Szukaj

    Galwanotechnika

    Wydanie nr: 2(106)/2017

    Artykuły branżowe

    Galwanotechnika

    ponad rok temu  20.04.2017, ~ Administrator   

    Elementy pokryte w procesie Zinni® 220 przy 1,2 A/dm² poddane testowi przyczepności.

    Elementy pokryte w procesie Zinni® 220 przy 1,2 A/dm² poddane testowi przyczepności.

    Strona 1 z 5

    Do układów zawieszkowych i bębnowych

    Zapotrzebowanie branży motoryzacyjnej na powłoki cynku-niklu wciąż rośnie. Dużą popularnością cieszą się przede wszystkim powłoki stopowe zawierające 12-15% niklu ze względu na wysoką odporność korozyjną oraz wyższą odporność na ścieranie i wysokie temperatury w porównaniu z powłokami cynkowymi lub innymi stopowymi. 
     

    Mimo wielu zalet, procesy kwaśnego cynku-niklu uchodzą za nienadające się do pokrywania elementów obrabianych w bębnach lub o skomplikowanym kształcie. Uważa się, że tego typu aplikacja zarezerwowana jest dla procesu alkalicznego. 
    W tym artykule przedstawiamy wyniki badań procesu cynku-niklu niezawierającego amonu oraz kwasu borowego, testowanego w układzie zawieszkowym oraz bębnowym. Sprawdzono odporność korozyjną z zastosowaniem różnych uszczelniaczy. Ponadto analizowano strukturę fazową oraz budowę powłoki z użyciem technik XRD oraz FIB. Badano rozkład grubości oraz stężenie niklu w powłoce i porównano z powłokami uzyskanymi w elektrolitach alkalicznych. 

    Wprowadzenie

    Wszystkie procesy cynk-nikiel można podzielić na dwie grupy: kwaśne oraz alkaliczne. Poza wieloma zaletami stosowania systemów kwaśnych, takimi jak wysoka sprawność prądowa, wysoka produktywność, możliwość bezpośredniego pokrywania żeliwa oraz niższy koszt, wciąż uważa się, że w wielu zastosowaniach lepszym rozwiązaniem jest proces alkaliczny. Takie przekonanie wynika głównie z lepszego rozkładu grubości, co predysponuje procesy alkaliczne do pokrywania elementów o skomplikowanych kształtach lub obrabianych w bębnach. 
    Rosnące wymagania jakościowe oraz wydłużone okresy gwarancji są głównymi czynnikami wpływającymi na dalszy rozwój powłok antykorozyjnych w branży motoryzacyjnej. Jednocześnie wzrasta zapotrzebowanie na technologie wysoce produktywne obniżające koszty produkcji, co zmusza przemysł do szukania nowych rozwiązań. Pod tym względem poprawa wgłębności oraz rozkładu grubości kwaśnych elektrolitów do cynku-niklu mogłaby pomóc w redukcji czasów pokrywania i tym samym w podniesieniu produktywności. Dodatkowo poprawa jednorodności nakładanej powłoki podwyższa odporność korozyjną oraz jakość. 
    Poniżej przedstawiamy nowy proces kwaśnego cynku-niklu Atotech Zinni® 220, który ze względu na wysoką sprawność prądową i doskonały rozkład grubości może stanowić zamiennik dla procesów alkalicznych i tym samym otwierać nowe możliwości aplikacji kwaśnych elektrolitów cynko-niklowych, aby poprawić jakość i produktywność. Proces ten będzie porównywany z procesami: konwencjonalnym cynk-niklem kwaśnym oraz 
    cynk-niklem alkalicznym.

    Doświadczenie

    Do badań powłok cynk-nikiel użyto paneli komórki Hulla. Panele pokrywano w komórce o objętości 250 ml w czasie 15 minut przy prądzie 1 A. Dodatkowo, dla porównania, w bębnie pokryto śruby M8x70 przy prądach od 0,5 do 1,5 A/dm², a na zawieszkach żeliwne zaciski hamulcowe.
    Powłoki cynk-nikiel otrzymano z elektrolitów Zinni® 220 oraz konwencjonalnych procesow kwaśnego i alkalicznego ZnNi:

    • Zinni® 220 (nowa generacja procesu kwaśnego ZnNi niezawierająca amonu i kwasu borowego)
      - 20 g/l cynku, 160 g/l chlorków, 25 g/l niklu, 90ml/l Zinni® 226, 5 ml/l Zinni® 221, 1 ml/l Zinni® 222, 10 ml/l Zinni® 224, 90 ml/l Zinni® 226 and 4 ml/l Zinni 227
    • alkaliczny proces ZnNi
      - 8 g/l cynku, 120 g/l NaOH, 12,5 ml/l dodatku zawierającego nikiel, 100 ml/l dodatku kompleksującego, 1,5 ml/l wybłyszczacza
    • konwencjonalny proces ZnNi niezawierający amonu oraz kwasu borowego
      - 20 g/l cynku, 160 g/l chlorków, 25 g/l niklu, 10 ml/l dodatku kompleksującego, 7,5 ml/l wybłyszczacza, 20 ml/l zwilżacza oraz 90 ml/l buforu.

    Poleć innym

    GALERIA ZDJĘĆ

    Rysunek 1. Zapis dyfrakto­metryczny dla powłoki Zinni® 220; zgład FIB powłoki Zinni® 220 – (a) zawieszka (b) bęben.
    Rysunek 2. Porównanie rozkładu grubości powłok ZnNi na panelach komórki Hulla pokrytych w elektrolitach Zinni® 220, konwencjonalnym kwaśnym oraz alkalicznym ZnNi.
    Rysunek 3. Porównanie grubości powłok cynk-nikiel na zaciskach hamulcowych pokrytych w elektrolitach Zinni® 220 oraz konwencjonalnym ZnNi kwaśnym; parametry pokrywania: 2,5 A/dm2, 60 min. pH = 5,4, temp.= 35°C.
    Rysunek 4. Grubość zmierzona w różnych punktach, 0,7 A/dm2 vlcd: very low current density area – obszar bardzo niskich gęstości prądowych lcd: low current density area – obszar niskich gęstości prądowych hcd: high current density area – obszar wysokich g
    Rysunek 5a. Punkty pomiarowe na śrubie pokrytej w różnego rodzaju elektrolitach przy 0,5 A/dm² zmierzone z użyciem SEM; obszar gwintu (a).
    Rysunek 5b. Punkty pomiarowe na śrubie pokrytej w różnego rodzaju elektrolitach przy 0,5 A/dm² zmierzone z użyciem SEM; obszar łba (b).
    Rysunek 6. Porównanie sprawności prądowych zależnie od gęstości prądowych różnych procesów ZnNi, mierzonych grawimetrycznie w elektrolitach świeżo sporządzonych (a); elektrochemiczne badanie sprawności prądowej zależnie od gęstości prądu dla procesu Zinni
    Rysunek 7a. Śruby M10 pokryte w procesie Zinni® 220 i pasywowane w procesieTridur DB, wygrzewane (odwodorowanie) w 210°C w czasie 4 h po procesie pasywowania; próbki przed testem w komorze solnej (a) oraz po 504 h (b); test zgodny z ASTM B-117.
    Rysunek 7b. Śruby M10 pokryte w procesie Zinni® 220 i pasywowane w procesieTridur DB, wygrzewane (odwodorowanie) w 210°C w czasie 4 h po procesie pasywowania; próbki przed testem w komorze solnej (a) oraz po 504 h (b); test zgodny z ASTM B-117.
    Rysunek 8. Śruby M10 pokryte w procsesie Zinni® 220, pasywowane w procesie Tridur DB i uszczelnione w dwóch różnych uszczelniaczach (Corrosil® Plus 501 – po lewej oraz Corrosil® Plus 315L – po prawej), próbki przed testem w komorze solnej (a) po 240 h (b)
    Rysunek 9a. Elementy pokryte w procesie Zinni® 220 przy 0,7 A/dm² (a) oraz 1,2 A/dm² (b) poddane testowi przyczepności.
    Rysunek 9b. Elementy pokryte w procesie Zinni® 220 przy 0,7 A/dm² (a) oraz 1,2 A/dm² (b) poddane testowi przyczepności.

    Jak się czujesz po przeczytaniu tego artykułu ? Głosów: 0

    • 0
      ZADOWOLONY
    • 0
      ZASKOCZONY
    • 0
      POINFORMOWANY
    • 0
      OBOJĘTNY
    • 0
      SMUTNY
    • 0
      WKURZONY
    • 0
      BRAK SŁÓW

    Komentarze (0)

    dodaj komentarz
    Aby dodać komentarz musisz podać wynik
      Nie ma jeszcze komentarzy...

    WYDANIE 2(106)/2017

    do góry strony