Efecto de la onda de corriente rectangular sobre la dureza de recubrimientos de níquel

Square pulse current wave’s effect on electroplated nickel hardness

Se estudió el efecto de la frecuencia, la densidad de corriente promedio y el ciclo de trabajo sobre la dureza de electro-depósitos de níquel en soluciones Watts y sulfamato empleando pulsos de corriente rectangular y corriente directa. Los resultados en solución Watts muestran mayores durezas del depósito con bajos porcentajes de ciclo de trabajo, altas densidades de corriente promedio y altas frecuencias de la onda de corriente rectangular. La dureza de los depósitos obtenidos para la solución sulfamato de níquel presenta una variación poco significativa a cambios en el porcentaje del ciclo de trabajo y en la frecuencia del pulso de la onda de corriente. Los valores de dureza obtenidos para el baño Watts con ondas de corriente rectangular superan los valores alcanzados con corriente directa a las mismas densidades de corriente promedio. En el baño sulfamato esta diferencia no es significativa.

Introducción

El níquel es un metal con buena resistencia a la abrasión y a la corrosión, características que permiten que sus electrodepósitos tengan aplicaciones en el campo de la ingeniería, en las cuales el comportamiento funcional, más que la apariencia, es la principal característica requerida.

Las primeras aplicaciones de los depósitos de níquel estuvieron relacionadas con la elaboración de réplicas de obras de arte, pero en la actualidad se los utiliza en la industria aeroespacial, en la fabricación de guías de forma intrincada, en la producción de discos compactos y de video,  y para  la elaboración de microcomponentes en la industria electrónica.

Recientemente se ha empezado a prestar atención a las investigaciones de dureza y tamaño de grano de estos electro-depósitos y es ampliamente aceptado que el valor de la dureza es un parámetro apropiado para dar una indicación general de la fortaleza del material así como de su resistencia al desgaste y a la abrasión.

Una de las maneras recientemente propuestas para aumentar la dureza de los depósitos de níquel es el uso de ondas de corriente pulsante, las cuales han conducido a mejoramientos notables en propiedades como esfuerzo interno, elongación, resistencia a la corrosión y dureza, entre otras. Adicionalmente se ha encontrado que con esta técnica se obtiene una disminución en los costos energéticos así como en la cantidad de materia prima necesaria para mejorar la dureza del depósito (Chen y Wan, 1989).

Se ha establecido que la forma de la onda, la frecuencia, el porcentaje de ciclo de trabajo y la densidad de corriente pico producen cambios notables en las propiedades de los electrodepósitos (Durney y Lawrence, 1984).

La gran mayoría de los trabajos publicados con ondas de corriente pulsante para electrodepósitos de níquel se han hecho en baños de sulfato de níquel (comúnmente llamado baño Watts) y en baños de sulfamato de níquel empleando pulsos de corriente rectangular.