Твердое хромирование против химического никелирования: выбор правильного покрытия

Использование напыления для поверхностной обработки на многих металлических машинах и деталях имеет много известных преимуществ. Напыление помогает защитить деталь от износа и коррозионных повреждений, улучшить характеристики детали и даже увеличить/уменьшить электрическую проводимость детали.

Химическое никелирование и твердое хромирование — два распространенных вида поверхностной обработки. Что лучше — тема споров среди производителей. Поэтому здесь приведены некоторые факты, чтобы лучше понять разницу между двумя покрытиями. Мы сфокусируемся на детальном введении и сравнении каждого метода напыления.

Определение твердого хромирования и химического никелирования

Что такое твердое хромирование?

Хромирование — процесс нанесения хромового слоя на металлический объект. Первый шаг промышленного хромирования — обычно обезжиривание и очистка поверхности, на которую будет нанесен хром, называемой подложкой. В зависимости от её состава, компоненту могут потребоваться другие виды предварительной обработки. Эксперт по напылению затем опускает его в электрохимическую ванну до достижения желаемой толщины.

Твердое хромирование (часто называемое промышленным хромом) отличается от декоративного хрома тем, что его главная цель — функциональность, а не эстетика. Главная цель декоративного хрома — улучшить визуальную привлекательность объектов нанесением тонкого хромового покрытия. Твердое хромирование более долговечно в широком диапазоне применений и сред.

Применение твердого хромирования

Определение твердого хромирования — промышленное хромирование для функционализации деталей. Существует также декоративное хромирование, более эстетичное, используемое для визуальной привлекательности мотоциклов и автомобилей. Хотя твердое хромирование по своей природе декоративно, оно более подходит для инженерных приложений, чем более распространенные декоративные хромированные покрытия. Некоторые из этих применений — станки, иногда твердо хромируются для продления срока службы инструмента. Поскольку твердое хромирование также имеет антиприлипные и антиприсосательные способности, его часто используют на шестернях и пластиковых формах. Эти характеристики также делают твердое хромирование предпочтительным покрытием для поршней и амортизаторов различных машин и транспортных средств.

Что такое химическое никелирование?

Процесс химического никелирования использует никель-фосфорный сплав для покрытия подложки. Это защитит её и улучшит её функцию. Как следует из названия, химическое никелирование не требует электрического тока, как твердое хромирование. Наоборот, после очистки, предварительной обработки и активации подложки, техника никелирования использует автокаталитическую химическую реакцию для осаждения покрытия.

В процессе химического никелирования гипофосфит используется как восстановитель, в результате чего в покрытии получается различное количество фосфора. Химическое никелирование классифицируется как имеющее низкий, средний или высокий уровень фосфора. Содержание фосфора в низкофосфорном покрытии составляет около 2–5%. Средний уровень — около 6–9%, а высокий — около 10–13%. Наиболее типичным является среднее покрытие, содержание фосфора около 8%.

Содержание фосфора в покрытии влияет на его свойства. Низкофосфорные покрытия могут дать самое твердое покрытие, среднефосфорные — меньшую твердость, но самую высокую скорость осаждения, в то время как высокофосфорные покрытия имеют наименьшую твердость, но лучший антикоррозийный эффект. Все покрытия можно отжечь для повышения твердости, но это снизит коррозионную стойкость.

Применение твердого хромирования

Химическое никелирование используется для различных деталей во многих отраслях: автомобильной, электроники и нефтяной промышленности.

Автопроизводители используют его для защиты деталей: поршней, форсунок и цилиндров от износа и коррозии. По похожим причинам авиакосмическая отрасль использует его на клапанах, валах двигателей и других компонентах.

Нефтегазовая отрасль использует химическое никелирование на оборудовании, сталкивающемся с суровыми подземными или подводными условиями. Это ключевая часть различных насосов и трубных фитингов.

Также часто можно найти никелирование в электронных изделиях: жестких дисках и печатных платах. Как и твердое хромирование, оно может использоваться в формах для улучшения снимаемости и антиприлипных способностей, и для восстановления изношенных или поврежденных деталей. Это также часто используемое покрытие на упаковочной и манипуляционной технике.

Что общего между химическим никелированием и твердым хромированием?

И химическое никелирование, и твердое хромирование подходят для различных подложек, потому что процесс напыления равномерно оседает на всех поверхностях деталей для полировки, что очень подходит для напыления нерегулярно 형상ных объектов и объектов с отверстиями и вмятинами. Оба могут покрывать многие разные материалы, включая нержавеющую сталь, медь, латунь и т.д. (даже некоторые пластмассы). И твердое хромирование, и химическое никелирование очень долговечны и могут служить долго даже при постоянном механическом контакте. Оба также имеют отличную коррозионную стойкость, и благодаря скользящим свойствам обоих поверхностных обработок коэффициент трения значительно снижен. Наконец, твердое хромирование или химическое никелирование обычно используются для улучшения внешнего вида компонентов.

В чем разница между твердым хромированием и химическим никелированием?

Долговечность

Твердое хромирование и химическое никелирование популярны, потому что доминируют в долговечности. Из-за своей экстремально высокой твердости твердое хромирование немного более долговечно, чем никель. Оно обычно изнашивается меньше и лучше подходит для условий высокого трения.

Процесс химического напыления делает никель в покрытии стойким. Никель, нанесенный обычными электролитическими методами, меняет цвет за относительно короткое время. Однако химический никель имеет более долгий срок службы и не деградирует, что делает его более экономичным выбором.

Коррозионная стойкость

Одно из важнейших преимуществ металлического напыления — абразивная стойкость и также износостойкость. И твердое хромирование, и химическое никелирование могут сопротивляться коррозии и защищать материал от деградации, вызванной контактом со средой.

Хотя оба покрытия имеют подходящую коррозионную стойкость, исследования показывают, что химическое никелирование хорошо работает в этой области, особенно в глухих отверстиях. Эти отверстия труднее напылять и они склонны к коррозии. Химическое никелирование может образовать более равномерное покрытие в этих труднодоступных местах, тем самым эффективнее предотвращая коррозию в этих зонах. Оба хороши, но если коррозионная стойкость приоритет, можно использовать химическое никелирование.

Твердость

Как следует из названия, твердое хромирование известно своей твердостью. Эта черта помогает ему выдерживать абразию промышленных применений, включая серьезный механический контакт. После напыления его твердость по Роквелл С составляет 68–72.

Химический никель также может защищать компоненты от долгосрочного износа, что помогает делать детали более долговечными и экономить компании на обслуживании и замене. После напыления твердость этого материала по Роквелл составляет 63.

Если вы ставите износостойкость на первое место, можно выбрать твердое хромирование. Однако и хром, и химический никель могут защищать оборудование и детали от износа.

Внешний вид

Хотя внешний вид обычно не главное соображение для промышленного использования, другое преимущество выбора твердого хромирования или химического никелирования — обеспечение глянцевого, гладкого и современного вида.

Цвет никеля — еще один классический вид, который можно увидеть в большинстве сантехники в большинстве домов. Внешний вид химического никелирования гладче, чем электролитического, и в отличие от более обычного никеля, желтоватый оттенок химического напыления со временем бледнеет.

Твердое хромированное покрытие обычно требует полировки в определенных областях для обеспечения более равномерного покрытия. Поэтому это делает химическое никелирование идеальной поверхностной обработкой с вмятинами, отверстиями и неравномерностями.

Что учитывать и как выбирать

Когда нужно выбрать между твердым хромированием и химическим никелированием, вы можете столкнуться с трудным решением. Оба полезны, но правильный выбор зависит от того, как вы планируете использовать напыленные компоненты. При взвешивании вариантов следует учитывать следующие пункты.

Износ

Будет ли использование этого компонента изнашиваться со временем? Возможность износа детали влияет частота использования и другие объекты в контакте с ней.

Если нужно, чтобы покрытие было очень твердым и долговечным, используйте твердое хромирование. Для деталей, сталкивающихся с большим риском износа, твердое хромирование — лучший выбор для деталей, которые могут нормально работать и служить долго даже в суровых условиях.

Среда

В каких условиях вы будете использовать компонент? Учтите, будет ли он подвергаться влажной, горячей или холодной среде.

Если вы больше всего беспокоитесь о коррозии, химическое никелирование должно быть вашим предпочтительным напыляемым материалом. Равномерность и гладкость покрытия не оставляют места для влаги и других элементов проникнуть, защищая ваши компоненты и помогая им работать лучше и дольше.

Движение

Является ли деталь подвижной, которая должна работать гладко без износа? Заклинившие детали могут замедлить или остановить процесс и повредить оборудование.

Если детали, которые вы хотите напылить, — подвижные, выбирайте твердое хромирование. Его коэффициент трения очень низкий, что означает, что вещи скользят по нему легче. Оно также хорошо удерживает масло, тем самым улучшая производительность.

Форма подложки

Форма объекта для напыления относительно гладкая и равномерная или нерегулярная? Проверьте на наличие отверстий, вмятин, нерегулярных частей и шершавых поверхностей.

Равномерность химического никеля усиливает его коррозионную стойкость и делает его очень подходящим для покрытия нерегулярно формных предметов. Если поверхность компонента шершавая, имеет отверстия и другие труднопокрываемые области, используйте этот материал, чтобы гарантировать, что каждый дюйм устройства защищен.

Короче говоря, как и в большинстве сравнений преимуществ и недостатков, на самом деле это действительно зависит от конкретной цели конечного применения и компонента. Даже в случае твердого хромирования, обеспечивающего лучшую твердость и более низкий коэффициент трения, химическое никелирование может быть лучше принято из-за своего лучшего всестороннего качества поверхности.