Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Nikal se široko koristi u izradi instrumenata i strojarstvu, kao iu drugim industrijama. U proizvodnji hrane, nikal zamjenjuje slojeve kositra, a na području optike poznat je po crnom procesu niklovanja. Proizvodi od nikla obrađeni od čelika i obojenih metala, štite od stvaranja korozije i povećavaju otpornost dijelova na mehaničko trošenje. Sadržaj fosfora u niklu omogućuje izradu filma tvrdoće slične kromu.
Proces nanošenja nikla
Postupak niklovanja uključuje nanošenje niklovane prevlake na površinu proizvoda, koja u pravilu ima debljinu od 1-50 mikrona . Nikl premazi mogu biti mat crni ili sjajni, ali bez obzira na to, oni stvaraju pouzdanu i trajnu zaštitu metala od agresivnih učinaka (alkalije, kiseline) i pod uvjetima visokih temperatura.
Prije nanošenja nikla proizvod se mora pripremiti. Faze pripreme:
- predmet se tretira brusnim papirom radi uklanjanja oksidnog filma;
- pomiješa se s četkom;
- isprani pod vodom;
- odmašćena u otopini tople sode;
- ponovno podvrgnuti pranju.
Premazi od nikla mogu tijekom vremena izgubiti svoj izvorni sjaj, jer je vrlo često sloj nikla prekriven otpornijim slojem kroma.
Nikal koji se nanosi na čelik je katodni premaz koji štiti metal samo mehanički. Slaba gustoća zaštitnog sloja doprinosi pojavi korozijskih pora, gdje je topljiva elektroda čelični dio. Zbog toga se pod premazom pojavljuje korozija, ona uništava čeličnu podlogu i stvara ljuštenje sloja nikla. Da bi se to spriječilo, metal uvijek mora biti obrađen debelim slojem nikla.
Premazi od nikla primjenjuju se na:
- bakar;
- željezo;
- titan;
- volfram i drugi metali.
Nemoguće je obraditi metale s niklovanjem:
kadmija;- vode;
- vode;
- kositar;
- bizmut;
- antimon.
Kod niklovanja čeličnih dijelova potrebno je izraditi bakrenu podlogu.
Nikl premazi se koriste u raznim industrijama za posebne, dekorativne i zaštitne svrhe, kao i za podni sloj. Tehnike niklovanja koriste se za obnavljanje istrošenih dijelova i rezervnih dijelova automobila, za pokrivanje medicinskih instrumenata, kemijske opreme, kućanskih predmeta, mjernih alata, dijelova koji su izloženi lakom opterećenju pod uvjetima jakih lužina ili suhog trenja.
Vrste niklovanja
U praksi postoje dvije vrste niklovanja:
- kemijski;
- Elektrolitički.
Prva opcija je skuplja od elektrolitičke, ali može pružiti mogućnost stvaranja ujednačene debljine i kvalitete na bilo kojim dijelovima proizvoda, ako se stvori uvjet za pristup rješenju.
Elektrolitička prevlaka nikla kod kuće
Elektrolitičko niklovanje razlikuje se po maloj poroznosti, ovisi o debljini zaštitnog sloja i temeljitosti pripreme podloge. Da bi se stvorila visokokvalitetna antikorozivna zaštita, nužna je apsolutna odsutnost pora, za što je uobičajeno da se metalni dio prethodno obloži ili nanese više slojeva premaza, što je mnogo jača jednoslojna prevlaka, čak is istom debljinom.
Zašto trebate pripremiti elektrolit kod kuće? Zahtijeva 3, 5 grama. niklov klorid, 30 g. nikl sulfat i 3 gr. borna kiselina na 100 ml. Ovaj elektrolit se ulije u spremnik. Niklovanje bakra ili čelika zahtijevat će nikl anode koje treba uroniti u elektrolit.
Dio je suspendiran na žici između niklovih elektroda. Žice, koje su od niklovih ploča, moraju biti međusobno povezane. Detalji se povezuju s negativnim polom izvora napona, a žice - do pozitivnog. Nakon što je potrebno spojiti otpornik na krug i miliammetar za podešavanje napona. Trebat će vam izvor konstantne struje s naponom od najviše 6 volti.
Struja mora biti uključena oko 20 minuta . Nakon što predmet ide, oprati i osušiti. Detalji su prekriveni mat slojem nikla. Da biste dobili zaštitni sloj sjaja, on mora biti poliran. No, kada radite, ne zaboravite na značajne nedostatke elektrolitičkog premaza kod kuće - nemogućnost premazivanja uskih i dubokih rupa i neravnomjernog taloženja na reljefnoj površini nikla.
Kemijska prevlaka nikla kod kuće
Osim elektrolitičke metode, postoji još jedna, prilično jednostavna opcija za oblaganje poliranog čelika ili željeza jakim i tankim slojem nikla. Potrebna vam je 10% otopina cinkovog klorida i polako dodajte otopinu nikal-sulfata dok otopina ne postane svijetlo zelena . Tada se tekućina mora prokuhati, poželjno je da se uzme porculanski spremnik.
U tom slučaju nastaje karakteristična zamućenost, ali ona ne utječe na niklovanje proizvoda. Kada otopinu dovede do prokuhavanja, potrebno je proizvod spustiti u njega, koji je podvrgnut niklovanju. Prije je potrebno odmašćiti i očistiti. Dio bi trebao kuhati u tekućini oko sat vremena, povremeno dopunjavati destiliranom vodom kako se otopina smanjuje.
Ako ste na čiru vidjeli da je otopina promijenila boju iz svijetle u lagano zelenu, onda morate dodati malo niklovog sulfata da biste dobili izvornu boju. Nakon određenog vremena, izvadite dio iz tekućine, isperite ga u vodi, gdje je malo usitnjen, i dobro osušite. Tako obloženo polirano željezo ili čelik dobro čuva ovaj zaštitni sloj.
Proces kemijske prevlake temelji se na reakciji pretvaranja nikla iz vodene otopine njegovih soli pomoću natrijevog hipofosfita i drugih kemijskih elemenata. Otopine koje se koriste za kemijske prevlake mogu biti alkalne s pH većim od 6, 5 i kiselim s pH od 4-6, 5.
Kisele otopine najbolje se koriste za obradu bakra, mjedi i željeznih metala. Alkalni se koristi za nehrđajući čelik. Kisela otopina, za razliku od alkalne otopine, stvara glađu površinu na poliranom proizvodu. Također važna značajka kiselih otopina je manja vjerojatnost samopražnjenja kada se razina radne temperature poveća. Alkalne tvari jamče jaču vezu između niklovog filma i metalne podloge.
Svaka vodena otopina za niklovanje smatra se univerzalnom, odnosno prikladnom za bilo koji metal. Za kemijske premaze koristi se destilirana voda, ali također možete uzeti kondenzat iz uobičajenog hladnjaka. Kemijski reagensi su prikladni za čišćenje - označeni na pakiranju "H".
Faze pripreme rješenja:
- Sve kemikalije, osim natrij hipofosfita, moraju se otopiti u vodi u spremniku cakline.
- Nakon zagrijavanja tekućine do prokuhavanja, otopite natrijev hipofosfit i stavite proizvod u otopinu.
- Uz pomoć litre otopine moguće je prekriti niklovim dijelovima površine do 2 m2. dm.
Kupke za niklovanje
Radionice često koriste kadu koja se sastoji od tri glavna elementa:
- klorid;
- sulfat;
- borna kiselina.
Nikal sulfat je izvor iona nikla. Klorid značajno utječe na rad anoda, njegov udio u kupki nije specificiran. U kupeljima bez klorida dolazi do značajne pasivizacije nikla, zatim se smanjuje količina nikla u kupelji, a kao posljedica toga smanjuje se kvaliteta premaza i smanjuje struja.
Anode s kloridima otapaju se u potrebnoj količini za dostatno niklovanje aluminija ili bakra. Kloridi povećavaju rad kupelji kad su onečišćeni cinkom i njegovom vodljivošću. Bora kiselina održava pH na potrebnoj razini. Učinkovitost ovog procesa ovisi uglavnom o količini borne kiseline.
U ulozi klorida možete odabrati magnezijev klorid, cink ili natrij. Najčešće se koriste Vottsove sulfatne kupke, koje kao aditive sadrže električne vodljive soli, koje povećavaju provodljivost kupki i povećavaju privlačan izgled zaštitnog sloja. Među takvim solima najčešće se koristi magnezijev sulfat (oko 30 grama. Po 1 litru).
U pravilu se uvodi niklov sulfat u omjeru od približno 220-360 grama. na 1 l . Danas postoje tendencije smanjenja niklovog sulfata - manje od 190 g / l. Pomaže značajno smanjiti gubitak otopine.
Dodavanje borne kiseline približno 25-45 gr. na 1 l. Ako je manje od 25 g / L, zatim povećati kupelj za procese alkalizacije. I prekoračenje te granice je nepovoljno, zbog vjerojatne kristalizacije borne kiseline i taloženja kristala na anodama i zidovima kupelji.
Nikl kupka može raditi u različitim temperaturama. No kućna nikla rijetko se koristi na sobnoj temperaturi. Nikal često odstupa od premaza koji se nanose u hladnim kupkama, tako da se kupka mora zagrijati na najmanje 32 stupnja. Gustoća struje odabire se eksperimentalno, kako se ne bi dogodilo, zaštitni sloj se spali.
Natrijeva kupka dobro radi u velikom rasponu pH. Jednom je održavan na pH 5, 3-5, 9, motivirajući sa slabom agresivnošću i boljim pokrovnim svojstvima kupke. Ali visoke pH vrijednosti izazivaju značajno povećanje naprezanja u sloju nikla. Stoga je u mnogim kupkama pH 3, 4-4, 6.
Značajke niklovanja
Adhezija nikla u metal je relativno niska. Taj se problem rješava toplinskom obradom niklovih filmova. Temelj niskotemperaturnog difuzijskog procesa je zagrijavanje otnokelirovanih dijelova na temperaturu od 400 grama. i izlaganje proizvoda tijekom jednog sata na određenoj temperaturi.
Ali ne zaboravite da ako su proizvodi obloženi niklom, otvrdnuli, onda na 400 grama. mogu izgubiti snagu - svoju glavnu kvalitetu. Stoga se difuzija pri niskim temperaturama u ovim slučajevima provodi na temperaturi od oko 260-310 grama. s brzinom zatvarača od tri sata. Ova toplinska obrada može također povećati čvrstoću niklovane prevlake.
Kupke podrazumijevaju posebnu opremu za niklovanje i miješanje vodene otopine kako bi se intenzivirao proces niklovanja i smanjila vjerojatnost korozije - pojava malih šupljina u zaštitnom sloju. Miješanje kupke zahtijeva organizaciju trajne filtracije radi uklanjanja kontaminanata.
Miješanje uz pomoć aktivne katodne šipke nije tako učinkovito kao korištenje komprimiranog zraka, a osim toga, zahtijeva prisutnost posebne tvari koja sprječava stvaranje pjene.
Uklanjanje niklovanog sloja
Nikl premazi na čeliku su napravljeni da se čiste u kupkama s razrijeđenom sumpornom kiselinom . Dodati 25 l. dijelove hladne vode od 35 litara. koncentrirana sumporna kiselina, dok se stalno miješa. Pazite da temperatura ne bude viša od 55 stupnjeva. Nakon hlađenja na sobnu temperaturu, gustoća tekućine trebala bi biti 1.64.
Kako bi se smanjila vjerojatnost zasađivanja metala iz kojeg je izrađen supstrat, u kupelj se dodaje glicerol u omjeru od 50 g. na 1 l. Kupke su najčešće napravljene od vinilne plastike. Pojedinosti su obješene na srednji rukohvat spojen na pozitivni izvor napona. Rukohvati na kojima su pričvršćeni olovni limovi spojeni su na minus napajanja.
Pazite da temperatura kupke ne bude veća od 32 stupnja jer vruća otopina agresivno djeluje na podlogu. Gustoća struje bi trebala biti oko 4.1 A. / dm. sq., ali je moguće promijeniti struju u rasponu od 4.5-6.2 volta .
Dodati sumpornu kiselinu tijekom vremena kako bi se održala gustoća od 1, 64. Kako biste izbjegli razrjeđivanje kupelji, umočite dijelove tek nakon što ste ih prethodno osušili.
Danas je niklovanje najpopularniji proces galvanizacije. Nikal prevlake karakterizira visoka otpornost na koroziju, tvrdoća, niska cijena niklovanja, električna otpornost i izvrsne mogućnosti refleksije.