Никелирование в домашних условиях

Никелирование в домашних условиях

Никелирование сегодня распространено во многих сферах — от промышленности и машиностроения, до пищевой отрасли, может применяться в технических или декоративных целях. Данная технология используется для восстановления автозапчастей, покрытия оптики и медицинских инструментов, а также многих других деталей, подверженных условиям сухого трения или воздействия щелочей. Нанесение никелевого покрытия также в некоторых случаях может стать заменой хромированию (например, при работе со сложными геометрическими поверхностями). Многие предпочитают не обращаться за помощью к специалистам, а проводить никелирование своими руками в домашних условиях. Разобраться в этом хоть и сложном, но увлекательном процессе, вам поможет данная статья.

Содержание статьи:

Электролитическое никелирование

Суть технологии электролитического никелирования металлических деталей, имеющей и другое название – «гальваническое никелирование», можно рассмотреть на примере того, как выполняется омеднение поверхности изделия из металла. Такую процедуру можно проводить как с применением электролитического раствора, так и без него.

Деталь, которая будет в дальнейшем обрабатываться в электролитическом растворе, подвергается тщательной обработке, для чего с ее поверхности при помощи наждачной бумаги удаляют оксидную пленку. Затем обрабатываемое изделие промывается в теплой воде и обрабатывается содовым раствором, после чего снова промывается водой.

Крупные детали лучше очищать пескоструйным аппаратом

Сам процесс никелирования выполняется в стеклянной емкости, в которую заливается водный раствор (электролит). В составе такого раствора содержится 20% медного купороса и 2% серной кислоты. Обрабатываемую деталь, на поверхность которой необходимо нанести тонкий слой меди, в растворе электролита помещают между двумя анодами из меди. Чтобы запустить процесс омеднения, на медные аноды и обрабатываемую деталь необходимо подать электрический ток, величину которого рассчитывают, исходя из показателя 10–15 мА на один квадратный сантиметр площади детали. Тонкий слой меди на поверхности изделия появляется уже через полчаса его нахождения в растворе электролита, причем такой слой будет тем толще, чем дольше будет протекать процесс.

Схема установки для электролитического никелирования

Нанести медный слой на поверхность изделия можно и по другой технологии. Для этого необходимо изготовить кисточку из меди (можно использовать многожильный провод, предварительно сняв с него изоляционный слой). Такую кисточку, сделанную своими руками, надо зафиксировать на деревянной палочке, которая будет служить ручкой.

Изделие, поверхность которого предварительно зачищают и обезжиривают, помещают в емкость из диэлектрического материала и заливают электролитом, в качестве которого можно использовать насыщенный водный раствор медного купороса. Самодельную кисточку подключают к плюсовому контакту источника электрического тока, а обрабатываемую деталь – к его минусу. После этого приступают к процедуре омеднения. Заключается она в том, что кисточкой, которую предварительно обмакивают в электролит, проводят над поверхностью изделия, не прикасаясь к ней. Наносить покрытие, применяя такую методику, можно в несколько слоев, что позволит сформировать на поверхности изделия слой меди, на котором практически отсутствуют поры.

Схема простого приспособления для нанесения покрытия

Электролитическое никелирование выполняется по схожей технологии: при его осуществлении тоже используется раствор электролита. Так же, как и в случае с омеднением, обрабатываемое изделие располагают между двумя анодами, только в данном случае они изготовлены из никеля. Аноды, помещенные в раствор для никелирования, подключаются к плюсовому контакту источника тока, а изделие, подвешенное между ними на металлической проволоке, – к минусовому.

Для осуществления никелирования, в том числе и выполняемого своими руками, используются электролитические растворы двух основных типов:

• водный раствор, включающий в свой состав сернокислый никель, натрий и магний (14:5:3), 2% борной кислоты, 0,5% поваренной соли;
• раствор на основе нейтральной воды, содержащий в своем составе 30% сульфата никеля, 4% хлорида никеля, 3% борной кислоты.

Электролит блестящего никелирования с добавкой органических блескообразователей (натриевых солей)

Выравнивающий электролит блестящего никелирования. Подходит для поверхностей с низким классом очистки

Чтобы приготовить электролитический раствор, сухую смесь из вышеуказанных элементов заливают одним литром нейтральной воды и тщательно перемешивают. Если в полученном растворе образовался осадок, от него избавляются. Только после этого раствор можно использовать для выполнения никелирования.

Обработка по данной технологии обычно длится полчаса, при этом используют источник тока с напряжением 5,8–6 В. Результатом является поверхность, покрытая неравномерным матовым цветом серого цвета. Чтобы она стала красивой и блестящей, необходимо ее зачистить и выполнить ее полировку. Следует иметь в виду, что такая технология не может быть использована для деталей, отличающихся высокой шероховатостью поверхности или имеющих узкие и глубокие отверстия. В таких случаях покрытие поверхности металлического изделия слоем никеля следует выполнять по химической технологии, которую также называют чернением.

Электролит для осаждения черного никеля

Суть технологической операции чернения заключается в том, что на поверхность изделия сначала наносится промежуточное покрытие, основой которого может быть цинк или никель, а на верхней части такого покрытия формируется слой черного никеля толщиной не более 2 мкм. Покрытие никелем, выполненное по технологии чернения, смотрится очень красиво и обеспечивает надежную защиту металла от негативного воздействия различных факторов внешней среды.

В отдельных случаях металлическое изделие одновременно подвергают сразу двум технологическим операциям, таким как никелирование и хромирование.

3 Применение никелированных изделий

Вследствие никелирования значительно повышаются физико-механические и декоративные свойства металлических изделий. Никель имеет серебристо-белый цвет, на воздухе быстро покрывается незаметной человеческому глазу пленкой окислов, которые практически не меняют его внешнего вида, но при этом надежно защищают от дальнейшего окисления и реакций с агрессивной средой. Никелирование используется для защиты сталей, бронзы, латуни, алюминия, меди и других материалов.

Является катодной защитой. Это значит, что при повреждении целостности покрытия, металл начинает реагировать с внешней средой. Для повышения механических свойств защитного слоя, нужно наносить его, точно придерживаясь технологии и последовательности действий. Никель, нанесенный на поверхность со следами загрязнения и ржавчины, с большим количеством неровностей, может начать вспучиваться и отслаиваться в процессе эксплуатации.

Изделия, покрытые никелем, почти ни в чем не уступают хромированным — имеют похожий блеск и твердость. При больших размерах емкостей для химической реакции никелем можно покрывать довольно большие детали, например, автомобильные диски.

Электролитическое никелирование

Его же называют гальваническое никелирование. Этот метод считается недорогостоящим, поэтому он наиболее чаще применяем. Покрытия получаются пористыми и непосредственно зависят от подготовки основания и толщины слоя защитного покрытия. Чтобы данная работа была произведена с должным качеством, следует уменьшить процент проявления пор. Для этих целей применяется предварительное омеднение детали или нанесение покрытия многослойным.

Электрохимическое никелирование оснований производится по следующим этапам:

• Электролит никелирования приготавливается по описанной схеме. Для этого на 200 мл воды нужно подготовить 60 граммов сульфата никеля, 7 граммов хлорида никеля, 6 граммов борной кислоты. Все компоненты тщательно развести в воде в предназначенной емкости. Чтобы покрыть стальную или медную поверхность следует использовать аноды из никеля, опускаемые непосредственно в электролит.
• Далее деталь закрепить на проволоке и поместить между пластинками из никеля, а проволоки, проходящие он никелевых пластинок нужно соединить. Подключение деталей производится к отрицательному электрическому заряду, а проволочек к положительному.
• После следует подключение реостата и микроамперметра к цепи регулирования источника тока. Чтобы обеспечить такое действие необходимо выбрать источники тока с показателем напряжения не больше 6 В. Действие силы тока на изделие должно длиться не более 20 минут.
• После обрабатываемое изделие нужно помыть и просушить. В результате получилось матовое сероватое покрытие.
• Для обеспечения блеска необходимо произвести полирование поверхностного слоя.

• Никелирование в барабанах От 22 руб/кв.дм.
• Никелирование на подвесах От 26 руб/кв.дм.

В качестве формирования защитного и декоративного слоя для металлических изделий и деталей из сплавов металлов пользуется популярностью нанесение никелевых покрытий. Учитывая все достоинства и недостатки обработки, сложность проведения работ, чаще всего мастера используют гальваническое покрытие никелем.

Высокая стоимость металла оправдана его высокими свойствами по защите изделий от коррозионных изменений и придания им эстетически привлекательного внешнего вида. Никелированное покрытие очень напоминает хромированную поверхность с более теплым оттенком.

Заказать никелирование в Новосибирске выгодно на сайте компании ООО «ПЗКИ». Наши мастера качественно выполнят обработку в барабанах и на подвесах. Предприятие обеспечивает никелирование гальваническим методом, толщина слоя 12-15 мкм. Опыт и высокий профессионализм специалистов завода произведут никелирование по приемлемой цене. Мастера компании строго соблюдают технологию нанесения на каждом этапе, руководствуясь ГОСТом.

Преимущества

Самой распространенной и востребованной услугой по защите металлических изделий в Новосибирске является никелирование. Среди его преимуществ следует выделить:

• хорошие механические качества;
• эстетичность;
• высокая твердость;
• устойчивость к коррозионным изменениям;
• химические свойства. Нейтральность к кислотам, щелочам, солям.

Покрыть никелем можно большинство стальных и цветных металлов.

Технология нанесения

Для реализации гальванической технологии существует несколько способов.

Габаритные детали обрабатывают путем погружения, используя статическую подвесную оснастку.

Для формирования покрытия на проволоке и ленте используют способ подвижного катода, перематывая изделия с одной катушки на другую. Покрыть изделие никелем можно путем натирания. Для такой обработки применяют ручной никелевый стержень, обернутый в пористый электролитный материал.

Метизы, как правило, обрабатывают, погружая в движущие барабаны. Такой способ наиболее приемлем для нанесения защитного слоя на мелкие детали в большом количестве.

Благодаря гальванической обработке можно создать защитное и декоративное покрытия, в состав которых входят композитные материалы и никель в малых дозах. К таковым относят композитный слой, который называют «черным никелированием», характеризующийся высоким свойством светопоглощения.

Применение

Нанесение никелевых покрытий пользуется популярностью в различных сферах:

• машиностроение;
• приборостроение;
• другие отрасли промышленности;
• пищевая промышленность, в качестве альтернативы оловянным покрытиям;
• покрытие декоративных изделий, ограждений, оборудования;
• оптическая промышленность.

Никелевый слой станет хорошей защитой от воздействия щелочей на химические аппараты.

Наносим покрытия в соответствии с ГОСТ 9.301-86

Изделия различных размеров («барабанные» и «подвесочные»)

Изделия диаметром от 3 мм

Изделия сложной геометрической формы

Изделия с технологическими отверстиями

Для оформления заказа необходимо заполнить простую заявку на сайте компании. Наши менеджеры готовы оказать консультационные услуги по выбору продукции либо услуг, для этого клиенту достаточно созвониться с нами по телефону, указанному на сайте.

Проведение никелирования в домашних условиях

• стеклянную или пластиковую емкость для электролита;
• приспособления для подвески никелевого анода (или анодов) с клеммой;
• траверсу для подъема и опускания изделия в электролит с клеммой (обычно это медная трубка или прут);
• источник питания или аккумулятор с выключателем и провода;
• подогреватель и термометр.

Кроме того, может потребоваться сосуд большего размера для помещения домашней гальванической емкости в водяную баню. Для химического никелирования не нужны никелевые аноды, источник питания, провода и клеммы.

Процесс домашнего никелирования включает в себя следующие этапы:

• механическая очистка всех поверхностей;
• обезжиривание;
• промывка в проточной воде;
• никелирование;
• промывка и сушка готового изделия.

В зависимости от потребностей домашнего мастера перед никелированием может потребоваться создание медного подслоя, которое также выполняется гальваническим способом.

Подготовка изделия

Состав ванны для никелирования

В промышленном производстве применяется множество разнообразных растворов для гальванического и химического никелирования. При этом основным компонентом в любой рецептуре является сульфат никеля, который обеспечивает перенос анионов никеля от анода к покрываемой детали. Остальные реагенты служат для повышения электропроводности, а также повышения качества и создания особых свойств никелевых покрытий. В домашних и небольших производственных мастерских, как правило, используют трехкомпонентный раствор, включающий в себя сульфат и хлорид никеля, а также борную кислоту.

Нюансы технологии

В некоторых случаях в декоративных целях прибегают к черному никелированию металлов. Чернение не сможет повысить технические характеристики, но изделие приобретёт глубокий вороной оттенок.

Стойкость к истиранию будет в этом случае понижена, поэтому способ не подходит для заготовок, требующих механической стойкости. Чтобы сделать никель чёрным в домашних условиях, например, придать необычный цвет ванне, необходимо добавить цинк. Также готовое покрытие будет содержать серу и азот. Не забудьте о фильтрации готового раствора, особенно если хотите покрыть изделие из стали. При правильной подаче тока вы получите насыщенный и ровный оттенок.

Для чего применяется никелирование металла?

Фронт применения нанесения никелевого покрытия весьма широк и разнообразен. Одной из главных задач процесса является повышение сроков эксплуатации изделия, ведь покрытие никелем защищает металл от многих негативно сказывающихся факторов. Повышается устойчивость к коррозии, износу, к воздействию влаги и окислению. Также некоторые специальные условия эксплуатации деталей требуют нанесения никеля.

После проведения никелирования металла, его поверхность может обладать глянцевым или матовым покрытием. На практике чаще применяется глянцевое, так как если прежде провести омеднение, то впоследствии не будет требоваться полировка. Помимо никелирования в некоторых случаях целесообразно цинкование металла. Цинкование металла в Москве недорого можно сделать в нашей компании 5 Витков.

Преимущества

Поверхностная оболочка, которая образуется после процесса никелирования, имеет целый ряд положительных практических качеств:

• противостоит процессу коррозии металла;
• окислению воздухом;
• агрессивным средам, таким как щелочные и кислотные;
• повышает прочность и устойчивость к изнашиванию и к воздействию высоких температур;
• эстетически улучшает внешний вид детали.

Также, одним из главенствующих преимуществ является, конечно же, цена никелирования. В сравнении, к примеру, с такими процессами как хромирование, стоимость покрытия никелем в значительной мере сэкономит бюджет. Никелевое покрытие прекрасно подходит в качестве предварительного слоя перед нанесением других покрытий, и таким образом оберегает верхний слой от отслоения. В нашей компании 5 Витков производят электроэрозионную резку металла на заказ, если вам интересна данная услуга, вы сможете узнать о ней больше у наших менеджеров.

Цинкование

Цинковые покрытия крепежных изделий являются одними из наиболее распростра-ненных, поскольку они хорошо защищают их как от электрохимической коррозии, так и от механических повреждений.

Наносятся они двумя способами: горячим и электролитическим.

Первый предполагает погружение крепежа на короткое время в расплав цинка, имеющий температуру около +480 °С, а второй — осаждение защитного слоя на поверхность в гальванической ванне.

Преимуществом горячего способа, является высокая коррозионная стойкость и самовосстанавливающиеся свойства.

Также возможность получения защитного покрытия большей толщины (до 150 мкм), а гальванического — его повышенная химическая стойкость и экономичность.

Некоторые нюансы технологии

Выполняя никелирование латуни, изделий из стали различных марок и других металлов, следует учитывать некоторые нюансы этой технологической операции.

Пленка из никеля будет более устойчивой, если она нанесена на предварительно омедненную поверхность. Еще более устойчивой никелированная поверхность будет в том случае, если готовое изделие будет подвергнуто термической обработке, заключающейся в его выдержке при температуре, превышающей 450°.

Если никелированию подвергаются детали из закаленных сталей, то нагревать и выдерживать их можно при температуре, не превышающей 250–300°, иначе они могут утратить свою твердость.

При никелировании изделий, отличающихся большими размерами, возникает потребность в постоянном перемешивании и в регулярной фильтрации электролитического раствора. Такая сложность особенно характерна для процессов никелирования, выполняемых не в промышленных, а в домашних условиях.

Причины дефектов никелирования

По сходной с никелированием технологии можно покрыть латунь, сталь и другие металлы слоем серебра. Покрытие из данного металла наносят, в частности, на рыболовные снасти и изделия другого назначения, чтобы предотвратить их потускнение.

Процедура нанесения слоя серебра на сталь, латунь и другие металлы отличается от традиционного никелирования не только температурой проведения и временем выдержки, но также тем, что для нее применяют электролитический раствор определенного состава. При этом выполняют данную операцию в растворе, температура которого составляет 90°.