Niquelado químico

Control de calidad rápido y no destructivo de los recubrimientos industriales de níquel

Los recubrimientos a base de níquel son uno de los recubrimientos industriales más importantes debido a su durabilidad, resistencia a la corrosión y estética. Tradicionalmente, la galvanización es el proceso más común utilizado para depositar un recubrimiento de níquel y todavía es ampliamente utilizado. Sin embargo, el uso de un proceso de niquelado se utiliza cada vez más debido a la mejora en la calidad y a que el proceso más respetuoso con el medio ambiente.

El niquelado químico es un proceso químico auto-catalítico utilizado para depositar una capa de recubrimiento de aleación de níquel-fósforo (Ni-P) en un sustrato. El espesor del recubrimiento de níquel-fósforo varía típicamente de 1 a 40 µm dependiendo de la aplicación. Los niquelados químicos pueden tener un contenido de fósforo variable que afecta a propiedades metalúrgicas específicas. El rango de fósforo normalmente varía de 2% a 15%. El beneficio del recubrimiento de níquel de bajo contenido en fósforo es un espesor muy uniforme dentro y fuera de piezas complejas; mientras que, un mayor nivel de fósforo ofrece resistencia a la corrosión y ductilidad para casos de uso industrial exigentes.

Uno de los principales beneficios del niquelado químico es que proporciona un espesor muy consistente que no depende de la geometría de la pieza. El niquelado químico puede llegar a todas las superficies ocultas para ofrecer una cobertura de recubrimiento completa incluso en las piezas más intrincadas. El niquelado químico se puede aplicar tanto a materiales conductores como no conductores, lo que significa que también se puede utilizar para una amplia gama de sustratos no metálicos como plásticos y textiles. El niquelado químico se utiliza en muchas industrias como la automoción (por ejemplo, rodamientos y conjuntos de engranajes), electrónica (por ejemplo, placas de circuitos impresos y conectores).

El niquelado químico en la industria del automóvil

Análisis de grosor de niquelado químico y de composición química con el M1 MISTRAL

Cuando se requiere un control estricto de la calidad de los recubrimientos metálicos, el análisis de fluorescencia de rayos X (XRF) es la mejor solución general. Un instrumento micro-XRF moderno, como el Bruker M1 MISTRAL, permite el análisis simultáneo del grosor y de la composición del recubrimiento.

El M1 MISTRAL está equipado con un detector por deriva de silicio de alto rendimiento (SDD), un tubo de rayos X de microenfoque W o Rh y un colimador seleccionable por el usuario que permite tamaños de punto de hasta 100 µm. Junto con el microscopio de vídeo y la platina XYZ motorizada y programable, el usuario puede asegurarse de que la medición se lleva a cabo exactamente en el lugar deseado.

La composición del niquelado químico influye significativamente en las propiedades mecánicas y magnéticas y la resistencia a la corrosión, lo que hace que sea fundamental no sólo para medir el espesor del recubrimiento, sino también el contenido de fósforo. La energía de la radiación característica de la línea K de fósforo es de sólo 2 keV y la profundidad de información poco menos de 1 µm, lo que significa que se requiere un excelente hardware y calibración para un análisis preciso del fósforo. El M1 MISTRAL con tubo de rayos X de rodio es una excelente opción para aplicaciones Ni-P, ya que proporciona una excitación superior de elemento ligeros.

Superposición de 3 espectros de niquelado químico con diferente contenido de fósforo (0%, 5%, 9%)

 

Con M1 MISTRAL,es posible monitorear el contenido de fósforo con excelente precisión y repetibilidad incluso cuando se requiere un pequeño punto de medición (colimación). Esto permite un control de calidad muy estricto de las propiedades del niquelado químico, incluso para piezas y áreas de medición muy pequeñas.