Akımsız Nikel

Akımsız Nikel

Akımsız Nikel Nedir?

Katalitik metal ya da katalize edilmiş metal olmayan alt (baz) malzeme üzerine kimyasal reaksiyon yöntemi ile fosfor/boron içeren nikel kaplamayı tanımlar. Akımlı nikelden farklı olarak elektrik akımı uygulanmaz. Bu nedenle kaplanacak alt malzemenin bütün yüzeylerinde düzenli,homojen aynı kalınlıkta ,sert ve yağlanma özelliği daha yüksek nikel kaplanır. Aşınma, sürtünme ve korozyona karşı dirençli sert, manyetik olmayan karakterde nikel tabakası elde edilir.

Akımsız Nikel’in Akımlı Nikel’le Karşılaştırılması



Akımsız nikel kaplama prosesi, nikel ve alaşımlarının daldırma yöntemi ile elektrik akımı kullanmadan metal yüzeylere kimyasal kaplanmasıdır. Akımlı kaplamalarda ise metal yüzeylere dışardan (Redresörden) elektrik akımı verilir. Elektrik akımı bütün metal yüzeylere eşit verilmeyeceğinden düzenli, homojen ve aynı kalınlıkta kaplama yapmak mümkün değildir. Akımsız nikel kaplama bu problemi ortadan kaldırır.

Çok şekilli ve geometrisinde detaylar bulunan parçalarda ölçü toleranslarının korunması ve bütün yüzeylerde eşit kalınlıkta homojen kaplama kalınlığının istenmesi durumunda akımsız nikel kaplama tercih edilir. %25 PTFE (Teflon (r)), silikon karbür, elmas ve diğer alaşım materyalleri içerdiğinde akımsız nikel kaplama diğer bütün koruyucu özellikteki konvansiyonel elektro-kaplamalardan çok daha üstün özelliklere sahiptir.



Akımsız Nikel’in Fiziksel Özellikleri

Tabaka Yapısı:

Camsı metalik doku özeliğine sahip çok az sayıda bulunan birkaç mühendislik malzemesinden biridir. Homojendir ve yapısında mikro boşluk bulunmaz. İçinde mikroboşluklar bulunan yapıya çevirilebilir.Bu forma metalik cam adı verilir. Banyo kimyasal formülasyonuna bağlı olarak değişebilen fosfor kompoizyonu değiştikçe değişen kaplama hızı tabakanın içeriği ve stres seviyesi kaplanan nikel tabakasının da yapısını değiştirir.

Kaplama Kalınlığı:

İstenilen kalınlıkta hassas ve homojen kaplama yapmak mümkündür. Yaygın olarak kullanılan kalınlık 2.5 ile 25 mikrondur. Artı- eksi ortalama 2.5 mikron tolaransı vardır. Oldukça yüksek korozif çalışma şartları için 25- 75 mikron arası tercih edilir. 75 mikron üstü ise genellikle parça kurtarmak için tercih edilir. Kaplama kalınlığı arttıkça yüzey pürüzlülüğü artar.

Kaplanan Nikel Tabakasının Homojenliği:

Homojen ve eşit kalınlıkta kaplama yapılabilmesi, kaplama sonrası yapılması gerekli bazı mekanik işlemlere olan ihtiyacı ortadan kaldırarak performansını en üst düzeye taşır. Elektro kaplamalarda ise kaplama kalınlığı parçanın konfügrasyonuna, geometrisine ve anot’a olan mesafesine bağlı olarak değişkenlik gösterir.

Akımsız nikel ile kaplama ile parçanın bünyesinde şekil itibariyle bulunan tepe ve çukur bölgeler, kör delikler ince uzun tüp-tünel boşluklarında bütün dar ve zor bölgelerde de tıpkı parçanın dış yüzeylerinde olduğu gibi aynı kalınlıkta kaplama yapmak mümkündür.

Ergime Noktası:

Geniş ergime aralığına sahip ötektik alaşımdır. Saf bileşiklerin aksine tam bir ergime noktasına sahip değildir. Ergime aralığı, içersinde bulunan fosfor oranına bağlı olarak değişim gösterir. Fosfor oranı düştükçe ergime aralığıda genişler.

Yoğunluk:

Yoğunluğu içinde bulunan fosfor oranı ile ters orantılı olarak değişir. Düşük fosfor oranında 8,5 gr/cm3, yüksek fosfor oranında (%10,5) 7,75 gr/cm3’dür.

Elektirik Direnci:

Nikel tabakasının kompozisyonuna göre elektiriksel özellikleri değişir.Yüksek fosfor içeren tabakalar konvansiyel iletkenliğe sahip bakırdan daha az iletkendir. Düşük fosfor içeren tabakanın iletkenliği 20 µO-cm’dir.

Elektrik direncinin önemli olmadığı uygulamalarda nispeten daha ince tabakalar kaplanır. Isıl işlem uygulamaları ve kaplama banyosunun kimyasal formülasyonu da direnci etkiler. Isıl işlem görmüş nikel tabakasının içindeki fosforun çökelti haline geçmesi nedeni ile iletkenliği iki ile dört kat arasında artar. Fosforun nikel tabakası içersinde termal genleşmesi üzerinde de güçlü etkisi vardır.

Kullanıldığı Sektörler

Beş farklı kazanım elde etmek amacı ile kullanılır.

• Korozyona karşı direnç kazandırmak
• Aşınmaya karşı direnç kazandırmak
• Kaydırıcılığının yüksek olması
• Lehimlenebilir olması
• Aşınmış parçanın ölçü toleranslarını değiştirmeden ve sonrasında taşlama gibi mekanik işlemlere gerek kalmadan kurtarılması.
Değişik sektörlerde beş kazanç dan bir veya birden fazlasına ihtiyaç olması durumunda tercih edilmektedir.

Petrol , Gaz ve Kimya Endüstrisi:

Korozyona karşı korumak amacı ile en yaygın kullanım alanına sahiptir. Agresif asit ve gazların meydana getirdiği korozyon ve erozyona karşıdirenç kazandırmak için yüksek fosforlu nikel kaplama seçilir. Kullanıldığı ekipmanlar: Vanalar, şoklar, bloverler, çamur pompaları,dalgıç pompaları, çeker rodlar, seperatörler, toplayıcılar, ısı eşanjörleri, boru ve fittingler, üretim tüpleri.

Tıp, Diş ve İlaç:

Korozyona ve aşınmaya karşı süper direnci nedeni ile tıp, diş ve ilaç sektörüne ait cihazlarda kullanılır. Dezenfektan ortamlarda hizmet verebildiği ve sağlık açısından bünyesinde mikrop barındırmadığı için (amorf yapısı nedeni ile) oldukça pahalı olan paslanmaz çelik yerine çelik ya da alüminyum kullanılmasına imkan vermektedir. Kullanıldığı yerler makaslar, enjeksiyon iğneleri, klipsler, ilaçta yolluklar, ölçülendirme elekleri, hap taşıma hatları, doldurma ekipmanlarında.

Matbaa ve Tekstil Endüstrisi:

Baskı merdane ve rulolarında çok eskiden beri kullanılmakta olup tekstilde ise son yıllarda kullanım alanları artmaya başlamıştır.Eşit ve homojen kaplanabilmesinden dolayı ölçü ve balans hassasiyetini korur. Kaplamadan sonra ilave bir mekanik işleme gerek kalmaz. (Honlama,taşlama, ya da polisaj gibi) Kaydırıcılığının ve aşınma direncinin olması nedeni ile ekipmanların kullanım ömürlerini artırır.Tekstilde kullanıldığı yerler ise; iplik besleyicileri, kumaş makasları, iğneler, bobinler, mekikler, tığlar (rapier), koparma iğneleri...

Uzay:

Uzay sanayinde ise hafif metalleri korozyon ve aşınmaya karşı koruduğu için tercih edilir. Kaplama öncesi parlatma yapıldığı zaman kaplama sonrası görünüm paslanmaz çelik görünümündedir.Uçak ya da hava araçlarının bir çok parçalarında kullanılır.Motor aksamları, yapısal hava çerçevelerinde,birçok dişli parçalarında, yakıt sistemlerinde kompresör kanatlarında ve servo vanalarında.düzenli ve homojen kaplanabildiği için, tüm resesif iç bölgelerde her tarafında aynı kalınlıkta kaplama yapılabildiği için kaynaklı tanklarda ve kompleks hidrolik vanalarda ve manifold sistemlerinde, ABS sistemlerinde, yakıt enjeksiyon pompalarında, buzlanma kesici vanalarda,uçak motorunda,yağ pompalarında, şaselerde, kemerlerde ve karbüratörlerde kullanılmaktadır.

Paketleme ve Taşıma ve Gıda:

Paketleme makinelerinde taşıma ekipman ve araçlarında korozyon ve aşınmaya karşı dirençli olan akımsız nikel kaplama kullanılır. Kimyasallardan etkilenmeyen yapısı ve temizlenmesinin kolay olması nedeni ile tercih edilir. Örneğin sodyum hidroksit, gıda ya uygun asitler balık yağının taşındığı taşıma araçları gibi. Hidrolik silindirlerde, besleme ve çıkış yataklarında,şaftlarda,yürüyen zincir ve bantlarda,ve bağlantı elemanlarında yine homojen kaplandığı için tercih edilir. Gıda da ise spesifik aplikasyonları ise pnömatik şekerleme makinelarında Hamburger kalıp ve grilerinde, ısıtma tablaların da pişirme kaplarında, tavalarda ve çikolata kalıplarındadır.

Maden:

Madende kullanılan ekipmanlar asitli maden sularının yeraltında bulunması nedeni ile ayrıca çevre şartları bakımından da oldukça korozif ve aşındırmaya müsait ortamlardır. Çeliğin bu ortamlarda da çok çabuk korozyona uğrayıp malzemenin karıncalanması nedeni ile tercih edilir. Yer altı madenlerin tozlu ortamlar olması sebebi ile de malzeme üzerinde meydana gelen erozyonu da engeller. Ağır maden şartlarında malzemelerin karıncalanmasını engeller. Bilinen uygulamaları; hidrolik parçalarda, çerçeve, jet pompalarının silindir başları, boru bağlantıları, tüpler, maden makine parçaları.

Ağaç ve Kağıt:

Ağaç işleme el aletleri, yoğun korozofif ve aşındırıcı ortamlarda çalışan kağıt ekipmanları. Ham ağaç içersinde bulunan tuz ve organik asitler bir çok malzemenin süratle zarar görmesine sebep olur. Akımsız nikel kaplama bu şartlara karşı koruma sağlar.Ayrıca bıçak görevi gören plakaların tutucularına zımpara plakalarına kesme ve ufalama makinalarında , en fazla diferansiyel pinlerine uygulanmaktadır.

Otomotiv:

İlk zamanlarda plastiklerin kaplanması dışında kullanımı çok azdı Şimdilerde uzun ömürlü olması ve güvenlik nedeniyle otomotivde birçok parçalarda kullanılmaktadır.Fren disklerindeki yastık tutucuları,fren silindirleri, şanzıman dişlileri, piston rodları, egzos , debriyaj kutusu, susturucu, egzos borusu ve manifoldu, kilit sistemleri, diferansiyel pinleri spesifik uygulamalardır.

Kalıp:

Akımsız nikel ve akımsız nikel/PTFE kaplamanın bütün yüzeylerde homojen kaplanabilmesi ve en çekinik resesif bölgelerde bile kaplama oluşması nedeni ile kalıp yüzeylerinde de ikinci bir kalıp yüzeyi mydana getirir.Doğal kaydırıcılığı nedeniyle enjeksiyon sırasında hem malzemenin kalıp üzerinden rahatlıkla akmasını hemde hızlı ve kolaylıkla sıyrılmasını sağlar. Artan sıcaklıkla oluşan yüksek sertliği ile kalıpların erozyon ve abrazyona uğramasını engelleyerek kalıp kullanım ömrünü artırır. ABS, PVC, polikarbonatlar , akrilikler ve bunların termoplastik haline dönüşmesini sağlayan katkıları enjeksiyon sırasında korozif duman üretirler. Akımsız nikel kaplama kalıpları bu dumana karşı da tam korur. Benzer şekilde sadece plastik enjeksiyon kalıplarında değil ayrıca zamak döküm kalıplarında ve cam kalıplarında da başarıyla uygulanmaktadır.

Elektronik:

Ko-aksiyal konnektörleri, başlıklar, yerleştiriciler, şaselerde,kaynak makinelarında, diot kutularında, şalterlerde, iç kesicilerde ve hafıza disklerinde ve drumlarda ve daha birçok uygulamaları mevcuttur. Süper korozyon direnci ve lehimlenebilme özelliği,homojen kaplanabilirliği ve elektrik, termal ve fiziksel özellikleri nedeni ile tercih edilmektedir. Mikro çatlak içermediği için mikro dalga iletme özelliğine sahiptir. Bu nedenle radar “awe guide” ve anten sistemlerinde de kullanılmaktadır.

Parça Kurtarma ve Tekrar Onarım:

İmalat maliyeti çok pahalı olan parçalarda yeniden imal etmek yerine akımsız nikel kaplayarak kurtarmak oldukça fiyat açısından avantajlıdır. Alt malzemeyle oluşan bağ kuvvetinin yüksek olması ve kontrollü bir şekilde istenen kalınlıkta homojen kaplanabilmesi nedeni ile ayrıca mükemmel aşınma ve korozyon direnci ile de hem fiyat hem de özellikleri açısından oldukça avantajlı bir yöntemdir. Yeni imal edilmiş bir parçanın verimliliğinde de daha yüksek üretim verimi elde edilir.