Химическое никелирование алюминия или анодирование?

Что такое химическое никелирование металла?

Химическое никелирование — это популярный способ финишной обработки поверхности изделия, при котором на алюминий, сталь и другие металлы, в результате автокаталитической реакции между никелем и восстановителем в ванне, никель осаждается на металлическую поверхность детали без использования анодов и электрического тока. Так как процесс не зависит от плотности тока, в связи с полнымего отсутстивием, химическое осаждение позволяет получить чрезвычайно равномерное покрытие даже на объектах сложной геометрической формы. и может быть блестящим, полублестящим и матовым.
В процессе химического никелирования по всей поверхности изделия образуется слой никель-фосфорного сплава, содержание фосфора в котором обычно составляет от 2% до 14%. Такое покрытие обеспечивает множество преимуществ, в том числе коррозионную стойкость, повышенную твёрдость и износостойкость.
При более высоком содержании фосфора покрытие становится аморфным, а это значит, что границы зёрен не создают очаги коррозии, что делает его идеальным для защиты от коррозии.
Однако чем выше содержание фосфора в покрытии, тем ниже его твёрдость. Растворы химического никеля с низким содержанием фосфора обеспечивают самую твёрдую поверхность с наименьшей коррозионной стойкостью благодаря кристаллической структуре осадка.
Химическое осаждение никеля - надежный метод защиты изделий от коррозии, и одна из основных причин этого — эффективность, гибкость и стабильность этого оиносительно простого процесса, не требующего использования электроэнергии, сложных приспособлений для покрытия и сложных методов обслуживания ванны.

Преимущества химического никелирования алюминия

• Идеально подходит для покрытия алюминия и широкого спектра других металлов, включая сталь, нержавеющую сталь, бронзу, медь, титан, инвар, латунь и другие.
• Повышает твёрдость исходного металла
• Обеспечивает непревзойденную коррозионную стойкость
• Обеспечивает равномерную толщину покрытия по всей поверхности детали

Недостатком химического никелирования является то, что этот процесс покрытия алюминия требует постоянного контроля и частой корректировке раствора основными химическими компонентами, ввиду их быстрого расходования.

Области применения химического никелирования алюминия

Химическое никелевое покрытие универсально и обладает множеством преимуществ. Оно используется для защиты деталей от естественного износа, истирания и коррозии, а также для повышения твёрдости поверхности при любых условиях эксплуатации. Химическое покрытие никелем чаще всего применяется в следующих отраслях промышленности:
- Авиационно-космическая - никелевое покрытие имеет решающее значение в аэрокосмической отрасли для деталей, которые должны выдерживать экстремальные условия. Это лопатки турбин, крепёжные элементы, детали шасси и топливной системы. Покрытие защищает детали от нагрева, коррозии и износа, обеспечивая надёжность в сложных условиях эксплуатации.
- Электроника - в электронике никелевое покрытие, в том числе нанесенное химическим способом, необходимо для электрических контактов, разъёмов, печатных плат и полупроводниковых компонентов. Его электрическая проводимость и устойчивость к окислению обеспечивают надёжную и долговечную работу электроного оборудования.
- Нефть и газ - в нефтегазовой промышленности никелированные изделия, такие как клапаны, насосы, разъёмы и инструменты, должны выдерживать воздействие агрессивных жидкостей и высоких температур. Химическое никелирование повышает прочность, устойчивость к суровым условиям эксплуатации и продлевает срок службы оборудования.

Что такое анодирование?

Анодирование - это электрохимический процесс, в результате которого на поверхности алюминия появляется слой оксида, предохраняющий изделие от коррозии и износа. Образованный оксид алюминия полностью интегрируется с нижележащей металлической основой, а не наносится на поверхность, как краска или химическое никелирование, что делает его устойчивым к сколам и отслаиванию. Наиболее распространенными типами анодирования являются тип I (в хромовой кислоте), тип II (в серной кислоте) и тип III, также известный как твердое покрытие. Каждый тип идеально подходит для различных материалов и соответствует своим особым производственным параметрам. Несмотря на специфические преимущества и недостатки каждого типа, все они работают относительно одинаково. В резервуаре для анодирования установлен катод, алюминиевая деталь служит анодом. Когда вы подаёте напряжение, отрицательный электрод (катод) притягивает положительные ионы (катионы), а деталь притягивает отрицательные ионы кислорода (анионы) из раствора. В результате ионы кислорода высвобождаются из электролита и соединяются с атомами алюминия на поверхности анодируемого изделия. Таким образом, анодирование — это усиление естественного явления путём тщательно контролируемого окисления.

Преимущества анодирования

• В отличие от гальванического покрытия или окраски, анодирование интегрируется с основой на молекулярном уровне, и образует защитный слой без риска его отслаивания.

• Основной компонент анодирования, оксид алюминия (Al2O3), химически стабилен и не вступает в реакцию с другими веществами. Анодирование дополнительно повышает коррозионную стойкость естественной оксидной плёнки, герметизируя микроскопические поры и делая её менее подверженной обесцвечиванию и коррозии.

• В то время как чистый алюминий относительно мягкий и подвержен деформации металл, анодированный алюминий становится намного твёрже благодаря слою оксида алюминия. Значения твёрдости варьируются от HV200 до HV600. Твёрдое анодирование, особенно при толщине покрытия более 20 мкм, может даже превосходить твёрдость нержавеющей стали. Это делает его особенно подходящим для износостойких деталей, таких как валы и другие скользящие детали.

• Анодированные покрытия имеют микроскопические поры, которые могут впитывать красители, что позволяет получать широкий спектр цветов. В отличие от краски, которая покрывает поверхность, анодирование придаёт поверхности металлический блеск и сохраняет её эстетическую привлекательность. Долговечность анодированного слоя также помогает сохранить визуальное качество, что делает его идеальным для декоративных целей, например для наружных поверхностей зданий и корпусов оборудования.

• Анодирование обеспечивает низкую теплопроводность и хорошую теплоизоляцию, но обладает высокой излучательной способностью в дальнем инфракрасном диапазоне, что делает его эффективным покрытием для использования в качестве теплоотводов и других компонентов для управления температурой.

К недостаткам анодирования можно отнести:
- Низкая гибкость и хрупкость - при механической обработке или сгибании анодированных деталей могут появиться трещины. В идеале всю механическую обработку следует завершить до анодирования.
- Низкая термостойкость - анодированные слои могут растрескиваться или отслаиваться при воздействии высоких температур, особенно с учётом того, что алюминий расширяется и сжимается при изменении температуры. Хотя анодирование само по себе устойчиво, свойства основного алюминия могут вызывать проблемы в условиях высоких температур. Поэтому анодирование не рекомендуется для применения в условиях значительных колебаний температуры или высоких температур.

Области применения анодирования

• Кухонная утварь -
  Анодированный алюминий, благодаря своей устойчивости к коррозии и царапинам, идеально подходит для таких кухонных предметов, как чайники и кастрюли.
• Бытовая электроника -
  Анодирование используется для придания привлекательного внешнего вида и долговечности компонентам электроники, в том числе смартфонам. Декоративные качества анодированной поверхности повышают ценность электронных устройств.
• Строительные материалы -
  Анодирование обычно используется в строительных материалах из-за его устойчивости к коррозии и созздания эстетической привлекательности.
• Автомобильные детали -
  анодированный алюминий идеально подходит для автомобильных компонентов благодаря своей устойчивости к коррозии и истиранию, особенно для таких деталей, как колеса.

Различия между химическим никелированием алюминия и анодированием

- Пожалуй, самыми важным различием между анодированием и никелированием является внешний вид и вес. Анодирование практически не увеличивает вес детали, в то время как химическое никелирование алюминия увеличивает вес и внешние размеры детали. Кроме того, поскольку при анодировании металл наполовину проникает в саму деталь, а наполовину образует слой, в результате получается очень тонкий слой — в отличие от химического никелирования, при котором образуется просто поверхностное покрытие.

- Хотя никелирование выполненное химическим способом и является поверхностным покрытием, оно прочнее анодирования даже третьего типа, также называемого твердым. Таким образом, несмотря на то, что вес анодированного покрытия алюминия легче и не допускает серьезных изменений габаритов внешнего вида, преимуществом химического никелирования является прочность и долговечность.

- Детали из литого алюминия, с высоким содержание примесей, при анодировании не покрываются ровным и однородным слоем, что сказывается на их внешнем виде. Для гладких деталей из литого алюминия анодирование обеспечивает эстетичный внешний вид, и может быть выполнено как в виде прозрачного покрытия, так цветного покрытия, что определённо является преимуществом анодирования. Химическое никелирование более универсально и, если вы не против дополнительного веса, который оно придаёт детали, всегда выглядит эстетически привлекательно, так как может быть матовым, полублестящим или блестящим. На этом этапе всё зависит от предпочтений и того, что именно вы хотите получить в итоге.

- Наконец, ещё одним важным преимуществом химического никелирования является то, что оно не снижает прочность основного металла, на который наносится покрытие. Кроме того, повторение процесса не разрушает деталь, в отличие от анодирования, при котором существует большая вероятность повреждения детали или компонента, если она будет анодирована более одного раза.

Подведем итог

  Итак, что лучше: химическое никелирование алюминия или его анодирование? Как и в случае со многими другими сравнениями, ответ почти всегда один: «это зависит от обстоятельств». Что касается прочности и долговечности, то никелирование — явный и очевидный победитель, но за это приходится платить весом и размерами изделия.
  При анодировании алюминия общие размеры изделия не сильно меняются, и оно может быть окрашено во множество цветов, что может быть важным преимуществом в зависимости от того, для чего именно производится обработка.
  Лучший способ определить, какой процесс наиболее подходящий для конкретного компонента и его последующего применения, — позвонить нам и поговорить с одним из наших сотрудников, для оптимального выбора гальванического покрытия.

ООО "ДМЦентр" производит химическое никелирование алюминия, стали и других металлов. Стоимость покрытия от 160 руб. за 1 дм.кв.

Анодирование металлов мы не выполняем.