Cynkowanie i niklowanie, pełny przegląd

Niklowanie cynkowe jest jedną z kilku szeroko stosowanych metod powlekania w przemyśle motoryzacyjnym, elektronicznym i innych. Poza tym jest wysoce skuteczna w zapewnianiu wysokich właściwości antykorozyjnych i wyższej trwałości. W świetle rosnących wymagań dotyczących ochrony metali w dość agresywnych warunkach, powłoki cynkowo-niklowe są wysoko cenione za swoje cenne właściwości. W tym artykule wyjaśnimy, czym jest powłoka cynkowo-niklowa, jak można ją wykonać, jakie są zalety stosowania tego rodzaju powłoki i czym różni się ona od powłoki cynkowej.

Czym jest niklowanie cynkowe?

Niklowanie cynkowe to proces wykańczania powierzchni, w którym warstwa stopu cynku i niklu jest osadzana na określonej powierzchni. Zwykle zawiera 85-93% cynku i 7-15 % niklu. Co więcej, przewyższa zwykłe cynkowanie pod względem ochrony przed korozją, dlatego produkt ten jest przydatny w wielu zastosowaniach. Mogą one obejmować przemysł lotniczy, motoryzacyjny i produkcję ciężkiego sprzętu. Powłoka cynkowo-niklowa jest stosowana, gdy obiekt funkcjonuje w trudnym środowisku, które może narażać go na silną korozję lub duże wahania temperatury.

Jaka jest główna różnica między powłoką cynkowo-niklową a powłoką cynkową?

Cynkowanie galwaniczne i cynkowo-niklowe różnią się ze względu na swój skład. Dlatego też mają one różne procesy i zastosowania w wielu branżach. Przyjrzyjmy się głównym różnicom między nimi; sprawdź, aby dowiedzieć się więcej na temat niklowanie.

 

Funkcja	Powłoka cynkowo-niklowa	Cynkowanie galwaniczne
Skład	85-93% cynk, 7-15% nikiel	100% Cynk
Odporność na korozję	Do 1000 godzin (ASTM B117)	72-200 godzin (ASTM B117)
Grubość powłoki	8-20 mikronów	5-12 mikronów
Temp. Odporność	Do 120°C (248°F)	Do 70°C (158°F)
Twardość	350-400 HV (Vickers)	70-120 HV (Vickers)
Odporność na zużycie	Doskonały	Umiarkowany
Wygląd	Jasne, matowe, różne kolory	Srebrny, żółty, niebieski
Odporność środowiskowa	Wysoki (słona woda, chemikalia)	Umiarkowany
Koszt	Wyższy	Niżej
Aplikacje	Przemysł motoryzacyjny, lotniczy i morski	Elementy złączne, śruby, osprzęt ogólny

Różne rodzaje technik powlekania cynkowo-niklowego

Oto różne rodzaje technik, których możemy użyć do cynkowania i niklowania;

1. Galwanizacja

Tutaj zanurzamy podłoże w roztworze elektrolitu cynkowo-niklowego i przepuszczamy prąd elektryczny do roztworu. Pozwala to na osadzanie stopu cynku i niklu na powierzchni metalu, zapewniając precyzyjną kontrolę nad grubością powłoki. Możesz przejść do chromowanie plastiku aby dowiedzieć się więcej o procesie galwanizacji produktów z tworzyw sztucznych.

2. Poszycie lufy

Technika ta jest idealna dla małych części i polega na umieszczaniu komponentów w obracającej się beczce wypełnionej roztworem galwanicznym. Działanie bębna zapewnia równomierne pokrycie powłoką cynkowo-niklową na wszystkich powierzchniach. Sprawia to, że jest ona wydajna w produkcji wielkoseryjnej.

3. Poszycie stojaka

W przypadku większych lub złożonych części, elementy są bezpiecznie montowane na stojakach zanurzonych w roztworze galwanicznym. Metoda ta pozwala na lepszą kontrolę i grubsze powłoki. Poza tym jest bardzo odpowiednia do zastosowań w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym.

4. Poszycie impulsowe

Zaawansowana technika wykorzystująca impulsy prądu zmiennego podczas powlekania galwanicznego. Poprawia to jakość powłoki i wykończenie powierzchni, umożliwiając bardziej precyzyjną kontrolę nad szybkością osadzania. Staje się więc idealna do skomplikowanych projektów.

5. Powlekanie ciągłe

Metoda produkcji wielkoseryjnej, w której części są w sposób ciągły podawane przez linię galwaniczną. Podejście to maksymalizuje wydajność i zapewnia spójną powłokę, stosowaną w produkcji motoryzacyjnej.

6. Powlekanie zanurzeniowe

Polega ona na zanurzeniu części w roztworze cynku i niklu bez użycia prądu elektrycznego. Ta mniej popularna metoda opiera się na właściwościach chemicznych roztworu do osadzania stopu, często stosowanego jako etap obróbki wstępnej.

Kompletny proces powlekania cynkowo-niklowego

Poniżej przedstawiono kluczowe kroki w kierunku uzyskania jednolitego i mocnego osadu powłoki cynkowo-niklowej, dobrej przyczepności i korozji, a także powierzchni odpornej na zużycie.

1. Przygotowanie powierzchni

Pierwszym procesem w procesie cynkowania i niklowania jest staranne przygotowanie powierzchni metalu do obróbki w celu uzyskania właściwej przyczepności wykończenia powierzchni. Zanieczyszczenia takie jak brud, olej, smar i rdza są usuwane przy użyciu technik takich jak:

• Odtłuszczanie: Wykorzystuje rozpuszczalniki lub alkaliczne środki czyszczące do zmywania olejów i smarów.
• Czyszczenie kwasem: Pomaga to w usuwaniu rdzy lub tlenków z powierzchni, tj. z metalu.
• Obróbka strumieniowo-ścierna: W przypadku trwałych zanieczyszczeń, szorstka powierzchnia jest nakładana za pomocą obróbki strumieniowo-ściernej w celu wyeliminowania korozji lub osadzania się kamienia.

2. Aktywacja

Metal jest zanurzany w kwasie, co pomaga ponownie oczyścić powierzchnię ze względu na możliwość pozostania warstwy tlenku. Poprawia to reaktywność chemiczną na powierzchni, dzięki czemu powstaje silne wiązanie między powierzchnią a galwanizowaną warstwą cynkowo-niklową.

3. Galwanizacja

W tym przypadku aktywowany metal jest zanurzany w kąpieli galwanicznej zawierającej roztwór elektrolitu cynkowo-niklowego. Stosowana jest elektroliza, w której prąd elektryczny przepływa przez kąpiel przez katodę, która przyciąga i przywiera jony cynku i niklu do powierzchni metalu. Prowadzi to do utworzenia jednolitej warstwy ochronnej stopu cynku i niklu na powierzchni metalu, co zapewnia, oprócz ochrony przed korozją, zwiększoną żywotność.

4. Po leczeniu

Po powlekaniu galwanicznym, obróbka końcowa jest wykonywana głównie w celu poprawy jakości osadu utworzonego na podłożu. Mogą one obejmować:

• Pasywacja: Proces ten zapewnia również bardzo cienką warstwę cynku, która pomaga zapobiegać korozji.
• Chromatyna: Jest to jeden z regularnych zabiegów poprawiających właściwości antykorozyjne powłoki, a także jej wygląd; jest dostępny w różnych kolorach.
• Powłoka uszczelniająca: Wreszcie, powłoka nawierzchniowa może być stosowana w celu zwiększenia trwałości poszycia, szczególnie w przypadku tych, które mają być stosowane w bardzo korozyjnych środowiskach.

Narzędzia stosowane w cynkowaniu galwanicznym

Poniżej znajdują się nazwy różnych narzędzi i ich szczegółowy opis;

• Kąpiel galwaniczna: Naczynie, w którym przechowywany jest roztwór cynkowo-niklowy i w którym zanurzane jest podłoże do powlekania.
• Zasilanie: Konwerter prądu przemiennego na prąd stały lub zasilacz dostarczający prąd odpowiedni do galwanizacji.
• Anody: Anody cynkowe lub ze stopu cynku są stosowane w kąpieli galwanicznej i rozpraszają jony metali w procesie galwanizacji.
• Katody: W procesie galwanizacji podłoże, które ma być powlekane, zajmuje miejsce redukcyjne półogniwa lub działa jako katoda.
• Miernik pH: Element używany do pomiaru pH roztworu galwanicznego, ponieważ ma bezpośredni wpływ na jakość galwanizacji.
• Elementy grzejne: Dawniej używany do kontrolowania wymaganej temperatury roztworu galwanicznego w celu osiągnięcia odpowiedniej szybkości osadzania.
• Sprzęt do mieszania: Specjalne dysze wyładowcze lub mieszadła mechaniczne, które utrzymują roztwór w kąpieli galwanicznej w ruchu w taki sposób, aby uzyskać równomierne osadzanie metalu i, w równym stopniu, jonów metalu galwanicznego.
• Sprzęt czyszczący: Sprzęt taki jak myjki ultradźwiękowe, szczotki lub szafy do piaskowania, które stanowią ogólną powierzchnię przygotowawczą przed procesem galwanizacji.
• Sprzęt testujący: Aparatura, taka jak miernik grubości i testery mgły solnej, które mierzą odpowiednio grubość i odporność na korozję powlekanej powierzchni.

Specyfikacje stopu o wysokiej zawartości cynku i niklu

Odporność na korozję stopu cynk-nikiel o wyższej zawartości Ni jest nawet lepsza niż w przypadku powyższego stopu. Stop cynku i niklu o wysokiej zawartości niklu jest stosowany w branżach wymagających maksymalnej wytrzymałości, takich jak morski sprzęt wiertniczy i inne zastosowania wojskowe.

 

Parametr	Specyfikacja
Twardość	350-400 HV
Zawartość niklu	7-15%
Grubość	8-20 mikronów
Aplikacje	Przemysł motoryzacyjny, lotniczy i morski
Odporność na korozję	Do 1000 godzin (ASTM B117)
Zawartość cynku	85-93%
Finish	Bright, matte, chromate
Temp. Odporność	Do 120°C

Czym jest kolor cynkowania galwanicznego?

Actual zinc plating may be of any color that is determined by the post-electroplating treatment given to the zinc-plated article. So, its common colors include:

• Clear: A shiny silver finish.
• Yellow: An orange color that is usually obtained after chromate treatments.
• Black: Addition of black chromate which increases its corrosion ability.
• Olive Drab: A dull green color for industrial applications.

Jaka jest główna różnica między chromowaniem a cynkowaniem i niklowaniem?

The following table concisely describes the major comparison aspects of chrome plating and zinc-nickel plating;

Funkcja	Chrome Plating	Powłoka cynkowo-niklowa
Skład	Primarily Chromium	85-93% cynk, 7-15% nikiel
Odporność na korozję	Moderate (up to 200-500 hours)	Superior (up to 1000 hours, ASTM B117)
Grubość powłoki	Typically 0.5-10 microns	8-20 mikronów
Twardość	Very hard (800-1000 HV)	Hard (350-400 HV)
Wygląd	Bright, mirror-like finish	Bright, matte, or colored finishes
Odporność na zużycie	Excellent (high durability and scratch resistance)	Excellent (good durability and wear resistance)
Odporność środowiskowa	Good, but prone to pitting in extreme environments	High, resistant to saltwater and chemicals
Koszt	Higher due to chromium and finishing	Umiarkowany
Aplikacje	Decorative (automotive trim, tools), industrial (pistons, molds)	Przemysł motoryzacyjny, lotniczy i morski
Wpływ na środowisko	Toxic chemicals, strict regulations	More environmentally friendly

Zalety niklowania cynkowego

The following are the different pros/merits of Zinc-Nickel Plating;

1. High corrosion resistance.
2. Better resistance to the effects of the climate and other unfriendly conditions.
3. High heat resistance.
4. Better adhesion properties.
5. It can be used in conjunction with many post-treatments such as passivation or application of chromate coating.

Wady niklowania cynkowego

Here are some of the limitations of Zinc Nickel plating;

• The major disadvantage is the relatively higher cost of practicing the electroless nickel plating than the typical zinc plating.
• It takes more time and, above all, needs an experienced crew at the helm.
• This information is not freely available in different regions.
• Possible adverse effects of nickel on the environment.
• It demands a special discharging way of plating bath waste.

Zastosowania niklowania cynkowego

By considering the numerous benefits of zinc nickel plating. Let’s explore the different applications of zinc-nickel plating in various industries;

• Automotive Components: This application resists oxidation in highly humid conditions.
• Aerospace Parts: Serves as a shield against severe atmospheric factors.
• Marine Equipment: High levels of standard of resistance to salt water corrosion.
• Elektronika: It is used to coat connectors and fasteners to provide a protective layer.
• Heavy Machinery: It offers protection to parts that have to undergo abrasive procedures.

Dlaczego cynk-nikiel jest odporny na korozję?

Due to its rich nickel content, Zinc-Nickel plating hardens to develop a shelter for the base metal from the corrosive factors. This alloy forms a shield that resists chemical solutions, salty water, and rough climate, a reason why it is popular with industries with corrosive characteristics.

Dlaczego warto używać niklu cynkowego i jak prawidłowo pokrywać niklem cynkowym?

Zinc-nickel plating is suitable in cases where one would expect the regular coating solutions to deteriorate as a result of corrosion. To make use of zinc-nickel effectively, then the surface treatment and the electroplating processes have to be done carefully. The electroplating bath must be carefully maintained, the current value must be properly controlled, and protective post-treatments used properly. So, you can achieve a high finish and long-lasting protection.

Wybierz Sincere Tech do cynkowania galwanicznego

If you ever search for the right service provider for zinc plating near me or zinc nickel plating services from China. You should go with experts who ensure the right quality of the finishes. Contact Sincere Tech within your area which deals in zinc or zinc nickel that is well-reviewed and adheres to industrial standards. Besides this, you must trust our furnisher to specialize in various plating processes, particularly zinc-nickel for enhanced corrosion protection.

Jesteśmy jednym z 10 najlepszych firmy zajmujące się formowaniem wtryskowym tworzyw sztucznych in China, we offer all in one services from design, prototype, testing, forma plastikowa manufacturing, die casting making, production, surface finish, assmebly and delivery, we offer many types of surface finish like zinc plating, nickel plasting, painting, slick screen ,and so on.

Wniosek

In conclusion, zinc-nickel plating offers a strong poster for industries requiring robust anticorrosive apps. It has high-impact performance in unfriendly environments, other than that it is more durable, and can be produced in various color variants that may suit a particular manufacturer. While deciding between your standard zinc plating, and going with the advanced features of zinc-nickel allows for better considerations of application and process.

Często zadawane pytania

What are the differences between zinc plating and zinc nickel plating?

Compared to just zinc plating, zinc-nickel plating has combined better corrosion resistance by as much as 7-10 times superior.

What is the general use of zinc-nickel plating?

High corrosion protection, increased heat resistance, and stability of material under severe process conditions.

Can zinc-nickel plate be applied on every given type of metal?

Optimal results are achieved on steel and iron but the method can be used in other types of metal if they have been properly pre-treated.

Which industries use zinc-nickel plating?

This plating is widely used in the automotive, aerospace, electronics, and marine industry.

What is the durability of zinc-nickel plating?

When maintained properly and applied correctly, zinc-nickel plating can work for many years, and even in certain rough environments.