KANIGEN®

Procédé de nickelage chimique

Généralités

Le nickelage chimique est un procédé de déposition en solution aqueuse qui permet sans apport externe de courant de déposer un alliage de nickel-phosphore sur tous les métaux usuels utilisés dans la construction de pièces de machines. Ses propriétés remarquables lui permettent d’occuper depuis des années une place de choix dans le domaine des dépôts métalliques fonctionnels. KANIGEN® est un procédé de nickelage chimique mondialement reconnu et appliqué industriellement. Il signifie KAtalytic NIckel GENération.

Les dépôts de KANIGEN® sont homogènes, d’épaisseurs contrôlables, brillantes, denses et non poreuses. Ils peuvent être appliqués sur tous les métaux de construction usuels tels que : aciers faiblement alliés et hautement alliés, métaux non ferreux (cuivre, laiton, bronze, inconel, etc.) ainsi que les alliages d’aluminium, de titane ou de magnésium.

Les substrats non conducteurs tels que matière plastique, verre, céramique, semi-conducteurs peuvent également être revêtus moyennant une procédure de préparation adaptée.

Type de nickelage

Fonctions

Capacités cuves

HP: 9-12% Phosphore Anticorrision, amagnétisme 2000 x 790 x 1300 mm
MP: 5-8% Phosphore Anticorrosion, dureté, anti-usure 1150 x 670 x 800 mm
BP: 2-5% Phosphore Dureté, anti-usure, ténacité 1150 x 670 x 800 mm

Les dépôts de KANIGEN® sont exécutés en trois variantes dont la teneur en Phosphore de l’alliage NiP diffère ainsi que certaines propriétés soit:

  • KANIGEN® HP : 9-11%P haute tenue à la corrosion, amagnétique
  • KANIGEN® MP : 5-8% P brillant, anticorrosion, anti-usure
  • KANIGEN® LP : 2-5% P dureté sans traitement thermique, tenue à l’usure

Propriétés physiques des dépôts

HP

MP

LP

Composition chimique 9 à 11 % de Phosphore 89 à 91 % de Nickel 5-8% P 2-5% P
Point de fusion 875 à 890 C (nickel pur : 1455 C )
Poids spécifique 7,9 à 8,2 g/cm3 (nickel pur : 8,9 g/cm3
Coefficient de dilatation 13 x 10–6 / K à température ambiante
Conductibilité thermique 0,044-00,57 W/cm x K env 0,7 sup à 0,7
Résistivité (10% phosphore) 1.08 Ohms x mm2 /    
Susceptibilité magnétique amagnétique léger magnétisme magnétique
Adhésion sur acier 30 à 60 Kpsi
Dureté (sans trait. therm.) env 520 HV 0,1 env 580 HV 0,1 env 650 HV
Dureté traité thermiquement 1100 HV 1050 HV 950 HV
Elasticité (dépôt non durci) env 2% env 0,3% env 0,1%

KANIGEN® se différencie des dépôts de nickel électrolytique par les particularités suivantes

Homogénéité des épaisseurs

Contrairement au procédé électrolytique limités en épaisseur dans les parties creuses et produisant des surépaisseurs sur les parties les plus exposées d’une pièce de construction, le nickelage chimique produit un dépôt d’épaisseur uni­forme sur toute la surface de la pièce, même si sa forme est fortement profilée. Cette propriété remarquable réconcilie le mécanicien avec le traitement de surface.

Précision des épaisseurs

La précision obtenue est très grande. Il suffit, pour ce faire, de suivre le traitement avec des échantillons placés dans les mêmes conditions que les pièces et de les contrôler périodiquement. Les épaisseurs communément déposées varient de 5 à 50 micromètres. Il est cependant possible de déposer plus en cas de nécessité.

Pouvoir de recouvrement du dépôt

Les parties les plus inaccessibles d’un élément peuvent être revêtues pour autant que les surfaces soient en contact avec le bain et que celui-ci soit correctement renouvelé à cet endroit. Il est ainsi possible de revêtir l’intérieur d’un serpentin à l’aide d’une pompe de circulation.

Dureté

De 500-550 HV 0,1 dans son état non traité thermiquement (brut de bain), la dureté peut être augmentée jusqu’à 1100 HV 0,1 par un traitement thermique d’une heure à 400 C ou de 5heures à 290 C.

Résistance à l’usure

Un dépôt de KANIGEN® traité thermiquement 290 C 5h est beaucoup plus résistant à l’usure qu’un dépôt de nickel électrolytique.

Indice d’usure de Taber

HP

MP

LP

Dépôt traité thermiquement à 290 C 8 6 3
Rappel : Ni-électro. : indice 14

L’indice de Taber représente la perte de poids en milligrammes d’une éprouvette calibrée soumise à 5000 cycles d’abrasion sous une charge de 1 kg. Le plus petit indice indique la meilleure résistance à l’usure.

Soudabilité

Le nickel chimique permet la soudure tendre et la brasure. Il permet de rendre soudable des matériaux qui ne le sont pas ou pas assez tels que les alliages d’aluminium, l’acier inoxydable ou l’inconel.

Résistance à la corrosion

La résistance à la corrosion est très bonne car d’une part l’épaisseur du dépôt est régulière en tout endroit de la pièce tel une peau de protection, d’autre part les dépôts sont denses et non poreux en raison de la structure métallurgique amorphe de Kanigen. KANIGEN® MP et LP sont assez sensibles à l’oxydation et résistent beaucoup moins bien aux acides que KANIGEN® HP. KANIGEN® LP assure par contre la meilleure résistance à la soude caustique

Influence des traitements thermiques

  • Les traitements thermiques agissent sur les propriétés des dépôts de KANIGEN® de différentes manières:
  • Un traitement thermique à env. 200 C favorise l’évacuation des contraintes internes ainsi que l’adhésion au substrat en particulier sur les alliages d’aluminium.
  • A partir de 240 C et ceci jusqu’à 400 C intervient la phase de durcissement des dépôts de KANIGEN® HP par précipitation des phosphures de nickel qui prennent la forme Ni3P.
  • Au dessus de 400 C il y a recristallisation et grossissement de grain ce qui provoque une baisse progressive de la dureté.
  • A 600-650 C se produit à l’interface des substrats en acier ou en fonte une inter-diffusion Ni-Fe entre le dépôt et le substrat qui augmente l’adhésion de telle façon que le dépôt peut être considéré comme fondu sur la pièce. C’est éga­lement à ces températures que le dépôt KANIGEN® acquiert sa meilleure résistance à l’usure et à l’abrasion.

COURBES DE DURETE

Wärmebehandung 1 Stunde

Wärmebehandung bei 290°C

    Applications 

  • corps de pompes
  • cylindres
  • plaques de base de machines
  • corps de vannes, d’électrovannes
  • moules pour injection plastiques fluorés
  • intérieurs d’échangeurs de chaleur
  • toute pièce de machines devant être protégées contre la corrosion
  • roller d’imprimante
  • guides fils pour machines textiles
  • pièces et cylindres de machines hydrauliques
  • filières d’injection pour le plastique
  • pièces de construction en aluminium
  • bombonnes en acier pour le stockage d’eau pur
  • etc…

Les fontes d’acier sont traitées de préférence en KANIGEN® HP

Les pièces en aluminium soumises à des contraintes mécaniques (dureté ; usure) sont traitées de préférence en KANIGEN® LP qui permet d’obtenir de bonnes valeurs en tenue à l’usure et en dureté sans trop chauffer les pièces. Un traitement thermique à 180-200 C suffit.

KANIGEN® MP est demandé pour son bel aspect brillant et représente un bon compromis de valeurs.

Traitements de surface

SICANIP

Dépôt de nickel chimique composite résistant à l'usure et à l'abrasion

LUBRINIP BN

Dépôt composite de nickel chimique glissant et autolubrifiant

LUBRINIP PTFE

Dépôt composite de nickel chimique anti adhérent

NICKEL NOIR

Vision - illumination - esthétique - conductibilité électrique