Bezproudé niklování.
Abstrakt:
Článek vznikl jako reakce na smršť dotazů, týkajících se možnosti domácí
výroby vaginálních elektrod a vylepšení jejich vzhledu bez hledání galvanovny.
Na stesk o tom, že Niklík se v drogeriích stává pomalu historií reagoval Sile (mail
bohužel neuvedl) cenným komentářem s uvedením dodavatele ekvivalentu. Niklovací lázeň
NI-1 je k mání u GM electronic na Sokolovské za bratru 80,- Kč za 200
ml koncentrátu, případně je možno ji opatřit i přímo u výrobce, firmy Elchemco. Následující
text popisuje podrobně zkušenosti s touto lázní, aplikovanou na dříve popsanou
konstrukci vaginálky za pár korun. Závěr pak bude věnován
teoretickým otázkám bezproudého niklování a porovnání galvanických a bezproudově
natažených povrchů.
Prodávaná lázeň NI-1 je koncentrát, sloužící pro přípravu 1000 ml niklovací lázně.
Prodává se v bezpečnostní lahvičce o obsahu 200 ml, na provozní hustotu se ředí
destilovanou vodou v poměru 1:4. Vzhledem k tomu, že lázeň je stabilní,
doporučuji naředění celého objemu - koncentrát při pokojové teplotě obsahuje cca
1/5 objemu směsi nerozpuštěného fosforečnanu a mléčnanu nikelnatého, proto je dávkování
a odměřování menších objemů problematické. Lázeň pracuje při teplotách 95-98 oC
a neutrálním až mírně kyselém pH. Zatížitelnost lázně činí cca 1 dm2
na 1000 ml lázně, vydatnost je udávána 50 dm2, rychlost vylučování 10
um/hod.
Příprava elektrody pro niklování je shodná s postupem, uvedeným v článku. Vzhledem
k nízké cílové tloušťce nataženého povlaku je nutno elektrodu vyleštit na
zrcadlový lesk ještě před niklováním. Každá rýha či korozní ďubka kazí výsledný
efekt. Nezbytné je dvojstupňové odmaštění, nejprve ve zředěném roztoku NaOH (stačí
technický, koupíte v drogerii) a po následném oplachu dočištění v horkém roztoku
sody a opětné opláchnutí. Na odmaštěnou elektrodu již nelze sahat. Pozor, je třeba
dbát na vnitřní objem polotovaru, schopný znečistit následující lázeň - opláchnutí
a vysušení se musí týkat i vnitřku bombičky.
Na pokovení bezproudou metodou nelze používat kovové nádoby - nejlepší je chemické
sklo (kádinka vhodné výšky), v nejhorším lze použít dobře vymytou (viz. odmaštění)
sklenici od některého teplem sterilovaného výrobku, jejíž odolnost proti zahřátí
ověříme horkou sodou :-), louhem raději ne. Na dno nádoby přilepíme Alkaprénem
kroužek ze silnějšího filcu nebo dva dřevěné hranolky. Nádobu ohříváme na vodní
lázni, nejlépe na elektrickém vařiči nebo dnem vzhůru obrácené žehličce. Tepelné
zdroje s otevřeným ohněm by měly být vybaveny rozptylnou síťkou a do samotné vodní
lázně by měl být umístěn varný kámen pro omezení možnosti utajeného varu a znečištění
niklovací lázně vystřikující vodou. Provozní teplota niklovací lázně se dá
celkem dobře i bez teploměru udržovat regulací vodní lázně na úrovni bublinkového
varu.
Pro zavěšení elektrody do lázně se osvědčilo zhotovení jednoduchého přípravku
ve formě víčka, v jehož ose je zašroubován šroub, držící dvojici napružených
kytarových strun. Ty jsou vytvarovány tak, aby po zasunutí do hrdla elektrody samosvorně
udržovaly polotovar nad dnem a v dostatečné vzdálenosti od stěn kádinky. Stejný přípravek
lze použít již při odmašťování.
Niklovací lázeň je před použitím třeba řádně rozmíchat, nikoliv ale protřepávat
(bublinky vzduchu jsou v lázni nežádoucí element). Mléčný zákal zmizí těsně před
dosažením pracovní teploty, lázeň s pracovní teplotou je průhledná, zeleně
zbarvená. První zřetelné stopy niklu se začínají objevovat po cca pěti minutách,
souvislého pokrytí je dosaženo zhruba po 45 minutách, potřebná doba niklování činí
podle požadované tloušťky pokrytí 60-150 minut. Postup niklování ověřujeme vyjmutím
z lázně podle charakteru odraženého světla. Pracujeme v rukavicích - lázeň dráždí
pokožku i sliznice a může vyvolat alergickou reakci. Lázeň velmi dobře proniká i do
rýh, drážek a závitů, naopak zcela ignoruje nedokonale odmaštěná místa. Hotový výrobek
je třeba dobře opláchnout, usušit a lehce přeleštit s použitím abraziva v olejové
bázi nebo jen naolejovanou plstí. Výsledný efekt je přímo úměrný objemu práce před
niklováním - nelze spoléhat na "vytmelení rýh" galvanicky vyloučeným
kovem.
Je nutno zdůraznit, že vyloučený povrch není tvořen čistým niklem, ale slitinou
Ni-P, přičemž obsah fosforu je značně závislý na kyselosti lázně, s rostoucí
kyselostí roste i obsah fosforu. Takto vzniklá slitina není bez předchozí aktivace
silně kyselými činidly pájitelná ani svařovatelná v důsledku možnosti migrace
fosforu do sváru. Pozitivní je naopak velmi nízká pórovitost chemického niklu a jeho
velmi vysoká přilnavost spojená v výborným opakováním tvaru povrchu bázového
kovu.
Pro zajímavost a částečně i sobě pro potěchu byly vytvořeny dvě identické
elektrody, z nichž jedna byla pokovena galvanicky a druhá (po nabytí zkušeností s lázní
NI-1) chemicky, obě na předpokládanou tloušťku povrchu 15 mikrometrů. Zatímco
galvanicky pokovená elektroda vykazovala odpor v řádu 10 mikroohm/cm, odpor chemicky
pokoveného výrobku byl o řád vyšší. Na galvanicky pokovený výrobek se podařilo
napájet měděný proudový koncentrátor s pomocí tavidla na nikl při teplotě pájecího
hrotu 330 oC, na chemický nikl se pájení nezdařilo ani za použití kyselé
pájecí kapaliny na nikl. Obě elektrody subjektivně vykazovaly přibližně stejný
lesk, galvanicky pokovená elektroda má navíc lépe "zatažená" poškrábání
(efekt vzniká rychlejším vylučováním galvanického kovu v místech hran).
Na závěr je třeba zdůraznit, že chemické vylučování niklu je autokatalytická
reakce, jejíž průběh je vázán na čistotu lázní i surovin. I stopové příměsi
olova, cínu, zinku nebo molybdenu (stejně jako kadmia, vismutu, arsénu a antimonu) působí
jako katalytické jedy, bránící reakci. Polotovar před niklováním tedy nesmí být
znečištěn pájkou, zinkován ani znečištěn plastickými mazivy.
Resumé.
Použití chemické galvanizační lázně umožńuje s přiměřenými náklady dosáhnout
profesionálně vyhlížejícího vzhledu. Předpokladem je pečlivá příprava a dodržení
základní technologické kázně. Je třeba mít na paměti, že nikl může působit
jako významný alergenní činitel.
