1. Formål
Å standardisere den elektroløse nikkelbeleggprosessen, parameterkontroll og kvalitetskrav, og sikre stabil beleggkvalitet som oppfyller kundenes og internasjonale standarder.
2. Omfang
Gjelder for elektroløs nikkelbelegg på karbonstål, rustfritt stål og kobberlegeringer. Gjelder ikke for magnesiumlegeringer, titanlegeringer eller andre spesialprosesser.
3. Normative referanser
- • GB/T 13913-2008 – Autokatalytiske belegg av nikkel-fosforlegeringer
- • GB/T 6461-2002 – Vurdering av testprøver og gjenstander av metalliske og andre uorganiske belegg på metalliske underlag etter korrosjonstesting
- • ASTM B733-18 – Standardspesifikasjon for autokatalytiske (elektroløse) nikkel-fosforbelegg
- • ISO 4527:2003 – Metalliske belegg – Autokatalytiske (elektroløse) nikkel-fosforlegeringsbelegg
- • GB/T 5270-2005 – Metalliske belegg på metalliske underlag – Elektropletterte og kjemisk avsatte belegg – Metoder for vedheftingstest
4. Prosessprinsipp
Elektroløs nikkelbelegging er en autokatalytisk kjemisk avsetningsprosess der natriumhypofosfitt reduserer Ni²⁺-ioner for å danne et Ni-P-legeringsbelegg.
Reaksjonsmekanisme:
- • Anodisk oksidasjon: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • Katodisk reduksjon: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • Fosfor-samavsetning: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
Klassifisering av belegg etter fosforinnhold:
| Type | Fosforinnhold |
| Lav-P | 1–5 % |
| Midt-P | 5–10 % |
| Høy-P | 10–15 % |
5. Prosessflyt
Inspeksjon → Avfetting → Varmskylling → Flytende skylling → Beising → Skylling → Aktivering → Skylling → Avløpsskylling → Elektroløs plating → Gjenvinning → 3-trinns motstrømsskylling → Passivering → Avløpsskylling → Tørking → Inspeksjon → Pakking
6. Viktige prosessparametere
| Parameter | Kontrollområde | Merknader |
| Ni²⁺-konsentrasjon | 8–12 g/l | Anbefalt 9–10 g/L |
| Natriumhypofosfitt | 25–35 g/l | Molforhold til Ni²⁺: 2,5–3,5:1 |
| Kompleksdanner (natriumsitrat) | 30–40 g/l | Stabiliserer nikkelioner |
| Buffer (natriumacetat) | 15–25 g/l | Opprettholder pH-stabilitet |
| pH-verdi | 4,5–5,5 (Middel/høy P) | Justert med ammoniakk eller natriumkarbonat |
| Temperatur | 85–90 ℃ | Optimal 88 ± 1 ℃ |
| Laster | 0,5–1,5 dm²/L | Høyere belastning reduserer avsetningshastigheten |
| Avsetningsrate | 15–25 μm/t | Avtar med badets aldring |
| Tid | 15–60 minutter | Avhengig av ønsket tykkelse |
| Agitasjon | Mekanisk eller lavtrykksluft | Arbeidsstykkebevegelse eller sirkulasjon anbefales |
| Filtrering | Kontinuerlig filtrering, 5–10 μm klassifisering | Fjerner partikler, forhindrer gropdannelse |
7. Produktspesifikasjoner og beleggkapasitet
7.1 Størrelsesområde for arbeidsstykker
| Punkt | Parameter |
| Maks. størrelse | 1500 × 800 × 600 mm |
| Min. størrelse | 5×5×5 mm |
| Maks. vekt | 200 kg |
| Min. vekt | 1 g |
7.2 Kapasitet for beleggtykkelse
| Type | Tykkelsesområde | Typisk bruk |
| Presisjonsdeler | 5–10 μm | Gjenger, ventilkjerner, hydrauliske komponenter |
| Standarddeler | 10–50 μm | Generelle korrosjons- og slitasjebestandige deler |
| Tykt belegg | 50–100 μm | Reparasjon av slitasje, svært korrosive miljøer |
Jevnhet: ±10 % (generelle deler); ±15 % (komplekse former)
7.3 Beleggegenskaper
| Eiendom | Som belagt | Varmebehandlet (400 ℃ × 1 t) | Merknader |
| Hardhet (HV) | ≥500 HV | ≥800 HV | Varmebehandling øker hardheten |
| Adhesjon | ≤ Grad 1 (GB/T 5270) | — | Ingen avskalling, ingen avflassing |
| Saltspraytest (NSS, 5 % NaCl, 35 ℃) | ≥24 timer (Midt-P) ≥72 timer (høy-P) | — | Per kundekrav |
| Porøsitet | ≤1 poeng/cm² | — | Vanligvis ikke-porøs ≥25 μm |
| Resistivitet | 50–100 μΩ·cm | 30–60 μΩ·cm | — |
Varmebehandling: 400 ℃ ± 10 ℃, 1 time, luft-/ovnkjøling.
8. Produksjonskapasitet
| Punkt | Kapasitet |
| Volum på én tank | 2–5 m³ |
| Partivekt | 500–1500 kg |
| Daglig kapasitet | 3–8 tonn |
| Månedlig kapasitet | 80–200 tonn |
Merk: Faktisk kapasitet avhenger av geometri, tykkelse og badets aldring.
9. Kvalitetsinspeksjon
9.1 Inspeksjonspunkter
| Punkt | Metode | Hyppighet | Akseptkriterium |
| Tykkelse | XRF / metallografisk mikroskop | ≥3 poeng per inventar per batch | Møt tegning; maks. utvikling ≤10 % |
| Hardhet | HV0.1 mikrohardhet | Én gang per skift | ≥500 HV (som belagt); ≥800 HV (HT) |
| Adhesjon | Fil/bøy/krysskutt+tape | 1 stk per parti | Grad ≤1, ingen avskalling |
| Utseende | Visuelt (standardlys) | 100 % | Jevn lysstyrke; ingen defekter |
| Saltspray | NSS 5 % NaCl, 35 ℃ | Per batch/endring | Middels P ≥24 timer; Høy P ≥72 timer |
| Fosforinnhold | EDS / kjemisk | Ukentlig / nytt bad | 1–5 % / 5–10 % / 10–15 % |
9.2 Utseendeklassifisering
| Karakter | Beskrivelse |
| Karakter A | Jevn lys/halvlys, ingen defekter |
| Grad B | Små vann-/rillmerker, ingen groper/avskallinger |
| Karakter C | Lett matthet/fargevariasjon, funksjonell OK |
| Avvis | Gropdannelse, avskalling, skipplettering, brenning, alvorlig fargeforskjell |
10. Feilsøking
| Problem | Mulig årsak | Løsning |
| Dårlig vedheft | Ufullstendig avfetting/beising; utilstrekkelig aktivering | Forbedre forbehandling; forleng aktiveringen |
| Gropdannelse/ruhet | Partikler i badekaret; høy pH-verdi utfelles | Forbedret filtrering (5 μm); senk pH |
| Matt/grått belegg | Lavt Ni²⁺/hypofosfittinnhold; lav pH/temperatur | Tilsett kjemikalier; pH 4,8–5,2; varm opp til 88 ℃ |
| Hopp over plating | Lokal passivering; restolje/oksid | Forbedre aktivering; avfett på nytt |
| Lav avsetningsrate | Lav temperatur/Ni²⁺/reduserende; lav pH; aldret bad | Varm opp til 88–90 ℃; juster pH; frisk opp badet |
| Badnedbrytning | Overoppheting; høy pH; rask tilsetning; lav belastning | Stopp oppvarmingen; senk pH-verdien; fortynn badet |
11. Sikkerhet
- • Personlig verneutstyr: Syre-/basehansker, vernebriller, forkle, åndedrettsvern (ammoniakk/syrer).
- • Kjemisk lagring: Segreger nikkelsulfat, hypofosfitt, syrer, alkalier; unna varme/reduksjonsmidler.
- • Forbud: Ikke bland konsentrert syre + hypofosfitt (giftig fosfin). Løs først opp faste stoffer i avjonisert vann.
- • Ventilasjon: Lokalt avtrekk over tanker (fjerning av hydrogen).
- • Nødstilfelle: Øyeskyll, dusj, pulver-/CO₂-slukningsapparat, åndedrettsvern, sølsett.
12. Miljøvern
- • Avløpsvann: Ni-avløpsvann separat; bunnfall pH 9–10 + PAC/PAM; Ni <0,5 mg/L.
- • Farlig avfall: Brukt bad, filtre, aktivator, Ni-slam – godkjent avhending med manifester.
- • Utslipp: Kontinuerlig ventilasjon; overvåk ammoniakk/hydrogen i henhold til GB 16297.
- • Energi/vann: Isoler tanker; motstrømsskylling; konsentrert påfylling.
13. Badesammensetning (Midt-fosfor, generelle deler)
| Kjemisk | Konsentrasjon | Funksjon |
| NiSO₄·6H₂O | 25–35 g/l | Hovedsalt, Ni²⁺-kilde |
| NaH₂PO₂·H₂O | 25–35 g/l | Reduksjonsmiddel, fosforkilde |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | 30–40 g/l | Kompleksdannende middel |
| CH₃COONa·3H₂O | 15–25 g/l | pH-buffer |
| Melkesyre/propionsyre | 5–10 ml/l | Akselerator |
| Stabilisator (tiourea) | 1–2 mg/L | Forhindrer nedbrytning |
Sminke:
1. Løs opp NiSO₄, sitrat, acetat i 1/3 deionisert vann, 60 ℃.
2. Løs opp hypofosfitt + melkesyre i en annen 1/3.
3. Bland, fyll til volum, pH 4,8–5,2.
4. Tilsett stabilisator, varm opp til 88 ℃, filtrer, og prøv på en prøveplate.
14. Utstyr og inspeksjonskapasitet
14.1 Hovedutstyr
| Utstyr | Spesifikasjon |
| Plateringstank | PP/PVC-foret, oppvarmet, temperaturkontroll |
| Filtrering | Syrebestandig pumpe + hus, 5–10 μm, 1–3×/t |
| Temperaturkontroll | PID, ±1 ℃ |
| Tørkeovn | Varmluft, 60–120 ℃ |
| Ultralydrenser | 40 kHz, justerbar effekt |
| DI-vann | ≥10 MΩ·cm |
14.2 Inspeksjonsutstyr
| Utstyr | Nøyaktighet/Standard |
| XRF-tykkelse | 0–200 μm, ±0,1 μm |
| Mikrohardhet | 10–1000 gf, GB/T 4340.1 |
| Saltspraykammer | GB/T 10125, ≥200 L |
| Metallografisk mikroskop | 100–1000×, mikrometer |
| pH-måler | ±0,02, temperaturkompensasjon |
| Analytisk balanse | 0,01 g |
15. Dokumentasjon og sporbarhet
- •Produksjonsrekord:Delenummer, mengde, temperatur, pH, tid, tykkelse, operatør.
- •Badelogg:Daglig Ni²⁺, hypofosfitt, pH; tilsetninger; filtrering/rengjøring.
- •Inspeksjonsrapport:Tykkelse, hardhet, vedheft, utseende, saltspray.
- •Vedlikehold:Kalibrering, pumpevedlikehold, avkalking, viftekontroller (kvartalsvis).
Bevaring:≥3 år (≥10 år for auto/medisinsk bruk). Sporbar til batch-/badesyklus.
16. Tilleggsbestemmelser
- • Gjennomgås årlig av teknisk avdeling.
- • Kundens spesielle krav (salttåke, hardhet, fordeling, H-sprøhet) dokumentert og fulgt.
- • Nye produkter: Liten prøveperiode først; masseproduksjon etter beståtte tester.
- • For produksjonskontroll og kunderevisjon.
Revisjonshistorikk
| Rev | Dato | Revisjonsinnhold | Godkjent av |
| V1.0 | 2024-xx-xx | Første utgivelse | — |
| V2.0 | 2026-04-30 | Full revisjon kun på engelsk | — |
Publisert: 18. mai 2026