무전해 니켈-인 도금 공정 사양

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

무전해 니켈1
무전해 니켈1

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

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

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

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