Chemické niklování bez stabilizace těžkými kovy


Chemické niklování
Chemické neboli bezproudé niklování patří mezi relativně staré průmyslové technologie povrchových úprav. První pokusy sahají do poloviny 19. století, avšak chemické niklování se dočkalo většího rozšíření v 60. letech 20. století. Díky svým mimořádným vlastnostem, kterými jsou vysoká tvrdost a otěruvzdornost povlaku a uniformní vykovení vrstvy nezávislé na tvaru dílce, se dnes chemické niklování používá v celé řadě oborů. Nejčastěji je to při výrobě elektroniky, záznamových ploten pro harddisky, dále jako první vrstva při pokovu plastů, povrchová úprava kulových ventilů, ložisek, či jiných namáhaných dílců ve stavebnictví, automotive  nebo  letectví.
Nevýhodou chemického niklování je omezená životnost lázní, daná hromaděním anorganických solí v lázni a tím i poměrně vysoké náklady na likvidaci a obnovu lázně. Dále jsou lázně problematické i z hlediska životního prostředí, neboť se v lázních používá značné množství látek podléhajících regulaci. Použití solí niklu, které jsou samy o sobě toxikologicky problematické, se vyhnout pochopitelně nelze, nicméně ve formulacích lázní se používají i další těžké kovy. Tradičně se pro stabilizaci chemických niklovacích lázní používají soli kadmia a olova. Legislativa RoHS,  ELV a WEEE jejich použití limituje množstvím ve vyloučeném povlaku na méně než  0,1 hm. % v případě Pb a méně než 0,01 hm. % v případě Cd. Pro splnění tohoto poměrně přísného požadavku je nutné buďto velice přesně udržovat optimální složení lázně, nebo ještě lépe se oběma zmiňovaným prvkům vyhnout úplně.
Olovo a kadmium lze nahradit jinými těžkými kovy, které zatím regulaci nepodléhají, případně využít pro stabilizaci lázní jiné netoxické kovové soli nebo organické stabilizátory.  Změna systému stabilizátoru s sebou kromě bezproblémového splnění směrnic RoHS, WEEE a ELV přináší i zajímavé technologické a procesní  výhody.



Chemické niklování se středním obsahem fosforu ve slitině
Chemické niklování se středním obsahem fosforu ve slitině (5 - 8 %) je nejčastějším typem chemické-ho niklování. Vyznačuje se vysokou rychlostí pokovení a lesklým povlakem. Firma Atotech uvedla na trh lázeň ELeVEN MP600, která kromě absence toxických kovů vyniká řadou vlastností překonávajících chemické niklovací lázně stabilizované kadmiem a olovem. ELeVEN MP 600 vylučuje slitinu NiP rychlostí 15 - 22 µm/hod a vyniká vysoce lesklým a atraktivním povlakem. Životnost lázně je až 15 MTO (tj. 15 násobné vyloučení původní koncentrace niklu z lázně, což je  90 g/l Ni). Lázeň je odolná vůči kontaminaci zinkem a hliníkem, což umožňuje použít ELeVEN MP600 pro přímé pokovení zinkátovaného hliníku bez mezivrstvy nikl-striku. Vysoká rychlost pokovení i parametry povlaku včetně vnitřního pnutí jsou stabilní po celou dobu životnosti lázně.


Chemické niklování s vysokým obsahem fosforu ve slitině
Vylučovaní chemického niklu s tzv. vysokým obsahem fosforu (9 - 12 % P ve slitině) je náročnější než středofosforový chemický nikl. Vysokofosforový   chemický nikl se používá všude tam, kde je vyžadována kromě otěruvzdornosti i dobrá korozní odolnost. Ta je dána především kompresivním vnitřním pnutím, které zaručuje, že je povlak méně porézní a vysoce duktilní. To obvykle omezuje životnost lázně, neboť již při dosažení 4 - 5 MTO vyloučený povlak nemá potřebné kompresivní pnutí a tudíž nedosahuje deklarovaných vlastností. Lázeň je v takovém případě nutné obměnit. Lázně ELeVEN HP 910 a Nichem HP 1151 z portfolia Atotech dosahují mnohem delší životnosti až 6 - 7 MTO díky zachování vnitřního pnutí povlaku. ELeVEN HP 910 vylučuje polomatné povlaky, zatímco Nichem HP 1151 vylučuje lesklý povlak srovnatelný se středofosforovým chemickým niklováním. Obě lázně jsou vysoce stabilní a netrpí samovolným rozkladem. Jsou odolné vůči kontaminaci hliníkem   i zinkem a zachovávají si i poměrně vysokou rychlost pokovu kolem 8 - 12 µm/hod. Díky všem těmto výhodám je jejich provoz šetrný nejen k životnímu prostředí, ale  i  ke  kapse  majitele  galvanizovny.



Závěrem
Nové technologie pro chemické niklování z portfolia Atotech bez stabilizace těžkými kovy nejen bezproblémově splňují současné legislativní požadavky, ale jejich používání je díky mnoha technickým přednostem oproti tradičně olovem a kadmiem stabilizovaným lázním výhodné i ekonomicky.

 


Ing. Roman Konvalinka
Atotech CZ a.s.

jablonec@atotech.com

www.atotech.cz

 

 

 

Späť

 

Pridať komentár

* :
* :
* :
4 + 6 =
Odoslanie formulára

Tribotechnika_2_2019

TriboTechnika_2_2019 by TechPark Vydavatelstvo on Scribd