Premazi kemičnega niklanja se pogosto nanašajo na mehanske dele zaradi njihove lastnosti odpornosti proti koroziji.
Plast kemičnega niklja namreč izkazuje visoko kemično odpornost in enakomerno debelino. Te značilnosti omogočajo ustvarjanje bariere med osnovno zlitino in zunanjim okoljem, kar znatno poveča odpornost dela proti koroziji.
Ta mehanizem zaščite pred korozijo se popolnoma razlikuje od tistega, ki ga ponujajo drugi premazi, kot je cinkanje na železu. V primeru cinkanja je namreč plast cinka na površini žrtvena glede na osnovno kovino. Plast cinka nima kemične odpornosti, ampak korodira pred jeklom osnove. Prav ta značilnost, da je žrtvena glede na železo, omogoča zaščito osnove pred korozijo.
Premaz kemičnega niklja ščiti pred korozijo z ustvarjanjem bariere proti zunanjemu okolju. Točke možnega začetka korozije so tista območja, kjer premaz ni zvezen.
Zveznost in celovitost premaza, torej stopnja zaščite pred korozijo, sta odvisna od tistih dejavnikov, ki lahko ogrozijo zveznost plasti. Dejavniki, ki najbolj vplivajo na rezultat, so predvsem posledica obdelav, izvedenih pred kemičnim niklanjem.
Glavni dejavniki so naslednji:
- Premaz
- Vrsta kemičnega niklja (srednji, visok fosfor)
- Debelina premaza
- Del za prevleko
- Kovinska zlitina kosa
- Tehnologija proizvodnje (litje, kovanje, mehanska obdelava, …)
- Geometrija kosa (prisotnost robov, navojev)
- Površinska obdelava in hrapavost (stružene, frezane, brušene, surove, bobnjane, granulirane površine, …)
Premaz
Vrsta kemičnega niklja
Vrsta kemičnega niklanja, kemični nikelj s srednjim fosforjem ali visokim fosforjem, vpliva na odpornost proti koroziji. Kemično niklanje z visokim fosforjem namreč pri enaki debelini izkazuje večjo enakomerno razporeditev in zveznost plasti.
Zato bodo deli, prevlečeni s kemičnim nikljem z visokim fosforjem Niplate 500, na splošno imeli boljše obnašanje proti koroziji v primerjavi s kosi s kemičnim nikljem s srednjim fosforjem Niplate 600.
Debelina premaza
Tudi debelina premaza vpliva na odpornost proti koroziji. Večja kot je debelina premaza, večja je pokritost, zveznost in enakomerna razporeditev premaza.
Izbrana debelina je zelo odvisna od aplikacije, vrste kemičnega niklja in osnovnega materiala kosa. Na splošno, kjer je zahtevana visoka odpornost proti koroziji, bi morala biti debelina premaza večja od 20µm v primeru delov iz železove zlitine ali aluminija. Za dele iz bakrove zlitine zadostuje debelina 10µm.
Del za prevleko
Kovinska zlitina kosa
Obnašanje proti koroziji je močno odvisno od prevlečene kovinske zlitine. To je zato, ker se na vmesniku med osnovno kovino in premazom ustvari galvanski par med obema kovinama, kar lahko povzroči pojave pospeševanja korozije:
- Bakrove zlitine, prevlečene s kemičnim nikljem, izkazujejo najboljšo odpornost proti koroziji. Te zlitine imajo potencial redukcije, podoben tistemu premaza, in zato se na vmesniku ne ustvari galvanski par. Prevlečene bakrove zlitine lahko brez težav presežejo 720 ur solne megle brez korozije tudi pri nizkih debelinah premaza (približno 10µm).
- Železove zlitine in aluminijeve zlitine pa imajo nižji potencial redukcije v primerjavi s premazom. To ustvari galvanski par, ki pospeši korozijo na vmesniku. V tem primeru je za dobro odpornost proti koroziji potrebno povečati debelino obdelave (običajno več kot 20µm). Povečanje debeline omogoča izboljšanje zveznosti plasti in s tem preprečitev začetkov korozije, kar odpravlja problem galvanskega para med osnovo in premazom.
Tehnologija proizvodnje
Najboljše zmogljivosti odpornosti proti koroziji se dosežejo pri delih, proizvedenih z mehansko obdelavo. To je zato, ker mehanska obdelava, za razliko od litja, zagotavlja površino z boljšo obdelavo, nižjo hrapavostjo in odsotnostjo poroznosti.
Kosi, pridobljeni z litjem, bodisi aluminij ali litina, imajo na površini poroznost, vključke ali druge napake, ki ogrožajo zveznost plasti in zato omogočajo začetek korozije.
Geometrija kosa
Tudi geometrija kosa lahko vpliva na odpornost proti koroziji. Namreč prisotnost ostrih robov ali navojev lahko vpliva na zveznost premaza na teh območjih in tako ustvari območja začetka korozije. Za izboljšanje zmogljivosti proti koroziji je zato dobra praksa zaobliti robove dela, kjer je to mogoče.
Površinska obdelava in hrapavost
Vrsta mehanske obdelave in hrapavost površine znatno vplivata na odpornost proti koroziji (zlasti pri železovih zlitinah in aluminiju).
Namreč, kjer je hrapavost površine visoka (> 1,00 Ra) ali material izkazuje trganje, ostružke ali preoblikovanje, se zlahka pojavijo začetki korozije. To je posledica dejstva, da premaz na teh območjih ne more zvezno pokriti površine.
Zaključki
Dejavnikov, ki vplivajo na odpornost proti koroziji, je veliko in težko jih je povzeti tudi zato, ker so med seboj povezani. Izbira specifikacij obdelave je zelo odvisna tudi od aplikacije uporabe dela.
Ing. Giacomo Bordiga
