Electroplacare cu nichel negru este ca magia neagră! Procesul transformă o piesă metalică într-un produs arătos și durabil. După cum știți, oamenilor le plac produsele mai unice și mai eficiente, așa că apar noi tehnologii. Electroplacarea cu nichel negru este una dintre cele mai premium tehnologii pe care le-ați văzut vreodată. Acest articol discută în principal această tehnologie și procesul său de realizare.
În plus, articolul discută și despre nichelarea neagră fără electroliți. Veți afla diferențele semnificative dintre galvanoplastia cu nichel negru și cea fără curent electric. În general, acest ghid vă poate ajuta să înțelegeți galvanoplastia cu nichel negru mai bine decât înainte. Acesta vă oferă detalii tehnice pe care este posibil să nu le găsiți pe alte site-uri web. Așadar, să începem.
Ce este galvanoplastia cu nichel negru?
Electroplacare cu nichel negru este un proces electrochimic unic. După cum sugerează și numele, acesta depune un strat subțire de nichel negru pe un substrat metalic. Apare o întrebare frecventă: "De ce nichelul devine negru?" Cel mai bun răspuns este că depunerea de nichel scade reflectivitatea.
Această tehnică scufundă mai întâi elementul metalic într-o soluție de nichel negru. Apoi, se aplică un curent electric. Atunci când electronii trec prin catod sau prin substratul dumneavoastră, ei atașează ionii de nichel pentru a se combina cu acesta. În acest fel, ionii de nichel se depun pe suprafața substratului, formând un strat de nichel negru. Puteți găsi procesul de fabricație detaliat în secțiunile următoare.
Electroplacarea cu nichel negru este o tehnologie premium în finisarea suprafețelor. În general, oferă multe beneficii, unul dintre acestea fiind rezistența la coroziune. Datorită beneficiilor sale, piesele din nichel negru electroplacat sunt utilizate pe scară largă în multe industrii. În industria auto, puteți găsi multe piese și accesorii auto care sunt placate cu nichel negru. Aplicații similare pot fi observate în electronică, modă și bijuterii, decorațiuni interioare și arhitectură.
Avantajele galvanoplastiei cu nichel negru
Electroplacarea cu nichel negru oferă de obicei multe beneficii. Această tehnologie premium îmbunătățește aspectul și durabilitatea obiectelor metalice. Iată câteva beneficii cheie ale galvanizării cu nichel negru.
Estetică
Unul dintre principalele motive pentru care oamenii preferă nichelarea neagră este aspectul său izbitor. Finisajul negru profund și bogat adaugă un aspect premium oricărei piese metalice. Oamenilor le place să îl folosească în modă, bijuterii și piese auto. Suprafața netedă și lucioasă creează un aspect elegant și modern.
Rezistență la rugină
Electroplacarea cu nichel negru rezistă, de asemenea, la rugină, ceea ce este esențial pentru piesele metalice mai predispuse la rugină. Această tehnică este esențială pentru piesele metalice utilizate în mediul marin sau expuse la umiditate.
Viață lungă
În plus față de rezistența la rugină, galvanizarea cu nichel negru este bună împotriva uzurii și ruperii. Procesul creează o suprafață dură pe fiecare piesă metalică. În general, obiectele cu placare cu nichel au o durată de viață mai lungă. În general, ele rămân funcționale și atractive timp de mulți ani. Ca urmare, nu aveți nevoie de înlocuiri frecvente.
Întreținere redusă
Piesele metalice cu nichel negru electroplacat necesită o întreținere foarte redusă. După cum știți, acestea oferă rezistență la coroziune, uzură și rupere. Deoarece au o durată de viață mai lungă, necesită, de asemenea, o întreținere redusă. Le puteți curăța pur și simplu ștergându-le cu o cârpă moale. Întreținerea redusă economisește atât timp, cât și efort.
Cum funcționează electroplacarea cu nichel negru?
Electroplacarea cu nichel negru este practic un proces simplu și rapid. Tot ce trebuie să faceți este să urmați instrucțiunile corecte. Urmarea corectă a acestor instrucțiuni este crucială din mai multe motive. În primul rând, se poate obține cea mai bună calitate a stratului. În al doilea rând, se evită în mod semnificativ greșelile costisitoare. În al treilea rând, vă poate oferi rezultate constante. În al patrulea rând, elimină probleme precum decojirea și acoperirea neuniformă.
În plus, siguranța este întotdeauna esențială aici. Purtați echipament de protecție, cum ar fi mănuși și ochelari de protecție. Pentru informarea dumneavoastră, manipularea corectă a substanțelor chimice și a echipamentelor reduce riscurile. În general, instrucțiunile precise fac procesul mai eficient.
Pasul #1 Alegerea materialului și a tehnicii potrivite
Adunați corect toate elementele necesare pentru proces. În primul rând, selectați substratul corect. După cum știți, galvanoplastia cu nichel negru funcționează pe orice metal și aliajele sale. Cu toate acestea, metalele comune sunt aluminiul, oțelul, alama, cuprul și titanul.
Puteți alege independent orice formă, dar trebuie să cunoașteți suprafața corectă. Cu cât suprafața este mai mare, cu atât este nevoie de mai mult timp pentru a finaliza electroplacarea nichelului negru. Apoi, adunați următoarele instrumente și echipamente pentru proces. Cu totul pregătit, puteți finaliza sarcina mai rapid și mai eficient.
1. A dispozitiv de lustruire este opțional. Dacă doriți un finisaj excelent de tip oglindă, puteți obține acest articol. Acesta netezește în principal suprafața substratului.
2. Săpun/pulbere degresantă vă poate ajuta să curățați bine substratul. Atunci când alegeți pudra degresantă, verificați compatibilitatea cu materialul substratului.
3. Apă distilată este necesară în principal pentru clătire, care poate fi necesară de mai multe ori în timpul procesului.
4. De obicei, veți avea nevoie de două rezervoare separate: un rezervor de degresare și un rezervor de galvanoplastie cu nichel negru.
5. A lingură de plastic este necesară pentru amestecarea pulberii de nichel pentru galvanizare neagră. Puteți utiliza și alte tipuri de linguri, dar este mai bine să alegeți materiale nereactive.
6. Un mic fantă a plăcii anodice este o necesitate pentru procesul de electroplacare cu nichel negru.
7. Pentru partea catodică, veți avea nevoie de o țeavă de cupru. Rețineți că veți plasa această țeavă de cupru pe partea superioară a rezervorului. Puteți conecta substratul dvs. la țeava de cupru cu un fir de cupru. În general, veți avea nevoie de acesta pentru comoditate.
8. O pompă de agitare ajută de obicei la menținerea în mișcare a soluției de placare. Veți avea nevoie de aceasta pentru o acoperire uniformă cu nichel.
9. În cele din urmă, veți avea nevoie de o sursă de alimentare DC, inima electroplacării cu nichel negru.
Pasul #2 Lustruire pentru finisaj placat strălucitor
Vă puteți lustrui substratul pentru un finisaj strălucitor și neted. Prin lustruire se îndepărtează imperfecțiunile și se asigură că substratul este curat. Puteți utiliza diverse mașini de lustruit pentru a face acest lucru sau puteți, de asemenea, să frecați manual. Oricare dintre modalități este acceptabilă, atâta timp cât obțineți un rezultat bun. Utilizarea mașinii face ca procesul să fie mai rapid și mai eficient.
Pasul #3 Curățarea substratului la o temperatură adecvată
Odată ce substratul dvs. este gata, pregătiți rezervorul de curățare. Umpleți-l cu apă fierbinte. Nu uitați, temperatura pentru proces trebuie să fie de 170 de grade Celsius. Acum, adăugați o cantitate adecvată de săpun sau pudră degresantă. Agitați bine pentru a permite acestor substanțe chimice să se dizolve în apă. Acest amestec va ajuta de obicei la îndepărtarea uleiului și a contaminanților.
Puteți utiliza și alte metode de curățare, cum ar fi curățarea chimică sau cu ultrasunete. În ceea ce privește substanțele chimice, puteți utiliza baze puternice sau acizi pentru a dizolva impuritățile în acest caz.
Curățarea corespunzătoare a substratului asigură o aderență mai bună pentru electroplacarea nichelului negru. Manipulați întotdeauna substratul cu delicatețe în timpul procesului de curățare. Nu utilizați substanțe chimice abrazive sau substanțe chimice dure care ar putea deteriora substratul.
Pasul #4 Clătire în apă distilată
Clătirea este de obicei necesară pentru a îndepărta agenții de curățare. Aceasta asigură, în general, absența contaminării 100%.
Clătiți bine substratul. În acest caz, utilizați apă distilată. Rețineți că apa obișnuită poate lăsa depuneri minerale, care pot provoca contaminare. În cele din urmă, acest lucru poate afecta calitatea placării. Prin urmare, în general, nu recomandăm apa obișnuită.
Pasul #5 Calcularea suprafeței totale și a timpului de placare
Această etapă este cea mai importantă parte a galvanoplastiei negre a nichelului. Pe baza cerințelor dvs., trebuie să calculați timpul adecvat de galvanizare. FYI: timpul de galvanizare adecvat creează grosimea corespunzătoare pentru nichelare.
Vom calcula, de exemplu, grosimea placării și substratul. Puteți urma pașii similari pentru a le afla pe ale dvs.
Să luăm un substrat de 20 cm x 10 cm. Grosimea nichelării dorite este de 15 microni, adică 0,0015 cm. Vom folosi o placă anodică de 5 cm x 5 cm. Iar celelalte valori sunt în general aceleași pentru toate situațiile.
#1 Calcularea densității și greutății placării cu nichel
În primul rând, calculăm densitatea nichelării, care este egală cu suprafața x grosimea nichelării. Densitatea placării cu nichel = 20cm x 10cm x 0,0015cm = 0,3 cm3.
În al doilea rând, calculăm masa totală a nichelului. După cum știți, densitatea nichelului este de 8,9 g per cm3 sau 58,71 g/mol. Deci, în 0,3 cm3, avem nevoie de 2,67 g de nichel. Dacă o transformăm în mol, obținem 2,67g/58,71 = 0,055mol.
#2 Calcularea amperilor și a tensiunii pentru sursa de alimentare
În primul rând, calculăm amperajul total necesar pentru procesul nostru. Pentru a face acest lucru, avem nevoie de suprafața plăcii anodice. De exemplu, o placă anodică de 5 cm x 5 cm poate oferi 0,3A/cm2. Astfel, o placă de 25 cm2 poate oferi 0,3 x 25 cm2 = 7,5A sau 7,5C/s. Luați în considerare fracția care reduce nichelul. În mod normal, este 75%, care dă 5,625A.
În al doilea rând, calculăm tensiunea necesară pentru electroplacarea cu nichel negru. Ecuația noastră standard este V = IR = 5,625 x 0,4 = 2,25V.
#3 Calcularea timpului de galvanoplastie cu nichel negru
Calculați molul total de electroni necesar pentru placare. De obicei, un ion de nichel are nevoie de doi electroni. Prin urmare, molul total pentru galvanoplastie este 0,055 x 2 = 0,11 mol.
În final, timpul total necesar (t) = Q/I = 0,11 x 96485,3/6,625 = 1886,82s sau 31,45 minute. Rețineți că sarcina pentru fiecare mol este de 96485,3C/mol. Știți, această valoare este constanta lui Faraday.
Astfel, amperul de care aveți nevoie pentru proces este de 5,625 A, tensiunea pentru sursa de alimentare DC este de 2,25 V, iar timpul de galvanizare este de 31,45 s.
Pasul #6 Pregătirea soluției de galvanoplastie cu nichel negru
Mai întâi, puneți găleata de plastic sau rezervorul de placare într-un loc sigur. Apoi, adăugați apă distilată. Puteți decide dimensiunea găleții și cantitatea de lichid în funcție de numărul de piese și de grosimea placării.
Acum, turnați pulberea neagră de nichel pentru galvanizare în apă. Apoi, amestecați ușor folosind lingura de plastic. Puteți folosi și o lingură de lemn sau de metal. Pentru controlul pH-ului, puteți folosi oțet alb. De obicei, nu aveți nevoie de controlul pH-ului pentru galvanoplastia cu nichel negru de uz general.
Odată ce amestecul dvs. este gata, așezați țeava de cupru pe suport sau pe rezervorul de placare. Acum, așezați placa anodică pe o parte a găleții. Asigurați-vă că placa este scufundată perfect în interiorul soluției. Atașați substratul la un fir de cupru și conectați-l la țeava de cupru. Scufundați cu grijă substratul în soluție.
Duceți sursa de alimentare cu curent continuu lângă găleată. Conectați firul negativ (-) cu țeava de cupru și firul pozitiv (+) la placa anodică. Setați parametrii pentru tensiune 2,25V și amper 5,625A. Rețineți că aceste valori ale parametrilor sunt doar pentru placa pe care am luat-o ca exemplu. Pentru partea dumneavoastră, calculați mai întâi tensiunea, amperajul și timpul și apoi setați acești parametri în consecință. Consultați pasul #5 pentru mai multe informații.
Apoi, asigurați o agitare corespunzătoare pentru galvanizarea cu nichel negru. Agitația asigură o placare consistentă pe piesa dvs. metalică. Plasați pompa de agitare în orice colț din interiorul găleții.
Etapa #7 Galvanoplastie cu nichel negru
Odată ce totul este gata, porniți sursa de alimentare. Veți observa că apar bule, ceea ce înseamnă că procesul dvs. a început deja. Acum, așteptați 31,45 minute pentru piesele noastre de exemplu. Timpul poate varia în funcție de suprafața diferită și de dimensiunea anodului de placare.
Monitorizați continuu procesul. Veți observa că piesa dvs. de metal capătă treptat culoarea neagră. După timpul calculat, veți vedea magia! Piesa dvs. metalică s-a transformat complet într-o piesă neagră, perfect finisată.
Dacă încă mai vedeți unele locuri care nu au fost nichelate, puteți scufunda din nou piesa și așteptați câteva minute. Dar nu este o idee bună, deoarece amperii întârziați scad calitatea placării.
Pasul #8 Clătire în apă distilată
Încă o dată, va trebui să clătiți piesa metalică. Scufundați elementul placat în apă distilată. Apoi, agitați-l bine pentru a elimina toate substanțele chimice. Repetați clătirea pentru a vă asigura că fiecare reziduu a dispărut complet. Acum, uscați piesa foarte atent cu o cârpă curată și moale.
Pasul #9 Protecție suplimentară a suprafeței, dacă este necesar
Dacă este necesar, puteți oferi, de asemenea, o protecție suplimentară. În acest caz, vă puteți gândi la factorii de mediu și la utilizarea prevăzută. Dacă este necesar, puteți aplica etanșanți sau lacuri. Urmați instrucțiunile pentru fiecare proces suplimentar.
Ce metale pot fi electroplacate cu nichel?
Electroplacarea cu nichel negru este un proces versatil. Acest lucru înseamnă că puteți utiliza această tehnică pe orice metal conductiv. Puteți alege metalele în funcție de nevoile proiectului dvs. și să le oferiți un aspect premium uimitor. Tabelul următor detaliază metalele care pot fi electroplacate cu nichel negru. De asemenea, puteți găsi câteva exemple acolo.
|
Metal |
Descriere |
Exemple de produse |
|
Oțel |
Bun pentru rezistență și durabilitate |
Piese auto, unelte și elemente de fixare |
|
Cupru |
Conductivitate electrică și termică excelentă |
Conectori, plăci de circuite, instalații sanitare |
|
Alamă |
Un aliaj de cupru și zinc, cunoscut pentru articole decorative |
Instrumente muzicale, feronerie decorativă |
|
Aluminiu |
Ușoare și rezistente la coroziune |
Cadre de biciclete, piese de aeronave, materiale de ambalare |
|
Zinc |
Acesta poate forma o legătură puternică cu nichelul, utilizat în principal pentru rezistența la coroziune. |
Hardware, șuruburi, piulițe, piese turnate sub presiune |
|
Fier |
Puternice și durabile, dar mai predispuse la rugină |
Piese de mașini, materiale de construcții |
Nichelare chimică vs. nichelare electrolitică: Care este diferența?
Atât procedeele de nichel negru electrolitic, cât și cele de electroplacare sunt populare în industriile moderne. Fiecare tehnică are avantajele și limitările sale unice. În această secțiune, veți cunoaște unele dintre diferențele lor semnificative. În viitor, această comparație vă poate ajuta să alegeți metoda corectă pentru proiectul dumneavoastră.
Placare chimică vs Galvanizare nichel negru: Tipul de proces
Nichelarea neagră fără curent electric depinde în principal de o reacție chimică de reducere. Nu are nevoie de un curent electric pentru a ajuta la depunerea ionilor de nichel. În schimb, utilizează un catalizator sau un agent de reducere. Din acest motiv, placarea chimică este cunoscută și ca placare autocatalitică.
Pe de altă parte, electroplacarea utilizează curentul electric pentru a depune nichel. În secțiunea anterioară, am aflat cum funcționează galvanoplastia cu nichel negru. Atunci când curentul trece prin celulă, ionii de nichel se adună treptat pe partea catodică și creează un depozit pe piesa metalică. Acesta este modul în care electroplacarea cu nichel negru funcționează pe metale.
Galvanoplastie vs Galvanoplastie fără electroliți: Tipul de substrat
Nichelarea neagră chimică funcționează atât pe substraturi conductoare, cât și pe substraturi neconductoare, care pot fi metale sau nemetale. Cu toate acestea, metalele neconductoare necesită o tratare prealabilă.
În schimb, electroplacare nichelul negru funcționează numai pe materiale conductoare, în principal metale. Metalele tipice utilizate în acest caz sunt oțelul, cuprul, alama și aluminiul. În galvanoplastie, aceste metale nu au nevoie de nicio tratare prealabilă. Cu toate acestea, trebuie să le curățați și să le lustruiți dacă este necesar.
Nichelare chimică vs. nichelare electrolitică: Controlul grosimii
Acoperirea cu nichel negru fără electroliți oferă o grosime uniformă. Controlul grosimii placării cu nichel este limitat.
Pe de altă parte, electroplacarea nichelului negru este cea mai bună în acest caz. Puteți controla grosimea placării cu nichel în orice doriți. În pasul #5, ați învățat cum să calculați timpul de placare pentru a obține grosimea de depunere dorită. Pe baza rezultatului obținut, puteți seta tensiunea și amperii sursei de alimentare și așteptați timpul calculat. În final, puteți obține grosimea dorită.
Nichel negru chimic vs. galvanoplastie: Costul energiei
Nichelarea neagră chimică nu are nevoie de nicio sursă externă de energie. Aceasta depinde în întregime de reacția chimică. Cu toate acestea, procesul necesită un catalizator suplimentar pentru reacția chimică, ceea ce crește costul total.
Pe de altă parte, galvanoplastia cu nichel negru are nevoie de o sursă de alimentare pentru a derula procesul. După cum știți, veți avea nevoie de 0,3A/cm2 de curent electric pentru proces. Deci, atunci când calculați întregul proces, veți găsi un cost energetic semnificativ.
Nichelare chimică vs. Nichelare electrolitică: Complexitatea instalării
Nichelarea neagră chimică nu necesită o instalație electrică. Odată ce ați pregătit soluția, puteți scufunda piesa metalică. Reacția chimică va funcționa; puteți aștepta până se termină.
Pe de altă parte, procesul de nichelare prin galvanoplastie neagră necesită o configurație electrică. Trebuie să amplasați cu atenție piesele anodice și catodice, ceea ce necesită o configurație relativ complexă. Din nou, trebuie să calculați exact tensiunea și amperii necesari. Deci, pentru începători, ar putea fi un proces problematic. Cu toate acestea, electroplacarea cu nichel negru este un proces precis și controlat.
Întrebări frecvente
Placarea cu nichel negru este conductivă?
Da, nichelarea neagră este foarte conductivă. De obicei, oferă o suprafață foarte conductivă și este placată uniform pe forme complexe. Din acest motiv, nichelarea neagră este utilizată în multe aplicații electronice. Cu toate acestea, această placare reduce reflectivitatea; prin urmare, este neagră.
Care este diferența dintre nichelare și nichelare neagră?
Acoperirea cu nichel are de obicei un aspect argintiu, strălucitor. Pe de altă parte, nichelarea neagră are o nuanță închisă, neagră pe suprafață. Uneori, finisajul nichel negru păstrează o calitate reflectorizantă, asemănătoare oglinzii. Acest aspect premium este potrivit în special pentru televizoare, ceainice și prăjitoare de pâine. Diferența constă doar în aspectul lor estetic.
Care este duritatea placării cu nichel negru?
Electroplacarea cu nichel negru are de obicei o duritate de aproximativ 54 până la 56 RC. Acest nivel de duritate este potrivit pentru a rezista la uzură și rupere. Din acest motiv, piesele de galvanoplastie cu nichel negru sunt utilizate în diverse industrii. Puteți găsi utilizarea sa în automobile, electronice și industrii decorative.
Nichelul negru ruginește?
Electroplacarea cu nichel negru este foarte rezistentă la coroziune. Este chiar mai durabilă decât alte tipuri de finisaje. Stratul său protector menține un aspect strălucitor pentru o perioadă îndelungată. Spre deosebire de alte finisaje, finisajele de galvanoplastie cu nichel negru sunt mai puțin predispuse la apariția amprentelor digitale. În plus, este și ușor de întreținut.
Care este cea mai dură electroplacare?
Cea mai dură galvanizare este cromarea sau placarea cu crom. Procesul creează o suprafață foarte groasă și dură. Majoritatea aplicațiilor industriale utilizează cromarea pentru piesele metalice. Acesta îmbunătățește rezistența la uzură și ajută la reducerea frecării.
Care sunt dezavantajele placării cu nichel?
Există câteva limitări ale nichelării. Unul dintre principalele motive este că acest proces este destinat numai materialelor conductoare. În plus, costul nichelului negru poate fi mai mare decât nichelarea tradițională.
Rezumat
Electroplacarea cu nichel negru este un tip popular de electroplacare. Procesul creează un strat de nichel negru pe suprafața substratului. Acest strat de nichel negru oferă un aspect unic, premium. În plus, este rezistent la coroziune și poate suporta uzura și ruperea.
Procesul de fabricație pentru electroplacarea nichelului negru este relativ simplu. (1) Se curăță substratul. (2) Pregătiți soluția de nichel negru de electroplacare. (3) setați întregul proces. (4) Calculați timpul, tensiunea și amperii procesului. (5) Imersați substratul și începeți procesul. (6) Faceți protecție suplimentară dacă este necesar.
S-ar putea să fiți confuz cu privire la nichelarea neagră fără electroliți și cu electroplacare. Ei bine, ambele sunt procese diferite. Unul necesită electricitate, în timp ce celălalt nu; astfel, se utilizează electroless și electrolit. Un catalizator ajută în principal la reacțiile chimice pentru procesul de fabricare a nichelului negru electroless.
Vă rugăm să mergeți la aluminiu anodizat negru pagina pentru a afla mai multe despre alte finisaje de suprafață, Dacă aveți întrebări, nu ezitați să ne contactați.