Покрытие никелем алюминия: Разработка раствора подготовки алюминия к никелированию

Разработка раствора подготовки алюминия к никелированию

Поводом для этой работы послужила необходимость химического никелирования алюминиевых сплавов Д16 и АМГ.

Сложность нанесения гальванических покрытий на алюминиевые сплавы связана со свойством алюминия самопроизвольно образовывать на поверхности компактный слой окисла, который препятствует осаждению покрытий с приемлемой адгезией.

Известны различные способы преодоления этого препятствия, среди которых наиболее используемой является цементация поверхности алюминия цинком, так называемая цинкатная обработка.

Так как нами используется многоразовый электролит химического никелирования (с возможностью корректировки до 30 раз) применение цинкатной обработки исключалось. Это связано с тем, что такая подготовка поверхности допускает лишь одноразовое применение раствора химического никелирования по причине его загрязнения цинком уже на стадии затяжки.

ГОСТ 9,305-84 предлагает подготовку всех алюминиевых сплавов цементацией никелем. К сожалению эта технология плохо воспроизводима и не обеспечивает хорошего качества покрытия (оно матовое и имеет плохое сцепление с основой). Кроме того, в его состав входит плавиковая кислота, что оправдано только в случае подготовки сплавов, содержащих большое количество кремния. Силуминов. Т.К. кремний растворяется только плавиковой кислотой. А работа с ней требует особых мер безопасности. для подготовки АМГ и Д16 она не содержащих кремний она просто не нужна. Также данный состав содержит очень высокую концентрацию хлорида никеля, что существенно удорожает технологию.

ТОТ ЖЕ ГОСТ ДЛЯ ЧИСТОГО АЛЮМИНИЯ ПРЕДЛАГАЕТ РАСТВОР СУЩЕСТВЕННО ИНОГО СОСТАВА:

• хлорид никеля — 20-45 г/л.
• Ортофосфорная кислота — 1420-1450г/л
• Т — 50-60 С.

При обработке сплавов в этом растворе последующее покрытие химическим никелем осаждалось матовым (при блестящей исходной поверхности), а сам раствор цементации достаточно быстро истощался по никелю, который выпадал грубым порошком на дно ванны.

Мы поставили задачу оптимизировать технологические характеристики раствора цементации никелем предназначенного для алюминия таким образом, чтобы его можно было эффективно использовать и для сплавов д16 и АМГ.

НАМ ПРЕДСТОЯЛО РЕШИТЬ ТРИ ЗАДАЧИ:

1. Адгезия.
2. Блеск.
3. Истощение раствора.

После тщательного анализа мы пришли к выводу, что все эти проблемы можно решить, сбалансировав всего два фактора — степень травления поверхности и скорость осаждения контактного никеля.

И действительно. Для хорошего сцепления покрытия с поверхностью она должна быть достаточно протравлена. А контактный никель равномерно и компактно распределен по поверхности.

Для сохранения блеска нужно не допустить перетравливания поверхности и опять же, добиться компактного и равномерного распределения никеля, что напрямую связано со скорость его осаждения.

Истощение раствора по никелю прямопропорционально скорости его осаждения.

После определения целей работы мы приступили к планированию эксперимента.

В КАЧЕСТВЕ ПАРАМЕТРОВ ОПТИМИЗАЦИИ БЫЛИ ВЗЯТЫ:

1. Время травления в растворе гидроокиси натрия,
2. Рабочая температура цементации,
3. Концентрация ортофосфорной кислоты,
4. Концентрация хлорида никеля
5. Время выдержки в растворе цементации. А также
6. Концентрация ингибитора (Ин2), который был введен, чтобы избежать перетравливания.

Так как параметров набралось много, в качестве математического аппарата проведения эксперимента был использованы метод математической статистики ортогональный центральный композиционный план. Суть его в следующем:

• Выбирается точка, лежащая, по нашему мнению, в окрестности оптимума и вокруг нее делается ряд экспериментов, в которых с определенным шагом меняется каждый из параметров. Полученный массив данных обсчитывается и в результате мы получаем уравнение регрессии.
• Далее для нахождения максимума по интересующему нас параметру мы берем первую производную. Что дает нам оптимальный состав и условия.
• Блеск оценивалась визуально по десятибалльной шкале.
• Сцепление с основой определялось известным методом прямоугольной решетки царапин с шагом 1 миллиметров.

НИЖЕ ПРЕДСТАВЛЕНА ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПОДГОТОВКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПОД НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЯ ХИМИЧЕСКИМ НИКЕЛЕМ:

1. Обезжиривание в растворе ПАВ.
2. Промывка.
3. Травление в растворе гидроксида натрия.
4. Промывка.
5. Осветление в растворе азотной кислоты.
6. Промывка.
7. Цементация в растворе хлористого никеля и фосфорной кислоты.
8. Химическое никелирование.

Технология позволяет обрабатывать алюминиевых сплавов до 3 м2 в 1 литре раствора с последующим корректированием по результатам анализа.

Отдельным предметом нашей гордости является то, что наш состав позволяет подготавливать силумины, то есть литьевые алюминиевые сплавы, не используя плавиковой кислоты.

Линия БЛЕСТЯЩЕЕ НИКЕЛИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЯ

Использование данной таблицы поможет Вам подобрать нужную гальваническую линию для нанесения металлопокрытия. Вам нужно только знать требуемое металлопокрытие и основу — базовый металл или сплав, на который оно будет наноситься.

Использование этой таблицы поможет вам выбрать необходимый силовой преобразователь для выбранного вами процесса металлоосаждения. Данные рекомендации относятся только к комплектам для металлопокрытия, предлагающимся на данном сайте.

Выберите процесс гальванического осаждения:

ХромированиеКопи-хромЧерное хромированиеБлестящее никелированиеБлестящая медьПервичная медьБронзированиеЛатунированиеСеребрениеОловянированиеЦинкованиеАнодированиеЗолочениеКопи-кадмий

Впишите общую площадь поверхности обрабатываемой детали в кв. дециметрах: (1 кв. дм = 100 кв. см ):

Вычислить необходимую для данного процесса силу тока, А:
Необходимая сила тока

А

* Площадь подвесочных приспособлений должна браться в расчет, поэтому рекомендуется заказывать источник тока на 20-25% превышающий силу тока необходимую для выбранного процесса осаждения

Гальваническая линия ручного обслуживания (ГЛРО) «БЛЕСТЯЩЕЕ НИКЕЛИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЯ» используется для нанесения блестящих никелевых покрытий на детали и изделия.

Применение: для блестящего никелирования различных деталей, изделий, различных металлоконструкций, для никелирования металлических элементов сантехники, мебельной фурнитуры, покрытия и восстановления а/м деталей.

Основные преимущества:

⚫ Блестящие осадки при минимальной толщине покрытия

Яркие зеркально-блестящие никелевые покрытия в широком диапазоне плотностей тока; формирование блестящих осадков при минимальной толщине покрытия

⚫ Хорошая пластичность и улучшенная адгезия

Хорошая пластичность, низкие внутренние напряжения, хорошая адгезия никелевого покрытия с металлической основой (подходит для покрытия АВС-пластиков)

⚫ Простота корректировки и обслуживания ванны

Низкий расход функциональных добавок, простота корректировки и обслуживания ванны, высокая стабильность электролита блестящего никелирования

⚫ Высокая рассеивающая способность

Высокая рассеивающая способность и получение ярких блестящих никелевых покрытий не только на высоких и средних плотностях тока, но и в диапазоне очень низких значений тока

⚫ Качественная поверхностная структура

Новая технологическая ‘формула’ обеспечивает получение качественно-структурированных никелевых покрытий, обладающих пониженной сквозной пористостью и легко поддающихся хромированию

⚫ Длительность работа ванны блестящего никелирования

Использование высококачественных материалов BASF (Германия) снижает образование продуктов органического разложения и повышает длительность работы ванны

Инструкция по использованию

Сульфат никеля (NiSO4): Хлорид никеля (NiCL2): Борная кислота (h4BO3): Д-ка ‘Композиция НС-311A’: Д-ка ‘Композиция НС-311В’: Антипиттинг добавка НП-311: Значение рН: Температура эл-та: Катодная плотность тока: Никелевый анод: Фильтрация: Перемешивание:

250 — 320 г/л 50 — 60 г/л 40 — 50 г/л 8 — 12 мл/л 0. 3 — 0.6 мл/л 1 — 3 мл/л 3.7 — 4.9 48 — 65*С 0.3 — 8.0 А/дм2 м.Н1, м.НПА ПП картриджи (5-10мкм) воздушное или механич

 При проведении процесса блестящего никелирования происходит постепенное истощение электролита. Возмещение убыли металла, расходуемого на покрытие, поддерживается за счет постепенного растворения никелевого анода. Используя анод, м.Н1, размером 200*480*2 мм, можно никелировать детали, общей площадью 37 м2, толщиной 5 мкм (при полном растворении анода).

 Корректировка электролита блестящего никелирования по функциональным добавкам (композициям) проводится, согласно данным технологической инструкции, исходя из количества ампер-часов переданных в нагрузку или из расчета общей площади поверхности никелированных деталей.

Нужно приобрести, подготовить: Источник тока/напр (выпрямитель) Силовые контактные провода (кабели) Дистиллир-ная или деминерал-ная вода Производственное помещение 12~30 м2

Рекомендуемые источники тока: Линия БНА. 020.РО: 30A/12В, 50A/12В Линия БНА.050.РО: 70A/12В, 100A/12В Линия БНА.100.РО: 100A/12В, 200A/12В Линия БНА.200.РО: 200A/12В, 300A/12В

Весь каталог

Гальванические линии ручного обслуживания (ГЛРО)

Гальванические ванны (емкости) изготовлены из высокопрочного химически стойкого полипропилена (ТС-ПП) с добавлением конструкционного стекловолокна. Максимальная температура использования 105*С. Гальванические ванны (емкости) оснащены токовыми опорами для установки анодных, катодных штанг и могут оснащаться подводами для подсоединения периферийных устройств (фильтровальная установка, компрессор для подачи воздуха, химический насос).

Примерный расчет окупаемости

Химические растворы, функциональные добавки, аксессуары

ОХР-007	Реактив ОБЕЗЖИРИВАТЕЛЬ ПМС-02. , 1590 г (на 20 л.р)	1960 Р		Добавлено в корзину
ЭПР-009	Реактив ЭМУЛЬГАТОР ПАВ-09., 380 г (на 20 л.р)	800 Р		Добавлено в корзину
АХР-015	Реактив АКТИВАТОР для алюминия, 2К; 7200 мл (на 20 л.р.)	1640 Р		Добавлено в корзину
БНД-003	БЛЕСКООБРАЗУЮЩАЯ ДОБАВКА НБС.21А; 1900 мл	2850 Р		Добавлено в корзину
БНД-004	БЛЕСКООБРАЗУЮЩАЯ ДОБАВКА НБС. 21Б; 1110 мл	950 Р		Добавлено в корзину
НАК-400	Никелевый анод, м. Н1; 200*480*2 мм (1,43 кг)	5000 Р		Добавлено в корзину
НАК-800	Никелевый анод, м. Н1; 200*800*2 мм (2,87 кг)	9400 Р		Добавлено в корзину

Отправка химического продукта в течении 3-7 рабочих дней морским, наземным или воздушным транспортом.

Отправка химического продукта в течении 5-12 рабочих дней наземным транспортом, при температуре выше +5*С.

Отправка химического продукта в течении 10-25 рабочих дней наземным транспортом, при температуре выше +5*С.

Отправка химического продукта в течении 10-25 рабочих дней наземным транспортом. Относится к опасным веществам!
Имеет класс опасности (MSDS). Требуется специальная упаковка, перевозка с соблюдением температурного режима.

Отправить запрос

Покрытие алюминия| Advanced Plating Technologies

Покрытие алюминия – литые и деформируемые алюминиевые сплавы

Advanced Plating Technologies предлагает покрытие алюминиевых сплавов различными видами отделки, включая химическое никелирование, лужение, серебрение и позолоту. Для нанесения покрытия на алюминий используются цилиндрический, вибрационный и реечный методы в зависимости от геометрии и конкретного применения компонента. Процесс APT для нанесения покрытия на алюминий совершенствовался более шестидесяти лет в бизнесе для приложений на рынках передачи/распределения энергии, энергетики, обороны, телекоммуникаций и аэрокосмической отрасли. Покрытие алюминия всех сортов — как литых, так и кованых — предлагается со специальными циклами предварительной обработки, адаптированными к конкретному сорту алюминия, чтобы обеспечить постоянную адгезию и внешний вид гальванического компонента.

Алюминий с гальванопокрытием – цинкование и никель, нанесенный методом химического восстановления

Алюминий с гальванопокрытием – это особая разновидность гальванопокрытия, которая осложняется тем фактом, что алюминий быстро окисляется под воздействием кислорода, присутствующего в атмосфере. При нанесении покрытия на любую металлическую подложку необходимо выполнить два основных шага: 1) очистить поверхность изделия от масел, жиров и зарождающейся заводской грязи и 2) удалить оксиды металлов, присутствующие на поверхности деталей. Большинство металлов не преобразуют оксиды на поверхности сразу после шага 2, описанного выше. Однако алюминий повторно окисляется почти сразу после раскисления, что требует уникального протокола предварительной обработки для устранения этой металлургической характеристики.

Чтобы противостоять быстрому окислению алюминия, компания APT применяет специальный процесс цинкования, который обеспечивает тонкое осаждение цинка иммерсионным методом на поверхности алюминия. Zincate представляет собой щелочной цинковый иммерсионный осадок специального состава, способный удалять любой остаточный оксид алюминия с поверхности при нанесении тонкого цинкового иммерсионного покрытия. Двойное цинкование чаще всего используется в APT при гальваническом покрытии алюминия для получения очень тонкого, плотного и однородного слоя цинка. Цинк на поверхности действует как «металлическая термоусадочная пленка», защищающая алюминий от окисления до последующего процесса покрытия.

После процесса цинкования применяется химическое никелирование, при котором полностью удаляется иммерсионный цинк с поверхности компонента, обнажая чистую алюминиевую поверхность под ним. Химический никель является автокаталитическим на алюминии и быстро осаждается на поверхности, удаляя цинкат, образуя чрезвычайно прочную и прочную связь с поверхностью алюминия. После нанесения никелевого покрытия химическим способом поверх прочного никелевого покрытия могут быть нанесены последующие процессы покрытия, такие как олово, серебро или золото.

Этот метод алюминиевого покрытия доказал свое превосходство над альтернативными методами предварительной обработки, такими как нанесение медного покрытия. При нанесении удара медью адгезия меди зависит от прочности связи цинкования с алюминием, поскольку удар медью не удаляет цинкат с поверхности. Хотя наплавка меди является менее дорогим методом нанесения покрытия на алюминий, стабильные результаты и превосходная адгезия наплавки никеля химическим способом не имеют себе равных среди других методов предварительной обработки.

Нанесение покрытия на алюминий – специальные циклы предварительной обработки на основе марки

Чтобы еще больше усложнить нанесение покрытия на алюминий, различные сорта алюминия, используемые в производстве, имеют широкий диапазон легирующих металлов и компонентов. Марки кованого алюминия серии 1000 почти чистые, с очень небольшим количеством легирующих металлов. Обычные сплавы серии 6000 легированы медью, магнием, хромом и кремнием. Такие марки, как серии 2000 и 7000, имеют очень высокое содержание меди, а серия 7000 дополнительно легирована с добавлением цинка. Литейные марки, такие как A380 и A356, содержат кремний и медь, чтобы облегчить течение металла в процессе литья.

Для достижения надлежащего сцепления при гальванике алюминия легирующие компоненты должны быть удалены с поверхности детали перед нанесением цинкования. Если этого не происходит, на легирующем материале образуется «перемычка», что обычно приводит к образованию пузырей при использовании в полевых условиях. Из-за широкого спектра легирующих компонентов, содержащихся в алюминиевых сплавах, кислоты для предварительной обработки должны быть специально разработаны для воздействия на металлы на поверхности алюминия.

Многие ремонтные мастерские пытаются использовать универсальный подход при нанесении покрытия на алюминий с циклом предварительной обработки, подходящим для «большинства» сплавов. Дело в том, что необходимо идти на компромиссы, которые часто проявляются в окончательном отложении в виде пузырей, точечной коррозии или травления алюминиевой поверхности. В течение многих лет гальванического покрытия алюминия компания Advanced Plating Technologies разработала специальные кислоты для предварительной обработки, адаптированные к легирующим компонентам в каждом классе. Настройка линии производится в зависимости от сплава, подлежащего обработке в соответствии с требованиями. Этот метод дороже и медленнее, чем альтернативный, но его результаты очевидны в стабильной адгезии и косметике алюминиевого покрытия.

Алюминий с гальванопокрытием — разнообразие отделки и применения

Алюминий — превосходный конструкционный материал, применение которого растет из-за легкости и экономии средств. Однако алюминий является химически активным металлом, который амфотерен по своей природе или подвергается коррозионному воздействию как в щелочной, так и в кислой среде. Алюминий также является относительно мягким металлом, подверженным истиранию, и обладает минимальной износостойкостью. Кроме того, алюминий быстро образует оксидный слой, который препятствует прохождению тока и является препятствием для пайки и пайки твердым припоем.

Таким образом, выбор алюминия в конструкции изделий часто должен сначала сочетаться с рассмотрением надлежащего покрытия для защиты от коррозии, твердости и/или проводимости последующих операций соединения. Advanced Plating Technologies предлагает множество металлических покрытий для нанесения покрытия на алюминий, отвечающих всем этим конструктивным соображениям. Ниже приводится краткий обзор различных покрытий и их преимуществ для покрытия алюминия:

Химическое никелирование алюминия: Химическое никелирование обеспечивает превосходную твердость, смазывающую способность и износостойкость. Возможна коррозионная стойкость более 500 часов соляного тумана.

Сульфаматное никелирование алюминия: Сульфаматное никелирование обеспечивает хорошую коррозионную стойкость и повышенную твердость алюминия. Сульфамат никеля превосходен в тех случаях, когда требуется пайка твердым припоем, обеспечивая превосходное смачивание поверхности никеля.

Лужение алюминия: лужение алюминия обеспечивает хорошую поверхностную проводимость и коррозионную стойкость для применения в электронике и энергетике. Для межсоединений, соединений встык или внахлест может быть предусмотрено блестящее лужение, а для соединений, требующих пайки, может быть предусмотрено матовое лужение алюминия.

Серебряное покрытие алюминия. Серебряное покрытие алюминия обеспечивает превосходную поверхностную проводимость и коррозионную стойкость для критически важных применений на рынках передачи/распределения электроэнергии и энергетики. Серебро обладает хорошей паяемостью, отличной смазывающей способностью и защитой от истирания при высоких температурах. Серебро вместо химического никеля на алюминии — отличный выбор для распределительных устройств, где повторяющиеся циклы являются проблемой.

Позолота Алюминий: Золото является полностью благородным металлом, который в большинстве условий не образует оксид на других соединениях. Таким образом, золотое покрытие алюминия является лучшим выбором для низковольтных токопроводящих устройств, где даже тонкое оксидное или сульфидное соединение может повлиять на конструкцию. Золотое покрытие алюминия поверх подложки из сульфамата никеля обеспечивает непревзойденную устойчивость при пайке. Благодаря своей нереакционноспособной природе золото обеспечивает превосходную биосовместимость для критически важных медицинских применений.

Дополнительные ресурсы по алюминию:

• Серебро/лужение на алюминии

Процесс алюминиевого покрытия | Нанесение покрытия на основные материалы

Нанесение покрытия на алюминий

Трудно представить, что вы проживете целый день, не увидев, не используя или не соприкасаясь с предметом, сделанным из алюминия. Этот мягкий, легкий и прочный металл можно найти во всем: от деталей и компонентов самолетов и транспортных средств до контейнеров для пищевых продуктов и напитков, фольги, окон и дверей, опор освещения и многого другого.

Алюминий также является крупным бизнесом: по данным Алюминиевой ассоциации, прямое экономическое влияние алюминия превышает 75 миллиардов долларов в год. При рассмотрении влияния на поставщиков и другие смежные отрасли, использующие алюминий, например, на компании по отделке металлов, общая сумма превышает 186 миллиардов долларов.

Необходимость процесса гальванического покрытия алюминия

Во многих производственных процессах полезно, а в некоторых случаях необходимо наносить дополнительное покрытие на алюминиевую деталь для таких целей, как усиление защиты от коррозии, повышение износостойкости или повышение внешний вид продукта. Гальваника — это распространенный метод отделки металла, который позволяет достичь каждой из этих целей. Этот процесс включает погружение алюминиевой заготовки в раствор электролита и подачу электрического тока для осаждения растворенных ионов другого металла на поверхность.

Альтернативой гальванопокрытию алюминия является химическое покрытие, при котором для осаждения ионов металла не требуется электричество. Вместо этого осаждение происходит посредством автокаталитической реакции.

Использование алюминиевых сплавов в производстве

Редко можно найти промышленные детали и компоненты, изготовленные из чистого алюминия. Большинство производителей используют алюминиевый сплав, состоящий из алюминия в качестве основного материала и другого металла, такого как цинк, олово, магний или кремний. Дополнительный металлический материал улучшает свойства алюминия и делает деталь более пригодной для гальванического покрытия и других методов отделки металла. Например, многие детали самолетов изготовлены из алюминиево-магниевого сплава, поскольку он обеспечивает сочетание легкой конструкции и пониженной воспламеняемости, что соответствует строгим производственным требованиям аэрокосмической промышленности.

Существует две основных классификации алюминиевых сплавов: деформируемые и литые. Кованые алюминиевые сплавы являются наиболее распространенным типом, используемым в производстве таких продуктов, как фольга, профили и листовой прокат. Литейные сплавы обладают меньшей прочностью на растяжение, чем их кованые аналоги, но их более низкая температура плавления делает их более экономичным решением.

Запросить бесплатное предложение

Для нанесения покрытия на алюминий

Получите предложение сейчас

Нанесение покрытия на алюминиевые сплавы

Широкое использование алюминиевых сплавов привело к разработке различных методов гальванического и химического нанесения покрытий, совместимых с этими материалами. Помимо аэрокосмической отрасли, нанесение покрытий на алюминиевые сплавы удовлетворяет потребности компаний в таких отраслях, как телекоммуникации, энергетика, медицина и оборона. На алюминиевые сплавы можно наносить различные металлы, включая никель, олово и драгоценные металлы, такие как серебро и золото.

Общей проблемой при работе с алюминием и алюминиевыми сплавами является их склонность к образованию оксида, который может препятствовать надлежащей адгезии покрытия. Нанесение иммерсионной цинковой пленки в качестве грунтовки перед покрытием заготовки никелем обычно может решить эту проблему.

Пристальный взгляд на различные процессы гальванического покрытия алюминия

Желаемые результаты и стоимость — это два основных фактора, которые следует учитывать при выборе наилучшего процесса гальванического покрытия алюминия для вашего производства:

• Олово: Олово — это относительно недорогой металл, который может минимизировать ваши затраты на покрытие алюминиевым сплавом. Олово часто используется для покрытия алюминиевых электронных компонентов из-за его способности проводить электричество и противостоять коррозии. Гальваническая оловянная отделка может варьироваться от матовой до яркой.
• Никель: Хотя алюминий имеет высокое отношение прочности к весу, он мягче многих других металлов. Никелированное покрытие повысит твердость основы из алюминиевого сплава и повысит коррозионную стойкость.
• Серебро: Энергетика и электрораспределительная отрасль полагаются на гальванопокрытие алюминия серебром для улучшения защиты от коррозии и проводимости поверхности. Серебро также обеспечивает хорошую смазывающую способность и способность к пайке.
• Золото: Хотя нанесение золота на алюминий является несколько дорогостоящим процессом, в большинстве случаев он не образует оксид на поверхности подложки. Биосовместимость золота делает его отличным выбором для покрытия медицинских изделий из алюминиевых сплавов.
• Химический никель: Химическое никелевое покрытие обеспечивает исключительную коррозионную стойкость и повышает смазывающую способность, твердость и износостойкость алюминиевой подложки. Химический никель также может служить в качестве нижнего покрытия для укрепления и улучшения адгезии других металлов с покрытием.

SPC предлагает услуги гальванического покрытия алюминия премиум-класса

Имея более чем 90-летний опыт работы в области отделки металлов, вы можете рассчитывать на то, что SPC предоставит превосходные услуги гальванического покрытия алюминия, которые превзойдут ваши ожидания в отношении качества и производительности и будут соответствовать вашим бюджетным требованиям.