Nikkelbelægning giver hårde og holdbare overflader og bruges ofte i applikationer, der kræver både slidstyrke og korrosionsbeskyttelse. Der er to primære metoder til påføring af nikkelplader: “Elektroløs” og “elektrolytisk”.”
Elektroløs fornikling er en ikke-elektrisk teknik, der anvendes til at deponere en nikkel-fosforlegering på overfladen af et grundmateriale eller “substrat”. Ved denne proces anbringes substratet i et kemisk bad med nikkel-fosforforbindelser og et reduktionsmiddel, som bevirker, at metalioner aflejres på dets overflade. Fordi processen anvender en autokatalytisk kemisk reaktion i stedet for elektrisk strøm, aflejrer den en pålidelig, gentagelig belægning af ensartet tykkelse.
Electroless nickelplating giver substratet en fremragende korrosionsbeskyttelse, lignende smøreegenskaber som pletteret krom og en hård, ren overflade, der er modstandsdygtig over for slid. Den belægger effektivt dele med skarpe kanter, dybe fordybninger, sømme, gevind og komplekse geometrier.
Processen kan også deponere nikkelpladelegeringer med forskellige fosforprocenter, fra 2-5 procent til op til 11-14 procent (højfosfor kemisk nikkelfyldt belægning), hvilket resulterer i væsentligt forskellige metallurgiske egenskaber.
Specifikationer
- ASTM B733
- MIL-C-26074
- MIL-F-14072 (M265)
- SAE AMS 2404 & 2405
- MIL-STD-171 (1.4.3)
- ASTM B733
- ISO 4527
- ASTM B656
- AMS 2404
Elektroløs nikkelfyldt plating vs. Elektrolytisk fornikling
Den elektrolysefri forniklingsproces har flere klare fordele i forhold til den traditionelle elektrolytiske forniklingsproces.
For det første kræver den elektrolytiske forniklingsproces anvendelse af en eksternt påført jævnstrøm, hvilket resulterer i en pladetykkelse, der har tendens til at være uensartet; der kan dannes overskydende aflejringer på kanter eller hjørner af substratet, hvor den elektriske strøm typisk er højere.
For det andet er selve pladen med høj fosforholdig kemisk nikkelfyldt plettering en amorf legering af nikkel og fosfor. Tilsætningen af fosfor giver aflejringen større korrosionsbestandighed, færre magnetiske egenskaber (varianter med højt fosforindhold) og en lavere friktionskoefficient end elektrolytisk nikkel.
For det tredje er pladen med den kemisk ufortyndede proces ensartet aflejret, hvilket eliminerer behovet for bearbejdning efter pladen på kritiske dimensioner.
Anvendelser
Elektrofri fornikling anvendes typisk i anvendelser, der kræver hårdhed, slidstyrke og korrosionsbeskyttelse. Sådanne anvendelser omfatter en meget bred vifte af anvendelsesmuligheder, lige fra almindelige husholdningsartikler som knive, gafler og badeværelsesarmaturer til industrielt og militært udstyr, maskiner til papirfremstilling, transportudstyr og dele til oliefelter.
På grund af sin ekstraordinære hårdhed anvendes galvanisk nikkling med højt fosforindhold til overfladebehandling og reparation af slidte dele, hvor belægningen påføres den slidte del, som derefter bearbejdes tilbage til de oprindelige specifikationer.
Nikkling kan anvendes til at beskytte substrater i korrosionsmiljøer, der spænder fra milde til ekstreme.
Fordele
- Korrosionsbestandig, selv i barske miljøer
- Smøreevne/afsmitningsegenskaber
- Hårdhed, styrke, og spånbestandighed
- Evne til plettering af uregelmæssige overflader
- Uniform pladetykkelse
Begrænsninger
Overvågning og kontrol af det kemiske bad er kritisk og kan være en udfordring, og der kan forekomme restspændinger i metallet, hvis pletteringsprocessen ikke kontrolleres korrekt