Cos’è la nichelatura chimica e quali sono i vantaggi della sua applicazione
La nichelatura chimica è una particolare tecnica alla quale possono essere sottoposti solo alcuni tipi di materiali. Lo scopo di tale tecnica è quello di andare a migliorare le proprietà della superficie di base sulla quale viene applicata. Cosa si intende per proprietà? Ne sono un esempio la durezza e la resistenza ad agenti esterni. Analizziamo di seguito i vantaggi e le caratteristiche della nichelatura chimica.
Cos’è la nichelatura chimica
Il nome stesso, nichelatura, dà una chiara indicazione su quale sia il materiale utilizzato: parliamo del nichel. Negli ultimi 20 anni si è assistito a un aumento dell’uso di questa tecnica: ma come avviene il processo di nichelatura chimica? Vediamolo insieme.
Concretamente la tecnica consiste nel depositare del nichel, con spessori che vanno da 2-3µ fino a 50µ, sulla superficie di un oggetto o un suo particolare. Il riducente chimico utilizzato nella soluzione utile al trattamento, dà il via a una reazione autocatalitica controllata. La risultante di questa reazione è la codeposizione di fosforo.
Il successo della nichelatura deriva soprattutto dal fatto che il nichel chimico ha il vantaggio di poter essere applicato su una varietà molto ampia di materiali che vengono utilizzati spesso in campo industriale. È il caso, ad esempio, delle leghe di alluminio, delle leghe ferrose come l’acciaio inox, il mumetal, il kovar e l’invar, del rame e delle sue leghe e anche del titanio.
Attualmente fra le aziende più importanti a fornire questo servizio è da menzionare il gruppo Argos Surface Technologies, leader nel campo dei rivestimenti e dei trattamenti fin dal 1969. Tale gruppo offre competenze e conoscenze uniche nel settore ed un ventaglio di soluzioni in grado di soddisfare una platea di clienti vasta ed eterogenea.
I motivi del suo successo
La nichelatura chimica è un rivestimento che possiede innumerevoli qualità. Tra le principali infatti troviamo: l’elevata durezza, un’ottima resistenza all’usura, una buona uniformità di spessore ed infine un’elevata resistenza alla corrosione. Non stupisce quindi che, grazie a tutte queste peculiarità, sia attualmente tra le tecniche più utilizzate nel campo della meccanica di precisione.
L’evoluzione del mercato e delle tecnologie, negli anni, ha portato alla ricerca e alla richiesta di caratteristiche sempre migliori nel campo dei materiali: questo vale anche per le caratteristiche delle superfici dei materiali stessi.
Bisogna considerare che, in questo campo, le principali leghe metalliche utilizzate sono quelle di alluminio, di rame e di ferro: tali materiali possiedono caratteristiche meccaniche molto utili, in quanto sono reperibili, economici e soprattutto facili da lavorare.
Tutti questi però hanno il contro di avere anche una bassa resistenza all’usura o alla corrosione: è quindi necessario aumentarne le caratteristiche superficiali che risultano spesso insufficienti e ciò può essere fatto appunto grazie all’applicazione di rivestimenti che soddisfano determinati requisiti tecnici e/o estetici.
In cosa consiste la nichelatura chimica
Vediamo ora in cosa consiste nel dettaglio il processo di nichelatura. Questo di base riguarda l’immergere la superficie interessata in una soluzione di nichel, grazie a un processo chimico di reazione autocatalitica, senza l’utilizzo di corrente.
In pratica, la superficie viene messa a contatto con un riducente che, sottoposto a determinate temperature e grazie a delle superfici apposite, avvia la reazione di riduzione del nichel. È così che si forma il deposito di nichel chimico: chiamato in tal modo perché appunto avviato e mantenuto da tutta una serie di reazioni chimiche e a una temperatura controllata. Così facendo il deposito che si forma aumenta in modo graduale, andandosi a depositare uniformemente anche nei fori, nei recessi e in linea generale in tutte le superfici bagnate da questa soluzione.
Le vasche utilizzate per questa tipologia di trattamento sono tutte dotate di una serie di caratteristiche fondamentali per la buona riuscita della nichelatura chimica. In particolare, tutte presentano controlli di temperatura, pompe filtro, dosatori capaci di ripristinare le soluzioni, dosatori di sorgenti controllate di corrente, aspiratori, i controlli di livello, e molto altro.
Il processo si svolge in più fasi: la superficie da trattare viene infatti trasferita mano a mano da una vasca all’altra, tramite dei carri ponte che eseguono un ciclo ben preciso. Quest’ultimo può poi differenziarsi a seconda degli oggetti da trattare e del materiale di cui sono costituiti. La vasca principale dove avviene il processo di nichelatura chimica contiene una soluzione appositamente studiata e bilanciata, che viene mantenuta inoltre a una determinata temperatura grazie a dei sistemi di termostatazione.
Le differenze tra nichelatura elettrolitica e nichelatura chimica
Oltre alla nichelatura chimica, esiste anche la nichelatura elettrolitica. Il nome stesso di tale processo evidenzia il fatto che, a differenza di quella chimica, il riporto di nichel viene applicato grazie all’uso di corrente elettrica. Come avviene questo processo: la corrente elettrica permette di trasportare gli atomi da alcune barrette di materiale puro alla superficie del materiale che si vuole ricoprire. La nichelatura elettrolitica non è adatta a tutti i materiali: le caratteristiche di questo processo lo rendono valido per i soli materiali metallici.
A differenza della nichelatura elettrolitica, quella chimica, può essere applicata a materiali diversi, come la plastica, il vetro o il metallo. La nichelatura chimica si differenzia inoltre dall’elettrolitica perché il riporto di nichel segue esattamente la geometria dell’oggetto da trattare. Va da sé, quindi, che nel caso si abbia a che fare con pezzi meccanici che necessitano di un’accurata precisione, la nichelatura chimica è assolutamente preferibile: grazie alle particolari caratteristiche di questa tecnica, infatti, si è possibile garantire distribuzione più omogenea dello spessore sugli oggetti trattati e ciò implica un’uniformità di trattamento senza pari. Ciò si rivela particolarmente utile soprattutto nel caso di forme geometriche complesse.
I vantaggi della nichelatura chimica
Come abbiamo già accennato, la nichelatura chimica permette di avere un rivestimento con spessori uniformi e omogenei su tutte le superfici, anche di con geometrie particolari e complesse. Il rivestimento completo del pezzo in questione, permetterà anche di proteggerlo dalla corrosione e dall’usura: in questo modo si andranno a preservare tutte le sue parti interne, come per esempio raccordi e distributori di aria, vapore o gas medicali o acqua, canali o cilindri.
Nella nichelatura elettrolitica invece l’utilizzo di corrente elettrica per la deposizione del rivestimento metallico comporta spessori non uniformi, in particolare sugli spigoli, oltre alla difficoltà nel rivestire le zone interne. È necessario considerare, infine che il trattamento di nichelatura chimica dona alla superficie su cui si applica altre importanti caratteristiche che risultano indispensabili in ambito industriale, in particolare:
