Keemiliste-ja elektrokeemiliste pinnete tehnoloogia

Antud lõputöö andis ülevaate erinevatest kasutatavatest pindamise tehnoloogiatest ja nende omadustest ja kasutusest, pindamisel kasutatavatest materjalidest ja pindamise etappidest. Lõputöö käigus sai uuritud ja teostatud keemilist- ja elektrokeemilist pindamist, sai katsetatud erinevatel temperatuuridel olevate nikli töölahustega pindamist, sai pinnatud samu katsekehi kaks korda boornitriidi töölahusega, sai analüüsida, uurida ning teha järeldusi pinnete mikrokõvadustest, nende struktuuri uuringutest, käitumisest ja omadustest. Nikliga kahel erineval töölahuse temperatuuril 60 - 90 °C ja 96 - 98 °C teostatud pindamised andsid erinevaid tulemusi. Selgus, et juhendi järgi teostatud pindamine temperatuuril 96 - 98 °C jättis küll ilusa läikiva pinde, aga pinne oli rabe ja koorus lihtsalt pinnatud materjalilt maha. Samas temperatuuridel 60 - 90 °C katse-eksitus meetodil teostatud nikliga pindamine, andis tuhmima pinde, aga pinne ise oli kaetud materjalil kõvemini kinni, ega koorunud maha. Pinnete mikrokõvaduse uuringust selgus, et kõrgematel temperatuuridel toimunud pindamine andis suurema kõvaduse, kui seda tegi madalamatel temperatuuridel toimunud pindamine. Tuleb tõdeda, et juhendi järgi pinnatud tulemus valmistas üllatuse ja parema pinde ja tulemuse andis hoopis katse-eksitus meetodil läbiviidud keemiline nikliga pindamine. Boornitriidiga toimus pindamine samadel katsekehadel 2 korda, sama kestvusajaga ja samadel temperatuuridel. Lõpptulemus näitas, et roostevaba terasele pinne peale ei kinnitunud, samas kõik teised katsekehad saavutasid korraliku pinde. Struktuuri uuringutest selgus, et katsekehad oli tänu kahele pindamisele, saavutanud kaks pindekihti. Elektrokeemiline pindamine juhendi järgi ei osutunud nii edukaks nagu oleks eeldanud. Pinnal tekkis küll kerge tooni muutus, aga pinde struktuuri uuringust selgus, et pindekiht oli kas väga väike või olematu. Põhjuses, miks pindamine ei andnud soovitud tulemusi võib töölahust või ei saavutanud pind piisavat puhtust, mida oleks vaja läinud. 44 Mikrokõvaduse mõõtmisel saavutas kõigist katsekehadest kõige suurema kõvaduse temperatuuridel 60 – 90 °C pinnatud malm 3506 HV. Kõige väiksema kõvaduse, aga boornitriidiga kaetud alumiinium 675 HV. Keemilise- ja elektrokeemilise pindmise võrdluses üksiktootmises, on lihtsam kasutada keemilist pindamise meetodit. Keemiline pindamine ei nõua seadmete ( nt. toiteallikas ) olemasolu ja jätab detailile ühtalsema pinde, kui seda teeb elektrokeemiline pindamine. Töölahust on lihtne valmistada ja töölahusele vajadusel koostisosi lisada. Keemilist pindamist väiksemate detailide puhul on lihtne teostada ka kodus, aga vajalik oleks kindlasti hea ventilatsioon. Elektrokeemiline pindamine on palju keerukam, kui seda on keemiline pindamine. Suurtemate detailide pindamisel on vaja rakendada suuremat voolu ja elektrokeemiline pindamine nõuab ka väga puhtaid pindu ja on tänu elektri kasutusele ka ohtlikum.

This thesis gave an overview about different coating technologies, techniques, coating materials and their usage and properties. During this thesis, there were performed a chemical- and electrochemical plating. There were tested different work solution temperatures and materials acting during and after this process. There were plated materials with boron nitride two times, to see how the coating reacts and what will be materials and coatings structure after that. In this thesis there were also explored microhardnesses on the coated materials. Nickel plating in different temperatures 60 - 90 °C ja 96 - 98 °C, gave different results. It turned out that with the help of the manual using temperatures 96 - 98 °C, the coating was shine and looked decorative, but it was brittle and came off from the surface very easily. The other test in temperatures 60 - 90 °C, gave better results, the coating weren't so shiny, but the coating was firmly fixed to the surface and didn't came off. Coating microhardness test showed that in higher temperatures coated materials had better hardness, than in lower temperatures coated materials. Boron nitride coating took place two times and on the same test pieces in the same temperatures. Final result showed that the stainless steel didn't showed any coating, but other test pieces achived the purpose and got proper coatings. Structure studies showed, that test pieces got two different coatings on them. Electrochemical coating done by the book, was not successful. The materials tone changed a little, but the strutcure study showed, that theres not a notable coating on the material.Reason to that may be on the working solution, or the materials surface wasn't clean enough. Microhardness measurement showed, that the highest hardness was on the cast iron 3506,what was coated with the nickel coating in temperatures 96 - 98 °C. The lowest hardness was on the aluminium 675 HV , what was coated with boron nitride. When comparing chemical- and electrochemical plating in a single production, then its easier to use chemical plating. Chemical plating doesn't require any electrical equipment and the surface of 46 the detail coating will be smoother compared to the electrochemical plating. Its simple to mix and the components and you get a working solution, but in electroplating you need anode and power supply. Electrochemical plating is much more complex. It requires bigger ammout of electrical current when you have large details and its more dangerous because of the electricity. Electrochemical plating requires also very clean surfaces.