Nikkelen van aluminium: handleiding voor het aanbrengen van een beschermende afwerking

Aluminium is een veelgebruikt technisch materiaal, populair vanwege zijn lichtgewicht, mechanische sterkte, thermische geleidbaarheid en kosteneffectiviteit. Slijtage en het risico op corrosievorming in zware omstandigheden zijn echter de belangrijkste zorgen die kunnen worden aangepakt met de plating van superieure metalen zoals nikkellegeringen. Nikkelen van aluminium verbetert de oppervlaktehardheid, corrosiebestendigheid en het esthetische uiterlijk.

Nikkelplating wordt op het aluminiumoppervlak aangebracht met elektrochemische reacties of chemische reductie. Beide methoden hebben verschillende implicaties, procedures en resultaten. Dit artikel bespreekt galvaniseren en stroomloos vernikkelen aluminium detail. 

Laten we beginnen!

Wat is nikkelplating en hoe wordt het toegepast op aluminiumlegeringen?

Zoals elke andere plating afwerking, nikkelplating aluminium is het proces van het toevoegen van een extra beschermlaag op verschillende soorten substraatmaterialen om een ​​betere corrosie- en slijtvastheid, helderheid en esthetische kleuren te bereiken. De dikte van de geplateerde laag varieert van 0.0001 tot 0.020 inch. Het hangt ook af van de toegepaste techniek en verwerkingsparameters.

Er zijn twee soorten nikkelplatingprocessen; 

• Chemisch vernikkelen 
• Nikkel galvaniseren 

Elektro- en chemisch nikkelplating

Het grote verschil is of plating elektrolyse inhoudt om een ​​coatinglaag te ontwikkelen of niet. Beide soorten plating bieden echter bescherming tegen roestvorming en slijtage. 

Corrosiewerende nikkelplating 

De onderstaande tabel geeft de corrosiebestendigheid van vernikkeld aluminium onder verschillende omgevingsomstandigheden weer; 

Naast het vernikkelen van aluminiumproducten kunt u bij ons ook direct vernikkelde aluminiumplaten kopen voor de productieprocessen. 

Wat is nikkelgalvaniseren van aluminium? 

Werking van nikkelgalvanisatie 

Nikkelgalvaniseren is het proces van het elektrolytisch afzetten van nikkellagen op het substraatoppervlak, inclusief aluminiumlegeringen. Hiervoor wordt een elektrolyse-opstelling gebruikt met nikkeloplossingen (nikkelchloride, sulfaat, enz.), nikkel als anode en de kathode die het werk vasthoudt dat moet worden geplateerd. Omdat transformatoren wisselstroom omzetten in gelijkstroom en stroom door dit circuit sturen, worden nikkelionen geoxideerd en bewegen ze naar het aluminiumsubstraat. Hier hangt de afzettingsdikte af van de elektrolysetijd en ionenconcentraties in de oplossing.

Decoratieve nikkelplating op aluminium 

Het galvaniseren van nikkel op aluminium heeft de voorkeur vanwege de esthetiek en afwerking, in plaats van de slijtvastheid. Het heeft een helder geelachtig-witte uitstraling. U vindt deze decoratieve afwerking op autobumpers, decoratieve items, sieraden, etc. 

Hoe kan ik nikkel galvaniseren op een aluminiumoppervlak?

U kunt de onderstaande stappen volgen om nikkel op aluminium werkstukken te galvaniseren; 

1. Maak de aluminium substraten schoon

Ten eerste is een grondige reiniging van het substraatoppervlak cruciaal om slechte hechting of afbladdering van de coating te voorkomen. Verwijder dus alle vuil, olie, roest en onregelmatigheden. U kunt zuurreiniging gebruiken om een ​​stofvrij oppervlak te garanderen. 

2. Elektrolyse-opstelling 

Installeer de elektroden (nikkel en aluminium substraat) in een elektrolyse-opstelling met een geschikte elektrolytische oplossing. Houd ook rekening met de ionenconcentratie en temperatuur.

Elektrolysetank voor nikkelplating 

• anode: Nikkel, '+ve'-aansluiting
• Kathode: Hang aluminium onderdelen aan de kathode, '-ve'-aansluiting 
• Temperatuur: 40 tot 65°C

3. Elektrische stroom introduceren 

Stuur de elektrische stroom naar de transformator die deze omzet in DC en door het galvaniseercircuit voert. Elektrische stroom oxideert het nikkel (anode) en ionen worden aangetrokken tot aluminium onderdelen vanwege de negatieve pool van de kathode. Tijdens de voortzetting van het proces verwijdert het aangesloten filtersysteem de geproduceerde slakken. 

4. Onderdelen uitwerpen en schoonmaken 

Na onderdompeling in een elektrolysebad voor een vooraf bepaalde tijd, werp de onderdelen eruit en reinig ze met zuiver water. Nu zijn de onderdelen klaar om te worden verpakt nadat ze zijn gedroogd. 

Chemisch nikkelen op aluminium 

Aluminium met chemisch nikkeloppervlak 

In tegenstelling tot galvaniseren gebruikt het proces van elektroloos nikkelplateren opeenvolgende katalytische chemische reacties om de beschermende coating af te zetten. Elektroloos is meer slijtvast dan decoratief (dikte tot  0.020” )kan een Rockwell-hardheid van 65 tot 70 Rc bereiken.

Meestal worden hiervoor vier soorten baden gebruikt: nikkelionenoplossing, reductiemiddel, complexvormers en buffers. 

Nikkeloplossingen leveren Ni²⁺, reductiemiddelen reduceren de nikkelionen tot metaalionen die zich op het oppervlak afzetten, complexvorming dient voor de ionenstabilisatie en buffers zorgen ervoor dat de gewenste pH-waarde (4.5 tot 5) behouden blijft.

Hoe breng je chemisch nikkel aan op aluminium?

Werking van chemisch nikkelplating

Hieronder volgen de drie belangrijkste stappen van de proces van chemisch nikkelen illustreren hoe je het kunt toepassen op aluminium onderdelen;

Stap 1: Voorbehandeling 

De voorbehandeling omvat het voorbereiden van het substraatoppervlak voor optimale platingresultaten. Het omvat alkalische reiniging, spoelen en etsen. 

• Alkalische reiniging:  Het onderdompelen van de onderdelen in een alkalische oplossing voor het reinigen bij verhoogde temperatuur (tot 150°C)
• Spoelen: Plaats de onderdelen in een spoelbak, waarin de resterende verontreinigingen worden verwijderd. 
• etsen: Deze chemische behandeling verwijdert de geoxideerde laag van aluminium en verbetert de hechting. 

Stap 2: Onderdompeling in het verzilveringsbad 

Chemisch nikkelbad

Dompel het onderdeel vervolgens onder in een voorbereid nikkelbad dat reductiemiddelen, buffers en extra chemicaliën bevat. Reductiemiddelen reageren met het geactiveerde oppervlak en zetten de nikkelionen uit de oplossing af. Ondertussen kan de dikte worden geregeld door de ionenconcentratie in de oplossing en de temperatuur aan te passen.

Stap 3: Nabehandeling 

Het nabehandelingsproces omvat warmtebehandeling, oppervlakte-egalisatie, esthetisch verven, etc. Het hangt af van de oppervlakte-eigenschappen die u wenst voor de uiteindelijke toepassingen. 

Voordelen van het vernikkelen van aluminium onderdelen

Hoewel galvaniseren versus chemisch verzinken van nikkel heeft enkele verschillen, beide afwerkingen bieden corrosiebestendigheid, oppervlaktehardheid en esthetiek beter dan onafgewerkte onderdelen of materialen. De gegalvaniseerde onderdelen zijn esthetisch aantrekkelijker, terwijl elektroloze onderdelen een superieure bescherming bieden tegen slijtage en krassen. 

• Corrosieweerstand: De nikkellaag oxideert niet in een vochtige of natte omgeving. Dus de plating oppervlak beschermt de onderliggende delen tegen corrosie.
• Offerlaag: Onder zware omstandigheden breekt de beschermende nikkellaag af en beschermt het onderliggende aluminium.  
• Verhoogde oppervlaktehardheid: Vooral de dikke elektroloze nikkelafzetting bindt zich met aluminiummateriaal en dat verhoogt de oorspronkelijke hardheid. Het gaat door naar de betere slijtvastheid. 
• Esthetische afwerking: Met name nikkelgalvanisatie wordt toegepast om aluminium onderdelen een glanzende afwerking te geven. 
• Dimensionale nauwkeurigheid: De dikte van nikkelplating aluminium is in microns en het heeft geen significante invloed op de dimensionale nauwkeurigheid van het werkstuk. U kunt ook de dikkere plating in de initiële ontwerpfase overwegen om dit tegen te gaan. 
• Uniforme en consistente afwerking: Een uniforme dikte is haalbaar met beide soorten technieken. Bovendien zijn de platingresultaten consistent over de batches. 
• Legeringsvariaties: Alle soorten aluminiumlegeringen kunnen worden geplateerd met nikkel: 1XXX-serie, 2XXX-serie, 5XXX-serie, 6XXX-serie en 7XXX-serie.
• Kosteneffectieve afwerking:  Met beide methoden voor het vernikkelen van aluminium kan een groot aantal onderdelen in één keer worden bewerkt, wat het een kosteneffectieve afwerkingsoptie maakt. 

Toepassingen van het vernikkelen van aluminium 

Vernikkelde autowielen

Laten we nu eens kijken naar de toepassingen van het vernikkelen van aluminium in de verschillende industrieën;

Opsommen 

Het toevoegen van een permanente nikkellaag aan het aluminiummateriaal biedt uitstekende corrosiebescherming, slijtvastheid en esthetische voordelen. Elektrolytisch plateren is geschikt voor decoratieve items en ornamenten, terwijl elektroloos ideaal is voor hoge slijtvastheid. Bovendien is een zorgvuldige uitvoering van het platingproces essentieel om de voordelen van deze afwerkingstechniek te benutten. 

We hebben geavanceerde elektrolyse-opstellingen en stroomloze platingfaciliteiten om meer dan 50 materialen af ​​te werken, waaronder aluminium en zijn legeringen. Onze ingenieurs evalueren de vereisten en passen de opstelling aan om hieraan te voldoen. 

Vraag een offerte aan voor onze galvaniseren en diensten voor chemisch nikkelen bereiken van jouw doelen 

Veelgestelde vragen

Waarom aluminium onderdelen en platen vernikkelen? 

Hoewel aluminium een ​​hoge sterkte-gewichtsverhouding, geleidbaarheid en andere gunstige eigenschappen biedt, heeft het een lage slijt- en corrosiebestendigheid. Het aanbrengen van nikkelplating verhoogt de hardheid en hardheid. Het wordt ook om esthetische redenen toegepast in sieraden en decoratieve toepassingen. 

Wat is het verschil tussen elektro- en chemisch nikkelaluminium? 

Bij galvaniseren wordt elektrolyse gebruikt om een ​​permanente binding of nikkellaag op het oppervlak van het onderdeel aan te brengen, terwijl bij de chemische methode een reeks chemische reacties wordt gebruikt om een ​​gelijkmatige nikkellaag af te zetten. 

Is het duur om nikkel op andere materialen te plateren?

Nikkelen is relatief duurder dan andere eenvoudige afwerkingen zoals poedercoating en schilderen. Maar de duurzaamheid en esthetiek rechtvaardigen de iets hogere prijzen en de exacte prijs hangt af van factoren zoals de gebruikte methode, oppervlaktevoorbereiding en gewenste coatingdikte.