Vernikkelen van CNC-onderdelen: soorten, proces, toepassingen en voordelen

Vernikkelen is een afwerkingsproces waarbij een dunne nikkellaag op het basismateriaal wordt aangebracht om een ​​fraai uiterlijk te verkrijgen, corrosie te voorkomen, de slijtvastheid te verbeteren, de duurzaamheid te verhogen en de sterkte te vergroten. Elektrolytisch vernikkelen en chemisch vernikkelen zijn methoden voor vernikkelen.

In deze handleiding leer je welke soorten vernikkeling er zijn, hoe je dit kunt bereiken, waar het wordt gebruikt en wat de voordelen zijn.

Wat is nikkelplating?

Vernikkelen is een elektrochemisch proces waarbij een dunne metaalachtige nikkellaag op het oppervlak van een onderdeel wordt aangebracht. Deze laag beschermt de metalen of kunststof onderdelen tegen corrosie, verbetert de slijtvastheid en geeft ze een fraai uiterlijk. Bij CNC-bewerking worden vernikkelde onderdelen veelvuldig gebruikt in medische apparatuur, industriële machines, de auto-industrie en de lucht- en ruimtevaart.

Nikkelplating versus anodiseren

Vernikkelen is een elektrochemisch proces waarbij nikkel op een substraat wordt afgezet. Bij anodiseren wordt de natuurlijke oxidelaag van metaal daarentegen verdikt door middel van een elektrochemisch proces. In tegenstelling tot vernikkelen wordt anodiseren voornamelijk gebruikt voor aluminium onderdelen. Als u dus een zilverachtige uitstraling wilt voor uw aluminium onderdelen, kan vernikkelen een betere keuze zijn dan anodiseren.

Soorten nikkelplating

Nikkelen kan worden onderverdeeld in twee hoofdtypen: elektrolytisch en chemisch vernikkelen. Deze worden verder onderverdeeld in verschillende vormen. Deze worden hieronder uitgelegd:

Elektrolytisch vernikkelen

Zoals hierboven vermeld, wordt bij elektrolytisch vernikkelen elektrische stroom gebruikt om nikkel op het substraat af te zetten. De soorten elektrolytisch vernikkelen zijn:

Helder nikkelplating

Het is een decoratieve galvanische laag met een glanzend, spiegelend uiterlijk, die voornamelijk wordt gebruikt voor zichtbare CNC-onderdelen zoals auto-onderdelen, bedieningsknoppen, connectorbehuizingen en consumentenelektronica. Het verbergt echter geen bewerkingssporen of krassen. Polijsten kan nodig zijn vóór het galvaniseren om een ​​glad oppervlak te verkrijgen.

Doffe / satijnen nikkelplating

Deze coating is niet-reflecterend, heeft een matte afwerking en wordt vaak gebruikt in architectonische en buitentoepassingen, zoals:

• instrumentbehuizingen
• machinehardware
• besturingscomponenten
• optische apparatuur

Zwarte nikkelplating

Zwart nikkel is een decoratieve afwerking die een donkere of zwarte uitstraling geeft. Het wordt vaak gebruikt voor esthetische doeleinden. Het wordt hoofdzakelijk gebruikt voor:

• decoratieve onderdelen
• camera's
• optische instrumenten
• elektronische behuizingen
• componenten met een lage reflectie

Het wordt voornamelijk gebruikt voor het uiterlijk en niet voor slijtvastheid, dus het is geen goede keuze voor de bescherming van onderdelen.

Nikkelsulfamaatplating

Het is een vorm van galvaniseren waarbij gebruik wordt gemaakt van externe elektrische stroom, maar de samenstelling is gebaseerd op sulfamaat-anionen. Deze anionen zorgen voor een hoge ductiliteit en kunnen worden gebruikt om dikke, spanningsvrije afzettingen te creëren. Veelvoorkomende toepassingen zijn onder andere:

• versleten assen
• lagerzittingen
• malinzetstukken
• CNC-onderdelen die na het galvaniseren geslepen of gepolijst moeten worden.

Chemisch vernikkelen

Chemisch vernikkelen gebeurt zonder elektrische stroom. Een uniforme laag nikkel-fosforlegering wordt aangebracht door een chemische reactie waarbij reductiemiddelen ervoor zorgen dat nikkelionen zich op het onderdeel afzetten. Veelvoorkomende soorten chemisch vernikkelen zijn: De meest gebruikte chemische nikkelcoating voor CNC-bewerkte onderdelen is een nikkel-fosforlegering. Deze wordt over het algemeen als volgt geclassificeerd:

1. Laag-fosfor chemisch nikkel
2. Chemisch nikkel met gemiddeld fosforgehalte
3. Chemisch nikkel met hoog fosforgehalte

Toepassingen van nikkelplating

Nikkelplating is een van de meest toegepaste platingtechnieken voor onderdelen van industriële machines, decoratieve artikelen, auto-onderdelen, de lucht- en ruimtevaart en medische apparatuur.

Onderdelen voor industriële machines

Vernikkelde industriële onderdelen zoals tandwielen, cilinders, kleppen en bevestigingsmiddelen. Nikkelcoating wordt ook gebruikt op onderdelen die worden blootgesteld aan zware omstandigheden. Het doel is om de duurzaamheid te verbeteren en te beschermen tegen slijtage en corrosie door vocht en chemicaliën.

Decoratieve onderdelen

Vernikkelen, met name de glanzende nikkelafwerking, wordt gebruikt voor diverse consumptiegoederen zoals huishoudelijke apparaten en sieraden. Het doel is om een ​​glanzende en gepolijste uitstraling te creëren en corrosie en aanslag te voorkomen.

Auto-onderdelen

Vernikkelde auto-onderdelen zoals tandwielen, cilinders, kleppen, componenten van het brandstofsysteem, aandrijfassen en remonderdelen. Het verbetert de corrosiebestendigheid, slijtvastheid en algehele duurzaamheid van kritieke auto-onderdelen.

Ruimtevaartonderdelen

Vernikkelen wordt veel gebruikt voor vliegtuigonderdelen zoals turbinebladen, landingsgestelcomponenten en andere onderdelen die aan hoge spanningen worden blootgesteld. Het verbetert de sterkte, corrosiebestendigheid en weerstand tegen omgevingen met hoge spanningen.

Medische hulpmiddelen

Nikkelcoating wordt veel gebruikt voor medische hulpmiddelen zoals chirurgische en diagnostische instrumenten. Het verbetert de corrosiebestendigheid en chemische bestendigheid en vormt een glad en gemakkelijk te reinigen oppervlak voor sterilisatie.

Hoe werkt het vernikkelingsproces voor CNC-gefreesde onderdelen?

Het aanbrengen van een nikkelcoating op CNC-gefreesde onderdelen wordt vaak gedaan om ze een zilverachtige uitstraling te geven of om de duurzaamheid te verbeteren. Het wordt meestal na de CNC-bewerking uitgevoerd, omdat het aanbrengen van een coating de afmetingen van de onderdelen gemakkelijk kan veranderen. Laten we hier de gedetailleerde processen van het vernikkelen eens bekijken.

Inspecteer de bewerkte onderdelen.

Voordat met het vernikkelen wordt begonnen, is het noodzakelijk om de oppervlakteconditie van de onderdelen te controleren. Over het algemeen doen zich na de bewerking van de onderdelen de volgende problemen voor:

• Bramen
• krassen
• Scherpe randen
• bewerkingsfouten
• Dimensionale problemen

Omdat het aanbrengen van een coating op de onderdelen de afmetingen gemakkelijk kan beïnvloeden, is het belangrijk ervoor te zorgen dat het onderdeel met de juiste afmetingen en toleranties wordt bewerkt voordat het vernikkeld wordt.

Reinig de onderdelen en verwijder de vervuiling.

De oppervlaktekwaliteit van onderdelen heeft een grote invloed op de kwaliteit van de nikkellaag. Daarom is het cruciaal om bewerkingssporen te verwijderen en verontreinigingen zoals olie of stof van de onderdelen te verwijderen, zodat de nikkel-legering galvaniseerlaag zich stevig aan het oppervlak van het onderdeel kan hechten.

Activeer het oppervlak

Oppervlakteactivering verwijdert oxiden en passieve lagen, waardoor een aparte nikkel- of nikkellegeringslaag zich stevig kan hechten aan het onveranderde substraat. Verschillende materialen vereisen verschillende voorbehandelingen.

Zo vereist aluminium bijvoorbeeld doorgaans een zinkatieproces, terwijl roestvrij staal mogelijk zuuractivering of een nikkelvoorbehandeling nodig heeft.

Bedek de gedeelten die niet gecoat hoeven te worden.

Bij het vernikkelen moeten cruciale onderdelen zoals schroefdraad, elektrische contactvlakken en afdichtingsoppervlakken worden bedekt. ​​Dit is belangrijk voor de montage en de prestaties van de onderdelen.

Breng de nikkelcoating aan

Plaats het onderdeel in een nikkelgalvaniseeroplossing en laat de nikkellaag op het oppervlak afzetten door middel van elektrolytisch of chemisch galvaniseren.

Veelvoorkomende materialen die je kunt vernikkelen

Veelvoorkomende materialen die vernikkeld kunnen worden, zijn roestvrij staal, koperlegeringen, aluminiumlegeringen en andere. Vernikkelen van CNC-gefreesde onderdelen levert betere resultaten op wat betreft prestatie en efficiëntie in agressieve omgevingen. De volgende materialen zijn geschikt voor vernikkeling voor verschillende doeleinden.

Roestvast staal

Vernikkelen wordt toegepast op roestvrijstalen onderdelen om de slijtvastheid te verbeteren, vreten te verminderen en de oppervlaktehardheid te verhogen. Om een ​​goede hechting van de coating te garanderen, moet de stabiele passieve laag op het oppervlak vóór het vernikkelen worden verwijderd.

Koperlegeringen

Vernikkelen wordt voornamelijk gebruikt op koperen onderdelen om oxidatie en verkleuring te voorkomen. Voordat het vernikkelen plaatsvindt, moeten koperoxiden en oppervlakteverontreinigingen worden verwijderd om een ​​goede coatingkwaliteit te garanderen.

Aluminiumlegeringen

Vernikkelen geeft onderdelen van aluminiumlegeringen een harder, slijtvaster en corrosiebestendiger metalen oppervlak. Aluminiumoxide hecht zich echter sterk aan het oppervlak, waardoor een ontoxidatiebehandeling meestal nodig is vóór het vernikkelen.

Zinklegeringen

Vernikkelen wordt voornamelijk toegepast op zinkonderdelen om hun uiterlijk te verbeteren. Het kan ook de duurzaamheid van het oppervlak en de corrosiebestendigheid verhogen.

Kunnen kunststof onderdelen vernikkeld worden?

Ja, vernikkelde kunststoffen zijn gebruikelijk, maar het vernikkelen zelf is een proces dat uit meerdere stappen bestaat. Het kunststofoppervlak wordt eerst voorbereid om het geleidend te maken voordat de coating wordt aangebracht. Veelvoorkomende kunststoffen zoals acrylonitril-butadieen-styreen (ABS), polypropyleen en nylon worden vernikkeld voor een duurzame, decoratieve en functionele afwerking.

Voordelen van vernikkelde onderdelen

Vernikkelde onderdelen bieden diverse voordelen, zoals een betere corrosiebestendigheid, bestendigheid tegen zware omstandigheden, slijtvastheid en esthetiek. Details over de voordelen van vernikkelde onderdelen.

Grote corrosieweerstand

Nikkelafwerking vormt een beschermende laag tegen vocht en chemicaliën en beschermt zo tegen corrosie. Het is ideaal voor elektronische connectoren, voedselverwerkende apparatuur en maritieme toepassingen ter bescherming tegen zout water of agressieve chemicaliën.

Uitstekende slijtvastheid

Nikkelcoating is hard en duurzaam en vermindert de slijtage van onderdelen die wrijving ondervinden aanzienlijk. Het is ideaal voor auto-onderdelen, motoronderdelen en gereedschappen, waar onderdelen herhaaldelijk bewegen en contact maken.

Verbeterd uiterlijk

Vernikkelde onderdelen hebben een heldere, glanzende en elegante afwerking en zijn, afhankelijk van de toepassing, semi-glanzend of mat. Het wordt gebruikt in de auto-industrie, voor consumentenproducten zoals munten en voor hardware.

Verbeterde oppervlaktefunctionaliteit

Nikkelafwerking verbetert de prestaties van een onderdeel. Het verhoogt bijvoorbeeld de geleidbaarheid voor elektronische toepassingen zoals printplaten, de soldeerbaarheid, ductiliteit en gladheid door kleine gaatjes en scheurtjes in het oppervlak op te vullen.

Chemische en temperatuurbestendigheid

Nikkelcoating biedt bestendigheid tegen een breed scala aan corrosieve stoffen en hoge temperaturen. Het is bijvoorbeeld cruciaal voor onderdelen die worden gebruikt in de chemische verwerkings- en lucht- en ruimtevaartindustrie om hun hogetemperatuurbestendigheid te verbeteren.

Factoren om te overwegen bij het kiezen van nikkelplating

De keuze van het vernikkelingsproces hangt af van het beoogde gebruik of de gewenste eigenschappen, de toepassingsbehoeften en de compatibiliteit met het basismetaal. Om optimale resultaten te behalen met nikkelplating, is het belangrijk om het proces zorgvuldig te kiezen.

Vereiste eigenschappen

Vernikkelen wordt toegepast om bepaalde eigenschappen te verbeteren, zoals corrosiebestendigheid, slijtvastheid en uiterlijk. Voor maximale corrosiebestendigheid tegen agressieve en alkalische omgevingen, voor hoge slijtvastheid van onderdelen die onderhevig zijn aan hoge wrijving en voor een functionele matte uitstraling is vernikkelen bijvoorbeeld de beste keuze.

Inschrijvingsvoorwaarden

Chemisch vernikkelen zorgt voor een uniforme dikte in een complexe geometrie. Ook voor toepassingen bij hoge temperaturen kan het hoge smeltpunt van nikkel een groot voordeel zijn. Daarnaast kunnen de verschillende galvanische methoden (elektrolytisch of chemisch) eigenschappen zoals elektrische geleidbaarheid of thermische geleidbaarheid beïnvloeden.

Budgetten en kosten

Afhankelijk van het type galvaniseren kunnen het budget en de kosten van het proces variëren. Chemisch galvaniseren is bijvoorbeeld duurder vanwege de hoge uniformiteit, slijtvastheid en besparingen op lange termijn. Hoewel elektrolytisch galvaniseren goedkoper is, kan het gebrek aan uniformiteit op de lange termijn kostbaar zijn. Bovendien is nikkel zeer duurzaam, wat de algehele onderhouds- en vervangingskosten verlaagt.

Hoe kiest u de juiste leverancier van nikkelplating?

Er zijn veel verschillende oppervlakteafwerkingen en het is erg belangrijk om de juiste te kiezen voor uw onderdelen. Er zijn een aantal factoren waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van een leverancier voor vernikkeling. Evalueer hun capaciteit om de vereiste toepassing uit te voeren, de materiaalcompatibiliteit en de vereiste galvaniseernormen. Informeer naar de levertijd, de fabriekscapaciteit en de kwaliteitsborgingsprocessen, zodat deze voldoen aan uw leveringsschema en kwaliteitseisen. Kies de leverancier op basis van waarde op lange termijn; ga bijvoorbeeld niet voor de goedkoopste optie. Deze brengt het risico met zich mee van een slechte afwerking en kan u hogere onderhoudskosten opleveren.

Tuofa-tips voor het vernikkelen van onderdelen

Om uw onderdelen volledig te vernikkelen, biedt Tuofa een volwaardige vernikkelingsservice aan via de volgende processen:

1. Beoordeel of de onderdelen vernikkeld kunnen worden volgens uw eisen voor de oppervlaktebehandeling.
2. Controleer de dikte van de nikkellaag om een ​​redelijke tolerantie te garanderen.
3. Controleer de onbedekte gedeelten om de montage en werking te garanderen.
4. Twee volledige inspecties om de oppervlaktekwaliteit van de onderdelen te garanderen, zowel vóór als na het vernikkelen.

Conclusie

Vernikkelen verbetert de corrosiebestendigheid en hardheid en biedt een betere basis voor andere coatings in CNC-gefreesde onderdelen. Het proces omvat het voorbereiden van het oppervlak en vervolgens het aanbrengen van de nikkellaag met behulp van elektrolytisch of chemisch vernikkelen, afhankelijk van de vereisten. Elektrolytisch vernikkelen is kosteneffectief, maar heeft minder uniformiteit. Chemisch vernikkelen levert zeer consistente coatingresultaten op complexe interne vormen met een duurzame afwerking. Dit is echter wel duurder.

FAQ

Kan nikkel roesten?

Nee, nikkel is zeer corrosiebestendig. Het corrodeert alleen als de bekleding beschadigd is.

Hoe nikkelplating onderhouden

Maak het oppervlak regelmatig schoon met een milde zeep en een zachte doek, droog het direct af en poets het op om de glans te behouden, zodat de nikkelvlecht behouden blijft.

Wanneer moet je chemisch nikkelen?

Chemisch vernikkelen wordt toegepast wanneer er hoge eisen worden gesteld aan corrosiebestendigheid, slijtvastheid, hardheid en uniforme coating in onderdelen met complexe geometrieën.

Hoe maak je nikkelbeplating schoon?

Als u vernikkelde onderdelen wilt reinigen, kunt u het beste zachte reinigingsmethoden gebruiken. U kunt uw vernikkelde onderdelen bijvoorbeeld reinigen met een zachte doek, warm water en een mild chemisch reinigingsmiddel. Op deze manier beschadigt u de nikkellaag niet.