Metaalbeplating uitgelegd: Typen, voordelen en impact op bewerkte onderdelen

Beplating is een proces waarbij het oppervlak van een materiaal of werkstuk met een ander metaal wordt bedekt. Een dunne metalen laag wordt op het werkstuk gevormd door galvaniseren met elektrische stroom. Dit proces kan gebruikt worden om metalen en andere materialen te coaten en te beschermen. Galvaniseren heeft veel nuttige voordelen, zoals corrosie remmen, elektrische geleidbaarheid veranderen, slijtvasteheid verbeteren, soldeerbaarheid verbeteren, wrijving verminderen, hittebestendigheid verbeteren en materialen verharden.

Galvaniseren is de meest voorkomende beplatingmethode. Galvaniseren gebruikt elektrische stroom om positief geladen metaaldeeltjes (ionen) in een chemische oplossing op te lossen. De positief geladen metaalionen worden aangedreven tot het te beplaten materiaal, dat de negatief geladen kant van de circuit is. Vervolgens worden de onderdelen of producten die beplaatst moeten worden in de oplossing geplaatst en worden de opgeloste metaaldeeltjes naar het oppervlak van het materiaal getrokken. Galvaniseren kan een gladde, uniforme en snelle coating voor het te beplaten materiaal bieden, waardoor de oppervlakte van het materiaal effectief wordt gewijzigd. Galvaniseren kan veel verschillende stappen en processen omvatten, waaronder reinigen, tappen, electrochemische afzetting, pulsplating, en borstelplating. Hoe langer het object in de oplossing is, hoe dikker de coating.

Beplating zal de kwaliteit en prestaties van het materiaal veranderen, waardoor het gebruik in precisie bewerking verandert. Hier analyseren we de verschillende typen metaalbeplating en hun effecten op materialen, en duiken we dieper in hoe deze processen precisie bewerking beïnvloeden.

Populaire metaalbeplatingprocessen omvatten:

Chroombeplating

Chroombeplating wordt meestal gebruikt in meubel en auto decoratieve producten, maar het kan ook corrosieweerstand, slijtvasteheid en hardheid verbeteren, zodat het gebruikt kan worden in industriële toepassingen waar slijtage in overweging wordt genomen. Staal wordt meestal gechroomd, hier hard chroombeplating genoemd, en soms gebruikt om de toleranties van versleten onderdelen te herstellen.

Chroombeplating is een galvaniseringsproces dat meestal het gebruik van chroomzuur genaamd hexavalent chroom omvat. Een andere industriële keuze is een trivalent chroombad bestaande voornamelijk uit chroomsulfaat of chroomchloride.

Soms wordt chroomaat toegepast op de zinkcoating om het zink te beschermen, en in sommige gevallen om de kleur van het metaal te veranderen, zoals groene of zwarte zinkcoating.

Nikkelbeplating

Nikkel is een populair galvaniseringsmetaal, vooral omdat het gebruikt kan worden voor chemische beplating. Nikkelbeplating bedekt vaak huishoudelijke producten, zoals deurklinken, eetgerei en douchetoestellen, om decoratie, wrijvingsweerstand, corrosieweerstand en slijtvasteheid te verbeteren. Nikkel wordt meestal gecombineerd met koper en aluminium, maar kan ook op een verscheidenheid aan metalen worden gebruikt en als basisccoating voor chroom.

In chemische beplating worden nikkel-fosforlegeringen gebruikt. Het percentage fosfor in de oplossing kan varieren van 2% tot 14%. Hogere fosforgehalte kan hardheid en corrosieweerstand verbeteren. Lagere fosforgehalte kan soldeerbaarheid en magnetische eigenschappen verbeteren.

Koperbeplating

Een andere kosteneffectieve optie die hoge elektrische geleidbaarheid biedt, koperbeplating wordt vaak gebruikt als voorbehandeling voor aanraakcoating voor opvolgende metaalbeplating. Maar dit is ook een populair beplatingmetaal voor elektronische componenten. Koperbeplating is een efficiënte maar goedkope metaal gebruikt voor galvaniseren.

Er zijn drie typen koperbeplatingproces: alkalisch, zwak alkalisch en zuur. Hogere alkalinitietsniveaus bieden uitstekende projectiemogelijkheden, maar vereisen lagere stroomdichtheid en verbeterde veiligheidsvoorzorgsmaatregelen.

Goudbeplating

Goud wordt hoog gewaardeerd om zijn hoge oxidatiewerstand en geleidbaarheid. Goudbeplating is een van de gemakkelijkste manieren om deze kenmerken over te dragen aan metalen zoals koper en zilver. Dit proces wordt meestal gebruikt voor sieraden decoratie en het verbeteren van de geleidbaarheid van elektronische onderdelen (zoals elektrische connectoren).

Overweeg hardheid en zuiverheid van het goud bij het bepalen van factoren zoals optimale badmengsel en lengte van dompeling.

Zilverbeplating

Net als goud, wordt zilver ook gebruikt voor galvaniseren decoratie, wat decoratief is en geleidbaarheid verbetert. Over het algemeen, aangezien zilver goedkoper is dan goud en goed kan worden geplateerd met koper, kan zilver worden gebruikt als een meer kosteneffectieve beplatingoplossing.

Echter, zilverbeplating heeft zijn beperkingen: het is gevoelig voor vocht en elektrische corrosie. Zilverbeplating is niet geschikt voor hoge-vochtigheid toepassingen, omdat zilver geneigd is te kraken en af te vellen, wat uiteindelijk de basisonderdelen kan blootleggen.

Effect van galvaniseren op bewerkte onderdelen

Galvaniseren wordt gebruikt om beschermende coatings, decoratieve uiterlijk of de prestaties van ingenieursmaterialen te wijzigen te bieden. Galvaniseren verbetert de chemische, fysieke en mechanische eigenschappen van het onderdeel, wat de prestaties tijdens bewerking beïnvloedt. Gegalvaniseerd bewerkt onderdeel kan gebruikt worden om onderdeel in een kleinere maat te accumuleren, wat het makkelijker maakt om te bewerken, en de lasbaarheid, geleidbaarheid of reflectiviteit te verhogen, en tegelijkertijd de slijtvasteheid en corrosieweerstand van de onderdelen te verbeteren.

Andere beplatingmethodes

Naast gewone galvaniseren, zijn er verschillende veelvoorkomende beplatingmethodes, namelijk chemische beplating en dipbeplating.

Chemische beplating

Chemische beplating is een beplatingmethode die geen externe stroom bron gebruikt. Chemische beplating omvat een chemische reactie die de reductie van metaalatomen veroorzaakt. Wanneer metaalionen (deeltjes) worden gemengd met het reducerende middel, wanneer ze in contact komen met het katalytische metaal (de reactie ontketenen), verandert de oplossing in een vast metaal. Dit resulteert in het metaal dat beplateerd wordt met een vaste laag beplateerd metaal.

Chemische beplating of autocatalytische beplating is geschikt voor materialen van diverse maten en vormen, en vereist geen externe elektriciteit of beplatingbad, waardoor kosten worden verlaagd. Echter, chemische beplating is langzamer dan galvaniseren, kan geen dikke platen vormen, en is moeilijker te controleren dan galvaniseren.

De effecten van chemische beplating op het eindproduct omvatten het voorkomen van basismetaalcorrosie, het vergroten van de grootte van het werkstuk, en het wijzigen van de lasbaarheid, reflectiviteit en geleidbaarheid.

Dipbeplating

Dipbeplating omvat het dompelen van een metaal in een oplossing van metaalionen van een edeler metaal. De ionen van edele metalen zijn stabieler, dus er is een natuurlijke "trekkracht", die de oppervlaktemetaalionen van minder edele metalen kan vervangen met een dunne laag zeldzame metaalionen. Dipplating is een langzamer proces en kan alleen gebruikt worden met edele metalen zoals goud, platina of zilver.

Dipbeplating zal alleen bedekt worden door een dunne coating, en dipbeplating heeft een slechte hechtingkwaliteit. In dit geval zal de coating niet "stevig" aan het basismateriaal hechten.

De effecten van dipbeplating op het eindproduct omvatten verbeterde corrosieweerstand, gewijzigde elektrische geleidbaarheid, gewijzigde uiterlijk, grotere hardheid, draaimomenttolerantie, en verbeterde hechtingcapaciteit.

Conclusie

Metaalbeplating kan de eigenschappen van materialen voor precisie bewerking veranderen en de kwaliteit van het eindproduct veranderen. Het begrijpen van de effecten van galvaniseren op het werkstuk betekent het evalueren van de voor- en nadelen van galvaniseren en hoe het bewerking beïnvloedt. Praat met uw precisie bewerkingsleverancier over hoe galvaniseren uw werkstuk zal beïnvloeden en of galvaniseren geschikt is voor uw project.