Предотвращение высаживания в химическом никелировании

06 мая 2024 года

Вопрос: Используется раствор химического никелирования с малым содержанием фосфора, из которого при сливе ванны извлекли несколько фунтов никелевых гранул. Как можно предотвратить такое высаживание?

Ответ: Наличие высаживания приведёт к дефектам и повлияет на качество покрытия. Это может привести к увеличению стоимости из-за потерь никеля и необходимости химического стравливания, в результате — добавка персонала и увеличение простоя.

Есть много участников вклада в процесс высаживания при рассмотрении.

Недостаточность пассивации/стравливания ванны и гальванического оборудованияzzzzzzzzzzzzzzz

Для стабильности раствора металлизации важна соответствующая пассивация/стравливание. Пассивация осуществляется использованием 30−50% (по объёму) разбавленной азотной кислоты или смеси серной кислоты и перекиси водорода. Последняя менее эффективна и должна использоваться при повышенных температурах и продолжительное время. Для азотной кислоты обычно требуется обработка в течении 3−8 часов, как минимум. За это время стравливается осевший никель и формируются пассивные окисные плёнки. Содержание никеля в пассивирующем или стравливающем растворе должна быть менее 15 г/л, а раствор стравливания должен заменяться, когда концентрация никеля очень высокая или скорость стравливания сильно снижается. При особенно сильном высаживании может потребоваться регулировка этих параметров.

Плохой контроль химического никелированияzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Поддержание низкой активности мало концентрированного раствора химического никелирования (например, металлического никеля и концентрации гипофосфита):

• Если состав раствора поддерживается на уровне менее 80% или при большей активности, то может появляться нестабильность. Концентрации стабилизатора будут ниже оптимальных при низких активностях, которые отрицательно влияют на стабильность раствора.
• То же может быть при высокой загрузке и неточной корректировке. Для поддержания активности выше 80% лучше делать частые добавки пополняющих компонентов.
• Очень высокая температура раствора или величина рН:
• Для реакций высаживания химического никеля очень критичны температура и рН. Растворы могут стать сверх активными и нестабильными, когда температура и/или рН увеличены в рамках их допустимого диапазона.

Старое или неподходящее оборудованиеzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Протравленные/шероховатые ванны приводят к высаживанию. Рекомендуется убедиться, что состояние поверхности ванны — относительно гладкое, без питтинга.

Соответствующая анодная защита:

• Анодной защитой служит контролируемое напряжение постоянного тока на нержавеющей стали. Должно быть соединено всё связанное оборудование из нержавейки (нагреватели, насосы и т. д.). Соответствующее поддержание анодной защиты будет снижать высаживание и отходы азотной кислоты.

Плохое или малое перемешивание раствораzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Перемешивание важно для омывания деталей свежим раствором и перемещения загрязнений/частиц на фильтрацию. При сильном перемешивании может вырасти активность стабилизаторов, приводя к потенциальному снижению скорости металлизации. Однако, до некоторой степени перемешивание необходимо, чтобы избежать «горячих точек» и потенциального разложения.

Плохая фильтрацияzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Раствор химического никелирования требует постоянной фильтрации. Рекомендуются одномикронные (1 мкм) фильтры для кругооборота раствора минимум 10 раз в час. Фильтры разрабатываются для улавливания любых посторонних частиц, приводящих к высаживанию.

Неподходящий нагревательzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Плохое перемешивание раствора частая причина местного перегрева. Для его предотвращения рекомендуется, чтобы перемешивание вокруг любого нагревателя, выделяющего тепло, происходило с адекватной скоростью.

Загрязнение/попадание частиц оборудования или деталейzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Металлические чешуйки или частицы часто попадают в раствор при коррозии металлических структур линии металлизации, оборудования или деталей таких, как литьё. Частицы, которые только иногда сразу отфильтровываются, часто приводят к высаживанию/разложению раствора.

Уверенность в постоянстве работы раствора химического никелирования очень важна для получения покрытия желаемого качества. Для этого, все вышеприведённые факторы должны отслеживаться и поддерживаться.

******************************