Niquelado electrolítico
[FONT="]Esto he recopilado a lo largo del tiempo, espero te sirva, no garantizo nada porque aun no he realizado ningun baño de níquel.
Niquelado electrolítico.[/FONT]
[FONT="]El
níquel es un metal muy parecido al hierro, de hecho químicamente se estudian juntos y forman un grupo. Junto con el cobalto, los tres son "ferromagneticos". Es dúctil y maleable, suficientemente duro, maleable y resiste bastante bien a la corrosión pero que el acero inoxidable y peor que el cromo. Es de color parecido al hierro pero un poco mas amarillento y menos gris. Cuando se aplica cromo con objeto decorativo se suele hacer siempre sobre una capa de níquel mas gruesa.[/FONT]
[FONT="]Pretendo incluir en este apartado tres diferentes baños de níquel conforme los vaya probando. El primero es el baño de níquel mate, el segundo el de níquel brillante y el tercero en baño de níquel con baja concentración y ánodo inactivo[/FONT]
[FONT="]Baños de níquel mate.[/FONT]
[FONT="]Este baño sirve para dar capas gruesas de níquel sobre hierro, cobre, latón y otros metales ( el aluminio es un caso aparte) es un baño muy concentrado que permite trabajar con corrientes de 8 - 20 amperios por decímetro cuadrado, con el cual se consiguen gruesos capas de níquel en tiempos razonables.[/FONT]
[FONT="]Sulfato de níquel 200 gramos/l[/FONT]
[FONT="]Cloruro de níquel 60 gramos/l.[/FONT]
[FONT="]Acido borrico 10 gramos/l[/FONT]
[FONT="]Ajustar el pH para que este entre 4 y 5, si es bajo añadir un poco de ácido sulfúrico ( 1 o 2 cm3) si es alto añadir un poco de carbonato de níquel.[/FONT]
[FONT="]El pH se puede medir con las clásicas tiritas de papel que cambian de color. Se puede emplear el caldo de repollo como se especifica en el articulo [/FONT]
[FONT="]. Por supuesto que se pueden emplear los medidores de pH digitales.[/FONT]
[FONT="]El baño opera mejor a una temperatura de 40 grados aunque trabaja bien a 20. Hay que emplear un ánodo de níquel que se va disolviendo conforme vamos niquelando cosas. El ánodo debe estar sujeto al polo positivo con un alambre de níquel o de titanio para que no contamine el baño.[/FONT]
[FONT="]Si se ha experimentado con los baños de cromo se puede observar que este baño burbujea mucho menos y las tensiones empleadas son entre 1,5 y 3 voltios, mucho mas bajas que las equivalentes en el cromo. Esto se debe en que en el baño de cromado parte de la energía eléctrica se emplea en la reducción del ácido crómico a cromo metal. Sin embargo en este baño el efecto es casi únicamente de transporte entre el ánodo y el cátodo y prácticamente solo es necesario vencer la resistencia ohmica del baño.[/FONT]
[FONT="]Precisamente como el burbujeo es mucho menor se corre el riesgo de que se queden burbujas pegadas a la superficie a niquelar y estas burbujas interrumpan el proceso de deposición de níquel en esos punto lo que se traduce en la aparición de cráteres y rugosidades, por eso, para conseguir la mejor calidad es necesario agitar el baño para desprender las burbujas.[/FONT]
[FONT="]A este baño es conveniente añadir un agente humectante para facilitar el mojado de las superficies y evitar la formación de burbujas. [/FONT]
[FONT="]Tres laminas con níquel depositado electroliticamente. La primera lamina es con níquel brillante durante 10 minutos, la segunda con baño de níquel mate diluido, la tercera tiene un deposito de 1 mm de espesor don baño de níquel mate sin agitación. Obsérvese los cráteres que aparecen debido a las burbujas que quedaron adheridas a la superficie.[/FONT]
[FONT="]Niquelado brillante.[/FONT]
[FONT="]El niquelado brillante se raliza con un baño de composición idéntica al anterior al que se le añade un abrillantador. Resulta por lo tanto la siguiente composición.[/FONT]
[FONT="]Sulfato de níquel 200 g/l[/FONT]
[FONT="]Cloruro de níquel 60 g/l[/FONT]
[FONT="]Acido bórico 10 g/l[/FONT]
[FONT="]Sacarina 1,5 g/l[/FONT]
[FONT="]Humectante 0,5 g/l[/FONT]
[FONT="]Tener en cuenta que si se pretende que el acabado sea de calidad espejo la placa base debe estar pulido con esa calidad, una capa de níquel brillante es brillante y lisa si es muy fina, si se pretende dar una capa gruesa no quedara brillante porque empezaran a surgir imperfecciones conforme aumenta el grueso de la capa. Que es conveniente agitar para evitar las burbujas y para que la capa de níquel sea uniforme.[/FONT]
[FONT="]La temperatura optima de trabajp esta entre 40 y 50 ºC, pero se puede trabajar bien a la temperatura ambiente.[/FONT]
[FONT="]Notas.[/FONT]
[FONT="]La sacarina se emplea como agente abrillantador, yo he empleado sacarina de uso domestico y funciona bien. Tener en cuenta que no todos los edulcorantes son sacarina.[/FONT]
[FONT="]Como agente humectante y a falta de encontrar otro mejor he empleado Mimosin.[/FONT]
[FONT="]Niquelados diluidos.[/FONT]
[FONT="]Los baños anteriores son baños muy concentrados empleados industrialmente, la alta concentración de sales busca que el rendimiento en energía eléctrica sea muy alto, que la velocidad de deposición sea muy alta y que se puedan trabajar con altas intensidades de corriente para que la producción sea muy alta. A escala domestica o de laboratorio se pueden sin ningún problema diluir los baños añadiendo otro tanto de agua desgonzada. Eso si vigilar el pH para que este entre 4 y 5. El rendimiento de este baño es menor y burbujean mas porque no toda la corriente eléctrica se destina a la producción de níquel pero es suficientemente bueno.[/FONT]
[FONT="]En todos los baños anteriores se emplea un ánodo de níquel que se va disolviendo conforme se va depositando níquel en el cátodo. Por esto la concentración de sales en el baño en teoría no debe variar y esos baños pueden estar mucho tiempo en activo sin necesidad de añadirles sales.[/FONT]
[FONT="]Si en vez de emplear un ánodo de níquel se emplea un ánodo que no se disuelva en el baño ( platino, plomo ... ) las sales de níquel se convertirán por efecto de la electrólisis paulatinamente en sus ácidos libres, sulfúrico y clorhídrico, con lo que se producirán dos fenómenos, una diminución del pH ( aumento de la acidez) y una disminución de la concentración de sales, esto llevara a la progresiva perdida de eficiencia del baño. [/FONT]
[FONT="]Por esto los baños con ánodo inactivo no pueden aprovechar todo el níquel que llevan en disolución y cuando han consumido aproximadamente el 50% del níquel en sales disueltas se tornan ineficientes y sus depósitos no son buenos.[/FONT]
[FONT="]Por ello, y aunque se pueden emplear, se recomienda que siempre se emplee ánodo de níquel. El empleo de baños con ánodo inactivo solo es recomendable cuando el baño de niquel se emplea pocas veces o se desaprovecha mucho baño. Conviene de todas manera y a pesar de su poca eficiencia emplear baños bastante diluidos.[/FONT]
[FONT="]Si se tiene dificultades en obtener níquel metálico para emplearlo como baño siempre se puede acudir al desguace de una batería de níquel cadmio o de hidruro metálico como se indica en el apartado de [/FONT]
[FONT="].[/FONT]
[FONT="]El profesor Frank de Copenhague[/FONT][FONT="].[/FONT]
[FONT="]Cromado electrolítico.[/FONT]
[FONT="]El cromo es un metal muy difícil de trabajar en frío porque es muy duro y quebradizo, en caliente es igual de difícil porque se oxida con una capa de oxido de cromo dura e infusible. Por estas razones el cromo no se suele emplear como metal puro salvo en ocasiones muy raras aunque eso si, entra a formar parte de muchas aleaciones. Especialmente es aleado con el hierro porque mejora su dureza y resistencia a la corrosión. El acero inoxidable contiene entre un 8 y un 12 % de cromo, y es el principal responsable de que sea inoxidable. Muchas herramientas están fabricadas con aleaciones de hierro cromo y vanadio. El nicrom o cromoniquel se emplea para fabricar resistencias eléctricas. [/FONT]
[FONT="]Debido a las dificultades de la metalurgia de cromo cuando es necesario aplicarlo se emplean básicamente dos procedimiento, sputering y recubrimiento electrolítico. El recubrimiento electrolítico con cromo es extensivamente usado en la industria para proteger metales de la corrosión y mejorar su aspecto. También se emplea para restaurar piezas metálicas o conseguir superficies muy duraderas y con bajo coeficiente de rozamiento (cromo duro).[/FONT]
[FONT="]El llamado cromo duro son depósitos electrolíticos de espesores relativamente grandes ( 0,1 mm) que se depositan en piezas que deben soportar grandes esfuerzos de desgaste. Se realizan este tipo de depósitos especialmente en asientos de válvulas, cojinetes cigüeñales ejes de pistones hidráulicos y en general en lugares donde se requiera bastante precisión. El cromo duro se emplea especialmente en el rectificado de motores de explosión. Los cigüeñales y otras piezas fundamentales de los motores de explosión sufren desgastes que se manifiestan como holguras en sus rodamientos y que pueden comprometer su funcionamiento. Por ello antes de que exista una rotura grave se reponen las partes de metal perdidas mediante cromo electrolítico. Generalmente la capa de cromo depositada no es totalmente uniforme por lo cual se da espesor mayor del necesario y después se rectifican las piezas para conseguir las dimensiones y acabado adecuadas.[/FONT]
[FONT="]El cromo brillante o decorativo son finas capas de cromo que se depositan sobre cobre o níquel para mejorar el aspecto de algunos objetos. El famoso niquelado de paragolpes y otros embellecedores de coche suele consistir en una capa de níquel terminada con un Flash de cromo de algunas micras de espesor. El color del cromo es mas azulado y reflectante que el níquel y es mucho mas resistente a la corrosión ya que inmediatamente se forma una fina e imperceptible capa de oxido que protege al metal.[/FONT]
[FONT="]El cromo tiene poco poder cubriente, menos aun si las capas que se depositan son tan finas como una micra. Por ello las superficies a cubrir deben estar bien pulidas, brillantes y desengrasadas ya que el cromo no va a tapar ninguna imperfección. Es por esto por lo que frecuentemente las piezas que se croman con objeto decorativo se recubren con cobre y níquel antes de ser cromadas. El cromo se aplica bien sobre el cobre el níquel y el acero, pero no sobre el zinc o la fundición.[/FONT]
[FONT="]Para conseguir un baño electrolítico de cromo se disuelve ácido crómico en agua en una proporción de 300 gramos por litro y se añade 2 gramos por litro de ácido sulfúrico. Se emplea como ánodo un electrodo de plomo o grafito. El plomo sirve como ánodo porque se forma una placa de oxido de plomo que es conductor pero que impide que se siga corroyendo por oxidación anódica. Al contrario que en otros baños como los del níquel el cromo que se deposita en el cátodo procede del ácido crómico disuelto y no del ánodo, por lo que poco a poco se va empobreciendo en cromo la solución. Con el uso el cromo se va agotando y hay que reponerlo añadiendo mas ácido crómico.[/FONT]
[FONT="]El ácido crómico se descompone por la corriente eléctrica en cromo metálico que se deposita en el cátodo y oxígeno que se desprende en el ánodo. El ácido crómico (en realidad es un anhídrido soluble en agua) contiene aproximadamente un 50% en cromo metálico, esto significa que para que un litro de baño pierda solo un 10 % de concentración tienen que haberse depositado 15 gramos de cromo. Lo cual equivale a recubrir una superficie de aproximadamente dos metros cuadrado con una capa de cromo de 1 micras, mas que suficiente para efectos decorativos.[/FONT]
[FONT="]Anodos[/FONT][FONT="].[/FONT]
[FONT="]Los ánodos se fabrican en plomo o mejor en una aleación de plomo-antimonio. También se pueden realizar en grafito. Es conveniente aunque no imprescindible que el ánodo tenga al menos diez veces mas superficie que la de la pieza a recubrir, Para el recubrimiento en cromo duro, cuanto mas cerca este el ánodo del cátodo mas uniforme es la distribución del cromo. En ese caso se recomienda que ambos estén separados entre 2 y 3 cm. Un ánodo que este trabajando bien debe tener un color grisáceo de oxido de plomo. Si el ánodo tiene un color amarillento es que se ha formado una capa de cromato de plomo debido a que hay poca densidad de corriente. Conviene sacar los ánodos del electrolito cuando no este en operación.[/FONT]
[FONT="]Corriente.[/FONT]
[FONT="]Para la electrólisis del cromo es conveniente emplear corriente continua filtrada. No es conveniente emplear corriente rectificada de media onda sin filtrar ya que el los momentos en que la tensión es nula el ácido crómico ataca al cromo pasivandolo. Al pasivarse aumenta la resistencia eléctrica del cromo y se disminuye la adherencia de las capas subsiguientes. De igual manera no se deben dejar las piezas a cromar inmersas en el electrolito sin corriente y cuando se sumerjan por primera vez deberán llevar la corriente conectada.[/FONT]
[FONT="]Voltaje.[/FONT]
[FONT="]El voltaje esta determinado por la configuración de la cuba y los electrodos. Lo que hay que controlar es la intensidad. De cualquier manera el voltaje suele estar por debajo de los 7 voltios. El cromo duro y el cromo brillante son exactamente iguales, lo único que ocurre es que la capa de cromo duro suele ser mucho mas gruesa y se aplican mayores intensidades para que este mayor espesor se consiga antes. [/FONT]
[FONT="] [/FONT]
[FONT="]Baños para cromo decorativo.[/FONT]
[FONT="]Acido[/FONT][FONT="] crómico comercial 200 a 300 gr/ litro[/FONT]
[FONT="]Acido[/FONT][FONT="] sulfúrico 1 a 3 gr /litro[/FONT]
[FONT="]Temperatura de trabajo de 36¡5 a 45 ºC[/FONT]
[FONT="]Densidad de corriente de 6 a 12 A/dm2[/FONT]
[FONT="] [/FONT]
[FONT="]Baños para cromo duro.[/FONT]
[FONT="]Acido[/FONT][FONT="] crómico comercial 250 a 400 gr/ litro[/FONT]
[FONT="]Acido[/FONT][FONT="] sulfúrico 1 a 2 gr /litro[/FONT]
[FONT="]Temperatura de trabajo de 45 a 65 ºC[/FONT]
[FONT="]Densidad de corriente de 15 a 50 A/dm2[/FONT]
[FONT="]Notas.[/FONT]
[FONT="]El ácido crómico y el ácido sulfúrico pueden conseguirse en Riesgo, Calle Desengaño, Madrid.[/FONT]
[FONT="]El plomo puede conseguirse en las tiendas de fontanería. Se comercializa en forma de chapas de 1 o 2 mm. También puede comprarse un tubo u otro objeto y fundirlo en casa.[/FONT]
[FONT="]El ácido sulfúrico es muy peligroso y corrosivo y debe emplearse con especial cuidado. Jamás debe añadirse agua al ácido, si se llega a hacer esto el ácido se pondrá a hervir y salpicara con riesgo de graves quemaduras.. Para simplificar su manejo, especialmente si se compra ácido concentrado conviene diluirlo en proporción 1 a 10 añadiendo por ejemplo 10 cc de ácido a 90 cc de agua. Y emplear esta solución diluida. Una gota de ácido sulfúrico en la piel producirá una ampolla dolorosa. Si la gota cae en la ropa tendremos sin duda un hermoso agujero .[/FONT]
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[FONT="]Recetas para electropulido.[/FONT]
[FONT="]Estas recetas están recopiladas de diferentes fuentes, no se ha comprobado su correcto funcionamiento aunque las fuentes empleadas son de suficiente solvencia y no hay razones para que no sean útiles. En todos los casos el objeto a pulir se coloca en el ánodo. En general se puede emplear un cátodo de acero inoxidable, que debe ser al menos del doble de superficie de la pieza a pulir o mayor. Se trabajo con intensidades medias o altas, de 10 amperios cm2 o superiores, y los voltajes necesarios para conseguirla.[/FONT]
[FONT="]La mayor parte de los componentes empleados en el electropulido son agentes corrosivos muy fuertes como el ácido fluorhídrico, nítrico y sulfúrico, venenosos como el metanol o incluso explosivos como el ácido perclórico, por ello deberán extremarse las medidas de seguridad, disponiendo de guantes de goma, campanas de extracción de gases y otras medidas de seguridad. [/FONT]
[FONT="]Antes de meterse en esta historia considere que si los baños se comen el titano que va a pasar con sus ojos si reciben una salpicadura.[/FONT]
[FONT="]Aluminio[/FONT][FONT="].[/FONT]
[FONT="]Solución compuesta por un 20-25 % de ácido nítrico, el resto metanol. Se debe enfriar el líquido con nitrógeno líquido hasta que el electrolito comience a congelarse.[/FONT]
[FONT="]Cobalto y aleaciones de cobalto y níquel[/FONT]
[FONT="]20% ácido perclórico, 80% ácido acético. Se trabaja a la temperatura ambiente.[/FONT]
[FONT="]25% ácido perclórico, 75% ácido acético. Se trabaja a 25 ºC.[/FONT]
[FONT="]10% ácido perclórico, 90% ácido acético. Se trabaja a 80 ºC.[/FONT]
[FONT="]Cobre y aleaciones[/FONT]
[FONT="]30 % ácido fosfórico, 70 % agua destilada. Se debe emplear el voltaje justamente inferior al necesario para que las piezas comiencen a burbujear.[/FONT]
[FONT="]Hierro.[/FONT]
[FONT="]50% ácido crómico, 50% ácido acético. Se trabaja a 27 ºC.[/FONT]
[FONT="]Acero y aleaciones de hierro.[/FONT]
[FONT="]10% ácido perclórico, 90 % ácido acético. Esta solución también debería servir con el hierro. Se emplean voltajes del orden de 25 voltios durante un par de minutos.[/FONT]
[FONT="]Acero inoxidable.[/FONT]
[FONT="]40 % ácido sulfúrico, 60 % ácido fosforito.[/FONT]
[FONT="]15 % ácido perclórico, 85 % etanol.[/FONT]
[FONT="]Molibdeno[/FONT]
[FONT="]20% ácido fluorhídrico, 80% ácido sulfúrico.[/FONT]
[FONT="]Niobio y aleaciones.[/FONT]
[FONT="]8% ácido fluorhídrico, 15 % ácido sulfúrico, 77 % metanol.[/FONT]
[FONT="]Titanio.[/FONT]
[FONT="]30 cc ácido perclórico, 295 cc metanol, 175 cc alcohol butílico.[/FONT]
[FONT="]300 cc metanol, 10 cc ácido clorhídrico, 10 cc ácido sulfúrico.[/FONT]
[FONT="]Wolframio[/FONT]
[FONT="]Solución de hidróxido sódico al 2 %. Emplear sin agitación y con corrientes bajas.
Saludos.
Cofer
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