การชุบนิกเกิลสามารถเพิ่มความทนทาน ความแข็ง การนำไฟฟ้า และการทนความร้อนให้กับผลิตภัณฑ์ นอกเหนือจากการป้องกันการกัดกร่อนและเพิ่มความสวยงาม ก่อนรับบริการชุบด้วยไฟฟ้าจากตัวแปรรูปโลหะ คุณต้องตัดสินใจเลือกวิธีการชุบสองวิธีก่อน: การชุบด้วยไฟฟ้าหรือการชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้า การชุบด้วยไฟฟ้าต้องใช้ประจุไฟฟ้าหรือไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อเริ่มอ่างปฏิกิริยาเคมี ซึ่งวัตถุที่ชุบจะถูกแช่อยู่ การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า (หรือที่เรียกว่าการเคลือบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ) ไม่ต้องการกระแสไฟฟ้าหรือการแปรผัน แต่จะใช้ฟอสฟอรัสเป็นตัวรีดิวซ์ทางเคมีในสูตรเคมีแทน และทั้งสองวิธีมีผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่เหมือนกัน
อิเล็กโทรลิซิสและการชุบนิกเกิ้ลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าคืออะไร?
การชุบนิกเกิลด้วยไฟฟ้าแบบดั้งเดิมต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาและประจุไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เพื่อเริ่มปฏิกิริยาลูกโซ่เคมีเพื่อเคลือบวัตถุ (พื้นผิว) ด้วยชั้นนิกเกิลบางๆ อย่างไรก็ตาม การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือประจุไฟฟ้า ในทางตรงกันข้าม สูตรการชุบด้วยไฟฟ้าประกอบด้วยสารรีดิวซ์ทางเคมี (ฟอสฟอรัส) ที่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถเคลือบซับสเตรตได้โดยไม่ต้องผ่านกระบวนการเพิ่มเติม การชุบนิกเกิลด้วยไฟฟ้าใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาและประจุไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อสร้างปฏิกิริยาลูกโซ่เคมีที่เคลือบส่วนประกอบด้วยชั้นของนิกเกิล ในทางกลับกัน การชุบนิกเกิ้ลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าไม่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือประจุไฟฟ้า แต่จะใช้ทางเลือกอื่นแทน เช่น ตัวรีดิวซ์ทางเคมี ซึ่งโดยปกติจะเป็นฟอสฟอรัส
ทั้งสองวิธีเพิ่มชั้นนิกเกิลบาง ๆ ลงบนพื้นผิวชิ้นงาน แต่การชุบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าจะช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อน การหล่อลื่น และลักษณะการทำงานเสริมเมื่อเปรียบเทียบกับการชุบนิกเกิลด้วยไฟฟ้า การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าการเคลือบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติสามารถใช้ในโครงการที่มีข้อกำหนดด้านความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดและง่ายต่อการทาในชั้นที่สม่ำเสมอ การชุบนิเกิลด้วยไฟฟ้าโดยทั่วไปจะหนาขึ้นที่ส่วนท้ายและขอบของเพลามอเตอร์ และไม่ได้ให้ความแม่นยำในระดับเดียวกัน ในกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า ความหนาแน่นของการสะสมจะถูกควบคุมโดยระยะเวลาที่ผลิตภัณฑ์ถูกแช่และจำนวนแอมแปร์ที่ใช้ต่อตารางฟุต
ขั้นตอนการชุบนิเกิล
ก่อนการชุบนิกเกิล พื้นผิวต้องทำความสะอาดและปรับสภาพก่อน ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามประเภทของพื้นผิวและวัตถุประสงค์การใช้งานของผลิตภัณฑ์ จากนั้น ผลิตภัณฑ์จะถูกวางในเซลล์ไฟฟ้าที่ประกอบด้วยนิกเกิล-ฟอสฟอรัสที่ละลายน้ำซึ่งมีประจุบวก วัสดุพิมพ์จะดึงดูดไอออนของนิกเกิลที่มีประจุบวกมาที่พื้นผิวโดยอัตโนมัติ ทำให้เกิดการเคลือบที่ละเอียด การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าไม่ต้องใช้ไฟฟ้าและไม่ต้องการการกรองอย่างต่อเนื่องเพื่อป้องกันไม่ให้เศษติดบนพื้นผิว
ข้อดีของการชุบนิกเกิ้ลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า
การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้ามีข้อดีหลายประการเหนือการชุบนิเกิลด้วยไฟฟ้าทั่วไป รวมถึง: ความหนาของชั้นเคลือบที่สม่ำเสมอกว่า: การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้ามีความแม่นยำมากกว่าการชุบนิเกิลด้วยไฟฟ้าโดยมีค่าความคลาดเคลื่อนบวก /- 0.001 มม. สามารถใช้จัดการกับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและหลีกเลี่ยงปัญหาทั่วไปที่เรียกว่า "ผลกระทบจากกระดูกสุนัข" ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อใช้แอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตรมากเกินไประหว่างการชุบด้วยไฟฟ้า ส่งผลให้เกิดการสะสมที่ไม่สม่ำเสมอ
ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม
เนื่องจากการใส่ฟอสฟอรัสลงไปในสารละลาย การชุบนิกเกิ้ลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าจึงให้ความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่า การป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าที่ได้รับการปรับปรุง ฟอสฟอรัสยังให้อำนาจแม่เหล็ก ทำให้ตัวประมวลผลโลหะสามารถควบคุมปริมาณการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นรอบๆ วัสดุพิมพ์ได้ คุณสมบัตินี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าจำเป็นสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ความแข็งและความทนทานเป็นพิเศษ
การเคลือบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าสามารถให้ความร้อนได้ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ของความแข็งระดับเดียวกับโครเมียม และการชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าที่มีฟอสฟอรัสต่ำสามารถเคลือบผิวด้วยความแข็งแบบร็อกเวลล์ (RC) สูงถึง 63 เมื่อเปรียบเทียบกัน การชุบนิเกิลสว่างประเภท II ที่เกิดจากการชุบด้วยไฟฟ้ามี ความแข็งของการเคลือบ 50 บวก Rc
เพิ่มการหล่อลื่น
การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้ายังช่วยลดแรงเสียดทานกับวัสดุอื่นๆ ซึ่งช่วยเพิ่มการหล่อลื่นและลดการเกิดแผลเป็นบนพื้นผิว การเคลือบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้านั้นอ่อนตัวได้ดีกว่าการเคลือบนิเกิลทั่วไป และมีโอกาสน้อยที่จะแตก หัก หรือแตกหักภายใต้ความเครียด อย่างไรก็ตาม การเคลือบผิวด้วยนิกเกิลบริสุทธิ์ Type I นั้นมีความเหนียวมากเพื่อให้ตรงหรือเกินกว่าข้อกำหนด AMS2424 ที่กำหนดโดย SAE ความสามารถรอบด้านในการเคลือบที่มากขึ้น การชุบนิกเกิ้ลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าสามารถนำไปใช้กับพื้นผิวโลหะเกือบทั้งหมด และไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับความหนาของการเคลือบ การชุบนิกเกิ้ลแบบไม่ใช้ไฟฟ้ายังเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับวัสดุที่นำมารีไซเคิลในภายหลัง
กระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า
เช่นเดียวกับการชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า การชุบด้วยไฟฟ้ายังเริ่มต้นด้วยการทำความสะอาดและการปรับสภาพพื้นผิวก่อน จากนั้นผลิตภัณฑ์จะถูกวางในอ่างที่มีฐานนำไฟฟ้าและนิกเกิลที่มีประจุบวก เมื่อวัตถุจมอยู่ใต้น้ำ กระแสภายนอกหรือวงจรเรียงกระแสจะถูกนำไปใช้กับสารละลาย ขั้วบวกของนิกเกิลถูกชาร์จเพื่อปลดปล่อยไอออนที่ติดอยู่กับพื้นผิวของพื้นผิว ทำให้กระบวนการชุบเสร็จสิ้น บางกรณีเหมาะสำหรับการชุบด้วยไฟฟ้ามากกว่าการชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า ต่อไปนี้คือประโยชน์ของการชุบด้วยไฟฟ้า:
ความบริสุทธิ์ของวัสดุ: การชุบโลหะด้วยไฟฟ้าสามารถทำได้จากนิกเกิล 100 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่การชุบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าต้องใช้ฟอสฟอรัส กระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าสามารถทำได้กับวัสดุโลหะอื่นๆ เช่น ทองแดง การชุบผิวด้วยไฟฟ้าโดยทั่วไปมีราคาถูกกว่าการชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า และสามารถสร้างผลผลิตที่สูงขึ้นด้วยเวลาตอบสนองที่สั้นกว่า ซึ่งทำให้กระบวนการนี้มีประสิทธิผลมากกว่าเล็กน้อย ความเข้มข้นของนิกเกิลที่สูงขึ้นทำให้การนำไฟฟ้าได้ดีกว่าการชุบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า หลังการบำบัด คราบนิกเกิลสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 1,832 องศาฟาเรนไฮต์
