Aluminiul este destul de comun în diferite industrii datorită avantajelor sale de a fi ușor, rezistent la coroziune și puternic. Cu toate acestea, suprafața sa este reactivă și, în unele cazuri, îi poate lipsi rezistența la uzură sau duritatea pentru a îndeplini anumite aplicații în industrii. Aici intervine termenul de nichelare chimică a aluminiului - o procedură de tratare a suprafeței care îmbunătățește considerabil proprietățile de performanță ale aluminiului.

Articolul analizează în continuare știința, avantajele, tehnicile și provocările procesului de nichelare chimică a aluminiului, știința din spatele acestui proces, beneficiile procesului, tehnicile utilizate în cadrul procesului și utilizarea industrială a procesului. Pentru profesionistul din domeniul producției care trebuie să știe cum să nicheleze eficient aluminiul sau poate pentru inginerul curios, există un efect mare de durabilitate și performanță a produsului, doar pentru că știți cum să o faceți.

Ce este nichelarea chimică?

Nichelarea chimică este o tehnică de procesare chimică prin care un aliaj nichel-fosfor sau nichel-bron este depus pe o suprafață fără a implica aplicarea unui curent electric extern. În comparație cu galvanoplastia tradițională, acest lucru se realizează printr-o reacție chimică menținută, oferind un strat uniform și consistent, indiferent de geometria sau forma componentei.

Aplicat aluminiului, produsul este o parte a așa-numitului aluminiu nichelat, având toate valorile crescute: rezistență la uzură, duritate și rezistență la coroziune. Tehnica a devenit comună în industria auto, aerospațială și medicală, precum și în aplicațiile electrice, datorită fiabilității și versatilității.

Care este motivul pentru care se utilizează nichelarea chimică pe aluminiu?

Aluminiul tinde să dezvolte o peliculă de oxid pe suprafața sa, iar acest lucru ar putea împiedica placarea precisă a materialelor. Cu toate acestea, printr-un set de procese de pretratare și etape de activare, se poate obține ca aluminiul să devină un candidat potrivit pentru a fi depus cu nichel într-un proces de placare fără curent electric.

Următoarele sunt beneficiile încorporării utilizării nichelării chimice pe aluminiu:

• Grosime uniformă și constantă a stratului de acoperire: Chiar și în cazul geometriei complexe, se obține o grosime uniformă a nichelului.
• Rezistență sporită la coroziune: Acoperirea cu nichel-fosfor previne mediul coroziv pe aluminiu.
• Duritate: Duritatea straturilor de nichel electrolux poate fi adusă la niveluri de crom dur odată încălzit.
• Nu este nevoie de electricitate: Acest lucru obligă la o configurare simplificată și la cheltuieli de aplicații definite.

Industriile care sunt interesate de procesul de nichelare a aluminiului tind, de obicei, să utilizeze procese chimice datorită stabilității și predictibilității acestora.

Procesul de nichelare chimică a aluminiului

Acoperirea cu nichel a aluminiului este un proces de depunere chimică care necesită o pregătire precisă a suprafeței și o chimie bine reglată pentru a oferi un strat de nichel de lungă durată. Aluminiul creează în mod natural un strat de oxid pasivant și, prin urmare, trebuie luate măsuri pentru a permite acoperirii cu nichel să adere corect. Aceasta este o secvență de pași care trebuie urmați:

1. Curățare și degresare

Componenta din aluminiu este spălată cu ajutorul unei cârpe pentru a elimina uleiurile, praful și alte impurități. Acest lucru se realizează în mod normal prin intermediul curățătorilor alcalini sau al sistemului de curățare cu ultrasunete. Suprafața trebuie să fie metal curat, murrays trebuie să fie liber de orice reziduu, deoarece acest lucru poate perturba aderența placării.

2. Suprafața este gravată

Partea care urmează să fie acoperită poate fi degresată și apoi gravată într-o soluție alcalină (de exemplu, hidroxid de sodiu). Se îndepărtează astfel stratul de oxid de aluminiu format în mod natural și se lasă o suprafață ușor aspră pentru a permite o aderență mecanică superioară a nichelului.

3. Desmutarea

Atunci când se realizează gravarea, pot rămâne în urmă reziduuri nemetalice [oxizi și intermetalice], denumite și smut. Se utilizează o soluție de desmut cu acid azotic sau acid sulfuric pentru a îndepărta astfel de impurități, lăsând o suprafață de aluminiu curată din punct de vedere chimic.

4. Tratamentul cu zincat

Aceasta este o etapă foarte importantă în nichelarea chimică a aluminiului. Componenta de aluminiu este înmuiată în soluție de zincat, înlocuind astfel pelicula de oxid cu o peliculă subțire de zinc. Acesta este un mediu de legătură care este interpus între aluminiu și viitorul depozit de nichel printr-un strat de zinc. O operațiune cu două straturi de zincat este frecventă, în special în cazul aplicațiilor cu curent ridicat: un prim strat de zinc este îndepărtat și reaplicat pentru a crește aderența.

5. Nickel Strike (opțional)

Uneori, când aderența ridicată este critică, se depune un strat electrolitic subțire (numit și strat de nichel) înainte de soluția de placare chimică. Aceasta va lega mai puternic stratul de nichel electrolitic de suprafața de aluminiu acoperită cu zinc.

6. Placare cu nichel fără electroliți

Componenta este supusă procesului de încălzire într-o baie caldă de nichel chimic (în general 85-95 C). În baie există:

• de obicei sulfat de nichel sau acetat de nichel ioni de nichel nichel (în majoritatea cazurilor sulfat de nichel sau acetat de nichel)
• Agenții reducători (cum ar fi hipofosfitul de sodiu)
• Stabilizatori și complexin.g Uleiul brut de palmier este în mod natural un complex de trigliceride, acizi grași, fitosteroli și fitosteroli. 
• În procesul de prelucrare a uleiului de palmier brut, stabilizatorii și agenții de complexare trebuie să mențină integritatea complexului.

Reacția chimică poate procesa ionii de nichel și poate lăsa un strat uniform de aliaj de nichel-fosfor pe toate suprafețele găurilor interioare, marginilor și punctelor moarte fără electricitate.

7. Tratament termic și clătire după placare (opțional)

Apa deionizată este utilizată pentru a curăța piesa după placare. Unele aplicații sunt supuse unui tratament termic urmat (de obicei 300-400 o C la 12 ore). Acest tratament întărește acoperirea de nichel, făcând-o mai dură și mai rezistentă la uzură, prin precipitarea fosforului sub formă de fosfură de nichel.

8. Inspecția și controlul calității

În cele din urmă, componenta din aluminiu placat va fi inspectată și acest lucru poate implica:

• Teste de aderență
• Măsurarea grosimii
• Măsurarea uniformității prin vizionare
• Testarea coroziunii prin pulverizare salină

Acestea sunt procese întreprinse pentru a se asigura că aluminiul nichelat îndeplinește aspectele mecanice, electrice și estetice necesare.

Ce materiale sunt nichelate?

Nichelarea este o modalitate la modă de îmbunătățire a caracteristicilor de suprafață a numeroase materiale. Nichelarea a fost utilizată în diverse industrii pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune, duritatea și proprietățile de uzură ale componentelor. Cu toate acestea, nu toate materialele sunt compatibile cu nichelarea. Materialele care pot fi nichelate au fost supuse unei defalcări detaliate care este clasificată și explicată în cel mai simplu mod posibil, după cum se arată mai jos.

1. Placare cu nichel metalic

a. Oțel (oțel carbon, oțel aliat, oțel inoxidabil)

Cel mai obișnuit metal nichelat este oțelul. Acesta este foarte adeziv și potrivit în finisaj cu nichel electrolitic și fără electroliți. Aceste părți ale oțelului obțin avantajele unei rezistențe sporite la uzură, protecție împotriva ruginii și expunere la duritate pe suprafață. Procesul trece în mod normal prin linia de degresare, curățare cu acid și activare pentru a obține o performanță optimă a acoperirii.

b. Aluminiu și aliaje de aluminiu

De asemenea, aluminiul este ușor, puternic și rezistent la oxid, deși stratul de oxid reprezintă o problemă pentru placare. Operațiuni speciale de pretratare, cum ar fi acoperirea cu zinc sau acoperirea dublă cu zinc, sunt efectuate pentru a nichela aluminiul în mod eficient și pentru a se asigura că acesta se va lipi. Electrodepunerea nichelului este utilizată datorită capacității sale de a acoperi uniform formele complicate atunci când vine vorba de placarea componentei de aluminiu.

c. Cupru și aliaje de cupru (alamă, bronz)

Nichelarea este aplicabilă cuprului și aliajelor sale, care sunt substraturi bune. Acestea sunt favorabile în ceea ce privește conductivitatea electrică și oferă, de asemenea, o bună aderență a straturilor de nichel. Acest lucru le face decorative și utile în utilizarea funcțională, de exemplu, ca instalații sanitare, conectori electrici și instrumente muzicale. Strat de bază din cupru La placarea plasticului sau a oțelului se aplică, de obicei, un strat de bază din cupru.

d. Zinc și aliaje de zinc

Turnarea sub presiune utilizează în mod obișnuit zinc, precum și Zamak, aliaj pe bază de zinc. Materialele sunt uneori nichelate pentru a le face rezistente la coroziune și durabile la suprafață. Dar acestea sunt reactive și necesită o pregătire adecvată a suprafețelor lor, cum ar fi curățarea și eventual acoperirea cu un strat de grevă de cupru (pentru a spori prima legătură).

e. Aliaje de nichel

La rândul lor, aliajele cu nichel pot fi nichelate, în special atunci când este necesar un efect de suprafață special, o duritate sporită sau rezistență la coroziune. Aplicațiile sunt cele în care nichelarea de înfrumusețare a aliajelor de nichel este utilizată în industria aerospațială și în ingineria marină, pentru care se dorește asigurarea unei protecții suplimentare în medii dure.

f. Titan

Titanul este un metal foarte rezistent la coroziune, care este utilizat în domenii foarte importante, cum ar fi cel aerospațial și cel medical. Cu toate acestea, este greu de placat în virtutea stratului său natural pasiv de oxid. Nichelul trebuie să fie depus în procese de activare specializate, de obicei asociate cu utilizarea gravurii pe bază de fluoruri pentru a permite depunerea nichelului.

g. Magneziu

Magneziul este foarte reactiv și ușor. Nichelarea poate fi aplicată, dar în acest caz implică numeroase straturi de pretratare, cum ar fi gravarea suprafeței, zincarea și chiar acoperirea cu cupru. Procesul este mai complicat și, de obicei, este limitat la aplicații speciale din domeniul aerospațial și al forțelor armate.

2. Acoperire cu nichel pe materiale nemetalice

Nichelarea se aplică și pe materiale neconductoare, cum ar fi materialele plastice și ceramice; acestea trebuie mai întâi să devină conductoare pentru a permite desfășurarea procesului de placare.

a. Materiale plastice (ABS, policarbonat și nailon)

Unele materiale plastice, în special ABS (acrilonitril butadien stiren) sunt foarte potrivite pentru a fi nichelate. Se începe cu gravarea suprafeței, apoi se sensibilizează și se activează, pentru ca aceasta să devină conductoare. De obicei, se utilizează un strat subțire de cupru și apoi un strat de nichel. Metoda este răspândită în toate finisajele auto, electronice de consum și electrocasnice.

b. Ceramică

Ceramica poate fi nichelată pentru aplicații speciale care includ ecranarea electromagnetică, creșterea conductivității termice sau aplicații medicale. Înainte de efectuarea procedurii de nichelare electrolitică, suprafața ceramică este cel mai adesea degroșată și acoperită cu un film conductiv.

c. Sticlă

Rareori, nichelarea se poate face pe sticlă, de obicei instrumente optice, echipamente științifice sau ca decor. Sticla trebuie să fie mai întâi acoperită cu o peliculă conductoare, de obicei prin intermediul unui proces de depunere de vapori, înainte de a putea fi nichelată.

3. Placarea cu nichel a compozitului

a. Polimeri întăriți cu fibre de carbon (CFRP)

Aplicațiile de înaltă performanță, cum ar fi rezistența și reducerea greutății, sunt o caracteristică importantă și, prin urmare, încorporează materiale compozite, cum ar fi materialele plastice ranforsate cu fibre de carbon. Nickelarea acestor materiale compozite oferă ecranare criogenică împotriva interferențelor electromagnetice (EMI), durabilitate mecanică sporită și rezistență la uzură. Înainte de procesul de placare, suprafața trebuie să fie gravată și apoi aplicată cu un strat conductiv.

4. Punct de reținut înainte de nichelare

a. Pregătirea suprafeței

Pentru a obține o nichelare bună, pregătirea suprafeței este imperativă. Aceasta implică curățarea, degresarea, gravarea și, uneori, zincarea sau placarea prin lovire, în funcție de material. Pregătirea suprafeței asigură o bună ancorare a nichelului și o performanță corespunzătoare.

b. Alegerea unei metode de placare

• Nichelarea electrolitică - Această metodă consumă curent electric și funcționează bine cu metalele care sunt conductoare și au forme mai puțin complexe.
• Nichelul electrolitic este un proces chimic și este perfect atunci când piesele au forme complexe sau sunt nemetalice.
• Este important să selectați metoda adecvată pentru a obține rezultatul dorit.

c. Preocupări legate de siguranță și mediu

Placarea cu nichel este periculoasă deoarece utilizează anumite substanțe chimice periculoase care trebuie tratate cu precauție. În procesul contemporan de placare, este imperativ să existe sisteme adecvate de ventilație și de tratare a deșeurilor și să se respecte cerințele reglementărilor de mediu (cum ar fi REACH și RoHS).

5. Tabel recapitulativ al materialelor care pot fi nichelate

Tipuri de acoperiri cu nichel electrolux

Nichelare chimică Nichelarea chimică este un procedeu chimic; în comparație cu nichelarea, aceasta depune un aliaj de nichel și fosfor sau bor pe un substrat și nu necesită electricitate pentru a acționa procesul. Acoperirile de nichel electroless pot fi concepute cu proprietăți selecționate prin ajustare în funcție de concentrația de fosfor sau bor din baia de placare; rezistența la coroziune, duritatea și rezistența la uzură sunt obținute pe o suprafață de nichel electroless. 

1. Acoperire cu nichel electrolitic cu conținut scăzut de fosfor (2-5% fosfor)

Duritatea, rezistența la uzură și aderența acoperirii cu conținut scăzut de fosfor sunt extrem de ridicate. Conținutul scăzut de fosfor conduce la o structură cristalină, care face ca acoperirea să fie foarte dură atunci când este aplicată așa cum a fost depusă.

Caracteristici principale:

• La fel de dur ca 700-750 VHN (și chiar mai mult de 1000 VHN în urma tratamentului termic).
• Cel mai potrivit în caz de abraziune.
• Mai puțin rezistent la coroziune în comparație cu acoperirea cu conținut ridicat de fosfor.
• Folosit în unelte, matrițe, matrițe și piese auto.

Aplicații:

• Forme de injecție
• Scule industriale
• Cilindri hidraulici

2. Acoperire cu nichel electrolitic cu fosfor mediu (fosfor 5-9%)

Acesta a fost formatul de acoperire cu nichel electrolitic cel mai larg aplicat și oferă un compromis între rezistența la coroziune și duritate. Este microcristalin și poate fi utilizat într-un număr mare de procese industriale.

Caracteristici principale:

• Multifuncțional și rentabil.
• Duritate destul de ridicată și rezistență adecvată la uzură.
• Protecție adecvată în condiții moderate de agresiune.
• Apt în ceea ce privește accentul general pe inginerie.

Aplicații:

• Componente auto
• Elemente de fixare mecanice
• Utilaje industriale
• Instrumente pentru câmpuri petroliere

3. Acoperire chimică cu nichel (10-13% fosfor)

Structura acoperirilor cu conținut ridicat de fosfor este amorfă (nu are granițe), ceea ce reprezintă un factor important în rezistența lor excelentă la coroziune. Acoperirile au o valoare deosebită în domeniul prelucrării chimice, maritim și electronic.

Caracteristici principale:

• Bună rezistență la coroziune și, de asemenea, la acizi.
• Depozit ne magnetic și uniform.
• Mai puțin dure decât tipurile cu conținut scăzut de fosfor (pot fi întărite prin procesul de tratare termică).
• Suprafață foarte netedă, impenetrabilă (ne)poroasă.

Aplicații:

• Echipamente de prelucrare chimică și alimentară
• Circuit integrat, placă de circuite imprimate (PCB)
• Componente aerospațiale
• Hardware marin

4. Acoperiri nichel-Boron fără electroliți

Aceste acoperiri se bazează pe elementul de aliere bor în locul fosforului. Nichel-bor are duritate extremă chiar și fără a fi supus unui tratament termic și oferă o bună rezistență la uzură și abraziune.

Caracteristici principale:

• Ca duritate depusă de 9501000 VHN.
• Fin ca aditiv pentru aplicații care implică frecare, alunecare și uzură.
• Nu la fel de rezistent la coroziune ca acoperirea pe bază de fosfor.
• Capabile de tratament termic pentru a fi mai dure.

Aplicații:

• Unelte de tăiere
• Componentele supapei
• Bucșe și rulmenți Rulmenți și bucșe
• Componente aerospațiale și de apărare

5. RO + Acoperiri compozite de nichel electrolitic cu particule

Acoperirile compozite sunt acoperiri formate din particule cum ar fi PTFE (Teflon), carbură de siliciu (SiC) sau diamant în nichel electrolitic pentru a oferi nichel electrolitic cu proprietăți.

Materiale compozite populare:

• Nichel PTFE: Vine cu lubricitate uscată, scade frecarea și lipirea.
• Nichel-SiC sau Nichel-Diamond: Îmbunătățește rezistența la uzură și duritatea suprafeței.

Aplicații:

• Matrițe și matrițe care necesită caracteristici de eliberare
• Componente ale pompei
• Echipamente rotative de mare viteză

Piese de schimb pentru uzură aerospațială

Tabel comparativ

Dificultăți de nichelare a aluminiului

În măsura în care există o mulțime de avantaje asociate cu utilizarea termenului de nichelare a aluminiului, există, de asemenea, dificultăți distincte cu aplicarea sa:

• Controlul stratului de oxid: Stratul de oxid de pe suprafața aluminiului trebuie îndepărtat în mod eficient, astfel încât placarea aluminiului să poată fi realizată cu succes.
• Probleme de aderență: Lipsa unui pretratament adecvat poate duce la exfoliere sau lipsă de aderență.
• Întreținerea băii: Baia trebuie monitorizată în mod corect și completată în mod continuu pentru ca calitatea să rămână egală.
• Cost: Este foarte eficient la scară largă, dar pentru instalațiile la scară mică, substanțele chimice și costurile inițiale de instalare pot fi exorbitante.

Pentru finalizarea cu succes a procesului de nichelare chimică a aluminiului, în special în industriile de înaltă precizie, ar fi necesari operatori instruiți eficient.

Tratamentul termic al durității și performanței

Tratamentul termic după placare este utilizat în mod obișnuit pentru a îmbunătăți caracteristicile mecanice ale materialului în cauză aluminiu nichelat. Duritatea și tensiunile interne pot fi reduse semnificativ prin încălzirea componentei acoperite la temperaturi ridicate (300 400 C).

Nichelul electrolitic tratat termic atinge o duritate de 8001000 Vickers și, prin urmare, este potrivit în aplicații cum ar fi matrițele de injecție, piesele de motor și chiar echipamentele militare. 

Contribuția chimiei la galvanoplastia cu nichel

Electroplacarea cu nichel este o formă de finisare a suprafețelor, prin care se utilizează un curent electric pentru a aplica un strat subțire de nichel pe o bază. Natura finisării nichelului, cum ar fi duritatea, strălucirea, rezistența la coroziune și ductilitatea, depinde în principal de reactivii din baia de placare.

1. Sare de nichel

Principalii contribuitori de ioni de nichel în baie sunt sărurile de nichel. Cele mai comune forme sunt sulfatul de nichel, sulfamatul de nichel și clorura de nichel. Fiecare tip are un impact diferit asupra placării, de exemplu, sulfamatul de nichel va produce tensiuni interne reduse și va fi utilizat în special în domeniul ingineriei, în timp ce sulfatul de nichel va fi utilizat pentru lucrări decorative.

2. Tampoane

Acizii borici și alte tipuri de tampoane asigură menținerea pH-ului băii la un nivel cuprins între 3,5 și 4,5. Depunerea uniformă și evitarea unor defecte precum pittingul sau arderea pot fi obținute prin intermediul unui pH stabil. Atunci când PH-ul scapă de sub control, se vor obține finisaje de nichel terne sau fragile.

3. Înălbitori și agenți de nivelare Înălbitori și agenți de nivelare

Înălbitorii și egalizatorii sunt aditivi organici care fac ca nichelul placat să arate mai bine. Aceștia ajută la obținerea unui finisaj neted, în oglindă, menținând micile defecte și făcând suprafața netedă. Acestea sunt nichelări decorative obișnuite.

4. Agenți de umectare

Agenții de umectare (denumiți și agenți tensioactivi) reduc tensiunea superficială și, de asemenea, împiedică bulele de gaz să se agațe de piesă. Acest lucru diminuează pittingul și asigură un finisaj uniform, în special pe componentele a căror formă este complicată sau are regiuni adâncite.

5. Aditivi pentru duritate și ductilitate

Anumiți aditivi chimici pot crește duritatea depozitului de nichel, în timp ce alții sporesc flexibilitatea. De exemplu, cobaltul este adăugat pentru a-l face mai greu de utilizat atunci când rezistența la uzură este importantă, dar băile pe bază de sulfamat sunt utilizate pentru a-l menține ductil în vederea fabricării pieselor tehnice.

6. Ioni de clorură

Anodul este dizolvat cu eficiență ridicată și este menținut în conducție cu ajutorul ionilor de clorură, cel mai adesea clorură de nichel sau acid clorhidric. Cu toate acestea, o cantitate prea mare de clorură poate provoca tensiuni în strat sau finisaje rugoase.

7. Reductoare de stres

Pentru a preveni crăparea/peelingul, în baie sunt adăugați agenți de reducere a tensiunii. Aceștia sunt utilizați pentru a reduce tensiunea internă în strat și sunt foarte utili în cazul pieselor de precizie, unde menținerea dimensiunilor este importantă.

8. Tipul de baie care influențează proprietățile finale Tipul de baie

Diversele chimicale din amestecurile de substanțe chimice conduc la diferite băi de nichelare. Un exemplu sunt băile Watts, care sunt finisaje decorative, și băile de sulfamat, utilizate de preferință în aplicații tehnice, cu depunerile lor puțin stresante.

Tipuri de băi de galvanoplastie cu nichel și efectele lor chimice

Utilizarea placării cu nichel fără electroliți pe aluminiu

Placa de nichel electroless pe aluminiu este atât de comună în industria în care sunt necesare materiale de înaltă performanță. Prin acest proces suntem capabili să creștem rezistența la coroziune a aluminiului, duritatea și durabilitatea acestuia și, prin urmare, valoarea aluminiului placat cu nichel în atât de multe aplicații diferite.

Industria aerospațială

Aluminiul este mai ușor; cu toate acestea, nu este întotdeauna rezistent la condițiile aerospațiale. Placarea cu nichel a aluminiului sporește rezistența la coroziune și duritatea suprafeței, făcându-l astfel potrivit pentru fabricarea aeronavelor, cum ar fi actuatoarele, supapele și carcasele.

Industria auto

Motoarele, carcasele transmisiei, ornamentele decorative etc. care sunt fabricate din aluminiu nichelat se găsesc în mașini, în special în cele care sunt construite pentru a funcționa și sunt luxoase. Placarea cu nichel este rezistentă la solicitări mari, precum și la căldură, frecare și uzură.

Electronică și Electricial

Aluminiul trebuie să devină conductiv și sudabil prin utilizarea unui tratament de suprafață. Nichelarea chimică a aluminiului este soluția, deoarece oferă contacte conductive de înaltă calitate, plăci de circuite și carcase.

Industria petrolului și gazelor

Industria de petrol și gaze expune uneltele și componentele sale la coroziune și abraziune severă. Aluminiul poate fi nichelat pentru a oferi o suprafață dură, rezistentă la coroziune; astfel de suprafețe sunt frecvent întâlnite pe supape, pompe și echipamente de foraj.

Utilaje industriale

Aluminiul nichelat se găsește în echipamentele care trebuie să fie ușoare și rezistente. Este, de asemenea, disponibil în rolele de imprimare, instrumentele pneumatice și piesele mașinilor, care sunt expuse la uzură și rupere.

Laborator medical

Echipamentul medical este avantajos datorită suprafețelor curate și neporoase. Instrumentele chirurgicale, echipamentele de imagistică și instrumentele de laborator pot fi nichelate folosind tehnica cunoscută sub numele de nichelare chimică pe aluminiu: tehnica produce o suprafață netedă și o rezistență ridicată la substanțele chimice de sterilizare.

Apărare și armată

Componentele din sistemele militare sunt așteptate să funcționeze în condiții dure. Aluminiul nichelat este utilizat pentru a furniza componente de rachete rezistente, hardcopy, conectori, precum și piese blindate ușoare.

Considerații de mediu

Procesele chimice au fost supuse unei analize minuțioase pe măsură ce industriile se îndreaptă mai mult către practici durabile. Sistemul de nichelare chimică, oricât de competent ar fi, conține metale grele și compuși ai fosforului care, atunci când nu sunt controlați, pot avea efecte asupra mediului.

În scopul de a minimiza impactul asupra mediului:

• Produsele chimice de placare ar trebui neutralizate sau reciclate.
• Durata de viață a unei băi trebuie prelungită prin filtrare și adăugarea de substanțe chimice.
• Utilizarea precisă a apei trebuie să fie maximizată prin structuri de recuperare a apei de clătire.

Sustenabil înseamnă că capacitatea de a nichel placă de aluminiu încă atinge standardele moderne de protecție a mediului.

Controlul și inspecția calității

Pentru a garanta performanța componentei realizate din aluminiu nichelat, procesul de fabricație trebuie monitorizat strict. Tehnicile includ:

• Măsurarea grosimii: Fluorescența cu raze X sau utilizarea de micrometre pentru a verifica un nivel adecvat al acoperirilor.
• Testarea aderenței: Rezistența aderenței este măsurată prin teste mecanice de smulgere sau îndoire.
• Duritatea suprafeței: Integritatea mecanică este verificată prin intermediul testelor de duritate Vickers sau Rockwell.
• Testarea coroziunii: Acesta utilizează camere de pulverizare a sării care trebuie să imite condițiile din exploatare.
• Astfel de evaluări sunt esențiale în domeniile în care toleranța la eșec este zero, cum ar fi industria aerospațială și de apărare.

Tendințele viitoare ale nichelării aluminiului

Viitorul științei materialelor/fabricării determină viitorul placării cu nichel pe aluminiu:

• Acoperiri nanostructurate: Adăugarea de nanoparticule la băile de nichel electrolitic are potențialul de a îmbunătăți rezistența la uzură și conductivitatea.
• Acoperiri hibride: Un amestec de nichel electrolitic și PTFE (teflon) formează suprafețe lubrifiante neaderente.
• Automatizare: Procesul de placare în sine devine mai repetabil și mai eficient cu ajutorul roboticii și al comenzilor inteligente.
• REACH și RoHS: Noile formulări sunt realizate pentru a minimiza substanțele nocive și pentru a rămâne la același nivel de performanță.

Toate aceste progrese sunt orientate către asigurarea faptului că varietatea, și anume nichelarea chimică a aluminiului, poate fi competitivă pe o piață în schimbare.

Concluzie

Nichelarea chimică este un mijloc eficient de completare a beneficiilor inerente ale aluminiului, făcându-l aplicabil în cerințe industriale dificile. Rezolvând problemele legate de aderență, îndepărtarea oxidului și uniformitatea acoperirii, este posibil să se producă o depunere acceptabilă și fiabilă a unui finisaj de înaltă calitate de nichelare pe aluminiu.

Aerospațial la electronice potențialul de finisare nichel aluminiu prin procedeul alternativ electroless stabilește noi limite pentru inovație și longevitate. Tehnologia continuă să se dezvolte și același lucru este valabil și pentru instrumentele și metodele utilizate în perfecționarea nichelării chimice pe aluminiu.

Indiferent dacă doriți să îmbunătățiți rezistența la coroziune, să construiți o suprafață mai dură sau să formați rezultate reproductibile, orice companie care urmărește să obțină succesul produsului pe termen lung ar trebui să insiste asupra perfecționării științei și artei nichelării aluminiului.

Întrebări puse frecvent

1. De ce să treceți prin nichelarea chimică a aluminiului?

Scopul aluminiului tratat cu laser, al nichelării chimice pe aluminiu, este rezumatul unei revizuiri efervescente a caracteristicilor de suprafață ale aluminiului, adică a capacităților sale împotriva coroziunii, durității și abraziunii. Aluminiul brut este moale și reactiv la substanțe chimice, astfel că stratul de nichel protejează stratul și prelungește durata de viață și rezistă condițiilor dure la care poate fi expusă această piesă.

2. Este diferită galvanoplastia și nichelarea chimică?

Da. Electroplacarea funcționează prin depunerea nichelului cu un curent electric exterior, în timp ce procesul de nichelare chimică a aluminiului se bazează mult mai mult pe o reacție chimică. Acest lucru se datorează unei acoperiri mai uniforme obținute prin placare chimică, în special în cazul geometriilor complexe sau neregulate, motiv pentru care se potrivește foarte bine pentru a realiza componente tehnice precise din aluminiu.

3. În ce aplicație este utilizat aluminiul nichelat?

Aluminiul nichelat își găsește aplicabilitatea într-o gamă largă de industrii diferite, cum ar fi: industria aerospațială, industria auto, industria electronică și industria de petrol și gaze. Valoarea sa cea mai semnificativă se regăsește în acele domenii în care este nevoie fie de rezistență, fie de rezistență la coroziune atunci când se utilizează materiale ușoare, de exemplu, sisteme de alimentare cu combustibil, conectori electronici și carcase mecanice.