Tehnologija galvanskog niklanja. Tehnologije poniklavanja kod kuće, oprema i sastavi rješenja


Niklanje metalnih proizvoda omogućuje ne samo zaštitu njihovih površina od korozije, već i stvaranje sjajnog premaza na njima. Takvi proizvodi se naširoko koriste u proizvodnji vodovodnih instalacija, automobilskih dijelova, medicinski instrumenti itd. U tom smislu, mnogi ljudi se pitaju je li moguće poniklati čelik kod kuće?

Tehnologija poniklavanja metala

Poniklavanje se izvodi nanošenjem tankog sloja prevlake nikla na metalni predmet. Proizvodi izrađeni od raznih metala mogu biti obloženi niklom, kao što su:

  • željezo;
  • bakar;
  • titanij;
  • aluminij.




Postoje metali koji se ne mogu poniklati:

  • kositar;
  • voditi;
  • kadmij;
  • antimon.




Premaz od nikla štiti proizvod od vlage i raznih agresivnih tvari. Često se nanosi kao temeljni sloj prije kromiranja dijelova. Nakon nanošenja tankog sloja nikla, presvlake od srebra, zlata i drugih metala čvršće se drže.

Kod kuće se koriste metode koje ne zahtijevaju upotrebu specijalizirane opreme. Zahvaljujući tome, poniklavanje čelika, bakra i aluminija kod kuće dostupno je gotovo svakoj osobi. Da biste dobili jednoličan premaz, prvo morate pripremiti dio.

Kako pripremiti proizvod za poniklavanje?

Priprema proizvoda prilično je naporan proces. Treba u potpunosti eliminirati prisutnost korozije, oksidacije itd. Priprema se provodi u nekoliko faza.

Pjeskarenje

Ova vrsta obrade može se izvoditi kao specijalizirana pjeskar za pjeskarenje, i domaće. Tijekom obrade pokušajte ukloniti što više stranih naslaga s površine izratka. Posebna pažnja treba se pozabaviti teško dostupna mjesta. Treba ih čistiti na isti način kao i druge površine.

Mljevenje

Da bi premaz nikla bio ujednačen, potrebno je izravnati površinu što je više moguće. Brušenje omogućuje čišćenje predmeta od oksidnog filma. Za dovršetak ovog koraka koristi se i brusni papir razni instrumenti te uređaji namijenjeni mljevenju.

Savjet: Nemojte zanemariti poliranje obratka, nepravilna priprema može dovesti do ljuštenja premaza.

Uklanjanje masnih mrlja

Nakon završetka procesa mljevenja, nastale nečistoće treba isprati pod tekućom vodom. Zatim ćete morati odmastiti obradak. Da biste to učinili, možete koristiti i gotova i domaća otapala. Nakon nanošenja otapala, dio se mora ponovno isprati vodom i temeljito osušiti.

Pažnja: Prilikom odabira otapala potrebno je uzeti u obzir stupanj njegovog utjecaja na metal od kojeg je proizvod izrađen. Zabranjeno je koristiti otopine za odmašćivanje koje ulaze u kemijska reakcija s površinom.

Pobakrenje

Niklanje proizvoda najbolje je obaviti s prethodnim bakrenjem izratka. Ovaj korak nije obavezan, ali poniklavanje čelika i drugih metala bit će bolje kvalitete ako se nanese na tanki sloj bakra.

Za bakrenje dijela potrebno ga je staviti u staklenu posudu s vodenim elektrolitom koji se sastoji od bakrenog sulfata i sumporne kiseline. Predmet je obješen na žicu tako da ne dodiruje stijenke i dno posude. Bakrene ploče, koje su elektrode, postavljene su s obje strane obratka. Nakon toga, izvor se spaja na elektrode i radni predmet istosmjerna struja. Stupanj bakrenja izravno ovisi o vremenu procesa.

Metode poniklavanja

Niklanje proizvoda kod kuće može se obaviti na dva načina: kemijski i elektrolitički.

Elektrolitička metoda

Pokrivanje pomoću elektrolita naziva se galvanizacija. Prvo morate pripremiti vodenu otopinu (elektrolit). Za to su potrebne sljedeće komponente:

  • nikal sulfat– 70 g;
  • magnezijev sulfat– 15 g;
  • sol– 2,5 g;
  • natrijev sulfat– 25 g;
  • Borna kiselina – 10 g;
  • voda– 500 g.






Svaka se komponenta mora zasebno otopiti u vodi i filtrirati. Dobivene otopine se pomiješaju i izliju u staklenu posudu. Za galvansko poniklavanje elektrode od nikla stavljaju se u posudu s elektrolitom. Kako bi se osigurala jednolika prevlaka na obratku, najmanje dvije elektrode su ugrađene sa svih strana.

Pripremljeni obradak stavlja se u posudu između elektroda tako da ne dodiruje stijenke i dno posude. Elektrode su međusobno spojene bakrenim vodičima i spojene na pozitivni kontakt izvora istosmjerne struje. Vodljiva žica spojena je na negativni terminal.

Tijekom postupka poniklavanja čelika, napon napajanja ne bi trebao prelaziti 6 volti. Treba kontrolirati gustoću struje, ne smije prelaziti 1,2 A. Proces traje oko 30-40 minuta. Po završetku, predmet se mora isprati tekućom vodom i temeljito osušiti. Naneseni premaz mora biti mat i gladak. Da bi površina proizvoda dobila sjaj, morat će se polirati.

Kemijska metoda

Poniklavanje čelika i drugih metala kemijski razlikuje se od galvanske prevlake po trajnosti prevlake. Uz pomoć elektroličko poniklavanje Tvar možete lako primijeniti čak i na najnepristupačnijim mjestima.

Voda se ulije u emajliranu posudu i u njoj se otope natrijeva jantarna kiselina i nikal klorid. Zatim se otopina zagrijava na temperaturu od 90 stupnjeva. Kada se postigne potrebna temperatura, dodaje se natrijev hipofosfit. Proizvod se pažljivo suspendira iznad spremnika s otopinom. Količina tekućine izračunava se na temelju činjenice da 1 litra otopine može pokriti površinu od 2 dm2.

Niklanje se kontrolira vizualno: kada je dio ravnomjerno prekriven filmom, proces je završen. Po završetku dio se mora oprati u otopini vode i male količine krede. Nakon toga, dio se suši i polira.

Kako povećati životni vijek premaza?

Dobiveni premaz ima poroznu strukturu. Stoga je metal proizvoda osjetljiv na koroziju. Kako bi se smanjio rizik od njegove pojave, sloj nikla je obložen mazivima. Nakon nanošenja predmet se uroni u posudu s riblje ulje. Nakon 24 sata, njegov višak se uklanja pomoću otapala.

Ako je proizvod velike veličine i nemoguće ga je uroniti u posudu, tada se njegova površina jednostavno utrlja ribljim uljem. Ovaj postupak treba provesti dva puta, s vremenskim intervalom od oko 12 sati. 48 sati nakon tretmana potrebno je ukloniti preostalu mast.

Postoje dva načina za poniklavanje čelika kod kuće. Ovaj proces je jednostavan, ali zahtijeva pažljivu pripremu i izuzetnu pažnju pri izvođenju. Za pripremu otopine potrebno je kupiti visokokvalitetne komponente, pripremiti se unaprijed radno područje, spremnici, alati i uređaji.

Tijekom rada važno je pridržavati se sigurnosnih mjera: zaštititi oči i kožu od kemikalija, osigurati dovoljno provjetravanja prostorija te spriječiti mogućnost paljenja smjese i električne instalacije.

Najrasprostranjenije su kemijske prevlake s niklom, bakrom, srebrom, paladijem, kobaltom, a rjeđe s kositrom, kromom i drugim metalima.

Kemijsko poniklavanje. Redukcija iona nikla iz otopina nastaje zbog oksidacije hipofosfita prema ukupnoj reakciji

H2PO - 2 + H2O + Ni 2+ = H2PO - 3 + 2H + + Ni.

U tom slučaju oporavak se može nastaviti na sljedeći način:

NiCl 2 + NaH 2 PO 2 + H 2 O = Ni + 2HCl + NaH 2 PO 3

NaH 2 PO 3 + H 2 O = NaH 2 PO 3 + H 2

ili H2PO - 2 = PO - 2 + 2H +

(razgradnja hipofosfita)

Ni2+ +2H = Ni + 2H+

(redukcija nikla).

Oslobođeni vodik također reducira fosfit u fosfor, pa nikalna prevlaka sadrži 6 - 8% fosfora, što uvelike određuje njezina specifična svojstva (tablica 24).

24. Svojstva kemijskih i galvanizacija nikal

Iako kemijski taloženi nikal ima značajnu otpornost na koroziju, ne može se koristiti za zaštitu od korozije u okruženjima dušične i sumporne kiseline. Nakon toplinske obrade takav nikal ima tvrdoću HV 1000-1025.

Uglavnom tehnološki proces Niklanje se svodi na sljedeće. Dijelovi od čelika, bakra i njegovih legura pripremaju se na isti način kao i za galvansku prevlaku.

Niklanje se izvodi u otopini sljedećeg sastava (g/l):

Nikal sulfat 20

Natrijev hipofosfit 25

Natrijev acetat 10

Tiourea (ili anhidrid maleinske kiseline) 0,003 (1,5 - 2)

Temperatura 93 ± 5°C, brzina taloženja 18 µm/h (pri 90°C i gustoći punjenja 1 dm 2 /l), pH = 4,1 ÷ 4,3.

Dijelovi se moraju tresti tijekom postupka poniklavanja. Dopuštena je zamjena tiouree anhidridom maleinske kiseline u količini od 1,5 - 2 g/l.

Za početak taloženja nikla na dijelovima od bakra i njegovih legura potrebno je osigurati njihov kontakt s čelikom ili aluminijem. Proces se provodi u porculanskim ili čeličnim posudama obloženim polietilenskom folijom, kao iu posudama od silikatnog stakla.

Za brzo taloženje i visoke gustoće opterećenja dijelova jednostavnog profila preporučuje se korištenje otopine sljedećeg sastava (u g/l):

Nikal sulfat 60

Natrijev hipofosfit 25

Natrijev acetat 12

Borna kiselina 8

Amonijev klorid 6

Tiourea 0,003

Temperatura otopine 93 ± 5°C, brzina sedimentacije 18 µm/h (pri 90°C i gustoći punjenja 3 dm 2 /l), pH = 5,6 ÷ 5,7.

Nakon kemijskog poniklanja, dijelovi se peru u hvataču, zatim u hladnom toku i Vruća voda, sušen na 90 ± 10 °C 5 - 10 minuta i toplinski obrađen na 210 ± 10 °C 2 sata (kako bi se smanjila unutarnja naprezanja i povećala čvrstoća prianjanja na podlogu). Zatim, ovisno o radnim uvjetima, dijelovi se lakiraju, obrađuju hidrofobnom tekućinom (GKZh, itd.) ili se podnose na montažu bez obrade.

Glavni razlozi loše kvalitete premaza tijekom kemijskog niklanja su:

1) spontano taloženje nikla u obliku crnih točkica zbog lošeg čišćenja kupelji, prisutnosti tragova nikla ili drugih centara kristalizacije na dnu i zidovima kade, kao i zbog pregrijavanja otopine;

2) prisutnost nepokrivenih područja na dijelovima složene konfiguracije zbog stvaranja mjehurića plina i neravnomjernog pranja dijelova otopinom;

3) djelomično taloženje nikla na unutarnjoj površini kade zbog dijelova koji dodiruju stijenke ili dno kade tijekom procesa poniklavanja;

4) smanjenje kiselosti otopine (pukotine, krta prevlaka);

5) povećanje kiselosti otopine (prevlaka je gruba i gruba).

pH vrijednost podešava se dodatkom 10% otopine octene kiseline ili natrijevog hidroksida.

Silikonski dijelovi su poniklani u alkalnim otopinama sljedećeg sastava (u g/l):

Nikl klorid 30

Natrijev hipofosfit 10

Natrijev citrat 100

Amonijev klorid 50

Brzina taloženja je 8 µm/h, pH = 8÷10 (zbog uvođenja NH 4 OH).

Postupak kemijskog poniklanja keramike: odmašćivanje u alkalnim otopinama i kemijsko nagrizanje površine (mješavina sumporne i fluorovodične kiseline), senzibilizacija u otopini (150 g/l) natrijeva hipofosfita na 90°C, poniklavanje u alkalna kupka. Debljina premaza dijelova, ovisno o njihovim uvjetima rada, navedena je u tablici. 25.

25. Vrijednosti debljine premaza ovise o radnim uvjetima

Tako pri pH = 5,5 sedimenti sadrže 7,5% fosfora, a pri pH = 3,5 14,6%. Povećanje tvrdoće premaza na 1100-1200 kgf/mm 2 pri 200-300°C uzrokovano je otpuštanjem Ni 3 P faze, koja kristalizira u tetragonalnom sustavu s konstantom kristalne rešetke a = b = 8,954. 10 -10 m i c = 4.384.10 -10 m. Maksimalna tvrdoća nikla odgovara 750°C. Modul elastičnosti je 19 000 kgf / mm 2. Vlačna čvrstoća je 45 kgf/mm 2 (na 20°C) i 55 kgf/mm 2 nakon toplinske obrade na 200°C tijekom 1 sata.Koeficijent trenja premaza (pri opterećenju > 10 kgf) nakon nanošenja je isto kao i sjajni krom. Specifično trošenje prevlake nikla pri 100°C iznosi 2,10 -3 mm 3 /m.

Miješanjem kisele otopine povećava se sjaj sedimenata i brzina taloženja. Ako se proces taloženja prekine na nekoliko minuta, dijelovi se mogu staviti u kadu bez dodatne aktivacije. Tijekom duge stanke (24 sata), dijelove treba pohraniti u hladnu otopinu za poniklavanje, a zatim prenijeti u radnu kupelj.

Što je niži pH otopine, niža je brzina taloženja metala. Dodatno, brzina je funkcija omjera Ni 2+ : H 2 PO - 2 . Za normalnu kiselu kupelj trebao bi biti u rasponu od 0,25 do 0,60 (za kupelj s acetatnim puferom, 0,3 do 0,4).

U prisutnosti amonijevih soli, brzina taloženja se smanjuje. U novopripremljenim otopinama, stopa taloženja je u početku visoka, a zatim opada kako stari. Tako se u otopinama acetata i citrata smanjuje s 25 na 2 - 5 µm/h. Najoptimalnija brzina taloženja je ~ 10 µm/h.

Sjaj premaza određen je kvalitetom pripreme osnovna površina koje treba ulaštiti. U alkalnim kupkama obloge su sjajnije nego u kiselim. Premazi koji sadrže<= 2% фосфора — матовые, 5% фосфора — полублестящие и =>10% fosfora - vrlo sjajan, ali s žućkastom nijansom. Razmak u debljini premaza od 30 mikrona, čak i na dijelovima složenih konfiguracija, nije, na primjer, veći od 1-2 mikrona. Kada kupka radi na konstantnoj pH vrijednosti, količina fosfora u premazu proporcionalna je koncentraciji hipofosfita u kupki.

Normalni sadržaj fosfora u premazu je 5 - 6%. Što je veći omjer H 2 PO 2:Ni 2+, to je veći sadržaj fosfora. Na čelicima s niskim udjelom ugljika, prionjivost prevlaka nikla je vrlo visoka (2200 - 4400 kgf/cm2), ali se pogoršava ako temperatura otopine padne na 75°C. Prionljivost na čelike legirane Al, Be, Ti i legurama na bazi bakra ovisi o načinu površinske obrade i poboljšava se naknadnom toplinskom obradom na 150-210°C.

Prvi znak kršenja stabilnosti sastava otopine je stvaranje bijele pjene zbog prekomjerne evolucije vodika u cijelom volumenu kupke. Tada se pojavljuje vrlo fina crna Ni-P suspenzija, koja ubrzava reakciju razgradnje otopine.

Razlozi preranog raspadanja otopine mogu biti: prebrzo uvođenje lužine i hipofosfita (razrijeđenu vodenu otopinu treba dodati uz snažno miješanje); lokalno pregrijavanje; sadržaj hipofosfita je previsok (treba sniziti pH i temperaturu); dodavanje paladija u otopinu s dijelovima aktiviranim u PdCl 2, netočan omjer ukupne površine dijelova i volumena otopine.

Razina otopine u kadi mora se održavati konstantnom, jer njezino snižavanje zbog isparavanja dovodi do koncentracije otopine. Tijekom procesa premazivanja grijači (para, termoelektrično grijanje i sl.) ne smiju biti isključeni.

Za razliku od hidrazina, natrijev hipofosfit ima važnu prednost jer sediment sadrži 8 do 10 puta manje plinova. Dodavanje natrijevog tiosulfata pomaže smanjiti poroznost nikla. Tako se s debljinom od 20 mikrona smanjuje s 10 na 2 pore/cm2. Prilikom odabira materijala za kadu treba uzeti u obzir da otopine isparavaju na temperaturi približno jednakoj vrelištu i da su vrlo osjetljive na različite kontaminante. Osim toga, materijal mora biti otporan na HNO 3, budući da se naslage nikla moraju povremeno uklanjati sa stijenki kupelji. Kade zapremine 20 litara izrađene su od Pyrex-a, a veće od polirane keramike. Unutarnja površinačelični spremnici obloženi su staklastim emajlom. Kupelji od čelika otpornog na koroziju moraju se pasivizirati koncentriranom dušičnom kiselinom nekoliko sati. Kako bi se spriječilo stvaranje galvanskih parova između čelične kupke i dijelova koji se oblažu, njezine stijenke moraju biti obložene staklom ili gumom. Polietilenske obloge koriste se kao obloge u kupkama malog kapaciteta.

Nakon svakog istovara dijelova električni grijačišipka mora biti urezana u HNO 3 .

Neispravne prevlake s dijelova od čelika, aluminija i titana treba ukloniti u koncentriranoj dušičnoj kiselini pri temperaturi ne višoj od 35°C, s dijelova od čelika otpornog na koroziju u 25%-tnoj otopini HNO 3, a s mjedi i bakra - anodnim otapanjem u H 2SO4.

Kako bi se poboljšala stabilnost sastava otopine, strane tvrtke preporučuju dodavanje kromovih soli. Poroznost premaza dobivenih u otopini koja sadrži 10 g/l K 3 Fe(CN) 6 i 20 g/l NaCl određuje se unutar 10 minuta. Pore ​​su potpuno odsutne pri debljini premaza => 100 mikrona.

Poniklavanje- nanošenje premaza nikla na površinu proizvoda (debljina, u pravilu, od 1-2 do 40-50 mikrona).

Niklanje metala kod kuće potpuno je izvediv proces.

Predmet se mora pripremiti prije poniklavanja. Obradite ga šmirgl papir Za uklanjanje oksidnog filma, obrišite četkom, temeljito isperite vodom, odmastite u vrućoj otopini sode i ponovno isperite.

Postoje dvije metode poniklavanja: elektrolitička i kemijska.

Elektrolitičko poniklavanje metala kod kuće

Prije poniklanja metalni predmet prethodno obložite.

Pripremite elektrolit (30 g nikl-sulfata, 3,5 g nikl-klorida i 3 g borne kiseline na 100 ml vode) i ulijte taj elektrolit u posudu. Za poniklavanje su potrebne elektrode od nikla – anode. Umočite ih u elektrolit. Dio između njih objesite na žicu. Spojite žice koje dolaze iz ploča od nikla zajedno i spojite ih na pozitivni pol izvora struje, a dio na negativni pol; uključite reostat u krug za regulaciju struje i miliampermetar (tester). DC izvor s naponom ne većim od 6 V.

Uključite struju dvadesetak minuta. Uklonite dio, isperite ga i osušite. Prekriven je sivkastim mat slojem nikla. Da bi premaz dobio svoj uobičajeni sjaj, mora se polirati.

Nedostaci elektrolitičkog niklanja su neravnomjerno taloženje nikla na reljefnu površinu i nemogućnost premazivanja uskih i dubokih rupa, šupljina i sl.

Bezelektrično poniklavanje

Osim galvanske metode, možete koristiti sljedeću, vrlo jednostavnu metodu za premazivanje poliranog čelika ili željeza tankim, ali vrlo izdržljivim slojem nikla.

Uzeti 10% otopinu čistog cinkovog klorida i postupno je dodavati otopini nikal sulfata dok tekućina ne poprimi svijetlo zelenu boju, zatim je polagano zagrijavati do vrenja, najbolje u porculanskoj posudi. Zamućenje koje se može pojaviti nema nikakvog utjecaja na poniklavanje, koje se provodi na sljedeći način: kada se gore navedena tekućina dovede do vrenja, u nju se uroni predmet koji se želi poniklati, a potonji se prethodno mora temeljito očistiti i odmastiti. Predmet se kuha u otopini oko sat vremena, uz povremeno dodavanje destilirane vode kako isparava. Ako se tijekom vrenja primijeti da je boja tekućine umjesto svijetlo zelene postala slabo zelena, dodajte nikal sulfat malo po malo dok se ne dobije originalna boja.

Nakon isteka navedenog vremena, predmet se izvadi iz otopine, ispere vodom u kojoj je otopljena mala količina krede i dobro se osuši. Polirano željezo ili čelik, premazani niklom na ovaj način, drže ovaj premaz vrlo čvrsto.

Zaštita "željeza" od korozije provodi se u nekoliko slučajeva: tijekom primarne obrade, kako bi se obnovila oštećenja u zasebnom području ili ukrasio uzorak. U ovom slučaju koriste se različiti metali - mesing, bakar, srebro i niz drugih. Pogledajmo tehnologiju poniklavanja kod kuće kao jednu od najjednostavnijih i najpristupačnijih u smislu neovisne provedbe.

Osim toga, to je i najčešće. Kod pokrivanja dijelova zaštitni sloj od ostalih metala ulogu posrednika ima najtanji film nikla. Preporučljivo ga je primijeniti npr. prije.

Bilješka. Postoji dosta recepata za kemikalije koje se koriste. Autor je smatrao ispravnim citirati samo one čiju je učinkovitost osobno provjerio nanošenjem zaštitnog premaza nikla kod kuće.

Mjerna jedinica za komponente je g/l vode (ako nije drugačije navedeno). Sve kemikalije koje se koriste odvojeno se razrjeđuju, pažljivo filtriraju i tek tada miješaju kako bi se dobila elektrolitička otopina.

Priprema uzoraka za poniklavanje

Sve mjere nisu samo identične, već i obvezne, bez obzira na odabranu tehnologiju nanošenja zaštitnog (ukrasnog) sloja.

Pjeskarenje

Cilj je ukloniti hrđu, okside (picking) i druge strane naslage što je više moguće. Možete pročitati članak o tome kako ga napraviti kod kuće od otpadnog materijala. Na primjer, prepravite pištolj za prskanje.

Kompozicije za kiseljenje

broj 1. Sumporna (koncentrirana) kiselina (75 g) + krom (3 g) u pola čaše vode. Vrijeme izlaganja dijela u otopini je oko 20 sekundi.

broj 2. Sumporna kiselina (klorovodična kiselina) 5 g + voda (pola čaše). Vrijeme obrade – do 1 minute.

Mljevenje

Takvo pažljivo izravnavanje pomaže u dobivanju homogenog sloja nikla i smanjuje potrošnju pripremljene otopine. Ovisno o značajnosti nedostataka (veličina zazora, ogrebotina) koriste se brusni papiri različite veličine zrna, četke za rezbarenje i brusne paste.

Odmašćivanje

Prvo, nakon mljevenja, uzorak se ispere pod tekućom vodom kako bi se uklonile sve zalijepljene frakcije. Što koristiti (alkohol, benzin, white spirit ili posebno pripremljenu otopinu) odlučuje se na licu mjesta. Glavni uvjet je da otapalo mora biti "kompatibilno" s osnovnim materijalom koji se podvrgava niklanju.

U posebno teškim slučajevima, ako komercijalno dostupna otapala ne pomažu, preporučljivo je sami pripremiti pripravke za odmašćivanje.

Recepti za vodene otopine za čelik i lijevano željezo

broj 1. Kaustična soda (10 – 15) + « tekuće staklo"(10) + soda pepeo (50).

broj 2. Kaustična soda (50) + natrijev fosfat i soda pepeo (po 30) + "tekuće staklo" (5).

Obojeni metali

broj 1. Natrijev fosfat + sapun za pranje rublja(10 – 15 svaki).

broj 2. Kaustična soda (10) + natrijev fosfat (50 – 55).

  • Kako biste provjerili kvalitetu odmašćivanja, samo navlažite uzorak vodom. Ako prekriva površinu najtanjim filmom, bez stvaranja kapljica, to znači da je cilj tehnološka operacija postignuto i dio je spreman za poniklavanje.
  • Radna temperatura otopina je unutar +(65 – 85) ºS.

Tehnologije poniklavanja

Elektrolitičko poniklavanje

Najjednostavniji sklopovi za kućnu upotrebu prikazani su na slici.

  • Posuda (1) – bilo kojeg prikladnog oblika i kapaciteta. Jedini uvjet je da materijal mora biti kemijski neutralan u odnosu na korišteni elektrolit. Najčešće se staklene posude koriste za niklanje kod kuće.
  • Anode (2) – nikal. Kako bi uzorak bio ravnomjerno i jednolično obložen, moraju biti na različitim stranama obratka. Dakle - najmanje 2.
  • dio (3). To je ujedno i katoda. Obješen je tako da ne dodiruje stijenke i dno posude.

Veze: plus izvora - s pločama, minus - s uzorkom.

Sastav otopine za poniklavanje: natrijev sulfat (50), nikal (140), magnezij (30) + borna kiselina (20) + kuhinjska sol (5).

Uvjeti poniklavanja: temperatura +22 (±2) ºS, gustoća struje – unutar 1 (±0,2) A/dm².

Tehnologija poniklavanja. Napajanje je uključeno i postavljena je potrebna vrijednost struje. Proces traje od 20 minuta do pola sata. Stupanj spremnosti dijela određuje se vizualno, nijansom (sivkasto-mat) i njegovom ujednačenošću.

Ako kod kuće postoji nedostatak (odsutnost) nekih komponenti, možete pripremiti sastav s ograničenim brojem sastojaka, povećavajući njihov udio po litri vode.

Nikal sulfat (250) – natrijev klorid (25) – borna kiselina (30). Ali s ovim sastavom elektrolita mijenjaju se uvjeti poniklavanja. Otopina se zagrijava do približno +55 ºS (kako bi se aktivirao proces, kao kod), a gustoća struje se povećava na 4 - 5.

Što treba uzeti u obzir

  • Kvaliteta poniklanja uvelike ovisi o kiselosti otopine. Provjereno bojanjem lakmus papir– boja treba biti crvena. Ako je potrebno, snizite vrijednost kiselosti, možete dodati otopinu amonijaka u elektrolit. Doziranje se određuje neovisno; referentna točka je nijansa lakmus "indikatora".
  • Metoda elektrolitičkog niklanja nije uvijek učinkovita. Ako površina uzorka ima složenu topografiju, tada će premaz ležati neravnomjerno, au posebno problematičnim područjima možda uopće neće biti prisutan. Na primjer, u utorima, pukotinama, rupama i tako dalje.

Kemijsko poniklavanje

Tehnologija je puno jednostavnija, jer sve što trebate je porculan (emajlirano posuđe). Istovremeno, kvaliteta je veća jer neće ostati netretirana područja. Sve komponente se otope u vodi, nakon čega se otopina zagrije na temperaturu od približno + (85 – 90) ºS. I nakon toga, bez obzira na korištenu formulaciju, u njega se uvodi natrijev hipofosfit (označit ćemo ga kao NG).

Nakon miješanja možete započeti poniklavanje. Sastoji se od vješanja dijela tako da je potpuno uronjen u kemikaliju/reagens. Kontrola kvalitete ostaje ista – vizualna.

Postoji dosta sastava za kemijsko poniklavanje. Evo nekoliko recepata:

broj 1. Amonijev i nikal sulfat (po 30) – povećanje temperature – NG (10). Potrebna kiselost je oko 8,5.

broj 2. Nikal klorid (30) + glikolna kiselina (40) – zagrijavanje – NG 10 (kiselost 4,2 – 4,4).

broj 3. Natrijev citrat, amonijev klorid i nikal klorid (po 45) – zagrijavanje – NG (20; 8,5).

Preporuka: Proizvode od bakra, željeznih metala (legura) i mesinga bolje je tretirati kiselim otopinama (pH manji od 6,5). To rezultira slojem koji je blizu savršeno glatkom. Alkalni spojevi (pH 6,5 i više) koriste se, u pravilu, za poniklavanje proizvoda od nehrđajućeg čelika. Ovaj premaz karakterizira visokokvalitetno prianjanje na podlogu.

Trljanje poniklano

Preporučljivo je vježbati pri obradi izradaka velikih dimenzija, za koje je kod kuće problematično ili nemoguće odabrati spremnik potrebne veličine. Sama tehnika je jednostavna jer eliminira galvanske procese. Poteškoća je drugačija - morat ćete potrošiti puno vremena na pripremu potrebna oprema i pribor. Prije svega, kist.

Sastav sheme:

Izvor konstantne struje s glatkim podešavanjem u rasponu od 5 – 15 V (do 2 A). Nema smisla kupovati ga posebno za poniklavanje, jer neće biti teško napraviti ga sami za osobu koja je završila srednju školu. Trebat će vam TR s odgovarajućim sekundarnim namotom i ispravljačem (mostom). Diode serije 303 - 305 su sasvim prikladne.

Četka. Dovoljan je promjer od 25 (±) mm. Njegova ručka mora biti izrađena od dielektrika. Ako se usredotočite na ono što je u kući, onda najbolja opcija– izraditi od komada PP ili PE cijevi. Na jednom kraju ručka je "prigušena" poklopcem. Hlapa, na primjer, izrađena od sintetike, koristi se kao čekinje.

Resice su skupljene u hrpu, gornji dio koji je omotan žicom (nehrđajući čelik), ispod koje je postavljena zakrivljena ploča od nikla. Ispada da je to analog kista. Ovo je anoda kruga. Minus izvora spojen je na radni predmet.

Žice. Dovoljno za 0,5 četvornih metara. Svaki vlasnik uvijek će imati odgovarajuće komade u svojoj garaži.

Recept za sastav

  • Natrij i nikal sulfat – 40 i 70.
  • Borna kiselina - 20.
  • Natrijev klorid – 5.

Bilješka. Za poniklavanje pomoću ove tehnologije možete koristiti isto rješenje kao i korištenje elektrolitičke metode (odjeljak 2.1.3.)

Postupak poniklanja: pripremljeni elektrolit se ulije u dršku, naponski se naponski, a četkica se sustavno, uz pritisak, pomiče po dijelu. Neugodnost je što ćete morati stalno pratiti razinu otopine u dršci i redovito je dopunjavati. Ali ako kod kuće želite obložiti nešto glomazno niklom, na primjer, branik automobila, diskovi kotača, onda jednostavno nema druge mogućnosti.

Preporuka - da biste pojednostavili proces pripreme opreme, umjesto četke možete koristiti ploču od nikla. Ona igra ulogu anode. Mora biti umotan u komad flanela debljine najmanje 4 mm, a posuda s elektrolitom mora biti postavljena pored obratka. Tehnologija je jednostavna - stalno vlažite takvu improviziranu elektrodu u otopini i pomičite je po površini uzorka. Učinak je isti, a rezultat u potpunosti ovisi o marljivosti i točnosti domaćeg majstora.

Završna obrada dijelova

  • Sušenje. Ako uzorak ima složenu topografiju, tada morate biti sigurni da nema vlage u svim problematičnim područjima (utori, udubljenja itd.).
  • Površinsko brtvljenje. Film od nikla karakterizira poroznost, čak i ako je premaz učinjen u nekoliko slojeva. Stoga se ne može izbjeći izravan kontakt baze s tekućinom. Samo je pitanje vremena. Rezultat je korozija i ljuštenje nikla.

Kako zatvoriti pore kod kuće:

  • Pomalo egzotično, ali učinkovita metoda– uranjanje još toplog uzorka u riblje ulje.
  • Pomiješajte magnezijev oksid s vodom, dovedite do guste kisele pavlake i utrljajte poniklani dio takvom "kašom" i umočite ga u otopinu (50%) klorovodične kiseline na nekoliko minuta.
  • Tretirajte površinu prozirnim lubrikantom koji može prodrijeti duboko u strukturu, u 2-3 prolaza.

Višak lijekova (ne prije 24 sata) lako se ispere benzinom.

Poliranje

U ovoj fazi poniklani izradak dobiva specifičan sjaj.

Korisne informacije

Nije sve "željezo" poniklano. Ovaj tretman se ne koristi za kositar, olovo i druge manje uobičajene metale i legure u svakodnevnom životu.

Za kvalitetnije poniklavanje, preporučljivo je obradak prethodno obložiti bakrom. Dva su glavna razloga.

Prva je već naznačena - poroznost premaza.

Drugo, sloj nikla je mnogo pouzdanije vezan za bakar nego za bilo koju leguru ili čisti čelik. Posljedično, poniklani dio će dugo zadržati svoj nepromijenjeni atraktivan izgled. Ako je moguće napraviti bakrenje uzorka kod kuće, onda je ovo Najbolja odluka Problemi.

Sastav elektrolita za premazivanje čeličnog dijela bakrenim filmom

Bakar sulfat (200) + koncentrirana sumporna kiselina (50). Uvjeti obrade uzorka: gustoća struje – 1,5A/dm²; temperatura – sobna +22 (±2) ºS.

Prilikom izvođenja niklanja kod kuće, možete se osloniti na sljedeće podatke - 1 litra elektrolita dovoljna je za obradu dijela ukupne površine ne veće od 2 dm². Na temelju toga određuje se potrebna količina otopine.

Niklanje je proces nanošenja metalna površina vrlo tanak sloj nikla.

Debljina sloja nikla, ovisno o zadatku, veličini dijela i njegovoj daljnjoj upotrebi, kreće se u rasponu od 0,8 do 55 mikrona.

Prekrivanje crnim niklom štiti metalni predmet od destruktivnih učinaka vanjsko okruženje– oksidacija, korozija i reakcije sa soli, alkalijama i kiselinama.

Predmeti koji mogu zahtijevati takvu zaštitu su:

  • metalni proizvodi koji će se nalaziti na otvorenom;
  • Dijelovi karoserije za automobile i motocikle, uključujući one izrađene od aluminija;
  • medicinska i stomatološka oprema;
  • proizvodi koji imaju produljeni kontakt s vodom;
  • dekorativni metalna ograda, uključujući aluminij;
  • predmeti koji dolaze u dodir s moćnim kemikalije I tako dalje.

Kao što vidite, tehnologija raznih poniklanja koristi se ne samo u industriji, a crna boja može biti potrebna i kod kuće, vlastitim rukama.

Razmotrimo glavne metode nanošenja zaštitnog sloja vlastitim rukama kod kuće, metale koji vam omogućuju nanošenje nikla, suptilnosti i značajke svakog procesa.

U praksi se koriste dvije metode nanošenja sloja nikla - elektrolitička i kemijska.

Nećemo proučavati zamršenosti industrijskog procesa, već ćemo opisati provedbu kod kuće.

Tehnologija nanošenja sloja nikla prikazana je u videu.

Elektrolitičko poniklavanje

Prije elektrolitičkog poniklanja (također zvanog galvansko oplata) potrebno je izvršiti elektrokemijsko pobakrenje dijela ili obratka.

Postoje dvije metode, uključujući galvansku - s uranjanjem u otopinu elektrolita i bez uranjanja.

U prvom slučaju, metalni predmet pažljivo se obrađuje brusnim papirom, uklanja oksidni film s njega i prvo se opere u Topla voda da se ukloni otapalo, a zatim u otopini sode i opet u vodi.

Stavite dvije bakrene anode i dio u staklenu posudu, pričvrstivši ga žicom između anodnih ploča.

Provest ćemo elektrokemijsko bakrenje kod kuće pomoću elektrolita koji se sastoji od vode s dodatkom 20% bakrenog sulfata i 2% sumporne kiseline.

Nakon pola sata strujnog tretmana na dijelu će biti tanak sloj bakra, a što se dulje provodi elektrokemijsko bakrenje, sloj će biti deblji.

Ako je dio velik ili nema odgovarajućih staklenih posuda, tada se može koristiti elektrokemijsko bakrenje bez uranjanja u elektrolit.

Da bismo to učinili, napravimo bakrenu četku (možete koristiti nasukanu bakrene žice, naravno, skidajući izolaciju samo na krajevima), koje spojimo na plus izvora struje i učvrstimo drvenim štapom.

Stavite očišćenu, odmašćenu metalnu ploču u prilično široku staklenu posudu, napunite je otopinom elektrolita (možete uzeti zasićenu bakreni sulfat) i spojite na minus izvora struje.

Sada umočimo četku u elektrolit i držimo je blizu površine dijela. Važno je uvijek imati otopinu na bakrenoj četkici.

Nakon nekog vremena primijetit ćete da se na površini obratka pojavio sloj bakra. Što je sloj bakra deblji, to će ostati manje pora.

Tako će, na primjer, po 1 m² s jednoslojnim nanošenjem bakra biti nekoliko desetaka prolaznih pora, ali s troslojnim nanošenjem bakra neće biti praktički niti jedne.

Postići potrebna debljina bakra i možete prijeći na sljedeći korak.

Nanošenje sloja nikla (galvanski) provodi se slično postupku bakrenja s uranjanjem u elektrolit.

Dakle, dio obješen na žicu i anode od nikla spuštene su u elektrolit, žice od anoda spojene su na plus, a žica od dijela na minus.

  • Nikal, natrij i magnezij sulfat u omjeru 14:5:3, 0,5% stolna sol i 2% borne kiseline;
  • 30% nikal sulfata, 4% nikal klorida i 3% borne kiseline.

Napunite suhu smjesu s jednom litrom neutralna voda, dobro promiješati i po potrebi ukloniti nataloženi talog te koristiti kao elektrolit za elektrolitičko poniklavanje.

Dovoljno je provesti galvansku obradu pola sata pod istosmjernom strujom snage 5,8-6 V.

Kao rezultat obrade strujom kroz elektrolit, dobit ćemo mat, neravni sloj siva. Da biste ga izravnali, metalni predmet morate pažljivo očistiti i polirati.

Ova se tehnologija ne može koristiti za dijelove s grubom završnom obradom ili s uskim i dubokim rupama.

U ovom slučaju morate koristiti kemijska metoda poniklavanje ili crnjenje dijelova.

Tehnologija crnjenja sastoji se u tome da se na metal nanosi međusloj od cinka ili nikla, a na vrhu je dio obložen tankim, ne više od 2 mikrona, crnim premazom nikla.

Ukrasna metalna ograda izrađena od crnih poniklanih dijelova dobro će se držati i izgledati lijepo.

U nekim slučajevima potrebno je niklanje i kromiranje.

Metoda bezelektričkog poniklavanja

Tehnologija kemijskog poniklavanja dijelova sastoji se u tome da se metalni radni komad uroni u kipuću otopinu određeno vrijeme, tijekom kojeg se čestice nikla talože na njegovoj površini.

Nema elektrokemijskog učinka, struja nije potrebna.

Tehnologija je usmjerena na postizanje jakog prianjanja sloja nikla na metal (posebna kvaliteta prianjanja između površine i nanesenog sloja uočena je kod niklanja čelika i željeza).

Kemijsko poniklavanje raznih dijelova zapravo se može izvesti u garaži ili maloj radionici.

Pogledajmo to korak po korak:

  • Suhi reagensi se pomiješaju u caklinskoj posudi i napune vodom;
  • Dobivenu tekuću smjesu zakuhati i tek tada dodati natrijev hipofosfit;
  • Uronite obradak u posudu s tekućinom tako da ne dodiruje rubove i dno. Zapravo, trebat će vam instalacija za bezelektrično poniklavanje, koju možete sami izraditi od emajlirane posude odgovarajuće veličine i dielektričnog nosača na koji će biti obješen radni komad;
  • Ovisno o korištenoj otopini, vrenje treba trajati od sat do tri;
  • Izradak se izvadi i ispere vodom s gašenim vapnom, nakon čega se može polirati.

Svi sastavi za kemijsko poniklavanje dijelova nužno će sadržavati niklov klorid ili sulfat, natrijev hipofosfit različite kiselosti a neke od kiselina.

Tehnologija uključuje tretiranje 20 četvornih cm površine u jednoj litri otopine.

Kiseli spojevi nanose sloj nikla na željezne metale, dok su alkalni prikladniji za nehrđajući čelik.

Neke suptilnosti:

  • Film nikla nanesen na metal bez bakrene prevlake slabo prianja na površinu. Da biste ga poboljšali, možete primijeniti toplinsku obradu držeći obradak na temperaturama iznad 450 stupnjeva;
  • Nemoguće je zagrijati stvrdnute proizvode na ovu temperaturu; kada se zagriju na 350-400 stupnjeva, oni će izgubiti tvrdoću. Ovaj problem se rješava dužim starenjem, ali na temperaturi u rasponu od 250-300ºS;
  • Prilikom nanošenja sloja nikla na glomazne dijelove, potrebno je miješati otopinu, što dovodi do potrebe za stalnim filtriranjem. Ovo je glavna poteškoća pri izvođenju procesa u neindustrijskim uvjetima.

Na sličan način, ali koristeći drugačiji sastav, možete premazati dijelove slojem srebra. Posrebrenje se često koristi na ribolovnoj opremi kako bi se spriječilo potamnjivanje udica i mamaca.

Tehnologija nanošenja srebra je jednostavna i razlikuje se od niklanja u sastavu elektrolita, vremenu i temperaturi radne otopine (za dobivanje ravnomjernog sloja srebra, sastav se zagrijava do 90 stupnjeva).

Otopine srebra mogu se pripremiti od vode, lapisa i 10% otopine soli.

Isperite istaloženo srebro i pomiješajte s 2% hiposulfitom, filtrirajte, dodajte prašak od krede i miješajte dok ne dobijete kremasto stanje.

Ovom smjesom možete trljati metal dok se na njemu ne stvori sloj srebra.

Skladištenje ove otopine dopušteno je nekoliko dana; otopina srebra koja omogućuje dugotrajno skladištenje - do šest mjeseci - može se pripremiti na sljedeći način: 15 g lapisa, 55 g limunska kiselina(prikladno za kulinarske svrhe) i 30 g amonijevog klorida.

Sve komponente se samelju u prah i pomiješaju. Prah za nanošenje srebra čuva se na suhom.

Da biste upotrijebili mokru krpu, dodirnite smjesu i utrljajte je po površini koju želite tretirati.

Posrebrenje se nanosi na očišćeni dio, ali ga nije potrebno posebno pripremati.

Gore navedene metode nanošenja nikla i srebra na metalne dijelove mogu se lako ponoviti samostalno kod kuće.

Ponekad se možete susresti s potrebom za poniklavanjem aluminija. Niklanje aluminija prilično je skup i nepouzdan postupak. Elektrolit za poniklavanje aluminija prilično je skup, ali često stvara mjehuriće.

Problem s poniklavanjem aluminija kod kuće je loše prianjanje - sjajni nikl "kida" premaz.

Za kemijsko poniklavanje aluminija prikladan je sljedeći sastav:

  1. Nikal sulfat - 20g/l;
  2. Natrijev acetat - 10 g/l;
  3. Natrijev hipofosforat - 25g/l;
  4. Tiourea, otopina koncentracije 1 g/l - 3 ml;
  5. Natrijev fluorid - 0,4 g/l;
  6. Octena kiselina - 9 ml