Tecnologia e applicazioni della nichelatura chimica

Nichel Chimico

SABBIATURA

Il Nichel Chimico è un rivestimento eseguito per via chimica le cui principali caratteristiche sono così riassumibili:

UNIFORMITÀ

di spessore a prescinedere dalla geometria delle parti. Questa peculiarità consente:

  • Ottima aderenza
  • Protezione completa zon interne (cave, fori, ecc..)
  • Assenza di effetti “cresta”
  • Assoluto rispetto della rugosità di base
  • Non richiede lavorazioni meccaniche finali (rettifica)

DUREZZA

superficiale molto elevata. In funzione del materiale base si possono ottenere con appropiati trattamenti termici, durezze da un minimo di 500 Vickers (48 HCR) ad un massimo di ca. 1000-1050 Vickers (70/72 HRC)

RESISTENZA

elevata alla corrosione ed all’usura. Questo grazie al fosforo contenuto in lega, che conferisce al processo caratteristiche di:

  • Autolubrificazione
  • Idrorepellenza

Applicabilità ai metalli

Nichel: 87-89%

Fosforo: 10-13%

Idrogeno: 0,0016%

Azoto: 0,005%

Ossigeno: 0,0023%

Circa 890°
7,92 g/cm³

13×10-6 cm/cm °C a temperatura normale. Dati comparativi:

  • Acciaio 12×10-6 cm/cm °C
  • Rame 17×10-6 cm/cm °C
  • Ottone 19×10-6 cm/cm °C
  • Duralluminio 23×10-6 cm/cm °C
60 mico-Ohm cm-2/cm a temperatura normale. Questa resistività è funzione del contenuto di fosforo del rivestimento e del trattamento termico effetuato.
4% (Nichel elettrolitico= 37,3%)
Il modulo di Young o modulo di elasticità longitudinale “E” è 20.000 ± 1000 Kg/mm-2
Questo deposito, grazie al suo contenuto in fosforo, presenta una elevata durezza pari a ca. 500 Vickers. Dopo trattamento termico a 290° ed oltre, si ottiene un aumento ulteriore della durezza, arrivando fino a 950/1050 Vickers.
a temperatura ambiente. Per la sua grande durezza questo rivestimento è poco duttile. Allo stato grezzo può supportare un allungamento del 2,2% prima che appaiano le prime fessurazioni. Questo limite può essere aumentato con un trattamento termico.
La resitenza all’usura è pari a quella del cromo duro quando questo viene fornito con durezze di ca. 1000 HV.
Il coefficente di attrito è decisamente basso, poichè il fosforo contenuto in lega è un ottimo autolubrificante.
Questo rivestimento non presenta nessuna fessurazione quando, dopo averlo portato a 200°C si tempra in azoto liquido a -195°C oppure in mercurio a temperatura ambiente.

Su acciai e leghe di rame l’aderenza di questo deposito varia da 35 a 45 Kg/mm2.
Su alluminio o su acciai legati per ottenere una migliore aderenza è necessaria una ricottura di 1 ora a 150/180°C

Qualunque sia la complessità delle superfici, questo deposito e riproduce con esattezza il contorno del supporto. Con i normali procedimenti industriali si puà  garantire un ± 5%. In alcuni casi particolari questa tolleranza può essere abbassata a ± 1% micron.

Questo rivestimento si salda perfettamente all’argento o con le leghe stagno-piombo.

Un sottile strato di deposito, da 5 a 10 micron, è sufficente per saldare l’alluminio o l’acciaio inossidabile.

La durezza di questo rivestimento permette di effettuare una lucidatura ottica fino a 1/4 di lunghezza d’onda.

Nell’ultravioletto estremo ossia tra i 400 ed i 100 agstròm, il suo potere riflettente è del 50%.

Diagramma delle durezze

Tabella di porosità dopo esposizione 120 ore in nebbia salina.

Spessore µ 10 25 50 75
Cromo duro n. di pori Assai numerosi 250 16 8
Nichel Chimico n. di pori 30 6 1 0

L’uniformità

rispetto ai trattamenti di cromatura tradizionali, garantisce la possibilità di ottenere un rivestimento totale ed uniforme su qualsiasi geometria.

L’atossicità

Test sul rivestimento a contatto con sostanze alimentari ha dato esiti negativi di cessione di Nichel, rispettando le normative Americane ed Europee. Infatti le particolari condizioni di utilizzo e manutenzione degli impianti (presenza di sostanze corrosive ed ossidanti, lavaggi con prodotti sterilizzanti), hanno influito notevolemente a dirottare la scelta del tipo di protezione prima eseguita (cadmio, zinco, vernice) verso il trattamento. Tale soluzione ha inoltre consentito in alcuni casi la sostituzione di materiali “nobili” quali inox e bronzo, con altri meno pregiati ma con caratteristiche tecniche più indicate per l’utilizzo richiesto.

Temperature d’esercizio

Come già visto al punto 8, relativo alle durezze, solo nel caso si volesse ottenere un riporto più duro è necessario raggiungere temperature più elevate. Alcuni metalli possono soffrire tali temperature; per ovviare a tali possibili inconvenienti, i tecnici sono a disposizione per ogni preventiva consultazione.

Protezioni e mascherature

Non esiste alcuna limitazione nell’eseguire protezioni e/o mascherature dal riporto: si possono infatti proteggere fori, perni, diametri interni ed esterni. L’unico limite è dato dai costi elevati di tali operazioni, assolutamente manuali; suggeriamo quindi, di verificare congiuntamente ai tecnici, la reale necessità di eseguire queste operazioni.

Durezze del metallo base

Non è necessario che il metallo base sia duro per avere la massima resistenza all’usura. Tutto quello che il metallo base deve fare è resistere ai carichidi funzionamento senza eccessive flessioni. Bisogna però portare molta cura nella scelta della durezza del metallo, nei casi dove la resistenza all’usura deriva da forti carichi d’urto, per i quali un sottile rivestimento può essere sfondato quando ceda il metallo base. A questo proposito, spesso ci si trova a dover sottoporre i materiali a trattamenti quali stabiliazzione, tempra, ricottura, rinvenimento, cementazione, ecc. In questi casi va ricordato che mentre la stabilizzazione, la ricottura, il rinvenimento non creano alcun problema, la tempra e la cementazione richiedono, al fine di garantire una buona aderenza del riporto, una microsabbiatura preliminare. Critica la carbonitrurazione, da escludere la nitrurazione.

Applicabilità ai metalli

Il rivestimento può essere applicato ai seguenti metalli:

SABBIATURA

La nostra azienda offre diversi tipi di sabbiatura o granigliatura.

Possiamo offrire sabbiatura fine o microsabbiatura su particolari metallici che necessitano di una pulizia superficiale senza intaccare le geometrie del pezzo o le quote realizzate a disegno.

La microsabbiatura viene effettuata utilizzando ossido di alluminio ed è quindi indicata anche per materiali inossidabili.

Per particolari di carpenteria o semilavorati viene effettuata la granigliatura o pallinatura utilizzando graniglia metallica angolosa o garnet se in presenza di materiali inossidabili.

Per quanto riguarda la microsabbiatura siamo dotati di sabbiatrici automatiche e semiautomatiche per piccole dimensioni e di una cabina di sabbiatura semiautomatica della grandezza di 4 m3

mentre per la granigliatura utilizziamo una cabina di 8 m3 provvista di tavola rotante automatica con una portata da 1000 kg.

Per entrambi i processi è possibile effettuare protezioni localizzate per evitare che queste vengano sabbiate o granigliate.