1. 목적
무전해 니켈 도금 공정, 매개변수 제어 및 품질 요구 사항을 표준화하여 고객 및 국제 표준을 충족하는 안정적인 도금 품질을 보장합니다.
2. 적용 범위
탄소강, 스테인리스강 및 구리 합금의 무전해 니켈 도금에 적용 가능합니다. 마그네슘 합금, 티타늄 합금 또는 기타 특수 공정에는 적용할 수 없습니다.
3. 규범적 참조
- • GB/T 13913-2008 – 자가촉매 니켈-인 합금 코팅
- • GB/T 6461-2002 – 금속 기판에 금속 및 기타 무기 코팅이 된 시험편 및 제품의 부식 시험 후 등급 평가
- • ASTM B733-18 – 자동차 촉매(무전해) 니켈-인 코팅에 대한 표준 규격
- • ISO 4527:2003 – 금속 코팅 – 자가촉매(무전해) 니켈-인 합금 코팅
- • GB/T 5270-2005 – 금속 기판 상의 금속 코팅 – 전기 도금 및 화학 증착 코팅 – 접착력 시험 방법
4. 프로세스 원칙
무전해 니켈 도금은 아인산나트륨이 Ni²⁺ 이온을 환원시켜 Ni-P 합금 코팅을 형성하는 자가 촉매 화학 증착 공정입니다.
반응 메커니즘:
- • 양극 산화: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • 음극 환원: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • 인의 동시 침전: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
인 함량에 따른 코팅 분류:
| 유형 | 인 함량 |
| 저인산 | 1~5% |
| 미드-P | 5~10% |
| 고P | 10~15% |
5. 프로세스 흐름
검사 → 탈지 → 고온 헹굼 → 유동 헹굼 → 산세 → 헹굼 → 활성화 → 헹굼 → 탈이온수 헹굼 → 무전해 도금 → 회수 → 3단계 역류 헹굼 → 부동태화 → 탈이온수 헹굼 → 건조 → 검사 → 포장
6. 주요 공정 매개변수
| 매개변수 | 제어 범위 | 비고 |
| Ni²⁺ 농도 | 8~12g/L | 권장 농도: 9~10g/L |
| 차아인산나트륨 | 25~35g/L | Ni²⁺에 대한 몰비: 2.5–3.5:1 |
| 착화제(구연산나트륨) | 30~40g/L | 니켈 이온을 안정화시킵니다. |
| 완충액(아세트산나트륨) | 15~25g/L | pH 안정성을 유지합니다. |
| pH 값 | 4.5–5.5 (중/고P) | 암모니아 또는 탄산나트륨으로 조절 |
| 온도 | 85~90℃ | 최적 온도 88±1℃ |
| 로딩 중 | 0.5–1.5 dm²/L | 적재량이 많을수록 증착 속도가 감소합니다. |
| 예치율 | 15–25 μm/h | 목욕을 하면서 시간이 지남에 따라 감소합니다. |
| 시간 | 15~60분 | 필요한 두께에 따라 |
| 동요 | 기계식 또는 저압 공기 | 공작물 이동 또는 순환을 권장합니다. |
| 여과법 | 연속 여과, 5–10 μm 등급 | 입자를 제거하고 부식을 방지합니다. |
7. 제품 사양 및 코팅 기능
7.1 공작물 크기 범위
| 목 | 매개변수 |
| 최대 크기 | 1500×800×600 mm |
| 최소 크기 | 5×5×5 mm |
| 최대 무게 | 200kg |
| 최소 중량 | 1그램 |
7.2 코팅 두께 조절 기능
| 유형 | 두께 범위 | 일반적인 적용 사례 |
| 정밀 부품 | 5–10 μm | 나사산, 밸브 코어, 유압 부품 |
| 표준 부품 | 10–50 μm | 일반 부식 및 마모 방지 부품 |
| 두꺼운 코팅 | 50–100 μm | 마모 수리, 심각한 부식 환경 |
균일도: ±10% (일반 부품); ±15% (복잡한 형상)
7.3 코팅 특성
| 재산 | 도금된 | 열처리(400℃×1시간) | 비고 |
| 경도(HV) | ≥500 HV | ≥800 HV | 열처리로 경도가 증가합니다. |
| 부착 | 1등급 이하 (GB/T 5270) | — | 벗겨짐이나 각질 발생 없음 |
| 염수 분무 시험(NSS, 5% NaCl, 35℃) | ≥24시간 (중간 P) ≥72시간 (고농도 P) | — | 고객 요구사항에 따라 |
| 다공성 | ≤1점/cm² | — | 일반적으로 비다공성, ≥25 μm |
| 저항률 | 50–100 μΩ·cm | 30–60 μΩ·cm | — |
열처리: 400℃ ±10℃, 1시간, 공기/로 냉각.
8. 생산 능력
| 목 | 용량 |
| 단일 탱크 용량 | 2~5m³ |
| 배치 중량 | 500~1500kg |
| 일일 수용 능력 | 3~8톤 |
| 월별 용량 | 80~200톤 |
참고: 실제 용량은 형상, 두께, 욕조 노화 정도에 따라 달라집니다.
9. 품질 검사
9.1 검사 항목
| 목 | 방법 | 빈도 | 수용 기준 |
| 두께 | XRF/금속현미경 | 배치당 설비별 3점 이상 | 도면 일치; 최대 편차 ≤10% |
| 경도 | HV0.1 미세경도 | 교대 근무당 한 번씩 | ≥500 HV (도금 상태); ≥800 HV (고압) |
| 부착 | 줄질/굽힘/십자 절단+테이프 | 배치당 1개 | 등급 1 이하, 껍질 벗기기 없음 |
| 모습 | 시각(표준 조명) | 100% | 균일하게 밝고, 결함 없음 |
| 염수 분무 | NSS 5% NaCl, 35℃ | 배치별/변경별 | 중간 P ≥24시간; 높은 P ≥72시간 |
| 인 함량 | EDS/화학물질 | 주간 / 새 욕실 | 1~5% / 5~10% / 10~15% |
9.2 외형 분류
| 등급 | 설명 |
| A등급 | 균일하게 밝거나 반광택이며, 결함이 없습니다. |
| B등급 | 물 자국이나 선반 자국이 약간 있지만, 흠집이나 벗겨짐은 없습니다. |
| C등급 | 약간의 탁함/색상 차이가 있지만 기능에는 문제가 없습니다. |
| 거부하다 | 표면 손상, 벗겨짐, 도금 불량, 그을림, 심한 색상 차이 |
10. 문제 해결
| 문제 | 가능한 원인 | 해결책 |
| 접착력이 약함 | 불완전한 탈지/산세척; 불충분한 활성화 | 전처리 과정을 개선하고 활성화 기간을 연장하십시오. |
| 구멍/거칠기 | 용액 내 입자; 높은 pH에서 침전물 생성 | 여과 성능 향상(5μm); pH 저하 |
| 무광/회색 코팅 | 낮은 Ni²⁺/하이포아인산염; 낮은 pH/온도 | 화학물질을 첨가하고, pH를 4.8~5.2로 조정한 후, 88℃로 가열합니다. |
| 도금을 건너뛰세요 | 국부적인 부동태화; 잔류 오일/산화물 | 활성화를 개선하고, 재탈지하십시오. |
| 낮은 증착률 | 저온/Ni²⁺/환원제; pH 불균형; 숙성된 욕조 | 88~90℃로 가열하고, pH를 조정한 후, 욕조를 새로 채우십시오. |
| 욕조 분해 | 과열; 높은 pH; 빠른 첨가; 낮은 부하량 | 가열을 중단하고, pH를 낮추고, 용액을 희석하십시오. |
11. 안전
- • 개인보호장비(PPE): 산/알칼리 장갑, 보안경, 앞치마, 호흡기 보호구(암모니아/산).
- • 화학물질 보관: 황산니켈, 아인산칼슘, 산, 알칼리는 열/환원제로부터 멀리 떨어진 곳에 보관하십시오.
- • 주의사항: 진한 산과 차아인산염(독성 포스핀)을 혼합하지 마십시오. 고형물은 먼저 증류수에 녹이십시오.
- • 환기: 탱크 상단의 국소 배기 장치(수소 제거).
- • 비상용품: 눈 세척기, 샤워기, 분말/이산화탄소 소화기, 호흡기 보호구, 유출 방지 키트.
12. 환경 보호
- • 폐수: 니켈 폐수 분리; 침전 pH 9–10 + PAC/PAM; 니켈 <0.5 mg/L.
- • 유해 폐기물: 사용후조액, 필터, 활성제, 니켈 슬러지 - 허가된 처리 절차에 따라 폐기하고 관련 서류를 제출해야 합니다.
- • 배출물: 지속적인 환기; GB 16297에 따라 암모니아/수소 모니터링.
- • 에너지/물: 탱크 단열; 역류식 세척; 집중 보충.
13. 욕조 조성 (중인, 일반 성분)
| 화학적인 | 집중 | 기능 |
| NiSO₄·6H₂O | 25~35g/L | 주요 염, Ni²⁺ 공급원 |
| NaH₂PO₂·H₂O | 25~35g/L | 환원제, 인 공급원 |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | 30~40g/L | 착화제 |
| CH₃COONa·3H₂O | 15~25g/L | pH 완충액 |
| 젖산/프로피온산 | 5–10 mL/L | 촉진 신경 |
| 안정제(티오우레아) | 1–2 mg/L | 분해를 방지합니다 |
조립:
1. 황산니켈(NiSO₄), 시트르산염, 아세트산염을 1/3 증류수에 60℃에서 녹인다.
2. 아인산나트륨과 젖산을 다른 1/3 용액에 녹입니다.
3. 혼합 후, 적정 용량으로 채우고, pH는 4.8~5.2로 맞춥니다.
4. 안정제를 첨가하고 88℃로 가열한 후 여과하고 시험판을 사용하여 결과를 확인합니다.
14. 장비 및 검사 능력
14.1 주요 장비
| 장비 | 사양 |
| 도금 탱크 | PP/PVC 라이닝, 가열식, 온도 조절 기능 |
| 여과법 | 내산성 펌프 + 하우징, 5–10 μm, 1–3회/시간 |
| 온도 조절 | PID, ±1℃ |
| 건조 오븐 | 뜨거운 공기, 60~120℃ |
| 초음파 세척기 | 40kHz, 출력 조절 가능 |
| 탈이온수 | ≥10 MΩ·cm |
14.2 검사 장비
| 장비 | 정확도/표준 |
| XRF 두께 | 0–200 μm, ±0.1 μm |
| 미세경도 | 10–1000 gf, GB/T 4340.1 |
| 염수 분무실 | GB/T 10125, ≥200L |
| 금속현미경 | 100–1000배, 마이크로미터 |
| pH 측정기 | ±0.02, 온도 보정 |
| 분석 저울 | 0.01g |
15. 문서화 및 추적성
- •제작 기록:부품 번호, 수량, 온도, pH, 시간, 두께, 작업자.
- •목욕 일지:일일 Ni²⁺, 차아인산염, pH; 첨가물; 여과/세척.
- •검사 기록:두께, 경도, 접착력, 외관, 염수 분무.
- •유지:교정, 펌프 유지보수, 스케일 제거, 팬 점검(분기별).
보유:3년 이상 (자동차/의료용품은 10년 이상). 제조 배치/세척 주기 추적 가능.
16. 추가 조항
- • 기술부서에서 매년 검토합니다.
- • 고객의 특별 요구사항(염수 분무, 경도, 분포, H-취성)을 문서화하고 준수했습니다.
- • 신제품: 소량 시범 생산 후 모든 테스트를 통과하면 대량 생산합니다.
- • 생산 관리 및 고객 감사를 위해.
개정 내역
| 회전 | 날짜 | 수정 내용 | 승인됨 |
| 버전 1.0 | 2024-xx-xx | 초기 릴리스 | — |
| 버전 2.0 | 2026년 4월 30일 | 영어 전용 전체 수정 | — |
게시 시간: 2026년 5월 18일