Eigenschaften der chemischen Vernickelung
Beschichtungsdicke in der chemischen Vernickelung
Die Beschichtungsdicke ist einer der wichtigsten Parameter bei der chemischen Vernickelung, da sie sich direkt sowohl auf die funktionale Leistungsfähigkeit des Bauteils als auch auf die Einhaltung der Maßtoleranzen auswirkt. Im Gegensatz zu anderen Oberflächenbehandlungen ermöglicht die chemische Vernickelung eine besonders genaue und reproduzierbare Dickenkontrolle und eignet sich daher für Anwendungen in der Präzisionsmechanik.
Gleichmäßigkeit der Dicke
Die NIPLATE® Beschichtungen zeichnen sich durch eine gleichmäßige und konstante Schichtdicke über die gesamte Oberfläche des Werkstücks aus – unabhängig von der Geometrie. Dieses Verhalten ist dem autokatalytischen Abscheideprozess inhärent und stellt einen wesentlichen Unterschied zu elektrolytisch abgeschiedenen Beschichtungen wie Verchromung oder galvanischer Vernickelung dar.
Bei galvanischen Prozessen wird die Schichtdickenverteilung durch das elektrische Feld beeinflusst, was zu einer stärkeren Abscheidung an Kanten und stärker exponierten Bereichen führt – dem sogenannten Spitzeneffekt. Bei der chemischen Vernickelung tritt dieses Phänomen nicht auf: Die Schicht wächst deutlich homogener, wodurch lokale Dickenvariationen reduziert werden.
Diese Eigenschaft ermöglicht es in den meisten Fällen, Nachbearbeitungen nach der Behandlung zu vermeiden – vorausgesetzt, die Beschichtungsdicke wird bereits in der Konstruktionsphase korrekt berücksichtigt.
Isolierung von Bohrungen und Nachbearbeitungen nach der Behandlung
Dank der hohen Schichtdickenuniformität können Präzisionsteile so konstruiert und bearbeitet werden, dass die Maßabweichung durch das Übermetall der Beschichtung berücksichtigt ist. Dadurch ist eine vollständige Vernickelung des Bauteils ohne Nachbearbeitung möglich.
Bei besonders engen Maßtoleranzen kann eine selektive Isolierung von Bohrungen oder Funktionsflächen erforderlich sein. Dieser Vorgang erhöht die Komplexität und die Kosten des Prozesses und sollte daher nur dann eingesetzt werden, wenn die Toleranz nicht durch eine geeignete Maßkompensation in der mechanischen Bearbeitung eingehalten werden kann.
Zur Unterstützung bei der korrekten Festlegung der Vorbehandlungsmaße steht der Rechner für Maßtoleranzen vor der Vorbehandlung zur Verfügung, mit dem sich der Einfluss der Vernickelungsdicke auf die Endabmessungen des Werkstücks quantitativ bewerten lässt.
Auswahl der Beschichtungsdicke
Die Auswahl der Beschichtungsdicke muss anhand der geforderten Leistungsmerkmale erfolgen, insbesondere hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit und Verschleißbeständigkeit, sowie unter Berücksichtigung der Umgebungs- und Einsatzbedingungen.
Im industriellen Bereich liegt die Schichtdicke der chemischen Vernickelung typischerweise bei 3–5 µm für leichte Anwendungen bis 50–70 µm für anspruchsvolle Einsatzbedingungen. Die Dickentoleranz liegt im Allgemeinen innerhalb von ±10 % des Nennwerts, mindestens jedoch ±2 µm, wie in der folgenden Tabelle angegeben.
| Dicke | Toleranz |
|---|---|
| 2–20 µm | ± 2 µm |
| 21–30 µm | ± 3 µm |
| 31–40 µm | ± 4 µm |
| 41–50 µm | ± 5 µm |
| 51–60 µm | ± 6 µm |
Empfohlene Schichtdicken in Abhängigkeit von der Korrosionsbeständigkeit
Die Festlegung der optimalen Schichtdicke ist nicht immer unmittelbar, da sie von mehreren Faktoren abhängt, darunter Grundwerkstoff, Einsatzumgebung und erwartete Einsatzdauer. In einigen Fällen kann die endgültige Wahl der Schichtdicke experimentelle Prüfungen oder Feldtests erfordern.
Die folgende Tabelle enthält Richtwerte für die Schichtdicke der chemischen Vernickelung in Abhängigkeit von der Einsatzbedingung und dient als erste Orientierung in der Konstruktionsphase.
| Einsatzbedingung | Beschreibung | Beschichtungsdicke auf Eisen- und Aluminiumlegierungen | Beschichtungsdicke auf Kupferlegierungen |
|---|---|---|---|
| 1 – Leicht | Einsatz in Innenräumen in warmer und trockener Atmosphäre | 8±2 µm | 5±2 µm |
| 2 – Moderat | Innenraum mit möglicher Kondensation oder trockene industrielle Umgebung | 15±2 µm | 8±2 µm |
| 3 – Schwer | Einsatz im Freien mit häufigem Benetzen durch Regen, Feuchtigkeit oder Wasser | 30±3 µm | 15±2 µm |
| 4 – Extrem schwer | Maritime oder stark aggressive Umgebung mit häufiger Einwirkung von salzhaltigem Wasser mit neutralem oder leicht alkalischem pH-Wert | 50±5 µm | 20±2 µm |
PRAKTISCHE TIPPS
- Unsere technische Abteilung steht Ihnen zur Verfügung, um die richtige Vernickelungsdicke unter Berücksichtigung aller relevanten Faktoren festzulegen.
- Bei der mechanischen Bearbeitung ist die Beschichtungsdicke als Übermetall zu berücksichtigen: Beispielsweise führt eine Dicke von 10 µm zu einer Verringerung des Bohrungsdurchmessers um 20 µm (0,02 mm).
- Für metrische Gewinde ist eine diametrale Abweichung in Höhe des 4-fachen der Behandlungsschichtdicke zu berücksichtigen.
- Der Rechner für Maßtoleranzen vor der Vorbehandlung ermöglicht eine Vorabprüfung, ob die Endmaße nach der Behandlung eingehalten werden.