura é a cromagem ou cromagem. O processo cria uma superfície muito espessa e dura. A maioria das aplicações industriais utiliza a cromagem para peças metálicas. Ele melhora a resistência ao desgaste e ajuda a reduzir o atrito.

Quais são as desvantagens do revestimento de níquel?

Existem algumas limitações na niquelagem. Um dos principais motivos é o fato de o processo ser apenas para materiais condutores. Além disso, o custo do níquel preto pode ser mais alto do que o da niquelagem tradicional.

Resumo

A galvanoplastia de níquel preto é um tipo popular de galvanoplastia. O processo cria uma camada de níquel preto na superfície do substrato. Essa camada de níquel preto dá uma aparência exclusiva e premium. Além disso, ela é resistente à corrosão e pode suportar o desgaste.

O processo de fabricação da galvanoplastia de níquel preto é relativamente simples. (1) Limpar o substrato. (2) Preparar a solução de galvanoplastia de níquel preto. (3) Configurar todo o processo. (4) Calcule o tempo, a tensão e o ampere do processo. (5) Mergulhe o substrato e inicie o processo. (6) Faça proteção adicional, se necessário.

Você pode ficar confuso com relação ao níquel preto de galvanoplastia e de eletrodeposição. Bem, ambos são processos diferentes. Um precisa de eletricidade, enquanto o outro não; portanto, são usados o electroless e o eletrólito. Um catalisador ajuda principalmente nas reações químicas do processo de fabricação do níquel preto electroless.

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