1. Kusudi
Kusanifisha mchakato wa upako wa nikeli usiotumia umeme, udhibiti wa vigezo, na mahitaji ya ubora, kuhakikisha ubora thabiti wa mipako unaokidhi viwango vya wateja na kimataifa.
2. Wigo
Inatumika kwa upako wa nikeli usiotumia umeme kwenye chuma cha kaboni, chuma cha pua, na aloi za shaba. Haitumiki kwa aloi za magnesiamu, aloi za titani, au michakato mingine maalum.
3. Marejeleo ya Kawaida
- • GB/T 13913-2008 – Mipako ya aloi ya nikeli-fosforasi inayoweza kuchochewa kiotomatiki
- • GB/T 6461-2002 – Ukadiriaji wa sampuli za majaribio na vipengee vya mipako ya metali na isokaboni kwenye substrates za metali baada ya upimaji wa kutu
- • ASTM B733-18 – Vipimo vya Kawaida vya Mipako ya Nikeli-Fosforasi ya Kiotomatiki (Isiyotumia Kielektroniki)
- • ISO 4527:2003 – Mipako ya metali – Mipako ya aloi ya nikeli fosforasi inayojiendesha yenyewe (isiyotumia electroli)
- • GB/T 5270-2005 – Mipako ya metali kwenye substrates za metali – Mipako iliyopakwa kwa umeme na iliyohifadhiwa kwa kemikali – Mbinu za majaribio ya kushikamana
4. Kanuni ya Mchakato
Upako wa nikeli usiotumia umeme ni mchakato wa uwekaji wa kemikali otomatiki ambapo hipofosfiti ya sodiamu hupunguza ioni za Ni²⁺ ili kuunda mipako ya aloi ya Ni-P.
Utaratibu wa mmenyuko:
- • Oksida ya anodi: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • Kupunguza kwa Kathodi: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • Uwekaji mwenza wa fosforasi: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
Uainishaji wa mipako kwa kiwango cha fosforasi:
| Aina | Kiwango cha fosforasi |
| Chini-P | 1–5% |
| Katikati-P | 5–10% |
| High-P | 10–15% |
5. Mtiririko wa Mchakato
Ukaguzi → Kuondoa mafuta → Suuza kwa moto → Suuza kwa maji → Kuchuja → Suuza → Kuwasha → Suuza → Suuza kwa DI → Kuweka bila umeme → Urejeshaji → Suuza kwa hatua 3 kwa mtiririko → Kupitisha → Suuza kwa DI → Kukausha → Ukaguzi → Ufungashaji
6. Vigezo Muhimu vya Mchakato
| Kigezo | Kipindi cha udhibiti | Maoni |
| Mkusanyiko wa Ni²⁺ | 8–12 g/L | Iliyopendekezwa 9–10 g/L |
| Hipofosfiti ya sodiamu | 25–35 g/L | Uwiano wa molar kwa Ni²⁺: 2.5–3.5:1 |
| Kiambato tata (sodiamu sitrati) | 30–40 g/L | Huimarisha ioni za nikeli |
| Bafa (asetati ya sodiamu) | 15–25 g/L | Hudumisha uthabiti wa pH |
| thamani ya pH | 4.5–5.5 (Kati/juu-P) | Imerekebishwa na amonia au sodiamu kaboneti |
| Halijoto | 85–90℃ | Bora 88±1℃ |
| Inapakia | 0.5–1.5 dm²/L | Upakiaji wa juu hupunguza kiwango cha utuaji |
| Kiwango cha utupaji | 15–25 μm/saa | Hupungua kadri kuoga kunavyozeeka |
| Muda | Dakika 15–60 | Kulingana na unene unaohitajika |
| Msisimko | Hewa ya mitambo au yenye shinikizo la chini | Inashauriwa kufanya kazi kwa mwendo au mzunguko wa mzunguko. |
| Uchujaji | Uchujaji unaoendelea, ukadiriaji wa 5–10 μm | Huondoa chembe, huzuia mashimo |
7. Vipimo vya Bidhaa na Uwezo wa Kupaka
7.1 Safu ya Ukubwa wa Kifaa cha Kufanyia Kazi
| Bidhaa | Kigezo |
| Ukubwa wa juu zaidi | 1500×800×600 mm |
| Ukubwa wa chini | 5×5×5 mm |
| Uzito wa juu zaidi | Kilo 200 |
| Uzito wa chini | 1 g |
7.2 Uwezo wa Unene wa Mipako
| Aina | Unene mbalimbali | Matumizi ya kawaida |
| Sehemu za usahihi | 5–10 μm | Nyuzi, viini vya vali, vipengele vya majimaji |
| Sehemu za kawaida | 10–50 μm | Sehemu zinazostahimili kutu na uchakavu kwa ujumla |
| Mipako minene | 50–100 μm | Urekebishaji wa uchakavu, mazingira magumu ya babuzi |
Usawa: ± 10% (sehemu za jumla); ± 15% (maumbo tata)
7.3 Sifa za Mipako
| Mali | Kama ilivyofunikwa | Imetibiwa kwa joto (400℃ × saa 1) | Maoni |
| Ugumu (HV) | ≥500 HV | ≥800 HV | Matibabu ya joto huongeza ugumu |
| Kushikamana | ≤ Daraja la 1 (GB/T 5270) | — | Hakuna kung'oa, hakuna kuchubuka |
| Kipimo cha kunyunyizia chumvi (NSS, 5% NaCl, 35℃) | ≥saa 24 (Katikati-P) ≥saa 72 (High-P) | — | Kwa mahitaji ya mteja |
| Unyevunyevu | ≤ nukta 1/cm² | — | Kwa kawaida haina vinyweleo ≥25 μm |
| Upinzani | 50–100 μΩ·cm | 30–60 μΩ·cm | — |
Matibabu ya joto: 400℃ ±10℃, saa 1, hewa/tanuru zipoe.
8. Uwezo wa Uzalishaji
| Bidhaa | Uwezo |
| Kiasi cha tanki moja | 2–5 m³ |
| Uzito wa kundi | Kilo 500–1500 |
| Uwezo wa kila siku | Tani 3–8 |
| Uwezo wa kila mwezi | Tani 80–200 |
Kumbuka: Uwezo halisi unategemea jiometri, unene, na kuzeeka kwa bafu.
9. Ukaguzi wa Ubora
9.1 Vitu vya Ukaguzi
| Bidhaa | Mbinu | Masafa | Kigezo cha kukubalika |
| Unene | Darubini ya XRF / metalografiki | Pointi ≥3 kwa kila mechi kwa kila kundi | Mchoro wa kukutana; kiwango cha juu cha maendeleo ≤10% |
| Ugumu | Ugumu mdogo wa HV0.1 | Mara moja kwa kila zamu | ≥500 HV (kama ilivyowekwa); ≥800 HV (HT) |
| Kushikamana | Faili/pinda/kata-msalaba+tepu | Kipande 1 kwa kila kundi | Daraja ≤1, hakuna maganda |
| Muonekano | Mwangaza wa kawaida (unaoonekana) | 100% | Sare angavu; hakuna kasoro |
| Dawa ya kunyunyizia chumvi | NSS 5% NaCl, 35℃ | Kwa kila kundi/badiliko | Katikati-P ≥ saa 24; Juu-P ≥ saa 72 |
| Kiwango cha fosforasi | EDS / kemikali | Bafu mpya ya kila wiki / bafu mpya | 1–5% / 5–10% / 10–15% |
9.2 Uainishaji wa Mwonekano
| Daraja | Maelezo |
| Daraja A | Sare angavu/nusu angavu, bila kasoro |
| Daraja B | Alama kidogo za maji/rafu, hakuna mashimo/maganda |
| Daraja C | Ufifi kidogo/tofauti ya rangi, kazi ni sawa |
| Kataa | Kung'oa, kung'oa, kukunja plasta, kuchoma, tofauti kubwa ya rangi |
10. Utatuzi wa matatizo
| Tatizo | Sababu inayowezekana | Suluhisho |
| Kushikamana vibaya | Kuondoa/kuchuja mafuta bila kukamilika; uanzishaji usiotosha | Boresha matibabu ya awali; ongeza muda wa uanzishaji |
| Kupiga/kukwaruza | Chembe katika bafu; pH ya juu hupungua | Boresha uchujaji (5 μm); pH ya chini |
| Mipako hafifu/kijivu | Ni²⁺/hypophosphate ya Chini; pH/joto ya chini | Ongeza kemikali; pH 4.8–5.2; pasha hadi 88°C |
| Ruka mchovyo | Utulivu wa ndani; mafuta/oksidi iliyobaki | Boresha uanzishaji; punguza mafuta tena |
| Kiwango cha chini cha uwekaji | Joto la chini/Ni²⁺/kipunguzaji; pH kidogo; bafu iliyozeeka | Pasha joto hadi 88–90°C; rekebisha pH; onyesha bafu |
| Kuoza kwa bafu | Joto kupita kiasi; pH ya juu; nyongeza ya haraka; mzigo mdogo | Acha kupasha joto; pH ya chini; punguza maji ya kuogea |
11. Usalama
- • PPE: Glavu za asidi/alkali, miwani, aproni, kipumuaji (amonia/asidi).
- • Uhifadhi wa kemikali: Tenganisha nikeli salfeti, hypofosfiti, asidi, alkali; mbali na vipunguza joto/joto.
- • Makatazo: Usichanganye asidi ya konk. + hypofosfiti (fosfini yenye sumu). Yeyusha vitu vikali katika maji ya DI kwanza.
- • Uingizaji hewa: Moshi wa ndani juu ya matangi (kuondolewa kwa hidrojeni).
- • Dharura: Kiosha macho, oga, poda kavu/kizima-moto cha CO₂, kipumuaji, kifaa cha kumwagilia.
12. Ulinzi wa Mazingira
- • Maji machafu: Maji machafu yametenganishwa; pH ya 9–10 + PAC/PAM; Ni <0.5 mg/L.
- • Taka hatari: Bafu iliyotumika, vichujio, kiamilishi, uchafu wa Ni - utupaji ulioidhinishwa na vielelezo.
- • Uchafuzi: Uingizaji hewa unaoendelea; fuatilia amonia/hidrojeni kwa kila GB 16297.
- • Nishati/maji: Weka insulation kwenye matangi; suuza maji yanayorudiwa; kujaza tena kwa nguvu.
13. Muundo wa Bafu (Fosforasi ya Kati, Sehemu za Jumla)
| Kemikali | Mkazo | Kazi |
| NiSO₄·6H₂O | 25–35 g/L | Chumvi kuu, chanzo cha Ni²⁺ |
| NaH₂PO₂·H₂O | 25–35 g/L | Wakala wa kupunguza, chanzo cha P |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | 30–40 g/L | Wakala tata |
| CH₃COONa·3H₂O | 15–25 g/L | bafa ya pH |
| Asidi ya laktiki/propioni | 5–10 mL/L | Kiongeza kasi |
| Kiimarishaji (thiourea) | 1–2 mg/L | Huzuia kuoza |
Vipodozi:
1. Futa NiSO₄, sitrati, asetati katika 1/3 ya maji ya DI, 60℃.
2. Futa hypofosfiti + asidi lactic katika 1/3 nyingine.
3. Changanya, jaza hadi ujazo, pH 4.8–5.2.
4. Ongeza kiimarishaji, pasha hadi 88°C, kichujio, sahani ya majaribio.
14. Uwezo wa Vifaa na Ukaguzi
14.1 Vifaa Vikuu
| Vifaa | Vipimo |
| Tangi la kuwekea plasta | Imefunikwa na PP/PVC, imepashwa joto, na inadhibiti halijoto |
| Uchujaji | Pampu inayostahimili asidi + nyumba, 5–10 μm, 1–3×/h |
| Udhibiti wa halijoto | PID, ±1℃ |
| Tanuri ya kukausha | Hewa ya moto, 60–120℃ |
| Kisafishaji cha Ultrasonic | 40 kHz, nguvu inayoweza kurekebishwa |
| Maji ya DI | ≥10 MΩ·cm |
14.2 Vifaa vya Ukaguzi
| Vifaa | Usahihi/Kiwango |
| Unene wa XRF | 0–200 μm, ± 0.1 μm |
| Ugumu mdogo | 10–1000 gf, GB/T 4340.1 |
| Chumba cha kunyunyizia chumvi | GB/T 10125, ≥200 L |
| Darubini ya metallographic | 100–1000×, mikromita |
| kipimo cha pH | ± 0.02, fidia ya halijoto |
| Usawa wa uchanganuzi | 0.01 g |
15. Nyaraka na Ufuatiliaji
- •Rekodi ya uzalishaji:Nambari ya sehemu, kiasi, halijoto, pH, muda, unene, kiendeshaji.
- •Bafu ya mbao:Ni²⁺ ya kila siku, hypofosfiti, pH; nyongeza; kuchuja/kusafisha.
- •Rekodi ya ukaguzi:Unene, ugumu, mshikamano, mwonekano, dawa ya chumvi.
- •Matengenezo:Urekebishaji, matengenezo ya pampu, kupunguza kasi, ukaguzi wa feni (kila robo mwaka).
Uhifadhi:≥miaka 3 (≥miaka 10 kwa ajili ya magari/matibabu). Inaweza kufuatiliwa kwa mzunguko wa batch/bath.
16. Masharti ya Nyongeza
- • Hupitiwa kila mwaka na Idara ya Ufundi.
- • Mahitaji maalum ya mteja (mnyunyizio wa chumvi, ugumu, usambazaji, utepetevu wa H) yameandikwa na kufuatwa.
- • Bidhaa mpya: Jaribio dogo kwanza; uzalishaji wa wingi baada ya kufaulu majaribio yote.
- • Kwa ajili ya udhibiti wa uzalishaji na ukaguzi wa wateja.
Historia ya Marekebisho
| Mchungaji | Tarehe | Maudhui ya marekebisho | Imeidhinishwa na |
| V1.0 | 2024-xx-xx | Toleo la awali | — |
| V2.0 | 2026-04-30 | Marekebisho kamili ya Kiingereza pekee | — |
Muda wa chapisho: Mei-18-2026