Советы по обслуживанию гальванических ванн никелирования

30 августа 2023 года

Со временем проблемы гальванического никелирования требуют особой корректировки. Неисправность оборудования или поломка — это неожиданные проблемы, сказывающиеся на металлизации. Непредвиденных проблемы возникают даже при внедрении надлежащих методов технического обслуживания. Существуют проблемы, которых можно избежать или значительно свести к минимуму, когда они возникают. Плохое обслуживание или отсутствие стандартного контроля становятся дорогостоящей ошибкой, которую можно значительно сократить. Такие проблемы приводят к браку никелирования, падению производительности или прекращению работы, срыву сроков поставки и другим нежелательным ситуациям.

По сути, брак никелирования может быть вызван многочисленными проблемами, а не одной:

• очистка и активация;
• промывка;
• подслойная металлизация никелирования;
• химическая разбалансировка состава ванны;
• последующая металлизация по никелю.

Отбракованные детали или утилизируются, или покрываются повторно. При этом у гальваника образуются дополнительные траты. Если детали утилизируются, то это оплачивается. Снятие покрытия и повтор нанесения может утроить стоимость по сравнению с непокрытыми, свежими деталями. В любой ситуации доверие клиента и продолжение бизнеса могут быть подорваны.

Поставщики блескообразующих добавок, к примеру, обычно владеют богатым опытом по составу и обслуживанию электролита ванны. Заводские технологи и персонал химических лабораторий могут быстро и эффективно реагировать на большинство потребностей в обслуживании и помогать в осуществлении корректировки.

Анодыzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

В блестящем никелировании преимущественно используются аноды, содержащие серу: S-тип. Также применяются и R-типа. Тип-S более электропроводный, не требующий высокого напряжения при металлизации. При никелировании на поверхности анода S-типа образуется чёрная плёнка нерастворимого соединения серы.

Исходя из стоимости никеля, может закупаться более дешёвый R-тип, без серы. Иногда это приводит к лёгкой панике при повышении напряжения никелирования для достижения желаемой плотности тока, поскольку растворение никеля происходит не так эффективно, как в S-типе анодов. Необходимо заранее удостовериться в типе при получении анодов со склада.

Какой бы тип анодов не покупался, нужно вначале получить сертификат анализа на материал. Может использоваться только никель высокой чистоты, обычно более 99.5% никеля.

При загрузке анодных корзин не следует добавлять лишних анодов. Это случается. Один шарик цинка на 5 000 литровую ванну никелирования создаст катастрофические проблемы. При никелировании аноды постепенно оседают, образуя иногда пустоты. Это приводит к поляризации и отсутствии, местами, металлизации деталей, расположенных у пустот.

Когда анодная корзина не используется, следует подвеску поднимать и опускать для устранения пустот и снятия проблемы.

Анодные мешкиzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Хорошей привычкой является замена анодных мешков при большой загрузке корзины. Извлеките корзины, удалите оставшиеся аноды, промойте их и корзины. Мешки необходимо предварительно промыть в 5% растворе серной кислоты, содержащим около 0.1% смачивателя электролита никелирования. При этом с ткани удаляются все органические примеси, устраняя загрязнение органикой электролита никелирования.

Рекомендуются мешки из синтетического волокна Dynel. Также можно использовать двойные мешки. Внутренний мешок из фланели Canton (плотный ХБ материал), а внешний — Dynel. Важно заботиться о смене мешков. Состарившиеся анодные мешки имеют тенденцию к закупориванию, приводя к поляризации и питтингу на покрытии. При использовании мешки могут надорваться или разорваться. Включение анодных мешков в перечень обычного технического обслуживания сводит к минимуму любую из связанных с этим проблем.

Металлические загрязненияzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Наиболее известные металлические загрязнения, устраняемые проработкой электролита, — медь и цинк. Полосчатые покрытия, от серого до чёрного, в областях низкой плотности тока указывают на этот тип металлических загрязнений. Для явного удаления полосчатости в электролит добавляют необходимые очистители. Это способствует непрерывному производству пока электролит не достигнет необходимости холостой проработки. Очиститель — это не лекарство, а всего лишь временный фиксатор до проработки. При сильных загрязнениях, обычно более 25 мг меди или цинка, требуется немедленная проработка электролита.

Для эффективной проработки следует снизить рН не выше 3.5. Используйте утонувшие детали, гофрированный листовой или растянутый сетчатый металл (фокусируясь на значительно меньших плотностях тока для проработки). Затем уменьшайте плотность тока для интенсивного высаживания металлических загрязнений. Очень полезно перемешивание, воздухом или механически. При содержании цинка менее 50 мг плотность тока должна быть 0.43 А/дм2, а при содержании более 50 мг — 0.22 А/дм2.

Каждые 60−90 минут увеличивайте на 15 минут плотность тока до величины при никелировании. Остановите проработку, включите проработку и посмотрите вид покрытия при низких плотностях тока. Если оно чёрное или серое, то продолжайте проработку. При получении подтверждения об осветлении никеля проработку можно остановить. Электролит будет достаточно очищен.

Необходимо устранять проблемы, приводящие к проработке электролита. Основная причина — падение деталей с подвески, или чаще — из гальванического барабана. Убедитесь, что подвески и барабан правильно обслуживаются и используются. Предварительное меднение достаточная защита металла подложки.

Если представить ситуацию падения 300 г деталей в 2 500 литровую ванну, то 50% деталей может раствориться, приведя к загрязнению цинком в 120 мг. Это может произойти достаточно быстро. Поэтому, очень важен регулярный контроль и извлечение упавших деталей. Если это не мешает металлизации, то закрепите сетку на дне ванны для лёгкого извлечения деталей.

Есть и другой способ, если позволяет пространство. Это ванна непрерывной проработки электролита, работающая поблизости от ванны никелирования. Электролит прокачивается через очищающую ванну, далее через угольный фильтр и возвращается в ванну никелирования. Для ванны никелирования объёмом 2 500 литров достаточно 250 л ванны проработки при плотности тока 0.21 А/дм2.

Органические загрязненияzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Подгоревшее и тёмное никелевое покрытие

Хрупкость покрытия, помутнение, дымчатость, питтинг и общая матовость являются обычными признаками органического загрязнения. Продукты распада блескообразователя, остатки от промывки и масла, смазка на деталях со временем будут постепенно накапливаться в электролите ванны никелирования. Эта проблема может стать доминирующей при использовании полностью замкнутой системы. Для значительного снижения можно воспользоваться непрерывной фильтрацией через угольный фильтр. Будет достаточным 600−1200 г угля фильтра на 500 л ванну никелирования для удаления органических загрязнений от слабых до средних.

Для фильтрации рекомендуется и диатомитовая земля (кремнезём). Изготовители фильтрующих установок, как правило, рекомендуют как заправить установки углём, как обслуживать и регенерировать. Важным моментом является недопущение того, чтобы новая порция угля осталась без каких-либо изменений. Встречается, что обратный поток из фильтра значительно уменьшился из-за сильного засорения. Польза от угольного фильтра будет нулевой, если его не обслуживать и не сменять.

В случае сильного органического загрязнения требуется обработка электролита большим количеством угля, наряду с возможностью добавки окислителя такого, как перекись водорода или перманганат калия. Необходимое количество очищающих добавок необходимо определить вначале, исходя их проблемы и результата обработки в лабораторных условиях.

Вспучивание никеля

Нижеприведены некоторые из дефектов никелирования и источники проблем:

• Плохая адгезия: неподходящая очистка, слабая кислотность декапирования, рН блестящего никелирования вышло из диапазона, напряжённое никелевое покрытие (металлическое загрязнение или избыток блескообразователя).
• Слоистый или мутноватый осадок: прерывание тока при металлизации, когда никель отслаивается от никеля, покрытие с сильным напряжением, загрязнение органикой или железом, выход рН из диапазона.
• Напряжённое покрытие: загрязнение железом, блескообразователь вне диапазона или в избытке, загрязнение органикой, рН вне диапазона, большое содержание хлорида.
• Питтинг покрытия: электролит с высоким поверхностным напряжением (необходима добавка смачивателя для понижения), электролит никелирования загрязнён маслом или смазкой, нерастворимые частицы в ванне, неподходящее перемешивание, низкая температура электролита.
• Тёмные участки на покрытии: высокая концентрация блескообразователя.
• Полосчатость покрытия: разбалансировка по блескообразователю, рН вне диапазона, неподходящее перемешивание, мало смачивателя.
• Шероховатое покрытие: нерастворимые частицы, плохое состояние анодных мешков, нагар на стали, избыток борной кислоты, низкая температура электролита.
• Нет покрытия: проблемы электропитания или выпрямителя.

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

Во взаимовыгодной работе обеспечена информационная поддержка, консультирование, сопровождение технологического процесса, правильная расстановка подобранного оборудования, его поставка, наладка, сервис и обеспечение базовыми и расходными материалами.

По возможному сотрудничеству в технологиях гальванического, сборочно-монтажного производства и изготовления печатных плат просьба использовать следующий контакт:

Санкт-Петербург, Таллиннское шоссе, 206

Электронная почта: office@bmptek.ru

Тел. +7 (921) 895−1422, (921) 994−9502

Управляющий проекта — Алексей Леонов