Vooraf.
Dit artikel beschrijft hoe je als amateur restaurateur zelf met eenvoudige middelen je oldtimer motoronderdelen kunt vernikkelen. Het artikel heeft niet de pretentie wetenschappelijk verantwoord te zijn. Het benutten van de informatie in dit artikel is voor eigen risico en de schrijver niet aan te rekenen.
Eerst een stukje over Wim Janssen de man die gezorgd heeft dat ik de benodigde kennis tot me kon nemen. Wim Janssen was een enthousiaste doe-het-zelver met veel chemische beroepskennis. Deze kennis deelde hij graag in zijn Club Franse Motoren (CFM) tijdens kennisdelen-dagen of in het CFM clubblad de “Peu de Tout”. Onderstaand artikel is Wims verhaal, deels bewerkt en gecombineerd met eigen opgedane ervaring. Waar Wim sterk was in het zelf samenstellen van chemische vloeistoffen, zal de amateur waarschijnlijk vaker wat meer uitgeven en kant-en-klare vloeistoffen kopen.
Wim is er helaas niet meer om vragen aan te stellen, maar hopelijk kan zijn nalatenschap anderen van nut zijn. Naast de meeste tekst zijn de ook de tekeningen van Wim zijn hand en de laatste tekening met een stroomschema van CFM clublid Ben Dirks. De foto’s, links en enkele aanvullingen zijn uit eigen praktijk.
Met vernikkelen wordt gewerkt met stroom, chemische (vloei)stoffen en chemische processen. Het is dan ook belangrijk te zorgen dat je zorgvuldig werkt, snapt waarmee je bezig bent, de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen gebruikt en vooral in een goed geventileerde ruimte werkt. Onder aan de pagina is het mogelijk een reactie achter te laten. Veel succes met zelf vernikkelen.
Daan Withagen.
Altijd wel iets vernikkeld.
Het maakt niet uit hoe oud een oldtimer-motorfiets is, vrijwel altijd zijn er wel een paar onderdelen die vernikkeld zijn of het ooit waren. Vanaf ongeveer 1930 werd er over die nikkel-laag een extra laagje chroom gezet, waardoor het uiterlijk langer mooi bleef, maar hierdoor ook een iets andere kleur kreeg. Nikkel is wat geler, wat warmer van kleur dan chroom dat meer witblauw is.
Bij het uitbesteden van galvanisch werk van onze moeizaam verkregen en gerestaureerde onderdelen komt het wel eens voor dat een onderdeel zoek raakt met frustratie tot gevolg! Dan komt al snel de vraag op of je (tenminste de kleinere) onderdelen niet zelf kan vernikkelen. Het antwoord daarop is jawel, en het is nog leuk werk ook! Het kan ook nog goedkoper zijn, als we tenminste onze privé nikkel-installatie netjes onderhouden, want dan gaat die veel langer mee en daar zit dan de winst, want eerst moet er geïnvesteerd worden.
Theorie.
Iets galvanisch vernikkelen is een proces waarbij chemie aan te pas komt. Veel mensen hebben daarvan geen kennis en lijkt het in het beste geval op een soort van goochelen. Er gebeurt iets waarop je geen grip lijkt te hebben. De ene keer gebeurt er iets zichtbaars en dan is de chemische reactie misschien mislukt, de andere keer zie je niks gebeuren en is een chemicus toch tevreden. Het is onmogelijk om met een paar pagina’s tekst iemand chemicus te maken, maar om iets te kunnen vernikkelen hoeft dat ook niet. Het is wel mogelijk om enigszins een idee te krijgen wat zo ongeveer gebeurt bij dit proces. Allerlei rekenwerk en lastige wetten en principes laten we achterwege waardoor het verhaal niet helemaal wetenschappelijk verantwoord is, maar we willen iets kunnen vernikkelen en geen diploma halen.
Enige begrippen.
Alle materie om ons heen en wij zelf ook zijn opgebouwd uit atomen en moleculen. Een stukje ijzer bijvoorbeeld, kan gedeeld worden door 2 en daarna steeds weer, totdat uiteindelijk het allerkleinste deeltje ijzer verkregen is. Dit is dan één atoom ijzer. Als we verder zouden kunnen gaan met slopen, blijkt het verder te zijn opgebouwd uit een aantal neutronen, protonen en elektronen. Deze aantallen zijn voor alle ijzer atomen een vaste combinatie. Een andere combinatie betekent dus dat we het niet meer over ijzer hebben maar over een andere stof. Elektronen hebben een negatieve lading, maar geen gewicht. Protonen hebben een positieve lading terwijl neutronen neutraal zijn. Ze zijn even zwaar. Neutronen fungeren als een soort vulmiddel tussen de protonen want gelijke lading ‘lust’ elkaar niet zo. Het opvullen maakt het geheel natuurlijk wel zwaarder en groter. De kleinst mogelijke combinatie is : 1 proton en 1 elektron, geen neutron want er valt nog niks op te vullen met 1proton.
Spelen met een wolk elektronen.
Er zijn bijna 100 combinaties bekend met allemaal een eigen naam: Kalium, Zuurstof, Aluminium, Fosfor, Koper, Goud enz. Aan de kern, waar de protonen en de neutronen zitten, daar kan een chemicus niet bij, daar is een kernfysicus voor nodig, dus ijzer blijft ijzer, goud blijft goud, en waterstof blijft waterstof. Er kan wel ‘gespeeld‘ worden met de wolk elektronen die om die kern zit. Het is misschien handiger om een atoom voor te stellen als een bolvormig pakje. In het pakje zitten de protonen en de neutronen. Eromheen zit de verpakking, de elektronen, die we kunnen voorstellen als de inpak elastieken van het pakje. Nu zijn er pakjes, waarbij sommige elastieken (elektronen) wat losser zitten, die zouden eigenlijk best wat meer kunnen omvatten. ‘Toevallig’ zijn er ook pakjes die best wel een extra elastiekje(elektron) zouden kunnen gebruiken. Bij een synthese(chemische reactie) wordt eigenlijk zo’n hulpbehoevend pakje onder de wat loszittende elastiekjes van een ander pakje geschoven, waardoor dus zo een groter, nieuw pakje ontstaan is. Beide deeltjes (pakjes) hebben profijt van de nieuwe situatie, er is een verbinding, ontstaan. Deze verbinding krijgt een nieuwe naam want alle eigenschappen die het nu heeft zijn nieuw.
Een wat moeilijker voorbeeld: zwavelzuur, Hierbij hebben zwavel (S) en zuurstof (O) en water (H20) zich verbonden tot een wat meer complexe verbinding. Zwavel en zuurstof en water hebben samen gespannen om een groot nieuw pak te vormen en als het ware 2x een pak elastiek (elektron dus ) ‘gejat’ van het kleine water stof deeltje. Omdat elektronen een negatieve lading hebben is het waterstof restant dus positief geworden en het grote pak dus negatief, want daar zitten nu de elektronen met hun negatieve lading.
Het kleine waterstof deeltje, ontdaan van zijn elektron, heet voortaan waterstof-ion en moet nu voortaan op enige afstand toezien waar het gestolen elektron zich bevindt en kan er niks aan doen, erger nog, het ding moet zelf nog in de buurt blijven om de som van min en plus lading op nul te houden! Dat is erg ‘zuur’ voor het kleine ding en het wordt er behoorlijk agressief van. Zodoende noemen we stoffen waarbij van waterstof een elektron ‘gejat’ is een zuur. Naarmate de neiging om ergens een elektron ’terug te jatten’ groter is noemen we het zuur sterker. Bijvoorbeeld: zwavelzuur, salpeterzuur, zoutzuur zijn sterke zuren. Hier is het waterstof deeltje vrijwel volledig ‘bestolen’ van zijn elektron. Een minder sterk ‘bestolen’ waterstof deeltje komt voor bij bijvoorbeeld fosforzuur, azijnzuur, boorzuur, citroenzuur. Hele zwakke zuren komen voor in levende organismen zoals melkzuur, boterzuur, oxaalzuur en heel veel anderen. Apezuur bestaat niet, mierenzuur wel!
Metalen.
De meeste metalen zijn bij normale temperatuur vast. Metaal bestaat ook uit atomen. Dit type atomen heeft de eigenschap om zich in een bepaald patroon te stapelen tot een hecht blok: het zogenaamde kristalrooster. Hierbij zitten de lossere elektronen van die atomen (de pakjes en pak elastieken theorie weet je nog?) in het rooster mee gestapeld. Daarom is een metaal geleidend voor een elektrische stroom. Een ervoor ingefrommeld los elektron laat er aan de achterkant een elektron uitvallen. Als we een metaalblok en een zuur bij elkaar brengen, zien we de bui al hangen. Het opgefokte en danig teleurgestelde waterstof deeltje ‘ziet’ volop beschikbare elektronen en ziet zijn kans schoon. Het pikt er een uit het kristal rooster en maakt zich samen met een soortgenoot uit de voeten als gasbel. Het metaal deeltje dat argeloos in het rooster zat moet nu zijn leven slijten als een metaal (+) deeltje, want het is zijn negatief geladen elektron nu kwijt, waar het toch al niet zuinig op was, en zal in de buurt van het negatief gedeelte van het zuur deeltje moeten blijven die dat allemaal best vindt zo lang de som van plus en min lading maar nul blijft. Er is nu een zout gevormd. (Het is nou niet moeilijk te begrijpen wat een edelmetaal is, dit spul heeft gewoon geen gemakkelijk steelbare elektronen en het heeft er ook geen behoefte aan om ze van iets anders te ‘jatten’.) Als het zuur zwavelzuur was en het metaal was nikkel, dan hebben we nu nikkelsulfaat (NIS04), was het zuur zoutzuur, dan heet het nu nikkelchloride (NIC12). Is dit nu een onomkeerbare situatie? Nee. In de chemie is heel veel omkeerbaar en deze situatie ook!
Heel veel zouten zijn goed oplosbaar in water, de plus en min deeltjes kunnen in de oplossing vrij van elkaar bewegen maar de som van het aantal plus en min lading is altijd 0. Een potje losse plus of min geladen deeltje apart van elkaar op het schapje in de kast kan niet bestaan! Hebben we een stroombron, zeg maar een voorraadje elektronen, (lading dus, geen deeltjes) en we brengen die in de oplossing met zoutdeeltjes, dan zal een metaal (+) deeltje een elektron in dank aanvaarden en zich weer braaf in een rooster terugplaatsen. Als die plaats waar het metaal (+) deeltje het elektron in ontvangt mag nemen een mooi gepolijst schoon onderdeel is, zal deze voorzien worden van een nieuw metaal laagje. Uiteraard horen hier een reeks condities en voorwaarden bij, zoals temperatuur, concentratie, stroomsterkte, zuurgraad, maar ook de aan of afwezigheid van verontreinigingen heeft invloed. Als we deze zaken een beetje in de gaten houden, kunnen we met een grote kans op succes gaan vernikkelen (of verkoperen, verzinken etc.)
De Methode.
Eerst moeten we het metaalrooster van het object dat we willen vernikkelen toegankelijk maken anders kunnen we niet verder ‘stapelen’. Dat komt neer op: ontroesten, vijlen, schuren en polijsten totdat het er toonbaar uitziet. Polijsten lukt het beste als dit in stappen gebeurt met het slijpmiddel van grof naar fijn. Dat betekent dat polijst-schijven en polijstpasta’s niet tussen rotzooi bewaard moet worden, anders is hoogglans nooit te bereiken, maar dit zal duidelijk zijn. Vervolgens moet er zeer grondig ontvet worden waarna het oppervlak nog heel licht geschuurd wordt, en daarna met zuur geëtst om de allerlaatste oxidatie te verwijderen. Hierna kan er vernikkeld kan worden.
Wat hebben we nodig?
Vooral geduld, een geventileerde ruimte en een stroombron. Dat is voor ons altijd gelijkstroom, een accu voldoet, een trafo met gelijkrichter, ook een gelijkstroom-dynamo zou kunnen, als er maar een mogelijkheid is om de stroomsterkte (de hoeveelheid elektronen per tijdseenheid) te kunnen regelen. Een praktische stroombron levert iets van 1-6 volt en zo’n 1-2 tot 3 ampere maar meer mag ook. Regelen kan met gloeilampjes. Een lampje van 6 volt en een verbruik van 6 watt Iaat precies I amp door. Twee lampjes parallel dus 2 amp. Een regelweerstand of een elektronisch regelapparaat kan ook. Bij het neerslaan van metaal uit zoutoplossingen gaat het om het aantal amperes per vierkante decimeter oppervlak. Er moet tenslotte een norm zijn. Het gewicht aan metaal per tijdseenheid dat neergeslagen wordt ligt hierin verwerkt
Voor wie wil investeren is een (lab)voeding kopen een goede optie. Het voordeel van moderne (lab)voedingen is dat ze voor meer doeleinden gebruikt kunnen worden zoals accu-lader, het testen van de bedrading van je motorfiets of ontroesten van je benzinetank. Ik heb zelf deze voeding gekocht tot grote tevredenheid. Het amperage en voltage is goed nauwkeurig in te stellen en ik kan er zelfs de laptop of telefoon mee laden.
De galvaniseertank.
De tank moet ook aan voorwaarden voldoen. Allereerst moet het bad er veilig in kunnen, want het bad is niet erg milieuvriendelijk en ook niet goedkoop. Ook moet de tank chemisch inert zijn, dat wil zeggen dat het zelf niet aan de chemische reactie mag mee doen, dus geen metaal, denk aan het verhaal van zuur en metaal eerder. Geschikt is glas, maar wel breekbaar, kunststof mits het zo’n 55 graden aankan, aardewerk of geëmailleerd materiaal kan ook, mits het gaaf is. Verwarmen kan met aquariumverwarming of met een elektrische kwartsdompelaar (geen rvs), maar deze werken op 230 volt, hebben ook een regelaar nodig en nemen in ons toch al niet grote bad veel plaats in. Een eenvoudig alternatief is om te werken met een tussen bad (au bain marie), De grotere massa water maakt de regeling van de temperatuur ook veel gemakkelijker. Een regelbaar kookplaatje van zo’n 800 watt voldoet prima om zo’n 8-10 liter op temperatuur te brengen.
Zelf heb ik gekozen voor de variant met de aquarium-verwarming. Au bain-marie vraagt ook opslag van meer materiaal. De temperatuurinstelling van een kookplaatje heeft als nadeel dat het traag afkoelt.
Aquarium beluchter
Het bad moet ook geagiteerd ofwel geroerd kunnen worden. Dit levert mooiere neerslagen op omdat eventuele gasbellen dan niet blijven hangen. Een kunststof aquarium luchtpompje, membraamtype voldoet goed. Er zit op de aanzuigkant nog een filtertje ook. Een thermometer is ook nodig, gewoon een alcohol (rode vulling) is prima. Dan hebben we nog de nikkel anodes nodig. Minimaal een, maar liever twee omdat gewoonlijk voor- en achterkant van het object bedekt moet worden met nikkel. Meestal worden hiervoor speciale nikkelplaten gebruikt. Dit materiaal is hoogzuiver nikkel dat ook nog in staat is om gemakkelijk nikkel af te geven aan het bad. Deze platen zijn relatief wel duur, maar je kunt er heel wat mee doen. Geschikt nikkel is er ook in de vorm van kleine knikkers. Galvaniseer bedrijven hebben ze. Er is wel een speciale houder nodig waar ze in moeten want er moet onderling elektrisch contact mogelijk blijven tussen de nikkel bolletjes. Want wat niet in de stroomketen opgenomen is, kan ook niet mee doen aan het proces. Sommigen hobbyisten gebruiken ouderwetse guldens als nikkel donor, dat is de helft goedkoper maar of die guldens ook van 99.9% zuiver nikkel waren?
Verontreiniging van andere metalen geven vaak problemen voor het uiterlijk van de nikkel-laag, maar er zijn ook recepten waarin juist metaal mengsels voorkomen bijv: nikkel-tin en nikkel-cobalt. Foute boel is aluminium, lood, of ijzer ionen in het bad. Daarom zitten de elektroden meestal in een filterzakje van heel fijn nylon gaas of desnoods fijn katoen. Als bij het elektrisch aansluiten van de nikkel platen iets anders dan nikkel gebruikt wordt, dan moet het aansluitpunt boven het bad om ongewenste metaal afgifte te voorkomen.
Ontvetten.
Er zijn zo’n twee soorten vet; het zgn. minerale vet en het verzeepbare vet, zeg maar olie en vet afkomstig van aardolie en olie en vet afkomstig van plantaardige of dierlijke oorsprong, zoals polijstvet. Verwijderen van mineraal vet kan door oplossen in een oplosmiddel, het andere vet door chemische omzetting waardoor het beter in water oplosbaar en emulgeerbaar wordt (verzepen noemen we dat). Het beste is om beide manieren toe te passen want vet restanten zijn de grootste bron van teleurstellingen bij dit werk.
Eerste ontvetter
De eerste ontvetter zou bijvoorbeeld Dasty of vergeljkbaar middel kunnen zijn, een goedkoop middel dat in een sproeiflacon verkocht wordt en goed werkt. (Ook goed om een carburateur schoon te maken, het etst metaal niet zoals azijnzuur). Als je een Ultrasoonreiniger bezit is het goed te doen om deze in combinatie met de Dasty te gebruiken.
Tweede ontvetter
De tweede ontvetter kan bestaan uit het volgende mengsel: Natriumhydroxide (gootsteenontstopper korrels, te koop bij bouw markten. Geen gecoate korrels!) 40 gram/liter Huishoudsoda 25 gram/liter. Indien verkrijgbaar: Natriumtrisilicaat 25gram/liter- (Misschien bij slagerijen of horeca, Sligro of macro maar dat zal wel grootverpakking zijn. Zonder dit laatste gaat het ook wel.) Het sapje is wel sterk alkalisch, en daarom TOTAAL ONGESCHIKT voor aluminium en aluminiumlegeringen.
Daarom:bril en handschoenen niet vergeten want wijzelf zijn er ook ongeschikt voor! Het handigst is om 2 baden te gebruiken: Het eerste met een temperatuur van 60 graden voor messing en brons en een tweede van 80 graden voor staal. Hierin mag het object circa 10 minuten weken.
Een extra bad is handig om elektrolytisch te kunnen ontvetten. Dezelfde oplossing gaat dan in een ijzeren of rvs pan die aangesloten wordt aan de plus pool en het object aan de min kant. Bij 1-3 amp/dm2 gedurende 2 minuten ontstaat er een heftige gas ontwikkeling die het oppervlak schoon blaast.
Beter niet met de neus erboven hangen want de gasbelletjes die ontsnappen, kunnen wat sporen loog meenemen! Ook niet goed voor net gepolijste carter delen of lakwerk dat in de buurt ligt. Ventileren of beter nog ; werken met afzuiging !
Voor koperlegeringen iets rustiger aan: 0.5 amp/dm2 gedurende 20-30 seconden. Daarna nog heel even ompolen, 10 seconden, waardoor er nog een spoor metaal eraf gaat. Dan spoelen, heel goed spoelen met schoon leidingwater, dan nog even schuren met puimsteen poeder, en een borstel en weer spoelen. Uiteraard met handschoenen aan anders kun je van voren af aan opnieuw beginnen of je moetje eigen vinger afdrukken op je werkstuk mooi vinden. Schuren met Jif gaat ook maar dat spoelt wat lastiger weg omdat het schuurmiddel veel zwaarder is dan lavasteen.
Andere ontvetters
Een andere tweede ontvetter zou Aceton kunnen zijn. Aceton wordt gekenmerkt door zijn uitstekende oplosbaarheid in vetten en lage kookpunt. Het wordt voornamelijk gebruikt voor het reinigen en ontvetten van gereedschap. Aceton lost vingerafdrukken en ander licht vet goed op, maar is minder effectief tegen machineolie. Aceton kan zelfs averechts werken op met olie vervuilde werkstukken, omdat vuildeeltjes zich door adhesiekrachten permanent aan het oppervlak kunnen hechten. Kortom als je Aceton gebruikt goed kijken voor welk soort werkstukken en mogelijke vervuiling.
Isopropanol
Voor nog een andere tweede ontvetter zou je isopropanol (propaan-2-ol) kunnen gebruiken. Dit is een sterke ontvetter op basis van alcohol. Het wordt gebruikt voor verschillende doeleinden en is bijzonder veelzijdig. Het wordt onder andere gebruikt om beeldschermen schoon te maken of om lijmresten van stickers te verwijderen. Isopropanol is geschikt voor hardnekkige taken waar andere middelen falen omdat het resten volledig verwijdert. Isopropanol laat geen resten achter omdat het verdampt zonder resten achter te laten en is chemisch neutraal voor de meeste materialen. Het kan worden verdund met gedestilleerd water en is zeer geschikt voor het verwijderen van oliën en vetten en voor het reinigen van vele oppervlakken.
Bij alle middelen geldt naast de gebruiksaanwijzing goed doornemen. Goed ventileren en jezelf goed beschermen door te werken met rubber handschoenen, ademmasker en veiligheidsbril.
Etstijd.
Zoutzuur: 200ml zoutzuur van 36% in 1 liter gedestilleerd water, of ionenvrij water. “Schoon accuzuur: 150ml in 1 liter kan ook. Een tot vier minuten, daarna weer spoelen met gedestilleerd water of ionenvrij water. Denk eraan om het object steeds onder het vloeistofoppervlak te houden want het is nu uiterst gevoelig voor oxidatie en andere reacties. In dit stadium is het dus doorwerken! Als je de voorkeur hebt voor kant en klare etsvloeistof is deze te koop vaak onder de naam conditioner met verdund zout- en zwaveluur.
Het Nikkelbad.
Er zijn diverse recepten voor galvanische vernikkelbaden (wie liever kant-en-klaar koopt, kan bij de links voor de aanschaf van chemicaliën kijken voor kant-en-klare badvloeistof). Voor een bedrijf zal dat recept er anders uitzien dan voor de hobbyist. Een bedrijf moet tempo maken en liefst niet nabewerken. Dat betekent veel controle op de condities en vaak ook extra toevoegingen van stoffen die verhoging van dat tempo mogelijk maken. Vaak wordt er continu gefilterd en de zuurgraad geregeld. Een wat ‘gemoedelijker’ recept, geschikt voor de hobbyist, heeft de volgende samenstelling:
- Nikkelsulfaat 240gram/1iter (NiS04.7H20)
- Nikkelchloride 45gram/liter (NiC12.6H20)
- Boorzuur 30 gram/liter (H3B04).
De zuurgraad , de PH is dan 3.5. Chemicaliën kunnen geleverd worden in verschillende graden van zuiverheid; Technische kwaliteit, Chemisch zuiver, en Pro analyse, bestemd voor het uitvoeren van analyses. De laatste kwaliteit kan wel 10x duurder zijn de eerste, terwijl die misschien maar 0,1 tot 1% zuiverder is. Zuiveren geeft verlies van product terwijl er ook weer analyses nodig zijn om die zuiverheid aan te tonen en dat drijft de prijs op. Wij moeten toch wel streven naar de chemisch zuivere kwaliteit. Handelaren vermelden niet altijd wat ze aanbieden, dus bij aankoop even vragen. NiS04.7H20 betekent dat in het zoutkristal 7 moleculen water zitten, zo kristalliseert de stof uit. Als dat anders is, is ook het aandeel nikkel ionen anders, dan moet er omgerekend worden, dat zal de leverancier wel kunnen als dat nodig is. De prijs per liter kan wel zo’n 20-30 euro per liter worden, de hobbyist betaald voor zijn kleine hoeveelheden nu een maal meer. Met 3liter is al wat te doen, meer is wel handig.
Gedestilleerd water.
Het oplossen van de afgewogen stoffen moeten in gedestilleerd water gebeuren, in ieder geval ionenvrij water, geen zgn. onthard (demi) water, dat deugt niet voor dit werk. Ook altijd oplossen in glas of kunststof. Boorzuur lost lastig op en kristalliseert ook makkelijk weer uit bij wat lagere temperaturen. S’winters liggen de boorzuurkristallen dan onder in de container en omdat de oplossing nogal sterk groen gekleurd is, zien we ze niet liggen, maar ze zijn wel nodig om de zuurgraad stabiel te houden. Tip: Het is het beste om de container voor gebruik een tijdje in een bak warm water te zetten zodat ze kunnen oplossen. Het bad is dan ook opgewarmd, dat werkt sneller.
Filtreren.
Het is een goede gewoonte om na een nikkelsessie het nog warme bad meteen te filtreren zodat het schoon weggezet wordt. Ook is het handig om op de container een maatstreep te zetten zodat we weten hoeveel water erbij gevuld moet worden want bij 50 graden verdampt er aardig wat en dat moet er echt weer bij. Het filtreren kan over een kunststof trechter waar in de tuit een prop viledon(afzuigkap filtermateriaal) gedrukt is. Een papieren vouwfilter is mooi, maar nogal duur, een koffiefilter is niks waard, dat filtreert alleen grind. Algemeen: hoe langzamer een filter loopt, des te beter het filtreert. 4 Liter filtreren in zo’n 2uur niet abnormaal.
Voor de goede werking van het bad is het noodzakelijk dat de PH, de zuurgraad, goed is. Een vers bad is PH 3.5-3.8. Een laag getal betekent veel zuur, een hoger getal minder zuur. Dat komt omdat er gewerkt wordt met exponenten, immers: 1/100 = 10-2 wat meer is dan 1/1000=10-3 of 1/10000=10-4. PH7 noemen we neutraal, daarboven is het bad basisch. In het gebruik zal de PH oplopen naar 4.5-4.8 Daarmee veranderen ook de eigenschappen van het neergeslagen nikkel. Meestal zijn enkele druppels zwavelzuur voldoende om de boel weer in orde te krijgen. Geen oud accuzuur gebruiken!
PH Controleren.
De controle van de PH kunnen we doen met PH papier. Dat zijn strookjes papier met een reagens erop, dat verkleurd als we wat van de bad oplossing er op brengen. Bijvoorbeeld met de thermometer die dan toch al in het bad hangt. Dus niet het strookje in het bad dopen! Er ontstaat een kleurverandering en met een referentiekleuren schaal kunnen we de PH afschatten. Er bestaan PH meters, maar die zijn duur en moeten regelmatig geijkt worden. De elektrode die erbij hoort is ook nogal gevoelig voor het juiste gebruik en onderhoud. Stel we zijn doorgeschoten en het bad is te zuur geworden? Dan moet de PH weer omhoog, dat kan met wat caustic soda ofwel natronloog en dan als oplossing en niet met vaste korrels! Beter is om dit gejojo te vermijden, het bad wordt er niet beter van want zo komen er steeds meer ongewenste ionen in het bad.
Hoe lang in bad.
Theoretisch slaat er bij een stroom van I amp gedurende I uur 1,1 gram nikkel neer. Dat is 125mm3 in volume, ofwel voor I dm2 een dikte van 0.0125 mm = 12.5 micron. Het rendement is echter geen 100% omdat er stiekem ook nog wat water ontleedt wordt, dat kost ook stroom. Voor het boven genoemde bad mag er gerekend worden op zo’n 10 micron laagdikte per uur bij 1 ampere. Meestal is een laagdikte van 15-20 micron goed, dan kan er ook nog wat gepolijst worden. Een meer glanzend resultaat kunnen we krijgen als aan het bad 2gr/liter sacharine toevoegen. Dit is ook bekend als een zoetstof. Het is te koop in de vorm van pilletjes van zo’n 20 mgr per stuk, dat wordt dus tellen! 50 stuks in een gram. Het lost wel heel langzaam op dus geduld maar weer, het loont de moeite.
Uit de praktijk.
Voor de aanmaak van het ontvetting-bad en het etsbad kan je het netjes opgevangen en gefiltreerde condenswater van de wasdroger gebruiken of gedestilleerd water. Voor tussentijds spoelen na het ontvetten en etsen, spoel je met kraanwater en eventueel keer met het condens of gedestilleerd water. Het verdampte water van het nikkelbad kan beter aan gevuld worden met gedestilleerd water (bouwmarkt, of accu handel). Bij de accuhandel kan je vaak het water in een grotere hoeveelheid kopen wat beduidend goedkoper is dan bij de bouwmarkt.
De ontvetting en het etsen kan goed in glazen koffiekannen die goedkoop te krijgen zijn in de kringloopwinkel. Dit glas kan wat beter tegen temperatuurwisselingen. Het sterk alkalische ontvetting bad “vreet” wel op de duur het glas aan, gewoon na een paar keer gebruiken vervangen. Ik gebruik zelf kunststof bakken. Ook de thermometer heeft te lijden van dit sapje, daarom beter geen kwikthermometer hier voor de zekerheid. Continue meten hoeft ook niet, dat scheelt. Handschoenen heeft de bouwmarkt ook, de blauwgroene kwaliteit (polyurethaan) is sterk en meerdere malen te gebruiken. Wel droog opbergen.
Nooit doen!
Bij einde hobby of ernstige teleurstelling het bad door het riool weg spoelen, meestal valt er toch nog wel wat te redden, te beginnen met de zuurgraad te herstellen, het bad netjes te filtreren en het daarna te ‘out platen’. Dat wil zeggen dat we het bad in werking stellen en met een hele lage stoom sterkte (50 milliampere of zo) gedurende langere tijd een stuk schoon staalplaat laten bedekken met nikkel. Een deel van de opgedane verontreinigingen raak je zo kwijt. In het ergste geval moet de boel omgekristalliseerd worden, met een hoop verlies, maar wie alles weggooit heeft niets meer. Als je het toch wegdoet lever het dan in bij de lokale milieustraat als chemisch afval.
De meeste galvaniseer bedrijven zullen de hobbyist niks leveren. Als dat toch mocht lukken, is het zaak om te weten wat er in zit, of dan toch minstens welke temperatuur, en stroomsterkte nodig is. En de juiste PH waarde waarbij gewerkt moet worden.
Aanschaf chemicaliën.
Via internet: Labshop Twello, Labstuff Capelle aan de IJssel , Bik&Bik online-shop, verzinkshop.nl, Drgalva.nl maar er zijn er vast meer. Doe het zelf kits’ worden nog aangeboden door o.a. Dr Galva en verzinkshop.
Fouten die kunnen voorkomen.
- Te dunne laagdikte: Temperatuur te laag, stroomsterkte laag of tijd te kort.
- Ongelijke laagdikte: Vaker het object omhangen, of meer anodes gebruiken.
- Zwart,gevlekt: Te hoge stroomsterkte, of PH niet goed, meestal te hoog. Verontreinigingen aanwezig.
- Slechte hechting: Te hoge stroomsterkte, niet schoon, PH te hoog. Remedie: De slechte laag moet er weer af Bijvoorbeeld met Zwavelzuur/water (55%.) Onderdeel aan de plus pool, korte tijd anders hebben we geen onderdeel meer! Spoelen.
Andere Tips.
- Chroom krijgen we van nikkel af met een oplossing van huishoudsoda en het onderdeel aan de plus pool. Het nikkel blijft zitten,maar ook weer niet te lang doorgaan, niks is eeuwig.. Over goed nikkel kunnen we verder nikkelen, bijvoorbeeld een carburateur met wat slijtplekken kunnen we weer netjes maken, daar hoeft niet alles af, wel zorgen dat alles schoon is. Misschien moet die plek wel iets geruwd worden, want een carburateur is vaak juist niet gepolijst (gietstuk).
- VerKoperen van staal rechtstreeks kan alleen met een cyanide houdend bad, daar blijven we liever af. Wat wel kan is: het staal eerst een 10 tot 20 seconden vernikkelen, dan verkoperen met een kopersulfaat bad tot de gewenste dikte. Handig als we te maken hebben met hele dunne of tere onderdelen die kun je niet eindeloos blijven slijpen en polijsten als er oneffenheden mochten zijn. Deze methode is tevens handig als je het eindresultaat onberispelijk glad en glanzend wil krijgen. Koper is goed te schuren en polijsten zodat alle oneffenheden verdwijnen. Ook zal de bescherming tegen roest groter zijn.
- Met een straalcabine en glasparel kunnen te vernikkelen objecten goed worden voorbehandeld om lakresten of roestresten te verwijderen. Voor de stelen van bouten kan vaak volstaan worden met glasparel en borstelen.
- Een ultrasoon-reiniger kan een handig hulpmiddel zijn om te helpen bij het ontvetten. Je hebt ze in vele maten en prijzen.
- Verzinken is iets wat we ook goed zelf kunnen doen. Een beschrijving hiervan staat in CFM Peu de tout nr 24. Hierbij kunnen we uitgaande van een stuk dakgoot en wat accuzuur al onderdelen van een zinklaagje voorzien. Denk aan kettingwielen en steunen en beugels,bouten en moeren.
- Dit verhaal kan uiteraard niet volledig zijn, misschien kan het de beginnende hobbyist een beetje helpen. Er is met een beetje zoeken wel meer te vinden over vernikkelen en galvaniseren in het algemeen. Het komt toch altijd weer neer op schoon en methodisch werken en een beetje inzicht.
- Betaalbare literatuur: Electroplating door J Poyner ISBN 0-85242-862-6