Отправить заявку
Первичная консультация технолога — бесплатно!

Никелирование


Содержание статьи:Никелирование деталей

Особенности процесса гальванического покрытия никелем

Гальваническое никелирование – один из основных процессов обработки поверхности любого гальванического производства. Область применения таких покрытий очень широка. Нанесение никеля, также как и меди, является одним из обязательных процедур при подготовке изделия под целевое финишное покрытие. Электролитов для нанесения никеля существует множество. Он разнятся по способам применения, режимам, качеству покрытия и составам. Если Вы решили заниматься гальваникой, без никелирования Вам не обойтись.

В каких случаях используется никелирование поверхностей:

  • для технических изделий,
  • промышленных материалов,
  • декоративных поверхностей
  • и защитных целей.

Сам по себе никель не часто является целевым покрытием. В качестве антикоррозионного покрытия он не является лучшим кандидатом, в этом случае больше подойдут цинк и хром, ввиду их химических свойств и способности «оттягивать» окисление железа, склонного к ржавчине, на себя. Как декоративное покрытие никелирование поверхностей используется чаще, но в ввиду его химической нестойкости, при необходимости наносить цвет «белого» металла, чаще выбирают покрытие палладием или родием.

Виды никелирования

На нашем предприятии используются гальванический никель и химический (иммерсионный) никель.
Гальванический с использованием анодов, электродов, с приложением внешнего тока, иногда с необходимостью нагревания.
Второй метод – химический, в этом случае не требует приложение внешнего тока (достаточно разности потенциалов, возникающих в растворе между ионами солей (+ восстановителя) и погруженной деталью. В случае нанесения химического никеля обязательно требуется дополнительный подогрев электролита.

Гальванический метод нанесения

В результате покрытия из раствора в ванне получается плотный ровный слой никеля, чистотой 999. Конечно, нужно принимать во внимание исходную поверхность (обработка исходного металла очень сильно влияет на качественные свойства никеля), здесь имеем ввиду идеальную обработку подложки. Никель наносится со скорость от 1 мкм/минуту, при этом расходуется анодный материал, а не соли из раствора.

Недостатки электролитического метода

— неравномерное нанесение металла на поверхности различных частей изделий;
— плохая рассеивающая способность электролита не позволяет обрабатывать изделия сложной формы. Иными словами, у раствора плохая укрывистость;
— сложно подобрать подходящую рецептуру и условия нанесения для нового материала.

Химический метод нанесения

В химическом никеле можно получать на поверхности блестящие, матовые или полуматовые осадки. При этот состав осадка может существенно отличаться. При работе с химическими электролитами, никель расходуется из объема раствора, требуется поддерживать постоянную высокую температуру от 80 до 95 градусов, а также следить за концентрацией реагентов, солей никеля, поддерживать рН раствора и уровень жидкости, так как при нарушении этих параметров процесс замедляется или останавливается. Ошибки в расчете количества восстановителя влекут разрушение раствора, бесконтрольное выпадение осадка на поверхность сосуда и в объем электролита. Химический метод позволяет наносить покрытие очень равномерно, плотным слоем на сложные детали. Хорошо защищает от коррозии, стабилен при использовании покрытий.

Минусы процесса химического никелирования:

  • требует постоянной корректировки и наблюдения;
  • нестабилен. Электролит работает на площади до 10 кв дм 1 литр;
  • требуется специальная посуда, постоянный нагрев и термурегулировка;
  • в составе покрытия много фосфора.

Как понятно из вышеизложенных рассуждений, для каждой отдельной задачи требуется свой раствор для покрытий. Важен исходный металл, обработка поверхности, обязательна очистка поверхностей от жира, масел, органических остатков предыдущих операция. Часто можно или требуется применить сразу два метода химического и гальванического никелирования. Совместное использование двух методик дает наилучшие результаты в сложных задачах гальваники.

Электролиты для нанесения

Мы используем несколько видов химического никелирования: щелочное и кислотное. Принцип работы у них одинаковый, качество покрытия, составы и режим работы значительно отличаются. Какой раствор для химического никелирования использовать, решается в зависимости от изделия.

Раствор кислого (подслойного) никелирования

Наиболее простой раствор для никелирования поверхностей. Электролит кислого никелирования применяется в качестве первого металлического покрытия после очистки и полировки изделия. Его можно считать «клеем» или основой, на которую потом положим все остальные металлы. Толщина покрытия из такого раствора не превышает 1 мкм, а скорость осаждения 1-2 мкм/мин. Длительность выдержки в ванне кислого никелирования не больше 1 минуты. Это связано с тем, что кислый никель дает хрупкие и темные осадки на больших толщинах. Но, тем не менее, положить тонкий слой кислого никеля необходимо. Некоторые компоненты его состава обеспечивает микроразрушения поверхности для качественной адгезии покрытия, вместе с тем, нанося тонкий слой свежего никеля, мы обеспечиваем хорошее качество адгезии для следующего покрытия медью или блестящим никелем. Электролит кислого никелирования очень стабилен во времени и стоек к загрязнениям.

Электролит блестящего никелирования

Электролит блестящего никелирования применяют для микровыравнивания поверхности изделия. По сравнению с блестящей медью, он дает менее зеркальные осадки. Скорость нарастания толщины и рабочая плотность тока также значительно ниже, но этот электролит необходим для финишной обработки изделий. Его обязательно используют для получения финишных осадков толщиной до 15 мкм. Или, при толщине покрытия 3-6 мкм как качественную подложку под гальваническое или иммерсионное золото.
Очень хорошие результаты этот раствор демонстрирует в барабанных и колокольных ваннах.

Электролит химического (иммерсионного) никелирования

Химическое никелирование применяется при обработке сложнопрофильных изделий. Работает без приложения внешнего тока. Равномерное наращивание ненапряженного никеля во всех точках поверхности изделия, обеспечивает твердое, полублестящее покрытие. Часто этот раствор применяют для защиты от коррозии путем наращивания никеля в толщину 6-30 мкм. Применение химического никелирования ограничивается исходным материалом детали. Химическое никелирование – раствор горячий, что не всегда позволяет использовать его для пластиков. Также, в процессе работы, химический никель может высаживать металл в объеме жидкости, а не только на деталь, т.е. может оказаться, что весь объем раствора – одноразовый.

Черный никель

Черный никель – самое черное покрытие из всех, которые можно получить гальваническим путем. Черный хром, черный родий, черный рутений – все эти покрытия темно-серого цвета. Действительно черное покрытие – только черный никель. Если рассматривать состав этого покрытия, это не вполне никелевый осадок, для получения темного покрытия, в раствор солей никеля вводятся дополнительные компоненты. Если хотите получить черный цвет – это Ваш вариант. Если один огромный минус у черного никеля: это покрытие совершенно не стойкое к истиранию. Настолько, что если несколько раз взять в руки изделия покрытое черным никелем, гальваническое покрытие можно стереть. Так что самый красивый черный цвет из всех гальванических покрытия нужно обязательно защитить лаком. Или поставить на полку и издалека любоваться совершенством черного никеля.
Существует еще несколько видов гальванического никеля. Их используют не постоянно, а только по мере надобности. С основными задачами вполне справляется перечисленная линейка ванн для никелирования.

Никелирование финишное

Финишным называется слой металла, который является целевым или конечным. Финишное покрытие обладает хорошими отражающими свойствами, высокой твердостью, плотностью и хорошей адгезией. Скорость нанесения позволяет обеспечивать толщину конечного слоя до 100 мкм, это очень много для гальваники в целом и для такого твердого металла. В среднем на ответственные поверхности технических деталей наносят не более 20-30 микрометров, декоративные изделия покрывают толщиной до 10 микрометров. Для обеспечения максимальной твердости поверхности детали после гальваники никелем, изделия выдерживают в печи при температуре 200-400 градусов, нагревание вызывает перекристаллизацию осадка, уплотнение его структуры. На микроуровне спеченный осадок выглядит на поверхности как плотная чешуя, структура молекул практически не сохраняется. Необходимость спекания определяется из требований заказа. В общем случае спекание не делают.

Состав электролитов обычного никелирования

Химикаты Электролит №1 Электролит №2 Электролит №3 Электролит №4
«Сернокислый никель г/л 140 280-350 420
Сернокислый натрий г/л 50 120 15-20 150
Сернокислый магний г/л 30
Хлористый натрий г/л 5 20 5
Борная кислота г/л 20 30 25-30 50
Хлористый никель г/л 30
Фтористый натрий г/л 3-5
Формалин 40% мл/л 1 5-3 1
«Борофтористоводородный никель г/л 300
Эмульгатор ОП-7 г/л 0 2-0 3

Для чего применяется никелирование металла?

Драгоценные покрытия – это профиль компании ООО «6 микрон». Практически вся работа начинается с нанесения никеля на поверхность.
Хочу объяснить это на примере: на оборонных предприятиях, где технику изготавливают от чертежа до ракеты, гальваника – один из самых дорогих участков производства, поэтому для удешевления процесса покрытия выбирают наиболее простой материал для производства контактных групп – медный сплав или медь. Физические свойства меди позволяют легко обрабатывать ее, кроме того любые покрытия хорошо держатся на медной поверхности.
Очень хорошо показывает себя процесс нанесения золота на медь и ее сплавы. Чаще всего именно золотом покрывают ответственные узлы, пользуясь свойствами инертности, пластичности, проводимости. Было бы легко и удобно нанести золото прямо на медь, но кристаллическая решетка меди очень близка к золоту, происходит процесс диффузии тонкого золотого покрытия с поверхности детали в объем меди. Во избежание этого нежелательного процесса, медь перед золочением покрывают никелем-разделителем, таким образом удается получить свойства золота на детали на долгий срок, избежать диффузии и обеспечить хорошую адгезию золота к контактам.
Никелирование дает тонкий, хорошо закрепленный слой свежего (это очень важно) металла на различных поверхностях, на него хорошо и быстро нарастают покрытия из золота, родия, палладия. Любой заказ, поступающий на обработку в обязательном порядке подвергается первичной обработке в растворе химического или электрохимического нанесения этого неприхотливого металла.

Декоративное никелирование
Тонкий блестящий слой обладает высокими отражающими свойствами, он стоек к механическим воздействиям, хорошо полируется, хорошо держится на поверхности изделий.

Для сувенирной продукции, наградных изделий, медалей и т.д это покрытие очень хорошо подходит по соотношению стоимости расходных материалов к качеству осадка. Он дешевый и красивый. Никелевое покрытие часто заменяет серебро в комплектах медалей, так как серебро темнеет со временем, а никель остается неизменным. Высокие отражающие свойства позволяют получить никелевое зеркало для различных технических задач. Хорошие результаты мы получали при обработке окладов, потиров и другой церковной атрибутики. Никель предпочтителен из-за его стойкости, а также отсутствия окисления.
Толщина покрытия в декоративных целях обычно не превышает 5 мкм. Нужно отметить, что на вид изделия покрытые 1 микроном и 20 микронами никак не отличаются. Толщину покрытия всегда выбирают исходя из требований к стойкости: чем тверже нужен осадок, тем толще нужно наносить металл. Для целей красоты и парадности изделия не нужно наносить больше 5 микрон.

В компании ООО «6 микрон» мы всегда ориентируемся только на запрос заказчика, и наносим никель на толщину от 3 до 50 микрон. Наши клиенты сами выбирают сколько никеля будет достаточно в том или ином случае. Если возникают вопросы, специалисты-технологи нашей компании всегда готовы дать рекомендации по толщине финишного слоя для конкретных условий использования детали.

Из чего складывается стоимость никелирования

Стоимость обработки таким металлом не высока, обычно это около 1 рубля/кв см поверхности. Розничная цена всегда значительно выше оптовой. Для покрытия золотом или другими драгоценными материалами никель считается обязательным и не включен в стоимость, так как это неотъемлемое условие технического процесса. Цена на покрытие драгоценными металлами по умолчанию считается с учетом никелированием.
Финишные никель может стоить дороже, чем технический. Он обычно включает предварительную механическую обработку изделия (шлифовку, полировку, травление). Цена на работу определяется индивидуально. Она складывается из стоимости расходных материалов, затраченного времени, необходимости первичной механической обработки и толщины финишного покрытия.

Если необходимо нанести этот простой металл на изделия любого назначения обращайтесь за консультацией и услугой в ООО «6 микрон». Наши специалисты подберут необходимые растворы для химического или гальванического нанесения, отработают технологию и выполнят работу в кратчайшие сроки. Если изделия уже были покрыты некачественно, либо нужно обновить металл, зачистить и отшлифовать поверхность — все это наша работа. Решение сложных вопросов никелирования – наш профиль. Обращайтесь за бесплатной первичной консультацией технолога, мы ответим на все вопросы.

Никелирование в Москве
Никелирование в домашних условиях

Автор материала - Гордиенко Анастасия ВадимовнаГордиенко Анастасия Вадимовна
Автор материалов
Должность: главный технолог ООО «6 микрон»
Образование: высшее
Опыт работы в гальванике: 13 лет

При оформлении заказа онлайн скидка 10 %!

Наш приоритет — индивидуальный подход к каждому заказу и качество выполняемых работ!

Отправить заявку или задать вопрос:

    Ваше имя

    Ваш e-mail

    Ваш телефон *

    Сообщение

    Текст с картинки *
    captcha

    5/5 - (45 голосов)

    Смотрите также:

    • 10000
      Содержание статьи: Никелирование в домашних условиях Проведение никелирования в домашних условиях 1. Электролитическое покрытие никелем в домашних условиях 2. Химическое никелирование в…
      Tags: никелирования, покрытия, никелирование, покрытие, никеля, изделия
    • 10000
      С ценами на никелирование деталей Вы можете ознакомиться в таблице. Подробнее о технологии никелирования. Если Вам необходимо ориентироваться в ценах…
      Tags: никелирование, покрытие, никелирования, покрытия
    • 10000
      Гальваника – является важнейшим инструментом для радиоэлектронной, химической, металлургической, машиностроительной и ювелирной промышленности. В современном мире к гальванопокрытиям предъявляют все…
      Tags: покрытие, никелирование
    Top