Teksti: Timo Happonen
Kuvat: Santeri Happonen

Historiaa

Nikkeliä käytettiin yleisesti koristepinnoitteena 1930-luvun taitteeseen asti. Varsin nopeasti kromaus kuitenkin syrjäytti pehmeän ja kellertävän nikkelin erityisesti ajoneuvojen ulkoisissa osissa. Ajoneuvojen kiiltäviä osia alettiin kromata, koska pinnoitustekniikka kehittyi ja kromi huomattavasti kovempana pintamateriaalina kesti paremmin kolhuja sekä oli sävyltään kirkkaampaa. Nikkelöinti ei kuitenkaan kokonaan jäänyt pinnoitteena pois käytöstä. Nikkeli säilyi välipinnoitteena kromaukselle ja esim. lampun heijastimien hopeoinnille. Lisäksi monet teollisuuden haarat käyttävät yhä edelleen nikkelipinnoitetta joissakin komponenteissa.

Esikäsittelyt

Nikkelöinti on edullinen, helppo ja lähes myrkytön vaihtoehto, kun halutaan kiiltävää pintaa metalliin. Siksipä homma onnistuu suhteellisen yksinkertaisin välinein kotonakin. Täytyy muistaa kuitenkin muutamia perusasioita, jotta pinnoitteesta tulee virheetön ja pysyvä. Puhtaus on ensimmäinen asia, joka täytyy muistaa, kun kappaleita käsitellään. Kiillotettu kappale pestään kuumalla saippuavedellä, jossa on hieman ammoniakkia. Pinnoitettavaa kappaletta ei saa kosketella paljain käsin, koska ihorasva aiheuttaa eristävän kerroksen kappaleen pintaan, eikä pinnoite tartu. Pintajännityksen poisto kappaleesta on myös tärkeää. Se voidaan tehdä esim. kratsaamalla, eli veden ja pehmeän messinkiharjan avulla harjataan kappaletta. Joissakin tapauksissa sähköpesu ja peittaus hapottamalla ovat hyviä esikäsittelytapoja ennen varsinaista nikkelöintiä.

Tärkeintä on kuitenkin pinnoitettavan kappaleen viimeistely. Jos halutaan kiiltävää pintaa, pitää pinnoitettava kappale kiillottaa peilikiiltäväksi. Jos halutaan mattapintaa, riittää pohjatöiksi joko lasikuula- tai kevyt hiekkapuhallus. Pohjatyöt kannattaa tehdä juuri ennen pinnoitusta, koska metalliesineet hapettuvat ilmassa jo muutamassa tunnissa ja pinnoitteen epäonnistumisen vaara näin kasvaa. Erityisesti messinki- kupari- ja pronssiosat tulee pinnoittaa välittömästi pohjatöiden jälkeen. Nikkelipinnoite tehdään suoraan paljaalle metallipinnalle ilman välipinnoitetta. Kuparointia voi käyttää alla, jos halutaan hyvin korroosionkestävä pinta.

Pinnoitustapahtuma

Elektrolyyttisessä pinnoitustapahtumassa, jollainen nikkelöintikin on, toimii neste eli elektrolyytti väliaineena. Pinnoitettava kappale on katodina ja anodi on metalli-ioneja luovuttava levy, joka on pinnoitettavaa metallia. Elektrolyytti on sähköä johtava neste, johon anodilta vapautuu metalli-ioneja sähkövirran vaikutuksesta. Puhdas metalli pelkistyy katodin eli pinnoitettavan esineen pintaan. Pinnoitteen onnistumisen edellytyksenä on tasapainoinen prosessi, jossa virran määrä ja pinnoitusaika ovat ratkaisevia tekijöitä. Mikäli virta on liian suuri, tapahtuu kappaleen pinnalla kuohumista ja pinnoitteesta tulee harmaan samea. Jos virtaa on liian vähän, ei pinnoitetta muodostu riittävästi. Samoin käy, jos aika on liian lyhyt. Liian kauan liuoksessa olleen kappaleen pinnoite halkeilee ja kuoriutuu liuskoina pois.

Nesteenä nikkelöinnissä käytetään nikkeliammoniumsulfaattia. Teollisesti valmiita liuoksia kannattaa käyttää, koska niitä on hyvin saatavilla (esim. Sar-Machine), ja niihin on lisätty aineita, joilla saadaan lähes valmis pinta. Vuosikymmeniä sitten käytetyt pinnoitteet olivat mattapintaisia ja kappaleet piti mekaanisesti kiillottaa. Tosin loppukiillotus kannattaa tehdä nykyisilläkin pinnoitusmenetelmillä, koska varsinkin teräviin nurkkiin saattaa tulla harmaita kohtia, jotka vaativat kiillotuksen.

Virtalähteenä voi käyttää joko yksinkertaista tasavirtalähdettä, akkua tai paristoa. Tärkeää on tasainen virrantuotto ja riittävä säädettävyys. Jännite ei ole kovin olennainen asia, vaan virran määrä, joka on riippuvainen kappaleen koosta, käytettävästä anodista sekä liuoksen määrästä ja koostumuksesta. Siksi olisi hyvä kytkeä vaikka yleismittari virtapiiriin, jotta virran määrää voitaisiin seurata pinnoituksen aikana. Yleisohjeena voidaan pitää kappaleen ja anodin pinta-alasuhdetta. Eli kappaleen ja anodin tulisi vastata kooltaan toisiaan. Pyöreissä ja monimutkaisissa kappaleissa kannattaa käyttää useampaa anodia, jolloin pinnoite syntyy tasaisemmin. Esimerkkitapauksissa kappaleet olivat suhteellisen pieniä, jolloin käsittelyaika jäi pariinkymmeneen minuuttiin. Jännite oli muutamia voltteja ja virtaa prosessi otti maksimissaan noin 500 mA.Pinnoittamisen aikana kappaletta on liikuteltava koko ajan, jotta pinnoitteesta tulee tasainen eikä ”palamista” synny. Prosessissa syntyy kappaleen pintaan kaasukuplia, jotka pitää ”ravistella” irti. Valmis pinnoite on usein täysin kiiltävä ja valmis. Joskus pinnassa saattaa näkyä mustia juovia tai harmaata pinnoitetta. Ne lähtevät kevyellä laikkakiillotuksella tai hiomatahnalla hiomalla. Voimakasta hiomista kannattaa välttää, ettei pinnoite kulu puhki.

Harjoittelu palkitsee tekijänsä tässäkin hommassa. Jokainen omatekoinen pinnoituslaitteisto on yksilöllinen ja vasta opettelun ja kokeilun kautta päästään toivottuun lopputulokseen.

Lähtökohta on yleensä tämännäköinen. Maalia, ruostetta, koloja…

Alkuperäiskuntoisessa kappaleessa on oltava riittävästi materiaalia hiontaa varten.

Hionta voidaan aloittaa näinkin rankasti, jos materiaalia on riittävästi.

Loppukiillotus tehdään räsylaikalla ja esim. vihreällä kromioksidipitoisella vahalla.

Valmiiksi kiillotettu, pinnoitettava kappale on peilikiiltävä.

Ennen varsinaista nikkelöintiä kappale hapotetaan laimeassa hapossa. Peittaushapoksi käy rikki- tai suolahappo. Liuoksen väkevyys n. 10% ja käsittelyaika 20-40 sekuntia.