Нікелювання в домашніх умовах своїми руками: технологія, поради
Нікелювання, яке є досить поширеною технологічною операцією, виконують для того, щоб нанести на поверхню металевого виробу тонкий шар нікелю. Товщина такого шару, величину якого можна регулювати, використовуючи різні прийоми, може варіюватися від 0,8 до 55 мкм.
Нікелювання використовується в якості захисно-декоративного покриття, а також для отримання підшару при хромуванні
З допомогою нікелювання металу можна сформувати плівку, що забезпечує надійний захист від таких негативних явищ, як окислення, розвиток корозійних процесів, реакції, викликані взаємодією з соляною, лужної та кислотної середовищами. Зокрема, дуже велике поширення одержали нікельовані труби, які активно використовуються для виробництва виробів сантехнічного призначення.
Найчастіше нікелюванню піддаються:
- вироби з металу, які будуть експлуатуватися на відкритому повітрі;
- кузовні деталі мото — та автотранспортних засобів, у тому числі і ті, для виготовлення яких було використано алюмінієвий сплав;
- обладнання та інструменти, що використовуються в загальній медицині та стоматології;
- вироби з металу, які тривалий час експлуатуються у воді;
- огороджувальні конструкції, виготовлені з сталі або алюмінієвих сплавів;
- вироби з металу, що піддаються впливу сильних хімічних речовин.
Існує кілька використовуються як у виробничих, так і в домашніх умовах методів нікелювання металевих виробів. Найбільший інтерес у практичному плані представляють способи нікелювання металевих деталей, які не потребують застосування складного технологічного обладнання та реалізуються в домашніх умовах. До таких способів відноситься електролітичне і хімічне нікелювання.
Властивості гальванічного та хімічного покриття нікелем
Електролітичне нікелювання
Суть технології електролітичного нікелювання металевих деталей, має й іншу назву – «гальванічне нікелювання», можна розглянути на прикладі того, як виконується омеднение поверхні вироби з металу. Таку процедуру можна проводити як із застосуванням електролітичного розчину, так і без нього.
Деталь, яка буде в подальшому оброблятися в електролітичному розчині, піддається ретельній обробці, для чого з її поверхні за допомогою наждачного паперу видаляють оксидну плівку. Потім оброблюваний виріб промивається в теплій воді і обробляється содовим розчином, після чого знову промивається водою.
Великі деталі краще очищати піскоструминним апаратом
Сам процес нікелювання виконується в скляній ємності, в яку заливається водний розчин (електроліт). У складі такого розчину міститься 20% мідного купоросу і 2% сірчаної кислоти. Оброблювану деталь, на поверхню якої необхідно нанести тонкий шар міді в розчині електроліту поміщають між двома анодами з міді. Щоб запустити процес оміднення, на мідні аноди і оброблювану деталь необхідно подати електричний струм, величину якого розраховують, виходячи з показника 10-15 мА на один квадратний сантиметр площі деталі. Тонкий шар міді на поверхні виробу з’являється вже через півгодини його знаходження в розчині електроліту, причому такий шар буде тим товстіше, чим довше буде протікати процес.
Схема установки для електролітичного нікелювання
Нанести мідний шар на поверхню виробу можна і за іншою технологією. Для цього необхідно виготовити пензлик з міді (можна використовувати багатожильний провід, попередньо знявши з нього ізоляційний шар). Таку пензлик, зроблену своїми руками, треба зафіксувати на дерев’яній паличці, яка буде служити ручкою.
Виріб, поверхня якого попередньо зачищають і знежирюють, поміщають в ємність з діелектричного матеріалу і заливають електролітом, в якості якого можна використовувати насичений водний розчин мідного купоросу. Саморобну пензлик підключають до плюсового контакту джерела електричного струму, а оброблювану деталь – до його мінуса. Після цього приступають до процедури оміднення. Полягає вона в тому, що пензликом, яку попередньо намочують у електроліт, проводять над поверхнею виробу, не торкаючись до неї. Наносити покриття, застосовуючи таку методику, можна в кілька шарів, що дозволить сформувати на поверхні виробу шар міді, на якому практично відсутні пори.
Схема простого пристосування для нанесення покриття
Електролітичне нікелювання виконується за схожою технологією: при його здійсненні теж використовується розчин електроліту. Так само, як і у випадку з омеднением, оброблюваний виріб розташовують між двома анодами, тільки в цьому випадку вони виготовлені з нікелю. Аноди, поміщені в розчин для нікелювання, підключаються до плюсового контакту джерела струму, а виріб, підвішений між ними на металевому дроті, – до мінусового.
Для здійснення нікелювання, в тому числі і виконуваного своїми руками, використовуються електролітичні розчини двох основних типів:
- водний розчин, що включає в свій склад сірчанокислий нікель, натрій і магній (14:5:3), 2% борної кислоти, 0,5% кухонної солі;
- розчин на основі нейтральної води, що містить у своєму складі 30% сульфату нікелю, 4% хлориду нікелю, 3% борної кислоти.
Електроліт блискучого нікелювання з добавкою органічних блескообразователей (натрієвих солей)
Вирівнюючий електроліт блискучого нікелювання. Підходить для поверхонь з низьким класом очищення
Щоб приготувати електролітичний розчин, суху суміш з вищевказаних елементів заливають одним літром нейтральної води і ретельно перемішують. Якщо в отриманому розчині утворився осад, від нього позбавлятися. Тільки після цього розчин можна використовувати для виконання нікелювання.
Обробка за даної технології зазвичай триває півгодини, при цьому використовують джерело струму з напругою 5,8–6 Ст. Результатом є поверхня, покрита нерівномірним матовим кольором сірого кольору. Щоб вона стала красивою і блискучою, необхідно зачистити і виконати її поліровку. Слід мати на увазі, що така технологія не може бути використана для деталей, що відрізняються високою шорсткістю поверхні або мають вузькі і глибокі отвори. У таких випадках покриття поверхні металевого виробу шаром нікелю слід виконувати з хімічної технології, яку також називають чорнінням.
Електроліт для осадження чорного нікелю
Суть технологічної операції чорніння полягає в тому, що на поверхню виробу спочатку наноситься проміжне покриття, основою якого може бути цинк або нікель, а на верхній частині такого покриття формується шар чорного нікелю товщиною не більше 2 мкм. Покриття нікелем, виконане за технологією чорніння, виглядає дуже красиво і забезпечує надійний захист металу від негативного впливу різних факторів зовнішнього середовища.
В окремих випадках металевий виріб одночасно піддають відразу двом технологічним операціям, таким як нікелювання та хромування.
Хімічне нікелювання
Процедуру хімічного нікелювання виробів з металу виконують за такою схемою: оброблювану деталь на деякий час занурюють в киплячий розчин, в результаті чого на її поверхні осідають частинки нікелю. При застосуванні такої технології електрохімічне вплив на метал, з якого виготовлена деталь, відсутня.
Результатом використання такої технології нікелювання є формування на поверхні оброблюваної деталі нікелевого шару, який міцно пов’язаний з основним металом. Найбільшої ефективності такий спосіб нікелювання дозволяє домогтися в тих випадках, коли з його допомогою обробляються предмети, виготовлені із сталевих сплавів.
Комплект для нанесення нікелевого покриття хімічним способом
Виконувати таке нікелювання в домашніх умовах або навіть в умовах гаража неважко. При цьому процедура нікелювання проходить у кілька етапів.
- Сухі реактиви, з яких буде виготовлений електролітичний розчин, змішуються з водою в емальованому посуді.
- Отриманий розчин доводять до кипіння, а потім у нього додають гипофосфит натрію.
- Виріб, який необхідно піддати обробці, поміщають в електролітичний розчин, причому роблять це так, щоб воно не стосувалося бічних стінок і дна ємності. Фактично треба виготовити побутовий апарат для нікелювання, конструкція якого буде складатися з емальованої ємності відповідного об’єму, а також діелектричного кронштейна, на якому буде фіксуватися оброблювана деталь.
- Тривалість кипіння електролітичного розчину в залежності від його хімічного складу може становити від однієї години до трьох.
- Після завершення технологічної операції вже нікельована деталь виймають з розчину. Потім її промивають у воді, у складі якої міститься гашене вапно. Після ретельного промивання поверхню виробу піддається поліруванню.
Процес никелировки в домашніх умовах
Електролітичні розчини для виконання нікелювання, якому можна піддавати не тільки сталь, але також латунь, алюміній і інші метали, обов’язково містять в своєму хімічному складі наступні елементи – хлористий або сірчанокислий нікель, гипофосфит натрію різної кислотності, яку-небудь з кислот.
Щоб збільшити швидкість нікелювання виробів з металу, складу для виконання цієї технологічної операції додають свинець. Як правило, в одному літрі електролітичного розчину виконують нікелеве покриття поверхні, площа якої складає 20 см2. В електролітичних розчинах з більш високою кислотністю проводять нікелювання виробів з чорних металів, а в лужних обробляють латунь, здійснюють нікелювання деталей з алюмінію або нержавіючої сталі.
Деякі нюанси технології
Виконуючи нікелювання латуні, виробів із сталі різних марок та інших металів, слід враховувати деякі нюанси цієї технологічної операції.
- Плівка з нікелю буде більш стійкою, якщо вона нанесена на попередньо омедненную поверхню. Ще більш стійкою нікельована поверхня буде в тому випадку, якщо готовий виріб буде піддано термічній обробці, що полягає в його витримці при температурі, що перевищує 450°.
- Якщо нікелюванню піддаються деталі із загартованих сталей, то нагрівати і витримувати їх можна при температурі, що не перевищує 250-300°, інакше вони можуть втратити свою твердість.
- При никелировании виробів, що відрізняються великими розмірами, виникає потреба у постійному перемішуванні і в регулярній фільтрації електролітичного розчину. Така складність особливо характерна для процесів нікелювання, виконуються не в промислових, а в домашніх умовах.
Причини дефектів нікелювання
За подібною з никелированием технології можна покрити латунь, сталь і інші метали шаром срібла. Покриття з даного металу наносять, зокрема, на рибальські снасті і виробу іншого призначення, щоб запобігти їх потьмяніння.
Процедура нанесення шару срібла на сталь, латунь і інші метали відрізняється від традиційного нікелювання не тільки температурою проведення і часом витримки, але також тим, що для неї застосовують електролітичний розчин певного складу. При цьому виконують дану операцію в розчині, температура якого складає 90°.
Нікельовані латунні фітинги
Щоб своїми руками приготувати розчин, за допомогою якого на сталь, латунь і інші метали наноситься шар срібла, достатньо виконати кілька нескладних дій.
- У 10%-й водний розчин солі додають аптечний ляпіс.
- Осад срібла, що випав у розчині, промивають, змішують з 2%-м гіпосульфітом і фільтрують.
- Отриману суміш змішують з крейдяної пилом і доводять до сметаноподібного стану.
Такий сумішшю, яка може зберігатися тільки протягом декількох діб, натирається поверхню металевого виробу, доки на неї не сформується тонкий шар срібла.
Отримане покриття легко полірується до блиску
Можна приготувати порошок для сріблення, який не втратить своїх характеристик протягом півроку. Для отримання такого порошку необхідно змішати 15 грамів ляпісу, 55 грамів лимонної кислоти і 30 грамів хлористого амонію. Всі компоненти після перемішування слід перетерти в пил. Зберігається отриманий порошок в сухому вигляді.
Досить складним є нікелювання такого металу, як алюміній. Компоненти, що входять до складу електролітичного розчину для нікелювання виробів з даного металу, дорогі, але навіть їх використання не дає гарантії того, що сформований на виробі шар нікелю не піде бульбашками. Блискуче нікелювання, якщо йому піддають алюміній, може порвати готове покриття, тому в домашніх умовах таку обробку виконують в умовах слабкої адгезії.
