{"id":1203,"date":"2024-11-12T11:00:06","date_gmt":"2024-11-12T03:00:06","guid":{"rendered":"https:\/\/chiggofactory.com\/?p=1203"},"modified":"2024-12-06T15:59:42","modified_gmt":"2024-12-06T07:59:42","slug":"a-detailed-guide-to-electroless-nickel-plating","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/chiggofactory.com\/de\/a-detailed-guide-to-electroless-nickel-plating\/","title":{"rendered":"Eine detaillierte Anleitung zur chemischen Vernickelung"},"content":{"rendered":"\n

Die chemische Vernickelung entstand Mitte des 20. Jahrhunderts. Im Jahr 1944 erforschten Dr. Abner Brenner und Grace E. Riddell die traditionelle Galvanisierung<\/a> , entdeckte zuf\u00e4llig eine Methode, Nickel ohne den Einsatz von elektrischem Strom auf Metalloberfl\u00e4chen abzuscheiden. Dieser Durchbruch f\u00fchrte zur Entwicklung der stromlosen Vernickelung. Seitdem hat sich die Technologie kontinuierlich weiterentwickelt und ihre Anwendungsm\u00f6glichkeiten erweitert \u2013 von der Elektronik und Luft- und Raumfahrt bis hin zur \u00d6l- und Gas-, Automobil- und Verteidigungsindustrie. In diesem Artikel untersuchen wir, wie die chemische Vernickelung funktioniert, welche Vorteile, Eigenschaften, Anwendungen und mehr sie bietet.<\/p>\n\n\n\n

Was ist stromloses Vernickeln?<\/h2>\n\n\n\n
\"Electroless-Nickel-Plating\"<\/figure>\n\n\n\n

Chemische Vernickelung (ENP) ist ein autokatalytischer chemischer Prozess, bei dem eine gleichm\u00e4\u00dfige Schicht einer Nickellegierung auf einem festen Substrat wie Metall oder Kunststoff abgeschieden wird, ohne dass ein externer elektrischer Strom erforderlich ist. Im Gegensatz zum herk\u00f6mmlichen Galvanisieren, bei dem Elektrizit\u00e4t erforderlich ist, um Metallionen auf einem Substrat zu reduzieren, basiert das stromlose Galvanisieren auf einem chemischen Reduktionsmittel \u2013 Natriumhypophosphit \u2013, um die Abscheidung von Nickel zu erleichtern.<\/p>\n\n\n\n

Dieser Prozess f\u00fchrt zu einer konsistenten und gleichm\u00e4\u00dfigen Beschichtungsdicke, selbst bei komplexen Geometrien und schwer zug\u00e4nglichen Innenfl\u00e4chen wie Schlitzen, L\u00f6chern und Rohrinnenseiten. Die abgeschiedene Nickelschicht verbessert die Oberfl\u00e4cheneigenschaften des Substrats, indem sie f\u00fcr verbesserte Korrosionsbest\u00e4ndigkeit, H\u00e4rte, Verschlei\u00dffestigkeit und manchmal auch Schmierf\u00e4higkeit oder magnetische Eigenschaften sorgt. Normalerweise ist nach dem Plattieren keine weitere Oberfl\u00e4chenbearbeitung, Bearbeitung oder Schleifen erforderlich.<\/p>\n\n\n\n

Chemische Vernickelung vs. Nickel-Galvanisierung: Hauptvorteile<\/h2>\n\n\n\n
\"electroplating-vs-electroless-plating\"<\/figure>\n\n\n\n

W\u00e4hrend galvanisch vernickeltes Nickel h\u00e4ufig aufgrund seiner Kosteneffizienz und Eignung f\u00fcr die Massenproduktion verwendet wird, wird bei bestimmten Anwendungen aufgrund seiner einzigartigen Vorteile h\u00e4ufig die stromlose Vernickelung bevorzugt.<\/p>\n\n\n\n

Gleichm\u00e4\u00dfige Beschichtungsdicke<\/h3>\n\n\n\n

Ein Merkmal, das bei allen ENP-Anwendungen von gro\u00dfer Bedeutung ist, ist die F\u00e4higkeit, eine Beschichtung mit sehr gleichm\u00e4\u00dfiger Dicke zu erzeugen, selbst auf komplexen Teilen mit kritischen Abmessungen, wie z. B. Kugelh\u00e4hnen und Gewindekomponenten. Aufgrund der autokatalytischen Natur des Prozesses gibt es keine Hoch- oder Niedrigstrombereiche, die in kritischen Bereichen zu einer \u00dcber- oder Unterplattierung f\u00fchren k\u00f6nnten. Die Dicke kann streng kontrolliert werden, um gleichm\u00e4\u00dfige Abscheidungsraten \u00fcber die gesamte Oberfl\u00e4che des Bauteils sicherzustellen. Dar\u00fcber hinaus verringert die glatte und gleichm\u00e4\u00dfige Oberfl\u00e4che von ENP-Beschichtungen die Reibung.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcberlegene Korrosionsbest\u00e4ndigkeit<\/h3>\n\n\n\n

Die chemische Vernickelung ist weniger por\u00f6s als galvanisch vernickeltes Nickel. Insbesondere ENP-Beschichtungen mit hohem Phosphorgehalt weisen eine amorphe Struktur auf, die das Eindringen korrosiver Substanzen verringert. Dadurch entsteht eine gleichm\u00e4\u00dfige und dichte Barriere, die die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit erheblich verbessert und es zur ersten Wahl f\u00fcr raue chemische und maritime Umgebungen macht.<\/p>\n\n\n\n

Keine Notwendigkeit f\u00fcr elektrische Leitf\u00e4higkeit und zus\u00e4tzliche Ausr\u00fcstung<\/h3>\n\n\n\n

F\u00fcr diese Beschichtungsmethode ist es nicht erforderlich, dass das Substrat elektrisch leitend ist oder leitf\u00e4hig behandelt wird. Au\u00dferdem entf\u00e4llt der Bedarf an Netzteilen, Anoden und komplexen Vorrichtungen. Bei minimalen Anforderungen an die Ausr\u00fcstung senkt die stromlose Beschichtung die Einrichtungskosten erheblich und verringert Sicherheitsrisiken.<\/p>\n\n\n\n

Zus\u00e4tzliche H\u00e4rte und Verschlei\u00dffestigkeit<\/h3>\n\n\n\n

ENP-Ablagerungen k\u00f6nnen mit W\u00e4rme behandelt werden, um etwa 90 % der gleichen H\u00e4rte wie Chrom zu erreichen. EN-Beschichtungen mit niedrigem Phosphorgehalt erreichen im plattierten Zustand einen Wert von bis zu 63 auf der Rockwell-Skala (Rc). Im Vergleich dazu haben Glanznickelablagerungen vom Typ II, die durch elektrolytische Beschichtung erzeugt werden, eine H\u00e4rte von 50+ Rc im plattierten Zustand.<\/p>\n\n\n\n

Wie funktioniert die chemische Vernickelung?<\/h2>\n\n\n\n
\"electroless-nickel-plating-processes\"<\/figure>\n\n\n\n

Schritt 1: Oberfl\u00e4chenvorbereitung<\/h3>\n\n\n\n

a. Reinigen und Entfetten<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Zun\u00e4chst wird die Oberfl\u00e4che des Teils gr\u00fcndlich untersucht und gereinigt, um Verunreinigungen wie \u00d6le, Fette oder Oxide zu entfernen und eine gute Haftung der Nickelschicht sicherzustellen. <\/p>\n\n\n\n

b. Aktivierung (f\u00fcr nichtmetallische Substrate oder passive Metalle)<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Nichtmetallischen Materialien (wie Kunststoffen und Keramiken) fehlt es von Natur aus an katalytischer Aktivit\u00e4t, w\u00e4hrend passive Metalle (wie Edelstahl und Aluminium) dazu neigen, dichte Oxid- oder Passivschichten auf ihren Oberfl\u00e4chen zu bilden, die die Beschichtungshaftung und die Nickelionenreduktion behindern. Teile aus diesen Materialien m\u00fcssen typischerweise in ein chemisches Bad getaucht werden, um die Oberfl\u00e4che zu aktivieren und so die Haftung und Gleichm\u00e4\u00dfigkeit der stromlosen Nickelbeschichtung zu verbessern.<\/p>\n\n\n\n

Es ist zu beachten, dass f\u00fcr aktive Metalle wie Kohlenstoffstahl und Kupfer ein spezieller Aktivierungsschritt normalerweise nicht erforderlich ist. Nach standardm\u00e4\u00dfigen Vorbehandlungsschritten wie Reinigen und S\u00e4ure\u00e4tzen ist die Substratoberfl\u00e4che ausreichend aktiv, um direkt mit der stromlosen Vernickelung fortfahren zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Schritt 2: Autokatalytischer Reaktionsprozess<\/h3>\n\n\n\n

Der Kernbestandteil dieses Prozesses ist die Beschichtungsl\u00f6sung. Das Galvanisierbad enth\u00e4lt mehrere Schl\u00fcsselelemente:<\/p>\n\n\n\n