१. उद्देश
इलेक्ट्रॉलेस निकेल प्लेटिंग प्रक्रिया, पॅरामीटर नियंत्रण आणि गुणवत्तेच्या आवश्यकतांचे मानकीकरण करणे, जेणेकरून ग्राहक आणि आंतरराष्ट्रीय मानकांची पूर्तता करणारी स्थिर कोटिंग गुणवत्ता सुनिश्चित करता येईल.
२. व्याप्ती
कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील आणि तांब्याच्या मिश्रधातूंवरील इलेक्ट्रोलेस निकेल प्लेटिंगसाठी लागू. मॅग्नेशियम मिश्रधातू, टायटॅनियम मिश्रधातू किंवा इतर विशेष प्रक्रियांसाठी लागू नाही.
३. प्रमाणभूत संदर्भ
- • GB/T 13913-2008 – स्वयंप्रेरक निकेल-फॉस्फरस मिश्रधातूचे लेपन
- • GB/T 6461-2002 – गंज चाचणीनंतर धातूच्या आधारस्तरावरील धातू आणि इतर अजैविक लेपनांच्या चाचणी नमुन्यांचे आणि वस्तूंचे मानांकन
- • एएसटीएम बी७३३-१८ – स्वयंप्रेरित (विद्युतविरहित) निकेल-फॉस्फरस लेपनांसाठी मानक विनिर्देश
- • आयएसओ ४५२७:२००३ – धातूंचे लेपन – स्वयंप्रेरित (इलेक्ट्रोलेस) निकेल-फॉस्फरस मिश्रधातूचे लेपन
- • GB/T 5270-2005 – धातूच्या आधारस्तरावरील धातूंचे लेपन – विद्युतलेपित आणि रासायनिक पद्धतीने जमा केलेले लेपन – आसंजन चाचणी पद्धती
४. प्रक्रिया तत्त्व
इलेक्ट्रोलेस निकेल प्लेटिंग ही एक स्वयंप्रेरित रासायनिक निक्षेपण प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये सोडियम हायपोफॉस्फाइट Ni²⁺ आयनांचे क्षपण करून Ni-P मिश्रधातूचा लेप तयार करतो.
प्रतिक्रिया यंत्रणा:
- • अॅनोडिक ऑक्सिडेशन: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • कॅथोडिक घट: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • फॉस्फरस सह-निक्षेपण: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
फॉस्फरसच्या प्रमाणानुसार कोटिंगचे वर्गीकरण:
| प्रकार | फॉस्फरसचे प्रमाण |
| कमी-पी | १-५% |
| मिड-पी | ५-१०% |
| उच्च-पी | १०-१५% |
५. प्रक्रिया प्रवाह
तपासणी → डीग्रेसिंग → गरम पाण्याने धुणे → वाहत्या पाण्याने धुणे → पिक्लिंग → धुणे → ॲक्टिव्हेशन → धुणे → डीआय (DI) पाण्याने धुणे → इलेक्ट्रोलेस प्लेटिंग → रिकव्हरी → ३-टप्प्यांची काउंटरफ्लो धुणे → पॅसिव्हेशन → डीआय (DI) पाण्याने धुणे → सुकवणे → तपासणी → पॅकिंग
६. प्रमुख प्रक्रिया मापदंड
| पॅरामीटर | नियंत्रण श्रेणी | शेरे |
| Ni²⁺ सांद्रता | ८–१२ ग्रॅम/लिटर | शिफारस केलेले ९-१० ग्रॅम/लिटर |
| सोडियम हायपोफॉस्फाइट | २५–३५ ग्रॅम/लिटर | Ni²⁺ शी मोलर गुणोत्तर: २.५–३.५:१ |
| कॉम्प्लेक्सिंग एजंट (सोडियम सायट्रेट) | ३०–४० ग्रॅम/लिटर | निकेल आयन स्थिर करते |
| बफर (सोडियम ॲसिटेट) | १५–२५ ग्रॅम/लिटर | पीएच स्थिरता राखते |
| पीएच मूल्य | ४.५–५.५ (मध्यम/उच्च-पी) | अमोनिया किंवा सोडियम कार्बोनेटने समायोजित केले |
| तापमान | ८५–९०℃ | इष्टतम ८८±१℃ |
| लोडिंग | ०.५–१.५ डेसिमीटर²/लिटर | जास्त भारामुळे निक्षेपण दर कमी होतो. |
| निक्षेप दर | १५–२५ μm/तास | आंघोळीच्या वयामुळे घटते |
| वेळ | १५–६० मिनिटे | आवश्यक जाडीवर अवलंबून |
| आंदोलन | यांत्रिक किंवा कमी दाबाची हवा | वर्कपीसची हालचाल किंवा परिभ्रमण करण्याची शिफारस केली जाते. |
| गाळण | सतत गाळण, ५-१० μm रेटिंग | कण काढून टाकते, खड्डे पडण्यापासून प्रतिबंधित करते |
७. उत्पादनाची वैशिष्ट्ये आणि कोटिंग क्षमता
७.१ वर्कपीस आकार श्रेणी
| वस्तू | पॅरामीटर |
| कमाल आकार | १५००×८००×६०० मिमी |
| किमान आकार | ५×५×५ मिमी |
| कमाल वजन | २०० किलो |
| किमान वजन | १ ग्रॅम |
७.२ लेप जाडीची क्षमता
| प्रकार | जाडीची श्रेणी | ठराविक अनुप्रयोग |
| अचूक भाग | ५–१० μm | थ्रेड्स, व्हॉल्व्ह कोअर, हायड्रॉलिक घटक |
| मानक भाग | १०–५० μm | सामान्य गंज आणि झीज प्रतिरोधक भाग |
| जाड थर | ५०–१०० μm | झीज दुरुस्ती, तीव्र क्षरणकारी वातावरण |
एकसमानता: ±१०% (सर्वसाधारण भाग); ±१५% (गुंतागुंतीचे आकार)
७.३ लेपाचे गुणधर्म
| मालमत्ता | प्लेटिंग केल्याप्रमाणे | उष्णता-उपचारित (४००℃×१ तास) | शेरे |
| कठोरता (एचव्ही) | ≥५०० एचव्ही | ≥८०० एचव्ही | उष्णता उपचाराने कठीणपणा वाढतो |
| आसंजन | ≤ ग्रेड १ (जीबी/टी ५२७०) | — | सालपटं निघत नाही, पापुद्रा पडत नाही. |
| सॉल्ट स्प्रे चाचणी (NSS, 5% NaCl, 35℃) | ≥२४ तास (मिड-पी) ≥७२ तास (उच्च-पी) | — | ग्राहकांच्या गरजेनुसार |
| सच्छिद्रता | ≤१ पॉइंट/सेमी² | — | सहसा छिद्ररहित ≥२५ μm |
| प्रतिरोधकता | ५०–१०० μΩ·cm | ३०–६० μΩ·cm | — |
उष्णता उपचार: ४००℃ ±१०℃, १ तास, हवा/भट्टीमध्ये थंड करणे.
८. उत्पादन क्षमता
| वस्तू | क्षमता |
| एका टाकीचे आकारमान | २–५ मी³ |
| बॅच वजन | ५००–१५०० किलो |
| दैनंदिन क्षमता | ३-८ टन |
| मासिक क्षमता | ८०-२०० टन |
टीप: प्रत्यक्ष क्षमता भूमिती, जाडी आणि बाथ एजिंगवर अवलंबून असते.
९. गुणवत्ता तपासणी
९.१ तपासणीच्या बाबी
| वस्तू | पद्धत | वारंवारता | स्वीकृती निकष |
| जाडी | एक्सआरएफ / धातुरचनाशास्त्रीय सूक्ष्मदर्शक | प्रत्येक बॅचमध्ये प्रत्येक सामन्यासाठी ≥३ गुण | रेखाचित्र पूर्ण करा; कमाल विचलन ≤१०% |
| कठोरता | HV0.1 सूक्ष्मकठोरता | प्रत्येक शिफ्टमध्ये एकदा | ≥५०० एचव्ही (प्लेटिंगनुसार); ≥८०० एचव्ही (एचटी) |
| आसंजन | फाइल/वाकवणे/आडवे कापणे+टेप | प्रत्येक बॅचमध्ये १ नग | ग्रेड ≤१, साल न निघणे |
| देखावा | दृश्य (प्रमाणित प्रकाश) | १००% | एकसमान चमकदार; कोणताही दोष नाही |
| मिठाचा फवारा | NSS ५% NaCl, ३५℃ | प्रति बॅच/बदल | मध्यम-पी ≥२४ तास; उच्च-पी ≥७२ तास |
| फॉस्फरसचे प्रमाण | ईडीएस / रासायनिक | साप्ताहिक / नवीन स्नान | १–५% / ५–१०% / १०–१५% |
९.२ स्वरूप वर्गीकरण
| ग्रेड | वर्णन |
| ग्रेड ए | एकसमान तेजस्वी/काही प्रमाणात तेजस्वी, दोषविरहित |
| ग्रेड बी | पाण्याचे/रॅकचे हलके डाग, खड्डे नाहीत/साल निघालेले नाही |
| ग्रेड सी | किंचित निस्तेजपणा/रंगातील फरक, कार्यात्मकदृष्ट्या ठीक. |
| नाकारा | खड्डे पडणे, साल निघणे, प्लेटिंग न करणे, जळणे, रंगातील तीव्र फरक |
१०. समस्यानिवारण
| समस्या | संभाव्य कारण | उपाय |
| खराब आसंजन | अपूर्ण चरबी काढणे/पिकलिंग; अपुरे सक्रियकरण | पूर्व-उपचार सुधारा; सक्रियतेचा कालावधी वाढवा |
| खड्डे/खरखरीतपणा | द्रावणातील कण; उच्च pH मुळे होणारे अवक्षेप | गाळण प्रक्रिया सुधारा (५ मायक्रॉन); पीएच कमी करा |
| निस्तेज/राखाडी लेप | कमी Ni²⁺/हायपोफॉस्फाइट; कमी pH/तापमान | रसायने घाला; pH ४.८–५.२; ८८℃ पर्यंत गरम करा. |
| प्लेटिंग वगळा | स्थानिक निष्क्रियीकरण; अवशिष्ट तेल/ऑक्साइड | सक्रियता सुधारा; पुन्हा ग्रीस काढा |
| कमी संचय दर | कमी तापमान/Ni²⁺/रिड्यूसर; अयोग्य pH; एज्ड बाथ | ८८–९०℃ पर्यंत गरम करा; pH समायोजित करा; बाथ रिफ्रेश करा. |
| बाथ डीकंपोझिशन | अतिउष्णता; उच्च pH; जलद जोडणी; कमी भारण | तापवणे थांबवा; pH कमी करा; बाथ सौम्य करा |
११. सुरक्षितता
- • वैयक्तिक संरक्षक उपकरणे: आम्ल/अल्कली हातमोजे, गॉगल्स, ॲप्रन, रेस्पिरेटर (अमोनिया/आम्ल).
- • रासायनिक साठवणूक: निकेल सल्फेट, हायपोफॉस्फाइट, आम्ल, अल्कली वेगळे ठेवा; उष्णता/रिड्यूसरपासून दूर ठेवा.
- • प्रतिबंध: संहत आम्ल + हायपोफॉस्फाइट (विषारी फॉस्फिन) मिसळू नका. प्रथम घन पदार्थ डीआय पाण्यात विरघळवा.
- • वायुवीजन: टाक्यांच्या वर स्थानिक एक्झॉस्ट (हायड्रोजन काढून टाकणे).
- • आपत्कालीन: डोळे धुण्याचे साधन, शॉवर, कोरडी पावडर/CO₂ अग्निशामक, श्वसनयंत्र, गळती किट.
१२. पर्यावरण संरक्षण
- • सांडपाणी: Ni सांडपाणी वेगळे करणे; अवक्षेप pH 9–10 + PAC/PAM; Ni <0.5 mg/L.
- • धोकादायक कचरा: वापरलेले बाथ, फिल्टर्स, ॲक्टिव्हेटर, निकेल स्लज – जाहीरनाम्यासह परवानाधारक विल्हेवाट.
- • उत्सर्जन: सतत वायुवीजन; GB 16297 नुसार अमोनिया/हायड्रोजनचे निरीक्षण करा.
- • ऊर्जा/पाणी: टाक्यांना इन्सुलेट करणे; काउंटरफ्लो रिन्स; कॉन्सन्ट्रेटेड रिप्लेनिशमेंट.
१३. बाथची रचना (मध्यम-फॉस्फरस, सामान्य भाग)
| रासायनिक | एकाग्रता | कार्य |
| NiSO₄·6H₂O | २५–३५ ग्रॅम/लिटर | मुख्य क्षार, Ni²⁺ स्रोत |
| NaH₂PO₂·H₂O | २५–३५ ग्रॅम/लिटर | क्षपणक, फॉस्फरस स्रोत |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | ३०–४० ग्रॅम/लिटर | कॉम्प्लेक्सिंग एजंट |
| CH₃COONa·3H₂O | १५–२५ ग्रॅम/लिटर | पीएच बफर |
| लॅक्टिक/प्रोपिओनिक आम्ल | ५–१० मिली/लिटर | अॅक्सिलरेटर |
| स्थिरीकरण करणारा (थिओयुरिया) | १–२ मिग्रॅ/ली | विघटन रोखते |
मेकअप:
१. NiSO₄, सायट्रेट, ॲसिटेट १/३ DI पाण्यात, ६०℃ तापमानावर विरघळवा.
२. उरलेल्या १/३ भागात हायपोफॉस्फाइट + लॅक्टिक ऍसिड विरघळवा.
३. सर्व एकत्र करा, आवश्यक आकारमानापर्यंत भरा, pH ४.८–५.२.
४. स्टेबिलायझर घाला, ८८℃ पर्यंत गरम करा, गाळा, ट्रायल प्लेटवर तपासा.
१४. उपकरणे आणि तपासणी क्षमता
१४.१ मुख्य उपकरणे
| उपकरणे | तपशील |
| प्लेटिंग टँक | पीपी/पीव्हीसी अस्तर, उष्णतारोधक, तापमान नियंत्रण |
| गाळण | आम्ल-प्रतिरोधक पंप + आवरण, ५–१० μm, १–३ वेळा/तास |
| तापमान नियंत्रण | पीआयडी, ±१℃ |
| वाळवण्याची भट्टी | गरम हवा, ६०–१२०℃ |
| अल्ट्रासोनिक क्लीनर | ४० किलोहर्ट्झ, समायोजित करण्यायोग्य पॉवर |
| डीआय पाणी | ≥१० MΩ·cm |
१४.२ तपासणी उपकरणे
| उपकरणे | अचूकता/मानक |
| एक्सआरएफ जाडी | ०–२०० μm, ±०.१ μm |
| सूक्ष्मकठोरता | १०–१००० gf, GB/T ४३४०.१ |
| मीठ फवारणी कक्ष | जीबी/टी १०१२५, ≥२०० लिटर |
| धातुशास्त्रीय सूक्ष्मदर्शक | १००–१०००×, मायक्रोमीटर |
| पीएच मीटर | ±०.०२, तात्पुरती भरपाई |
| विश्लेषणात्मक संतुलन | ०.०१ ग्रॅम |
१५. दस्तऐवजीकरण आणि शोधक्षमता
- •उत्पादन नोंद:भाग क्र., प्रमाण, तापमान, pH, वेळ, जाडी, ऑपरेटर.
- •अंघोळीची नोंद:दैनंदिन Ni²⁺, हायपोफॉस्फाइट, pH; अतिरिक्त घटक; गाळण/स्वच्छता.
- •तपासणी अहवाल:जाडी, कडकपणा, चिकटपणा, स्वरूप, सॉल्ट स्प्रे.
- •देखभाल:अंशांकन, पंपाची देखभाल, क्षार काढणे, पंख्याची तपासणी (त्रैमासिक).
धारणा:≥३ वर्षे (ऑटो/मेडिकलसाठी ≥१० वर्षे). बॅच/बाथ सायकलपर्यंत शोधण्यायोग्य.
१६. पुरवणीच्या तरतुदी
- तांत्रिक विभागाकडून दरवर्षी पुनरावलोकन केले जाते.
- • ग्राहकांच्या विशेष आवश्यकता (सॉल्ट स्प्रे, कडकपणा, वितरण, एच-एम्ब्रिटलमेंट) नोंदवून त्यांचे पालन केले गेले.
- • नवीन उत्पादने: प्रथम लहान चाचणी; सर्व चाचण्या यशस्वी झाल्यानंतर मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन.
- • उत्पादन नियंत्रण आणि ग्राहक लेखापरीक्षणासाठी.
पुनरावलोकन इतिहास
| रेव्ह | तारीख | उजळणी सामग्री | मंजूर केले |
| व्ही१.० | २०२४-xx-xx | प्रारंभिक प्रकाशन | — |
| व्ही२.० | २०२६-०४-३० | केवळ इंग्रजीतील संपूर्ण पुनरावलोकन | — |
पोस्ट करण्याची वेळ: १८ मे २०२६