1. Tujuan
Kanggo nyeragamake proses pelapisan nikel tanpa elektrolit, kontrol parameter, lan syarat kualitas, kanggo njamin kualitas lapisan sing stabil sing memenuhi standar pelanggan lan internasional.
2. Cakupan
Ditrapake kanggo pelapisan nikel tanpa elektrolit ing baja karbon, baja tahan karat, lan paduan tembaga. Ora ditrapake kanggo paduan magnesium, paduan titanium, utawa proses khusus liyane.
3. Referensi Normatif
- • GB/T 13913-2008 – Lapisan paduan nikel-fosfor autokatalitik
- • GB/T 6461-2002 – Rating spesimen uji lan artikel saka lapisan logam lan anorganik liyane ing substrat logam sawise uji korosi
- • ASTM B733-18 – Spesifikasi Standar kanggo Lapisan Nikel-Fosfor Autokatalitik (Elektroless)
- • ISO 4527:2003 – Lapisan logam – Lapisan paduan nikel-fosfor autokatalitik (tanpa elektrolit)
- • GB/T 5270-2005 – Lapisan logam ing substrat logam – Lapisan sing dilapisi elektrolit lan diendapkan sacara kimia – Metode uji adhesi
4. Prinsip Proses
Pelapisan nikel tanpa elektrolit minangka proses deposisi kimia autokatalitik ing ngendi natrium hipofosfat ngurangi ion Ni²⁺ kanggo mbentuk lapisan paduan Ni-P.
Mekanisme reaksi:
- • Oksidasi anodik: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • Reduksi katodik: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • Ko-deposisi fosfor: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
Klasifikasi lapisan miturut kandungan fosfor:
| Tipe | Kandungan fosfor |
| P-Endhek | 1–5% |
| Tengah-P | 5–10% |
| Dhuwur-P | 10–15% |
5. Aliran Proses
Inspeksi → Degrease → Bilas panas → Bilas mili → Pengawetan → Bilas → Aktivasi → Bilas → Bilas DI → Pelapisan tanpa elektro → Pemulihan → Bilas aliran balik 3 tahap → Pasivasi → Bilas DI → Pengeringan → Inspeksi → Pengepakan
6. Parameter Proses Utama
| Parameter | Rentang kontrol | Cathetan |
| Konsentrasi Ni²⁺ | 8–12 g/L | Disaranake 9–10 g/L |
| Natrium hipofosfat | 25–35 g/L | Rasio molar karo Ni²⁺: 2,5–3,5:1 |
| Agen pengompleks (natrium sitrat) | 30–40 g/L | Nyetabilake ion nikel |
| Buffer (natrium asetat) | 15–25 g/L | Njaga stabilitas pH |
| Nilai pH | 4.5–5.5 (Sedheng/dhuwur-P) | Disetel nganggo amonia utawa natrium karbonat |
| Suhu | 85–90℃ | Optimal 88±1℃ |
| Ngunggah | 0,5–1,5 dm²/L | Beban sing luwih dhuwur nyuda tingkat deposisi |
| Tingkat pengendapan | 15–25 μm/jam | Mudhunake nalika adus tuwa |
| Wektu | 15–60 menit | Gumantung saka kekandelan sing dibutuhake |
| Agitasi | Udara mekanik utawa tekanan rendah | Gerakan utawa sirkulasi benda kerja sing disaranake |
| Filtrasi | Filtrasi terus-terusan, rating 5–10 μm | Mbusak partikel, nyegah bolong |
7. Spesifikasi Produk & Kemampuan Pelapisan
7.1 Rentang Ukuran Benda Kerja
| Barang | Parameter |
| Ukuran maksimal | 1500×800×600 mm |
| Ukuran minimal | 5×5×5 mm |
| Bobot maksimal | 200 kg |
| Bobot minimal | 1 gram |
7.2 Kapabilitas Ketebalan Lapisan
| Tipe | Rentang kekandelan | Aplikasi khas |
| Suku cadang presisi | 5–10 μm | Ulir, inti katup, komponen hidrolik |
| Onderdil standar | 10–50 μm | Bagian umum sing tahan korosi & aus |
| Lapisan kandel | 50–100 μm | Perbaikan aus, lingkungan korosif sing parah |
Keseragaman: ±10% (bagean umum); ±15% (bentuk kompleks)
7.3 Sifat Pelapisan
| Properti | Dilapisi kaya | Dipanasi (400℃×1 jam) | Cathetan |
| Kekerasan (HV) | ≥500 HV | ≥800 HV | Perlakuan panas nambah kekerasan |
| Adhesi | ≤ Kelas 1 (GB/T 5270) | — | Ora ngelupas, ora ngelupas |
| Tes semprotan uyah (NSS, 5% NaCl, 35℃) | ≥24 jam (Sedang-P) ≥72 jam (P Dhuwur) | — | Miturut kabutuhan pelanggan |
| Porositas | ≤1 titik/cm² | — | Biasane ora keropos ≥25 μm |
| Resistivitas | 50–100 μΩ·cm | 30–60 μΩ·cm | — |
Perlakuan panas: 400℃ ±10℃, 1 jam, adhem ing udara/tungku.
8. Kapasitas Produksi
| Barang | Kapasitas |
| Volume tangki tunggal | 2–5 m³ |
| Bobot batch | 500–1500 kg |
| Kapasitas saben dina | 3–8 ton |
| Kapasitas saben wulan | 80–200 ton |
Cathetan: Kapasitas sing sejatine gumantung saka geometri, kekandelan, lan umur bathtub.
9. Inspeksi Kualitas
9.1 Item Inspeksi
| Barang | Metode | Frekuensi | Kriteria panampa |
| Kekandelan | Mikroskop XRF / metalografi | ≥3 poin saben fixture saben batch | Gambar ketemu; pangembangan maksimal ≤10% |
| Kekerasan | Kekerasan mikro HV0.1 | Sapisan saben shift | ≥500 HV (as-plated); ≥800 HV (HT) |
| Adhesi | Kikir/bengkok/potong silang+pita | 1 potong saben batch | Kelas ≤1, ora ana pengelupasan |
| Penampilan | Visual (cahaya standar) | 100% | Padhang seragam; ora ana cacat |
| Semprotan uyah | NSS 5% NaCl, 35℃ | Saben batch/gantian | P-Sedang ≥24 jam; P-Dhuwur ≥72 jam |
| Kandungan fosfor | EDS / bahan kimia | Adus saben minggu / anyar | 1–5% / 5–10% / 10–15% |
9.2 Klasifikasi Penampilan
| Kelas | Katrangan |
| Kelas A | Padhang seragam/setengah padhang, ora ana cacat |
| Kelas B | Ana bekas banyu/rak sithik, ora ana bolongan/pengelupasan |
| Kelas C | Warna rada kusam/beda, fungsi normal |
| Tolak | Bolongan, ngelupas, skip plating, kobong, beda warna sing parah |
10. Ngatasi Masalah
| Masalah | Penyebab sing bisa uga | Solusi |
| Adhesi sing kurang apik | Penghilangan lemak/pengawetan sing ora lengkap; aktivasi sing ora cukup | Ningkatake perawatan sadurunge; ngluwihi aktivasi |
| Kasar/pitting | Partikel ing bak; endapan pH dhuwur | Ningkatake filtrasi (5 μm); pH sing luwih murah |
| Lapisan kusam/abu-abu | Ni²⁺/hipofosfat rendah; pH/suhu rendah | Tambahna bahan kimia; pH 4,8–5,2; panasna nganti 88℃ |
| Nglewati plating | Pasivasi lokal; lenga/oksida sisa | Nambah aktivasi; ngurangi lemak maneh |
| Tingkat deposisi sing endhek | Suhu rendah/Ni²⁺/pereduksi; pH ora apik; rendaman lawas | Panasake nganti 88–90°C; atur pH; rendam maneh ing banyu adhem |
| Dekomposisi ing jedhing | Panas banget; pH dhuwur; tambahan cepet; beban sithik | Mungkasi pemanasan; nurunake pH; encerake rendaman |
11. Keamanan
- • APD: Sarung tangan asam/alkali, kacamata pelindung, apron, respirator (amonia/asam).
- • Panyimpenan kimia: Pisahna nikel sulfat, hipofosfat, asam, alkali; adoh saka panas/reduktor.
- • Larangan: Aja nyampur asam pekat + hipofosfat (fosfin beracun). Larutake padatan ing banyu DI dhisik.
- • Ventilasi: Pembuangan lokal ing ndhuwur tangki (mbusak hidrogen).
- • Darurat: Obat cuci mata, adus, pemadam bubuk garing/CO₂, respirator, piranti tumpahan.
12. Perlindungan Lingkungan
- • Limbah: Limbah Ni dipisahake; endapan pH 9–10 + PAC/PAM; Ni <0,5 mg/L.
- • Limbah mbebayani: Bak bekas, filter, aktivator, lumpur Ni – pembuangan sing dilisensi nganggo manifes.
- • Emisi: Ventilasi terus-terusan; monitor amonia/hidrogen saben GB 16297.
- • Energi/banyu: Isolasi tangki; bilas aliran balik; pengisian ulang sing terkonsentrasi.
13. Komposisi Bath (Fosfor Sedheng, Bagian Umum)
| Bahan kimia | Konsentrasi | Fungsi |
| NiSO₄·6H₂O | 25–35 g/L | Uyah utama, sumber Ni²⁺ |
| NaH₂PO₂·H₂O | 25–35 g/L | Agen pangurang, sumber P |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | 30–40 g/L | Agen pengkompleks |
| CH₃COONa·3H₂O | 15–25 g/L | Penyangga pH |
| Asam laktat/propionat | 5–10 mL/L | Akselerator |
| Penstabil (tiourea) | 1–2 mg/L | Nyegah dekomposisi |
Dandanan:
1. Larutake NiSO₄, sitrat, asetat ing banyu 1/3 DI, 60℃.
2. Larutake hipofosfat + asam laktat ing 1/3 liyane.
3. Campur, isi nganti volumene, pH 4,8–5,2.
4. Tambahna stabilisator, panasna nganti 88℃, filter, lan piring uji coba.
14. Kapabilitas Peralatan & Inspeksi
14.1 Peralatan Utama
| Piranti | Spesifikasi |
| Tangki plating | Dilapisi PP/PVC, digawe panas, kontrol suhu |
| Filtrasi | Pompa tahan asam + omah, 5–10 μm, 1–3×/jam |
| Kontrol suhu | PID, ±1℃ |
| Oven panggaringan | Udara panas, 60–120℃ |
| Pembersih ultrasonik | 40 kHz, daya sing bisa diatur |
| Banyu DI | ≥10 MΩ·cm |
14.2 Piranti Inspeksi
| Piranti | Akurasi/Standar |
| Kekandelan XRF | 0–200 μm, ±0,1 μm |
| Kekerasan Mikro | 10–1000 gf, GB/T 4340.1 |
| Kamar semprotan uyah | GB/T 10125, ≥200 L |
| Mikroskop metalografi | 100–1000×, mikrometer |
| meter pH | ±0,02, kompensasi suhu |
| Neraca analitik | 0,01 g |
15. Dokumentasi & Keterlacakan
- •Cathetan produksi:Nomer bagean, jumlah, suhu, pH, wektu, kekandelan, operator.
- •Cathetan jedhing:Ni²⁺ saben dina, hipofosfat, pH; tambahan; filtrasi/pembersihan.
- •Cathetan inspeksi:Kekandelan, atose, adhesi, penampilan, semprotan uyah.
- •Pangopènan:Kalibrasi, perawatan pompa, pembuangan kerak, pemeriksaan kipas (saben telung sasi).
Retensi:≥3 taun (≥10 taun kanggo mobil/medis). Bisa dilacak menyang siklus batch/bath.
16. Ketentuan Tambahan
- • Ditinjau saben taun dening Departemen Teknis.
- • Syarat khusus pelanggan (semprotan uyah, kakerasan, distribusi, H-embrittlement) didokumentasikake lan dituruti.
- • Produk anyar: Uji coba cilik dhisik; produksi massal sawise lulus kabeh tes.
- • Kanggo kontrol produksi lan audit pelanggan.
Riwayat Revisi
| Pendeta | Tanggal | Isi revisi | Disetujoni dening |
| V1.0 | 2024-xx-xx | Rilis awal | — |
| V2.0 | 2026-04-30 | Revisi lengkap mung basa Inggris | — |
Wektu kiriman: 18 Mei 2026