Nichelatura chimica

 
La nichelatura chimica è un metodo di rivestimento per quasi tutti i tipi di metalli che non ne altera le dimensioni. Un processo chimico a una temperatura di circa 90 °C assicura la deposizione dello strato di nichel chimico senza l'uso di corrente. Si ottiene così una distribuzione uniforme dello spessore dello strato sull'intero pezzo in lavorazione.
 
La nichelatura chimica è molto lunga e quindi costosa. Serve all’incirca un’ora per realizzare 10 µm di nichel chimico. Pertanto è raro realizzare nella pratica strati più spessi di 50 µm.
 
INFORMAZIONI: differenza rispetto alla nichelatura galvanica
Per la separazione degli ioni di nichel dal metallo sono necessari degli elettroni. Nel nichel galvanico, per ottenere la separazione viene apportata corrente elettrica dall'esterno, ad esempio da un raddrizzatore. Nel nichel chimico, gli elettroni sono invece prodotti mediante una reazione redox nel bagno stesso. Ciò consente di ottenere rivestimenti che seguono fedelmente i contorni con una tolleranza da ± 2 µm a ± 3 µm e uno spessore dello strato da 8 µm a 80 µm. A partire da 50 µm, tuttavia, si possono creare tensioni nello strato di nichel chimico.
 

Proprietà dello strato

Le proprietà dello strato di nichel-fosforo possono essere controllate in maniera mirata tramite la concentrazione di fosforo. Con percentuali comprese tra il 3% e il 7% si parla di basso tenore, tra il 6% e il 9% di medio tenore e tra il 10% e il 12% di alto tenore di fosforo.

• Quanto maggiore è il contenuto di fosforo tanto migliore è la protezione anticorrosione. È importante anche che lo strato sia privo di pori. Ciò dipende dal tipo di materiale e dalle pre-lavorazioni del pezzo (fresatura, lucidatura, ecc.), in quanto queste influiscono sull'aderenza. Lo spessore dello strato di protezione contro la corrosione è solitamente di almeno 30 µm - 50 µm.
• Quanto minore è il contenuto di fosforo tanto maggiori sono la durezza e la resistenza all'usura. Mediante un trattamento termico aggiuntivo (fino a un'ora a massimo 400 °C) è possibile raggiungere gli 800 - 1.100 HV. Sono comuni spessori degli strati compresi tra 10 µm e 50 µm.

L'aspetto dello strato di nichel chimico può essere controllato solo in misura limitata, ad esempio utilizzando additivi brillantanti nell'elettrolita. Le proprietà regolabili, come la densità limite della grana, possono influire sull'aspetto in misura minima. L'aspetto dipende quindi sostanzialmente dalla pre-lavorazione del pezzo – le superfici brillanti rimangono brillanti, quelle opache rimangono opache.

Anche l’aderenza dipende dal tipo di materiale e dalle precedenti lavorazioni. Un trattamento termico a basse temperature e di lunga durata migliora l’aderenza.

Tipi di processi

Nichelatura chimica medio fosforo

Nella nichelatura chimica medio fosforo si raggiunge un tenore di fosforo medio (del 6 % - 9 %). È usata per aumentare la durezza (circa 600 HV) e la resistenza all'usura dei pezzi e per ottenere una buona protezione contro la corrosione (oltre 480 ore a s/min = 0,030 mm). I pezzi diventano ferromagnetici. Mediante un trattamento termico è possibile aumentare la durezza fino a circa 1.000 HV.

Nichelatura chimica alto fosforo

Nella nichelatura chimica alto fosforo si ottiene un tenore di fosforo elevato (del 10 % - 12 %). Questo processo è ideale per pezzi che devono avere una resistenza alla corrosione molto elevata (oltre 500 ore a s/min = 0,030 mm) e che non devono essere magnetici. Resistenza all'usura e durezza (circa 550 HV) sono inferiori rispetto al processo medio fosforo. Anche in questo caso, un post-trattamento termico può contribuire a ottenere una durezza maggiore (circa 900 HV).

Trattamento termico

Un post-trattamento termico dei pezzi nichelati chimicamente serve principalmente ad aumentare la durezza fino a 1.000 (± 50) HV, ma anche a migliorare la resistenza all'usura e l'aderenza dello strato. A tale scopo, i pezzi vengono temperati a 230 °C - 400 °C.

Rivestimento ibrido

Il rivestimento ibrido fonde in sé tutti i vantaggi dei processi di nichelatura chimica e cromatura dura. Alla nichelatura chimica fa seguito la cromatura dura. In questo modo si forma un sistema di strati che offre un'ottima protezione dalla corrosione e una resistenza all'usura molto alta. Lo spessore dello strato varia a seconda dell’uso previsto. I pezzi con rivestimento ibrido sono adatti per l'uso in ambienti impegnativi con sollecitazioni chimiche e meccaniche elevate.

Rivestimento a rotobarile

Nel rivestimento a rotobarile i pezzi sono inseriti in un tamburo forato che ruota attorno al proprio asse. Per effetto della rotazione tutti i pezzi vengono trattati in maniera uniforme. Questo metodo è usato per materiali sfusi, come ad esempio connettori a vite.

Rivestimento a telaio

La nichelatura chimica a telaio è adatta per pezzi grandi e voluminosi o per componenti di precisione . Questi vengono appesi al telaio o posizionati sul telaio e successivamente sottoposti al processo con la massima cura.

Sigillatura

La sigillatura fornisce protezione alle superfici porose. È adatta, ad esempio, per pezzi fusi. Una pellicola protettiva organica trasparente aumenta la resistenza alla corrosione, riduce la sensibilità agli attacchi e migliora anche l'estetica.

La nichelatura chimica offre una serie di vantaggi importanti per i componenti trattati:

• Buona protezione contro la corrosione, durezza e resistenza all'usura elevate
• La durezza e la resistenza all'usura possono essere ulteriormente migliorate mediante trattamento termico
• Le proprietà desiderate possono essere controllate in maniera precisa tramite il contenuto di fosforo (ad es. durezza, duttilità, proprietà magnetiche)
• Spessore dello strato uniforme anche per pezzi con geometria complessa
• Elevata riproducibilità e sicurezza delle serie
• Ottima saldabilità
• Struttura degli strati senza piombo e cadmio
• Non è richiesta una fonte di alimentazione esterna

Le ampie possibilità d'impiego e i tipi di metalli trattabili rendono la nichelatura chimica indispensabile per molti settori:

• Costruzione di utensili
• Ingegneria meccanica e impiantistica (ad es. robotica)
• Settore automobilistico e aeronautico (ad es. tecnologia di azionamento e comando)
• Industria elettrica e microelettronica(ad es. dissipatori di calore, connettori, batterie, componenti da saldare)
• Tecnologia medicale

In linea di principio, tutti i materiali base metallici sono adatti per la nichelatura chimica. Questi comprendono, oltre all'acciaio e all'acciaio inossidabile, anche alluminio, zinco pressofuso e metalli non ferrosi, come rame, ottone e bronzo, e altri materiali, previo rivestimento di campioni di prova.

Nella nichelatura chimica, gli ioni di nichel vengono introdotti nel pezzo dal bagno. Un tenore di nichel stabile e il valore di pH adatto sono garantiti da pompe di dosaggio e regolari controlli. Il Metall Turn Over (MTO) indica l’età del bagno. È necessario mantenere una temperatura costante di 90 °C. Il bagno viene sostituito completamente dopo una o due settimane.

Questa complessa gestione del bagno e la lunga durata del processo fanno del nichel chimico un processo costoso, con una tecnologia degli impianti più dispendiosa rispetto ai processi galvanici.

Oltre a nichel chimico e a nichelatura chimica, che rimandano entrambi alla natura chimica del processo, esistono diversi altre denominazioni per questo processo, come ad es. il termine inglese Electroless Nickel (abbreviato in EN). Considerati gli elementi coinvolti, ha preso piede anche il termine lega nichel-fosforo, abbreviata in nichel fosforo o NiP. Inoltre, in base al tenore di fosforo si distingue tra nichelatura basso fosforo, medio fosforo e alto fosforo.

Le dimensioni del nostro impianto sono:

Lunghezza: 2.100 mm
Larghezza: 1.150 mm
Altezza: 730 mm

È possibile trattare articoli in rotobarile
Misure speciali su richiesta

In Härtha offriamo la nichelatura chimica presso diversi stabilimenti. Scoprite di più nella nostra mappa delle sedi.

Volete commissionarci la nichelatura chimica dei vostri componenti? In questo caso vi preghiamo di comunicarci la denominazione del materiale e i pre-trattamenti termici (se eseguiti). Vi ricontatteremo quanto prima.