Elektroplätering med svart nickel är som svart magi! Processen förvandlar en metalldel till en snygg och hållbar produkt. Som ni vet gillar människor mer unika och effektiva produkter, så nya tekniker uppstår. Svart nickelelektroplätering är en av de mest premiumteknologier du någonsin kan ha sett. Denna artikel diskuterar främst denna teknik och dess tillverkningsprocess.
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.
Vad är elektroplätering med svart nickel?
Elektroplätering med svart nickel 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.
Med denna teknik sänks metallföremålet först ned i en svartnicklelösning. Sedan appliceras en elektrisk ström. När elektronerna passerar genom katoden eller ditt substrat, fäster de nickeljoner för att kombinera med den. På så sätt avsätts nickeljonerna på substratets yta och bildar ett svart nickelskikt. Du kan hitta den detaljerade tillverkningsprocessen i de senare avsnitten.
Elektroplätering med svart nickel är en förstklassig teknik inom ytbehandling. Det erbjuder i allmänhet många fördelar, varav en är korrosionsbeständighet. På grund av dess fördelar används svarta elektropläterande nickeldelar i stor utsträckning i många branscher. I bilindustrin kan du hitta många bildelar och tillbehör som är svart nickelpläterade. Liknande applikationer kan observeras inom elektronik, mode och smycken, heminredning och arkitektur.
Fördelar med elektroplätering av svart nickel
Elektroplätering med svart nickel ger många fördelar. Denna premiumteknik förbättrar utseendet och hållbarheten hos metallföremål. Här är några viktiga fördelar med svart nickelelektroplätering.
Estetik
En av de främsta anledningarna till att människor föredrar svart nickelplätering är dess slående utseende. Den djupa, rika svarta ytan ger en premium look till alla metalldelar. Människor gillar att använda det i mode, smycken och bildelar. Den släta och glänsande ytan skapar ett elegant och modernt utseende.
Rostbeständighet
Elektroplätering med svart nickel motstår också rost, vilket är viktigt för mer rostbenägna metalldelar. Denna teknik är avgörande för metalldelar som används i marina miljöer eller utsätts för fukt.
Lång livslängd
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.
Lågt underhållsbehov
Metalldelarna med svart elektropläteringsnickel behöver mycket lågt underhåll. Som du vet erbjuder de korrosions-, slit- och rivhållfasthet. Eftersom de har en längre livslängd kräver de också lågt underhåll. Du kan rengöra dem genom att helt enkelt torka av dem med en mjuk trasa. Det låga underhållet sparar både tid och ansträngning.
Hur fungerar elektroplätering med svart nickel?
Elektroplätering av svart nickel är praktiskt taget en enkel och snabb process. Allt du behöver göra är att följa de korrekta instruktionerna. Att följa dessa instruktioner korrekt är avgörande av flera skäl. För det första kan det uppnå bästa beläggningskvalitet. För det andra undviker man kostsamma misstag. För det tredje kan det ge dig konsekventa resultat. För det fjärde elimineras problem som avskalning och ojämn beläggning.
Dessutom är säkerheten alltid avgörande här. Använd skyddsutrustning, t.ex. handskar och skyddsglasögon. För din information, korrekt hantering av kemikalier och utrustning minskar riskerna. Överlag gör noggranna instruktioner processen mer effektiv.
Steg #1 Välja rätt material och teknik
Samla alla nödvändiga föremål för processen på rätt sätt. Välj först rätt substrat. Som du vet fungerar svart nickelelektroplätering på alla metaller och dess legeringar. Vanliga metaller är dock aluminium, stål, mässing, koppar och titan.
Du kan själv välja vilken form som helst men måste veta rätt yta. Ju mer yta det finns, desto mer tid tar det att slutföra elektropläteringen av svart nickel. Samla sedan följande verktyg och utrustning för processen. Med allt klart kan du slutföra uppgiften snabbare och mer effektivt.
1. A poleringsanordning is optional. If you want an excellent mirror-like finish, you can get this item. It mainly smooths the substrate’s surface.
2. Tvål/avfettningspulver kan hjälpa dig att rengöra substratet noggrant. När du väljer avfettningspulver ska du kontrollera kompatibiliteten med substratmaterialet.
3. Destillerat vatten är främst nödvändig för sköljning, som kan behöva göras flera gånger under processen.
4. Du kommer vanligtvis att behöva två separata tankar: en avfettningstank och en elektropläteringstank för svart nickel.
5. A sked av plast 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 slits av anodplatta är ett måste för elektropläteringsprocessen med svart nickel.
7. För katoddelen behöver du ett kopparrör. Observera att du kommer att placera detta kopparrör ovanpå tanken. Du kan ansluta ditt substrat till kopparröret med en koppartråd. Du kommer i allmänhet att behöva det för enkelhets skull.
8. En Agitationspump hjälper vanligtvis till att hålla pläteringslösningen i rörelse. Du behöver det för en jämn nickelbeläggning.
9. Slutligen kommer du att behöva en DC-strömförsörjning, hjärtat av den svarta nickelelektroplätering.
Steg #2 Polering för blankpläterad yta
Du kan polera ditt substrat för att få en ljus och slät yta. Polering avlägsnar vanligtvis ojämnheter och säkerställer att ditt substrat är rent. Du kan använda olika polermaskiner för att göra detta, eller så kan du också skrubba för hand. Båda sätten är acceptabla så länge du får ett bra resultat. Att använda maskinen gör vanligtvis processen snabbare och mer effektiv.
Steg #3 Rengöring av underlaget vid lämplig temperatur
När ditt substrat är klart förbereder du rengöringstanken. Fyll den med varmt vatten. Kom ihåg att temperaturen för processen ska vara 170 grader Celsius. Tillsätt nu en lämplig mängd tvål eller avfettningspulver. Rör om ordentligt så att kemikalierna löser upp sig i vattnet. Denna blandning kommer vanligtvis att hjälpa till att ta bort olja och föroreningar.
Du kan också använda andra rengöringsmetoder, t.ex. kemisk rengöring eller ultraljudsrengöring. När det gäller kemikalier kan du i detta fall använda starka baser eller syror för att lösa upp föroreningar.
Korrekt rengöring av underlaget ger bättre vidhäftning för elektroplätering av svart nickel. Hantera alltid substratet varsamt under rengöringsprocessen. Använd inte slipande kemikalier eller starka kemikalier som kan skada substratet.
Steg #4 Sköljning i destillerat vatten
Sköljning är vanligtvis nödvändig för att avlägsna rengöringsmedlen. Det säkerställer i allmänhet att 100% är fri från föroreningar.
Skölj underlaget noggrant. Använd i så fall destillerat vatten. Observera att vanligt vatten kan lämna mineralavlagringar som kan orsaka föroreningar. I slutändan kan detta påverka pläteringskvaliteten. Därför rekommenderar vi i allmänhet inte vanligt vatten.
Steg #5 Beräkning av total yta och pläteringstid
Detta steg är den mest avgörande delen av svart galvanisering av nickel. Baserat på dina krav måste du beräkna rätt galvaniseringstid. FYI: korrekt galvaniseringstid skapar lämplig tjocklek för nickelplätering.
Vi beräknar t.ex. pläteringstjocklek och substrat. Du kan följa liknande steg för att ta reda på 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 Beräkning av förnicklingens densitet och vikt
Först beräknar vi densiteten för nickelpläteringen, vilket är yta x nickelpläteringstjocklek. Densiteten för nickelpläteringen = 20cm x 10cm x 0,0015cm = 0,3 cm3.
För det andra beräknar vi den totala massan av nickel. Som du vet är nickelns densitet 8,9 g per cm3 eller 58,71 g/mol. Så i 0,3 cm3 behöver vi 2,67 g nickel. Om vi omvandlar det till mol får vi 2,67g/58,71 = 0,055mol.
#2 Beräkning av ampere och spänning för strömförsörjning
Först beräknar vi den totala ampere som behövs för vår process. För att göra detta behöver vi anodplattans ytarea. Till exempel kan en anodplatta på 5 cm x 5 cm ge 0,3A/cm2. Så en 25 cm2 kan ge 0,3 x 25 cm2 = 7,5A eller 7,5C/s. Tänk på den fraktion som reducerar nickel. Normalt är det 75%, vilket ger 5,625A.
För det andra beräknar vi den spänning som behövs för elektroplätering med svart nickel. Vår standardekvation är V = IR = 5,625 x 0,4 = 2,25V.
#3 Beräkning av tiden för elektroplätering av svart nickel
Beräkna det totala antalet mol elektroner som behövs för plätering. En nickeljon behöver normalt två elektroner. Därför är den totala molmängden för elektroplätering 0,055 x 2 = 0,11 mol.
Finally, total need time (t) = Q/I = 0.11 x 96485.3/6.625 = 1886.82s or 31.45 mins. Note that the charge for every mol is 96485.3C/mol. You know, this value is Faraday’s constant.
Så den ampere du behöver för processen är 5,625 A, spänningen för likströmsförsörjningen är 2,25 V och galvaniseringstiden är 31,45 s.
Steg #6 Uppsättning av svart nickel-elektropläteringslösning
Placera först plasthinken eller pläteringsbehållaren på en säker plats. Tillsätt sedan det destillerade vattnet. Du kan bestämma storleken på hinken och vätskemängden baserat på antalet delar och pläteringens tjocklek.
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.
När blandningen är klar placerar du kopparröret på konsolen eller pläteringstanken. Placera nu anodplattan på ena sidan av skopan. Se till att plattan är helt nedsänkt i lösningen. Fäst substratet på en koppartråd och anslut den till kopparröret. Doppa försiktigt ner substratet i lösningen.
Placera likströmsaggregatet nära skopan. Anslut den negativa (-) kabeln till kopparröret och den positiva (+) kabeln till anodplattan. Ställ in parametrarna för spänning 2,25V och ampere 5,625A. Observera att dessa parametervärden endast gäller för den platta som vi tog som exempel. För din del, beräkna först spänning, ampere och tid och ställ sedan in dessa parametrar i enlighet med detta. Se steg #5 för mer information.
Säkerställ sedan korrekt omrörning för elektroplätering av svart nickel. Omrörning säkerställer konsekvent plätering på din metalldel. Placera omrörningspumpen i valfritt hörn inuti skopan.
Steg #7 Elektroplätering i svart nickel
När allt är klart, starta strömförsörjningen. Du kommer att märka att bubblor kommer upp, vilket betyder att din process redan har börjat. Vänta nu i 31,45 minuter för våra exempeldelar. Tiden kan variera beroende på olika ytarea och anodpläteringsstorlek.
Övervaka kontinuerligt processen. Du kommer att se att din metalldel gradvis får svart färg. Efter den beräknade tiden kommer du att se magin! Din metalldel har helt förvandlats till en svart, perfekt färdig 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.
Steg #8 Sköljning i destillerat vatten
Återigen måste du skölja metalldelen. Sänk ner det pläterade föremålet i destillerat vatten. Rör sedan om ordentligt för att avlägsna alla kemikalier. Upprepa sköljningen för att säkerställa att alla rester är helt borta. Torka nu försiktigt av föremålet med en ren och mjuk trasa.
Steg #9 Ytterligare ytskydd om nödvändigt
Om det behövs kan du också ge lite extra skydd. I det här fallet kan du tänka på miljöfaktorer och avsedd användning. Du kan applicera tätningsmedel eller lacker om det behövs. Följ instruktionerna för varje ytterligare process.
Vilka metaller kan elektropläteras med nickel?
Elektroplätering av svart nickel är en mångsidig process. Det betyder att du kan använda den här tekniken på vilken ledande metall som helst. Du kan välja metaller baserat på dina projektbehov och ge dem ett häpnadsväckande premiumutseende. Följande tabell beskriver de metaller som kan elektropläteras med svart nickel. Du kan också hitta några exempel där.
|
Metall |
Beskrivning |
Exempel på produkter |
|
Stål |
Bra för styrka och hållbarhet |
Bildelar, verktyg och fästelement |
|
Koppar |
Utmärkt elektrisk och termisk ledningsförmåga |
Kontaktdon, kretskort, VVS-armaturer |
|
Mässing |
En legering av koppar och zink, känd för dekorativa föremål |
Musikinstrument, dekorativa järnvaror |
|
Aluminium |
Lättvikt och korrosionsbeständig |
Cykelramar, flygplansdelar, förpackningsmaterial |
|
Zink |
Det kan bilda ett starkt band med nickel, som främst används för korrosionsbeständighet. |
Hårdvara, bultar, muttrar, pressgjutna delar |
|
Järn |
Stark och hållbar men mer benägen att rosta |
Maskindelar, byggmaterial |
Elektrolös nickelplätering vs elektrolytisk nickelplätering: Vad är skillnaden?
Både elektrolös och elektropläterande svartnickelprocesser är populära i moderna industrier. Varje teknik har sina unika fördelar och begränsningar. I det här avsnittet kommer du att känna till några av deras betydande skillnader. I framtiden kan denna jämförelse hjälpa dig att välja rätt metod för ditt projekt.
Elektrolös plätering vs elektroplätering av svart nickel: Typ av process
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.
Å andra sidan använder elektroplätering elektrisk ström för att deponera nickel. I föregående avsnitt lärde vi oss hur svart nickelelektroplätering fungerar. När strömmen passerar genom cellen samlas nickeljonerna gradvis på katodsidan och skapar en avlagring på metalldelen. Så här fungerar svart nickelelektroplätering på metaller.
Elektroplätering kontra elektrolös plätering: Typ av substrat
Elektrolös svartnickelplätering fungerar på både ledande och icke-ledande substrat, som kan vara metaller eller icke-metaller. Icke-ledande metaller behöver dock förbehandlas för jobbet.
I motsats till detta, elektroplätering Svart nickel fungerar endast på ledande material, främst metaller. Typiska metaller som används i detta fall är stål, koppar, mässing och aluminium. Vid elektroplätering behöver dessa metaller ingen förbehandling. Du måste dock rengöra den och polera den vid behov.
Elektrolös kontra elektrolytisk nickelplätering: Kontroll av tjocklek
Elektrolös svart nickelplätering ger en jämn tjocklek. Kontrollen av nickelpläteringens tjocklek är begränsad.
Å andra sidan är elektroplätering av svart nickel det bästa här. Du kan styra tjockleken på nickelpläteringen precis som du vill. I steg #5 lärde du dig hur du beräknar pläteringstiden för att få önskad deponeringstjocklek. Baserat på ditt resultat kan du ställa in strömförsörjningens spänning och ampere och vänta på den beräknade tiden. I slutändan kan du få önskad tjocklek.
Elektrolös kontra elektroplätering av svart nickel: Energikostnad
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.
Å andra sidan behöver svart nickelelektroplätering en strömförsörjning för att köra processen. Som du vet behöver du 0,3A/cm2 elektrisk ström för processen. Så när du beräknar hela processen kommer du att hitta en betydande energikostnad.
Elektrolös nickelplätering vs elektrolytisk nickelplätering: Inställningskomplexitet
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.
Å andra sidan kräver den svarta elektropläteringsnickelprocessen en elektrisk installation. Du måste noggrant placera dina anod- och katoddelar, vilket kräver en relativt komplex installation. Återigen måste du beräkna den exakta spänningen och ampere som krävs. Så för nybörjare kan det vara en besvärlig process. Svart nickelelektroplätering är dock en exakt och kontrollerad process.
Vanliga frågor och svar
Är svart nickelplätering ledande?
Ja, svart nickelplätering är mycket ledande. Den ger vanligtvis en högledande yta och är jämnt pläterad på komplexa former. På grund av detta används svart nickelplätering i många elektroniska applikationer. Denna plätering minskar dock reflektionsförmågan; därför är den svart.
Vad är skillnaden mellan nickel- och svartnickelplätering?
Förnickling har vanligtvis ett glänsande, silverfärgat utseende. Å andra sidan har svart nickelplätering en mörk, svart nyans på ytan. Ibland bibehåller den svarta nickelfinishen en reflekterande, spegelliknande kvalitet. Detta premiumutseende är särskilt lämpligt för TV-apparater, vattenkokare och brödrostar. Skillnaden ligger bara i deras estetiska tilltal.
Vad är hårdheten för svart nickelplätering?
Elektroplätering med svartnickel har normalt en hårdhet på ca 54-56 RC. Denna hårdhetsnivå är lämplig för att motstå slitage. På grund av detta används svarta nickelelektropläteringsdelar i olika branscher. Du kan hitta dess användning i bilar, elektronik och dekorativa industrier.
Rostar svart nickel?
Elektroplätering med svart nickel är mycket korrosionsbeständigt. Den är till och med mer hållbar än andra typer av ytbehandlingar. Dess skyddande beläggning bibehåller ett glänsande utseende under en längre period. Till skillnad från andra ytbehandlingar är elektropläteringsytor av svart nickel mindre benägna att visa fingeravtryck. Dessutom är det lätt att underhålla också.
Vad är den svåraste galvaniseringen?
Den hårdaste elektropläteringen är förkromning eller kromplätering. Processen skapar en mycket tjock och hård yta. De flesta industriella applikationer använder förkromning för metalldelar. Det förbättrar slitstyrkan och hjälper till att minska friktionen.
Vilka är nackdelarna med nickelplätering?
Det finns några begränsningar med nickelplätering. En av de främsta anledningarna är att processen endast är avsedd för ledande material. Dessutom kan kostnaden för svart nickel vara högre än traditionell nickelplätering.
Sammanfattning
Svart nickel-elektroplätering är en populär typ av elektroplätering. Processen skapar ett lager av svart nickel på ytan av substratet. Detta svarta nickelskikt ger ett unikt, förstklassigt utseende. Dessutom är det korrosionsbeständigt och tål slitage.
The manufacturing process for electroplating black nickel is relatively simple. (1) Clean the substrate. (2) Prepare the electroplating black nickel solution. (3) set up the whole process. (4) Calculate the process’s time, voltage, and ampere. (5) Immerse the substrate and start the process. (6) Do additional protection if necessary.
Du kanske blir förvirrad över elektrolös och galvanisering av svart nickel. Tja, de är båda olika processer. Den ena behöver el, medan den andra inte gör det; därför används elektrolös och elektrolyt. En katalysator hjälper huvudsakligen till i kemiska reaktioner för den elektrolytiska svarta nickeltillverkningsprocessen.
Vänligen gå till svart anodiserad aluminium sida för att veta mer om annan ytfinish, Om du har några frågor är du välkommen att kontakta oss.