¿Qué es el Niquelado?
El níquel se utiliza mucho como metal de revestimiento porque es resistente a la oxidación y químicamente muy estable, y el niquelado se suele emplear para proteger la superficie de componentes eléctricos y objetos decorativos.
Hay dos tipos principales de métodos de Niquelado.
El primer método, conocido como niquelado electrolítico, utiliza electricidad para provocar una reacción de oxidación en el ánodo de níquel y una reacción de reducción para depositar níquel en el cátodo, el material que se va a niquelar.
El segundo método, conocido como niquelado químico, utiliza productos químicos en lugar de electricidad para provocar una reacción química, depositando níquel y aplicando el proceso de niquelado.
El niquelado electrolítico tiene una larga historia y se desarrolló por primera vez en la década de 1830. Los primeros niquelados electrolíticos no tenían una superficie brillante, y la superficie se pulía después del proceso de niquelado para darle brillo.
Principios, Tipos y Usos de los Distintos Métodos de Niquelado
Los métodos de niquelado incluyen el niquelado electrolítico y el niquelado químico.
Principios del Niquelado Electrolítico
El niquelado electrolítico es un proceso de revestimiento en el que se hace pasar electricidad a través de una solución para electrolizar el metal de revestimiento, el níquel, provocando una reacción química.
El objeto chapado (material a chapar) se sumerge en una solución de sulfato de níquel como cátodo y la placa de níquel como ánodo. Cuando la placa de níquel recibe energía, se produce una reacción de oxidación en la placa de níquel y los iones de níquel se disuelven en la solución, combinándose con los electrones de la solución para provocar una reacción de reducción, depositando níquel en la superficie del material niquelado en el cátodo y formando una película.
Tipos y Usos del Niquelado Electrolítico
El niquelado electrolítico se utiliza en una amplia gama de procesos de revestimiento, desde componentes artísticos hasta eléctricos. Existen tres tipos de niquelado electrolítico: niquelado brillante, niquelado semibrillante y niquelado mate.
Las aplicaciones típicas del niquelado brillante incluyen el tratamiento superficial de enchufes y conectores eléctricos domésticos.
El niquelado semibrillante se utiliza principalmente para soldadura.
El niquelado mate es menos brillante y menos atractivo que el niquelado brillante, pero a diferencia del niquelado brillante, no requiere aditivos para darle brillo. El resultado es una película de niquelado muy estable y densa, que no se ve afectada por los aditivos y, por tanto, es adecuada para el niquelado de componentes internos.
Principio del Niquelado Químico
El niquelado químico es un método de formación de una película sobre la superficie del objeto niquelado mediante la deposición de níquel a través de una reacción química entre dos productos químicos en una solución de niquelado.
El objeto se sumerge en la solución. La solución está compuesta, por ejemplo, de sulfato de níquel, hipofosfito sódico, tampón de pH, agentes complejantes, agentes estabilizadores, etc. Los iones de níquel de la solución provocan una reacción de reducción, depositando níquel en la superficie del objeto y formando una película.
Niquelado y Cromado
Niquelado
El niquelado-cromado es un revestimiento de color plateado, ligeramente blanco azulado, que se utiliza a menudo en grifos de agua. El niquelado-cromado también se conoce como cromado decorativo. Suele utilizarse como acabado sobre el niquelado por su buena resistencia a la corrosión, dureza, resistencia a la intemperie y buena reflectividad a la luz y el calor.
Naturalmente, el niquelado-cromado es más resistente a los golpes y la corrosión que el niquelado solo, y en la superficie del cromo se forma una película de óxido en la atmósfera, que protege el interior de la corrosión y mantiene su aspecto al mismo tiempo.
El niquelado-cromado es un método de tratamiento muy utilizado aparte de los grifos mencionados, ya que es popular como método de decoración, combinando el brillo del niquelado con el aspecto metálico blanco plateado del niquelado-cromado.
Sobre el Cromo
El cromo puede clasificarse en trivalente y hexavalente, según su número de oxidación. El cromo hexavalente es una sustancia prohibida por las directivas RoHS y RoHS2 debido a su contaminación medioambiental y toxicidad para el cuerpo humano. Aunque el tratamiento de revestimiento con cromo hexavalente ha sido la norma en el pasado, en los últimos años se ha generalizado el tratamiento de revestimiento con cromo trivalente debido a su toxicidad. El tratamiento de chapado con cromo trivalente es superior en uniformidad y se ha desarrollado para tener la misma resistencia a la corrosión que el tratamiento convencional. Además, como es inofensivo para el cuerpo humano, es un método de tratamiento de chapado fácil de utilizar en términos de trabajabilidad, etc.
Corrosión del Niquelado Químico
Una forma de mejorar la resistencia de las películas niqueladas al aire salado, por ejemplo en el mar, es utilizar hipofosfito como agente reductor durante el niquelado químico para depositar el chapado.
Esta película de niquelado se conoce como niquelado-fosforado químico, pero el principal problema de esta película de niquelado-fosforado químico es que se daña en poco tiempo en condiciones con niveles relativamente bajos de sal marina en la atmósfera, dejando el metal desnudo y oxidándose.
Las investigaciones han demostrado que cuando los iones de ácido sulfúrico de los gases sulfurosos atmosféricos entran en contacto con la capa superficial de níquel, se forma hidrato de sulfato de níquel, que es la sustancia responsable de la corrosión progresiva de la capa superficial de níquel.
Para resolver estos problemas, se han desarrollado el niquelado de dos capas (que protege electroquímicamente de la corrosión la capa o el material subyacente oxidando lentamente la capa de niquelado superior) y el niquelado de tres capas con níquel brillante que contiene entre un 0,1% y un 0,2% de azufre entre el niquelado de dos capas. También se ha desarrollado el niquelado-cromado antes mencionado. El niquelado-cromado antes mencionado también es útil.