1. Amaç
Elektrolizsiz nikel kaplama işlemini, parametre kontrolünü ve kalite gereksinimlerini standartlaştırmak, müşteri ve uluslararası standartları karşılayan istikrarlı kaplama kalitesini sağlamak.
2. Kapsam
Karbon çeliği, paslanmaz çelik ve bakır alaşımları üzerinde kimyasal nikel kaplama için uygundur. Magnezyum alaşımları, titanyum alaşımları veya diğer özel işlemler için uygun değildir.
3. Normatif Referanslar
- • GB/T 13913-2008 – Otokatalitik nikel-fosfor alaşım kaplamaları
- • GB/T 6461-2002 – Korozyon testinden sonra metalik ve diğer inorganik kaplamaların metal yüzeyler üzerindeki test numunelerinin ve ürünlerinin değerlendirilmesi
- • ASTM B733-18 – Otomatik Katalitik (Elektrokimyasal Olmayan) Nikel-Fosfor Kaplamalar için Standart Şartname
- • ISO 4527:2003 – Metalik kaplamalar – Otokatalitik (elektrolizsiz) nikel-fosfor alaşım kaplamaları
- • GB/T 5270-2005 – Metalik yüzeyler üzerinde metalik kaplamalar – Elektrokaplama ve kimyasal kaplamalar – Yapışma testi yöntemleri
4. Süreç Prensibi
Elektrolizsiz nikel kaplama, sodyum hipofosfitin Ni²⁺ iyonlarını indirgeyerek Ni-P alaşım kaplama oluşturduğu, otokatalitik bir kimyasal çökelme işlemidir.
Reaksiyon mekanizması:
- • Anodik oksidasyon: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • Katodik indirgeme: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • Fosfor eş çökelmesi: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
Fosfor içeriğine göre kaplama sınıflandırması:
| Tip | Fosfor içeriği |
| Düşük-P | %1-5 |
| Orta-P | %5-10 |
| Yüksek P | %10-15 |
5. Proses Akışı
Muayene → Yağdan Arındırma → Sıcak Durulama → Akışlı Durulama → Asitleme → Durulama → Aktivasyon → Durulama → Saf Su ile Durulama → Elektrolizsiz Kaplama → Geri Kazanım → 3 Aşamalı Karşı Akışlı Durulama → Pasivasyon → Saf Su ile Durulama → Kurutma → Muayene → Paketleme
6. Temel Proses Parametreleri
| Parametre | Kontrol aralığı | Notlar |
| Ni²⁺ konsantrasyonu | 8–12 g/L | Önerilen miktar 9–10 g/L'dir. |
| Sodyum hipofosfit | 25–35 g/L | Ni²⁺'ye molar oran: 2,5–3,5:1 |
| Kompleksleştirici madde (sodyum sitrat) | 30–40 g/L | Nikel iyonlarını stabilize eder. |
| Tampon çözelti (sodyum asetat) | 15–25 g/L | pH dengesini korur. |
| pH değeri | 4,5–5,5 (Orta/yüksek P) | Amonyak veya sodyum karbonat ile ayarlandı. |
| Sıcaklık | 85–90℃ | Optimum 88±1℃ |
| Yükleniyor | 0,5–1,5 dm²/L | Daha yüksek yükleme, birikim oranını azaltır. |
| Biriktirme oranı | 15–25 μm/saat | Banyoda yaşlanmayla birlikte azalır. |
| Zaman | 15–60 dakika | İstenen kalınlığa bağlı olarak |
| Kargaşa | Mekanik veya düşük basınçlı hava | İş parçasının hareket ettirilmesi veya dolaştırılması önerilir. |
| Filtrasyon | Sürekli filtrasyon, 5–10 μm derecelendirmesi | Parçacıkları giderir, çukurlaşmayı önler. |
7. Ürün Özellikleri ve Kaplama Yeteneği
7.1 İş Parçası Boyut Aralığı
| Öğe | Parametre |
| Maksimum boyut | 1500×800×600 mm |
| Minimum boyut | 5×5×5 mm |
| Maksimum ağırlık | 200 kg |
| Minimum ağırlık | 1 g |
7.2 Kaplama Kalınlığı Kapasitesi
| Tip | Kalınlık aralığı | Tipik uygulama |
| Hassas parçalar | 5–10 μm | Dişliler, valf göbekleri, hidrolik bileşenler |
| Standart parçalar | 10–50 μm | Genel korozyon ve aşınmaya dayanıklı parçalar |
| Kalın kaplama | 50–100 μm | Aşınma onarımı, şiddetli aşındırıcı ortamlar |
Düzgünlük: ±%10 (genel parçalar); ±%15 (karmaşık şekiller)
7.3 Kaplama Özellikleri
| Mülk | Kaplama halinde | Isıl işlem görmüş (400℃×1 saat) | Notlar |
| Sertlik (HV) | ≥500 HV | ≥800 HV | Isıl işlem sertliği artırır |
| Yapışma | ≤ 1. Sınıf (GB/T 5270) | — | Soyulma yok, pul pul dökülme yok |
| Tuz püskürtme testi (NSS, %5 NaCl, 35℃) | ≥24 saat (Orta-P) ≥72 saat (Yüksek-P) | — | Müşteri talebine göre |
| Gözeneklilik | ≤1 nokta/cm² | — | Genellikle gözeneksiz ≥25 μm |
| Direnç | 50–100 μΩ·cm | 30–60 μΩ·cm | — |
Isıl işlem: 400℃ ±10℃, 1 saat, hava/fırın soğutması.
8. Üretim Kapasitesi
| Öğe | Kapasite |
| Tek tank hacmi | 2–5 m³ |
| Parti ağırlığı | 500–1500 kg |
| Günlük kapasite | 3–8 ton |
| Aylık kapasite | 80–200 ton |
Not: Gerçek kapasite geometriye, kalınlığa ve banyo yaşlanmasına bağlıdır.
9. Kalite Kontrolü
9.1 Muayene Maddeleri
| Öğe | Yöntem | Sıklık | Kabul kriteri |
| Kalınlık | XRF / metalografik mikroskop | Her bir fikstür için parti başına ≥3 puan | Çizimle tanışın; maksimum sapma ≤%10 |
| Sertlik | HV0.1 mikro sertlik | Vardiya başına bir kez | ≥500 HV (kaplama sonrası); ≥800 HV (HT) |
| Yapışma | Eğeleme/bükme/çapraz kesim+bant | Parti başına 1 adet | 1. derece veya daha düşük, soyulma yok. |
| Dış görünüş | Görsel (standart ışık) | %100 | Düzgün parlaklık; kusursuz. |
| Tuz püskürtmesi | NSS %5 NaCl, 35℃ | Parti başına/değişiklik başına | Orta-P ≥24 saat; Yüksek-P ≥72 saat |
| Fosfor içeriği | EDS / kimyasal | Haftalık / yeni banyo | %1-5 / %5-10 / %10-15 |
9.2 Görünüm Sınıflandırması
| Seviye | Tanım |
| A Sınıfı | Düzgün parlak/yarı parlak, kusursuz. |
| B Sınıfı | Hafif su/raf izleri mevcut, çukurlaşma/soyulma yok. |
| C Sınıfı | Hafif matlık/renk farklılığı mevcut, işlevsel olarak sorunsuz. |
| Reddetmek | Çukurlaşma, soyulma, kaplamada atlama, yanma, ciddi renk farklılığı |
10. Sorun Giderme
| Sorun | Olası neden | Çözüm |
| Zayıf yapışma | Eksik yağ giderme/asitleme; yetersiz aktivasyon | Ön işlemi iyileştirin; aktivasyon süresini uzatın. |
| Çukurlaşma/pürüzlülük | Banyodaki parçacıklar; yüksek pH çökelmelerine neden olur. | Filtrasyonu iyileştirin (5 μm); pH'ı düşürün |
| Mat/gri kaplama | Düşük Ni²⁺/hipofosfit; düşük pH/sıcaklık | Kimyasalları ekleyin; pH 4,8–5,2; 88℃'ye kadar ısıtın. |
| Kaplama atlama | Yerel pasivasyon; artık yağ/oksit | Etkinleştirmeyi iyileştirin; yeniden yağdan arındırın. |
| Düşük birikim oranı | Düşük sıcaklık/Ni²⁺/indirgeyici; pH değeri düşük; bekletilmiş banyo | 88–90℃'ye kadar ısıtın; pH'ı ayarlayın; banyoyu yenileyin. |
| Banyo ayrışması | Aşırı ısınma; yüksek pH; hızlı ilave; düşük yükleme | Isıtmayı durdurun; pH'ı düşürün; banyoyu seyreltin. |
11. Güvenlik
- • Kişisel Koruyucu Ekipman: Asit/alkali eldivenleri, koruyucu gözlük, önlük, solunum maskesi (amonyak/asitler için).
- • Kimyasal depolama: Nikel sülfat, hipofosfit, asitler ve alkalileri ayrı tutun; ısıdan/indirgeyicilerden uzak tutun.
- • Yasaklar: Konsantre asit ile hipofosfiti (zehirli fosfin) karıştırmayın. Katı maddeleri önce saf suda çözün.
- • Havalandırma: Tankların üzerinde yerel egzoz (hidrojen uzaklaştırma).
- • Acil Durum: Göz yıkama solüsyonu, duş, kuru toz/CO₂ yangın söndürücü, solunum maskesi, döküntü temizleme kiti.
12. Çevre Koruma
- • Atık su: Ni atık su ayrıştırma; çökelti pH 9–10 + PAC/PAM; Ni <0,5 mg/L.
- • Tehlikeli atıklar: Kullanılmış banyo, filtreler, aktivatör, nikel çamuru – ruhsatlı ve beyannameli bertaraf.
- • Emisyonlar: Sürekli havalandırma; GB 16297 standardına göre amonyak/hidrojen takibi.
- • Enerji/su: Tankların yalıtımı; ters akışlı durulama; konsantre su takviyesi.
13. Banyo Bileşimi (Orta Fosfor, Genel Kısımlar)
| Kimyasal | Konsantrasyon | İşlev |
| NiSO₄·6H₂O | 25–35 g/L | Ana tuz, Ni²⁺ kaynağı |
| NaH₂PO₂·H₂O | 25–35 g/L | İndirgeyici madde, P kaynağı |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | 30–40 g/L | Kompleksleştirici madde |
| CH₃COONa·3H₂O | 15–25 g/L | pH tamponu |
| Laktik/propiyonik asit | 5–10 mL/L | Hızlandırıcı |
| Stabilizatör (tiyoüre) | 1–2 mg/L | Ayrışmayı önler |
Makyaj yapmak:
1. NiSO₄, sitrat ve asetatı 1/3 oranında saf suda, 60℃'de çözün.
2. Hipofosfit ve laktik asidi karışımın diğer 1/3'ünde çözün.
3. Karıştırın, hacmi tamamlayın, pH 4,8–5,2.
4. Stabilizatör ekleyin, 88℃'ye ısıtın, süzün, deneme tabağında pişirin.
14. Ekipman ve Muayene Yeteneği
14.1 Ana Ekipmanlar
| Teçhizat | Özellikler |
| Kaplama tankı | PP/PVC astarlı, ısıtmalı, sıcaklık kontrollü |
| Filtrasyon | Asitlere dayanıklı pompa + gövde, 5–10 μm, 1–3 kez/saat |
| Sıcaklık kontrolü | PID, ±1℃ |
| Kurutma fırını | Sıcak hava, 60–120℃ |
| Ultrasonik temizleyici | 40 kHz, ayarlanabilir güç |
| DI suyu | ≥10 MΩ·cm |
14.2 Muayene Ekipmanları
| Teçhizat | Doğruluk/Standart |
| XRF kalınlığı | 0–200 μm, ±0,1 μm |
| Mikro sertlik | 10–1000 gf, GB/T 4340.1 |
| Tuz püskürtme odası | GB/T 10125, ≥200 L |
| Metalografik mikroskop | 100–1000×, mikrometre |
| pH metre | ±0,02, sıcaklık telafisi |
| Analitik denge | 0,01 g |
15. Belgeleme ve İzlenebilirlik
- •Üretim kaydı:Parça no, miktar, sıcaklık, pH, süre, kalınlık, operatör.
- •Banyo kütüğü:Günlük Ni²⁺, hipofosfit, pH; ilaveler; filtrasyon/temizleme.
- •Denetim kaydı:Kalınlık, sertlik, yapışma, görünüm, tuz püskürtme testi.
- •Bakım:Kalibrasyon, pompa bakımı, kireç çözme, fan kontrolleri (üç ayda bir).
Tutulma:≥3 yıl (otomotiv/tıbbi araçlar için ≥10 yıl). Parti/banyo döngüsüne kadar izlenebilir.
16. Ek Hükümler
- • Teknik Departman tarafından yıllık olarak gözden geçirilir.
- • Müşterinin özel gereksinimleri (tuz püskürtme, sertlik, dağılım, H-gevrekliği) belgelenir ve uygulanır.
- • Yeni ürünler: Önce küçük ölçekli deneme; tüm testlerden geçtikten sonra seri üretim.
- • Üretim kontrolü ve müşteri denetimi için.
Revizyon Geçmişi
| Rahip | Tarih | Tekrar gözden geçirme içeriği | Onaylayan |
| V1.0 | 2024-xx-xx | İlk sürüm | — |
| V2.0 | 2026-04-30 | Tamamen İngilizce olarak gözden geçirilmiş | — |
Yayın tarihi: 18 Mayıs 2026