אלקטרולס ניקל - פיתוחים אחרונים

אלקטרולס ניקל הוא אחד הציפויים ההנדסיים הנפוצים ביותר בעולם.
הפופולריות שלו נובעת מאחידות הציפוי, דרגת הקושי, תכונות תרמיות, עמידות קורוזיבית ועוד.  
מדובר בציפוי שהוא סגסוגת של ניקל וזרחן. ריכוזי הזרחן בסגסוגת משתנים בהתאם ליישום הטכני של החלק המצופה. 
 חלקים הדורשים עמידות גבוהה בקורוזיה, מצפים באלקטרולס ניקל שבו ריכוז זרחן בסגסוגת הוא בין 10-12%. 
חלקים הדורשים קושי גבוה של הציפוי, מצפים באלקטרולס ניקל שבו ריכוז הזרחן נמוך –2-4% בסגסוגת. 
אלקטרולס ניקל נפוץ כגימור בתעשיות רבות כדוגמת תעשיית הרכב, האלקטרוניקה, האווירונאוטיקה ועוד. 
 מאז 1944, שבה פיתח ברנר את התהליך הראשון של ציפוי אלקטרולס ניקל, תפס התחום תאוצה, התפתח וממשיך להתפתח לכיוונים שונים. 
פותחו תהליכים המאפשרים קבלת שכבת ציפוי עם תוספים כגון טפלון, סיליקון קרבייד ויהלומים, לצורך קבלת תכונות מכניות מיוחדות. 
תהליך האלקטרולס המקורי מכיל עופרת וקדמיום, מתכות האסורות לשימוש על-פי הדירקטיבות האירופאיות כמו ROHSו-ELV. הפיתוחים החדשים בתחום האלקטרולס צלחו גם דרישות אלה ופותחו תהליכים ללא מתכות כבדות אסורות.
 
כימיה של אלקטרולס ניקל
 
מהבחינה הכימית, אלקטרולס ניקל הוא תהליך של חמצון-חיזור בין ניקל דו-ערכי להיפופוספיט.
תהליך זה מייצר לא רק ציפוי, אלא גם  תוצרי לוואי הנשארים בתמיסת העבודה שהעיקרי בהם הוא אורטופוספיט והמשני הוא סולפאט. תוצרי לוואי אלה הולכים ומצטברים בתמיסה לאורך חייה. עם הצטברות  תוצרי הלוואי, מתחילים סימני הזדקנות התמיסה.
בשלב שבו ריכוז תוצר הלוואי עולה על ריכוז מוגדר, מחליפים את התמיסה בחדשה.
אופן עבודה כזה גורם לעלויות גבוהות של טיפולי שפכים ויתרה מכך לקבלת תכונות לא אחידות של הציפוי לאורך חיי התמיסה, כך שפרמטרים כגון עמידות קורוזיבית, ריכוז הזרחן בסגסוגת, קושי הציפוי, STRESS, עמידות בבדיקת NITRIC TEST ועוד, משתנים עם התישנות התמיסה.  
 
השינויים הם אמנם במסגרת חלון העבודה המוגדר לתהליך, ברם תעשיות מתקדמות כגון תעשיית הרכב, האווירונאוטיקה והאלקטרוניקה דורשות לאחרונה לצמצם את חלון העבודה. הדרישה היום היא קבלת ציפוי שתכונותיו אחידות ואינן משתנות כפונקציה של גיל התמיסה.
 
על כן, בשנים האחרונות עבר תחום האלקטרולס ניקל קפיצת מדרגה נוספת ע"י פיתוח תהליכים רציפים.
 
לתהליכים רציפים מספר יתרונות:

1. כפי שכבר הוזכר לעיל, תכונות פיזיקליות אחידות של שכבת הציפוי.
2. חסכון בכימיקלים הנדרשים לתהליך הציפוי.
3. חסכון בעלויות טיפולי שפכים.
4.   
   ישנם כמה תהליכים רציפים שפותחו לאחרונה ; 
   1.תהליך המבוסס על אלקטרודיאליזה 
   2. תהליך המבוסס על BLEED & FEED(רענון רציף של התמיסה על ידי הוצאת חלק  מנפח התמיסה והוספה חדשה במקומה) 
   3. תהליך ® ENFINITY המחליף את מקור הניקל מניקל סולפאט למלחים אחרים ובכך מבטל את הזדקנות תמיסת הציפוי הנובעת מהצטברות סולפאטים בתמיסה. 
   4. תהליך המשלב את ההרכב הכימי המיוחד של ה – NFINITY עם תהליך הנדסי המגובה בציוד הנקרא – STEADY STATE    . 
   השינוי המהותי בהרכב הכימי בשילוב ציוד מתוחכם, יוצר מציאות חדשה בתחום ומהווה state of the  של אלקטרולס ניקל מודרני.
    
    
    
   * הכותבת היא טלי שריד-תשובה, מנכ"ל חברת 'אמזה'