Elektrolitik Kaplama

|

GİRİŞ

ELEKTROLİTİK KAPLAMA

18. Asırda elektriğin bulunması ve uygulaması ile metallerin,değerli metallerle kaplanılması düşünülmüştür.1805 yılında italyan Brugnatelli elektrik kaynağı olarak kullandığı akü yardımı ile altın kaplamayı başarmıştır.

1840 yılında İngiliz Wright’ ın altın ve gümüş kaplama için siyanürlü elektroliti bulması, insanlara doğa da oksitlenmeye karşı dayanıklı metallerle dayanıksız metalleri kaplama olanağı sağlamıştır. Metallerin elektrokimyasal birikim ve çözünmesi çok sayıda metal isleme yöntemlerinde kullanır. Buralardan en yaygın kullanım alanı bulan ve en iyi bilineni elektrolitik kaplamadır. Metal kaplama yüzeylere elektrolitik birikim yolu ile uygulanır. İletken bir yüzey tabakası sağlanmak koşuluyla, kaplanan yüzey metal yada metal olmayan bir maddedir. Elektrolitik şekillendirme metal birikiminin kullanıldığı başka bir yöntemdir. Bu yöntemde biriken tabakanın kalınlığı normal kaplamada uygulanandan çok daha fazladır ve yüzeydir. Biriken metal birikim tamamlandıktan sonra yüzeyden ayrılabilir. Metalin kalınlığı kendi başına yönetecek ve dayanıklı olacak şekilde ve biriktiği yüzeyin geometrik şeklini alacak ölçüde olmalıdır.

Bir kaplama birimi başlıca bir katot, bir anot, bir elektrolit ve uygun bir kaplama banyosundan oluşur. Bunun yanında bazı ek araçlara da gereksinim duyulur.Bunlar elektrolitin karıştırılması ve saflaştırılması için gerekli olan ve herhangi bir otomatik kontrol için gerekli araçlardır. Elektriksel araçlar ise ana güç kaynağından gerekli düşük gerilim (doğru akım) sağlamak amacıyla bir azaltıcı dönüştürücü (transformer) ve rektifiye edici araçlardır. Bazı hallerde motor jeneratörler’de kullanılmaktadır. Bu arada kaplama hücrelerine gerekli gücün istenen oranda verilmesini sağlayacak kontrol sistemlerine gereksinim vardır. Kaplama sonucunda oluşan metal kristal haldedir, kristal boyutu ve kristallerin birikim sekli, birikimin adhezyon, süreklilik, görünüş, sağlamlık ve diğer özelliklerini belirler. Birikimin kristal yapısı kaplama hücresinin özellikleri tarafından belirlenir, bunlardan en önemlisi elektrolitin kimyasal bileşimi ve diğeri ise akim yoğunluğudur. Hücrenin fiziksel özellikleri de önemlidir.Özellikle sıcaklık, karıştırma ve elektrotların büyüklüğü, şekli ve birbirine yakınlığı önem taşır. Anodun kimyasal özellikleri önemli iken bunun yanında katodun yüzey özellikleri de önemlidir. Bu değişkenlerin kontrolü istenen standartta birikimin elde edilmesini sağlar.

Genel Bilgiler

Elektrolitik olarak metalik bir eşyanın başka bir metal tabakasıyla kaplanması şu amaçlarla yapılır :

1 – Korozyona karşı koruma dayanıklılığının artırılması,

2 – Dekoratif amaçlarla daha iyi bir görünüm,

3 – Aşınma ve yıpranmaya karşı dayanıklılığının artırılması

4 – Kalıpların ve piston yataklarının darbelere karşı dayanıklılığın artırılması için.

Diğer bir metal kaplama şekli de ergimiş çinko içerisinde daldırma yolu ile yapılan

galvanizlemedir. Konumuz elektrolitik yol ve doğru akımla yapılan kaplamadır. Bu usul de temel metale tutunma ve dayanıklılık bakımından en tercih edilenidir. Bu teknik bugün o kadar ilerlemiştir ki ABS (Akrilnitril – Butadion – Stirol) cinsi plastiklerin (ki bunlar iletken değillerdir) bazı ön işlemlerden sonra iletken hale getirilerek istenilen kaplamalarla (bakır, nikel, krom, altın, sarı ve gümüş) kaplanmaları kabil olmaktadır. Bu kaplama cinsleri sadece dekoratif amaçlı ve ince kaplamalardır. Kaplanacak parçalar radyo, televizyon düğmeleri, küçük panolar ve bijuteride kullanılan parçalardır. Bu plastikler enjeksiyon makinelerinde şekillendirildikten sonra iletken hale getirilerek istenilen kaplama yapılabilir.

Prensip

Bir metal yüzeyinin elektrolitik olarak kaplanmasında, yüzeyi kaplanacak olan cisim uygun bir elektrolite batırılır ve katot olarak kullanılır. Anot ise çöken metalden (kaplama cinsine göre çinko, bakır, nikel, kalay vs.) ve yüksek safiyette (%99.998) olmalıdır. Krom kaplamada ise çözünmeyen kurşun anot (%7 Sn+%93 Pb) kullanılır. Elektrolitik yolla kaplamada kullanılan akım doğru akım olup düşük voltajlıdır. Redresörlerden yararlanılır. Redresörlerin uygulama şekli 10 – 20 V ve 1200 – 2500 A verecek şekilde ayarlanır. Kademeli değil, değişken (variabl) redresörler tercih edilmelidir.

Elektrolitik olarak elde edilen bir metal tabakasını biçim ve yapısı yalnız metal cinsine değil, elektroliz koşullarına da bağlıdır. Bununla beraber işleme etki eden çeşitli yapıda tabakalar elde edilebilir. Bugün gerek metalografik, gerek X ışınları difraksiyon yöntemleriyle metallerin kristal bir yapıda oldukları saptanmıştır. Buna göre katotta bir metalin çökmesi bir kristalleşme olarak düşünülebilir. çözüntünün özellikleri kristalin yapısına ve büyüklüğüne bağlıdır. Kristallerin oluşma biçimi iki etkene bağlıdır :

– Kristallerin oluşum hızı,

– Kristallerin gelişme hızı.

Eğer kristal zerrelerin büyüme hızları bunların oluşum hızından çok daha büyük ise çöküntü büyük kristaller halinde, aksi halde küçük kristaller halinde olur. Demek oluyor ki zerrelerin oluşumunu kolaylaştıran koşullarda, küçük kristaller meydana gelir, küçük kristalli yapı gayet düzgün ince ve yapışık bir tabaka sağlar.

2. ELEKTROLiZ

İyonlara ayrılabilen bir cismin sulu çözeltisinde, su dipollerinden ibaret bir cins bulutla çevrili, yani hidratize olmuş (+) ve (–) yüklü iyonlar vardır. Bir bakır klorür (CuCl2) çözeltisinde sudaki (H+) ve (OH-) iyonlarının yanında (Cu+) ve (Cl-) iyonları bulunur. Bu çözeltiye iki platin levha sokup bir do..ru akım kayna..ının iki farklı kutbuna

bağlayıp akım geçirirsek :

(+) yüklü (Cu++) iyonları negatif elektroda KATOT’a gider. (-) yüklü (Cl-) iyonları ise

pozitif yüklü eletroda ANOT’a gider.

Cu++ iyonları katotta elektrik yüklerini bırakırlar. Her bakır iyonu elektrottan iki elektron

alır, böylece Cl- iyonları elektrikçe nötral olan klor gazı haline geçerler.

2 Cl- iyonu Þ 2 Cl atomu Þ Cl2 molekülü

Bir atom-gram bakırın elektrotta açığa çıkarılması için 2 x 96.490 (coulomb) gerekir. Elektrolitik kaplamanın "Galvano teknik" yani metal kaplamacılığının temelini işte bu elektroliz olayı oluşturur.

2.1. METAL KAPLAMA ELEKTROLİTLERİ

Elektrolit normal olarak kaplanacak metali iyonik halde içeren sulu bir çözeltidir. Bazı metaller yüksek değerde negatif yük bırakma potansiyeline sahip olduklarından sulu çözeltileri kullanılarak kaplanamazlar, bu tür metallerin sulu çözeltileri kullanılarak birikimleri için yapılacak denemede katotta hidrojen çıkısı olacaktır. Aluminyum bu türün önemli olan bir kaplama metalidir ve aluminyum kaplama ergitilmiş tuz yada sulu olmayan organik elektrolit kullanılarak gerçekleştirilir.

Bir hücreye bir gerilim uygulandığında hücrede geçerli koşullar altında en az negatif değerde yük bırakma potansiyeli için katotta reaksiyon olur. Yük bırakma potansiyelleri iyonik derişim, akım yoğunluğu, sıcaklık vs. gibi etkenlerle değişir ve bu değişimin büyüklüğü farklı türler için farklı değerdedir. Katotta istenen birikimin sağlanabilmesi için elektrolitin durumu önceden düzenlenmelidir. İki prosesin yük bırakma potansiyelleri birbirine çok yakın değerde ise, her ikisi birden oluşur, iki metalin birlikte birikimi alaşım kaplamada kullanılır. Hidrojenin yük bırakma potansiyeli metalinkine yakınsa kaplama ile birlikte hidrojen gazı çıkışına dolayısıyla akım veriminin düşmesine neden olur. Hidrojen çıkışı birikimde delik ve gözeneklerin oluşumuna ve bunun sonucu toz haldeki birikimlerin oluşumuna neden olur. Kaplanan metal tarafından hidrojen absorbsiyonu kırılganlığa neden olur. Öte yandan hidrojen kabarcıklar, çözeltide etkili bir karışmayı sağlar.

Elektrolitte metali iyonik halde bulundurmanın en basit yolu,o metalin basit bir tuzunun çözeltisini kullanmaktır. Uygulamada ekonomik yönden başlıca istenen şey yüksek birikim hızıdır, bu ise yüksek akım yoğunluğu demektir. Katotta derişim polarizasyonunun etkisini azaltmak için çözeltideki metal iyonu derişiminin yüksek olması gerekir. Aynı zamanda çözeltiye iyi bir iletkenlik sağlamak ve dirençsel kayıpları azaltmak için çözeltideki toplam iyonik derişiminde yüksek olması gerekir. Bu durum ise yüksek çözünürlükteki metal tuzlarının kullanımını sınırlandırır. Metal tuzu seçiminde diğer bir sınırlayıcı etken ise metal tuzu anyonunun anotta yükünü bırakmaması gerektiğidir. Nitrat, klorür ve sülfatlar genellikle kullanılan anyonlardır aynı zamanda bunların tuzlarının karışımıda kullanılır. Bazı sistemlerde ise fluoboratlar ve bazı organik asitlerin tuzları kullanılmaktadır.

Bazı durumlarda metal bir kompleks iyon halinde bulunuyorsa daha iyi bir kaplamanın elde edildiği saptanmıştır. Bir kompleks iyon bir basit metal iyonu ile bazı basit anyonların birleşmesi sonucu oluşan yeni bir negatif yüklü iyondur. Örneğin, gümüş iyonlan ve siyanür iyonlan birleşerek gümüş siyanür iyonunu oluştururlar.

Ag+ + 2CN¯« Ag(CN)2

Kompleks iyon çok kararlıdır. Bu nedenle alkali çözeltide ayrışması çok azdır, ve potasyum gümüş siyanür gibi tuzlar [KAg(CN)2] oluştururlar. Altın, çinko ve kadmiyum da siyanürle kompleks tuzlar oluştururlar.

Na2Zn(CN)4 « 2Na+ + Zn (CN)4¯2

Sözü edilen bu kompleks tuzlar kaplamada genellikle kullanılan kompleks tuz türleridir. Bir kompleks tuz suda çözündüğünde bir basit katyon ve kompleks anyon oluşur ve gerçekte kaplanacak metal elektrik alanın etkisiyle katottan uzaklaşır. Katotta birikim, siyanür iyonunun açığa çıkışıyla metalin doğrudan doğruya kompleks iyondan birikimidir. Kompleks iyonlar katoda yük bırakma sonucu oluşan derişim değişimi etkisi altında ulaşırlar. Uygulamada kompleks iyonlar genellikle çözelti içerisinde oluşturulur. Kaplama metali basit siyanür ya da oksit hali ile yeteri oranda potasyum yada sodyum siyanürle birlikte kompleks yapmak üzere çözündürülür ortamda sodyum ya da potasyum siyanürün aşırısı bulundurulur. Basit tuzların kullanıldığı durumlarda bile kompleks oluşumu söz konusu olabilir; özellikle klorür iyonlan kompleks iyon oluşturmaya yatkındırlar.

Herhangi bir kompleks oluşumu söz konusu değilse, metal iyonu daima belirli sayıda su molekülleri ile birleşmiş haldedir.

Metal tuzunun ve yanında elektrolitin diğer bileşenlerinin bulunduğu kaplama en uygun birikim veren kaplamadır. pH kaplama banyolarında çok büyük önem taşır. Basit metal tuzlarının kullanımı halinde çözelti asidik olmalıdır, aksi halde alkali çözeltide kaplama metali hidroksit halinde çöker. Öte yandan siyanür banyoları bazik olmalıdır, bunun nedeni kompleks iyonlarının çoğu asidik çözeltide kararsız halde bulunur. Hidrojen ya da hidroksil iyonlarının çözeltide bulunması iletkenliği arttırır ve bu amaçla bazen asidin aşırısı çözeltiye eklenir. Hidrojen iyonu derişimindeki artış yük bırakma potansiyelinin değişmesine, bu ise katotta hidrojen çıkışına neden olur. pH aynı zamanda kompleks iyonun yapısının ve basit iyonun hidrasyon derecesini etkiler bunun sonucu olarak birikimin Özelliğini etkiler. Eğer katotta hidrojen ya da anotta oksijen yükünü bırakmışsa sistem pH daki değişimleri karşılayacak şekilde düzenlenmelidir. Bazı kaplama banyolarında en uygun pH değerini korumak amacıyla tampon çözeltiler kullanılır.

Birikimin özelliklerini iyileştirmek amacıyla elektrolite katkı maddeleri de eklenir. Bunlar etkileri deneysel gözlemler sonucu saptanan, genellikle organik maddelerdir, bazıları ise kolloidal maddelerdir. Bu maddeler elektrolit içine çok az olarak katılır, (% 0.01) ancak bu miktar bile birikimin özelliğinde büyük değişimlere yetecek orandadır. Katkı maddelerinin kullanımında ilk uygulamalarda büyük boyuttaki düzensizliklerin giderilmesi amaçlanmıştır. Tutkalın kullanımı sonucu kursun kaplamada dallanma eğilimim azaltma etkisi gözlenmiş, bu tür birikime yatkın diğer metallerde de aynı etki görülmüştür. Yakın geçmişte, çok daha küçük boyuttaki düzensizlikleri giderici katkı maddeleri bulunmuştur.

Büyük boyutlu düzensizliklerin giderilmesi düzgün fakat donuk bir yüzey verir. Küçük boyutlu düzensizliklerin giderilmesi daha sonra parlatmaya gereksinim göstermeyen parlak yüzey elde edilmesini sağlar. Herhangi bir proseste kullanılan katkı maddelerinin özelliği ve miktarı deneysel olarak saptanmıştır, öte yandan mekanizma çalışmaları bu tür maddelerin birikim prosesinde etkili olduğunu da göstermiştir. Katkı maddeleri birikim yüzeyi tarafından absorplanır, daha ince birikimin oluşmasını ve kristalin büyümesini önler. Katkı maddeleri birikimin görünümünde olduğu kadar mekanik özellikleri üzerinde de etkilidir, parlak birikimler diğerlerine oranla daha ince tanecikli birikimlerdir.

Elektrolitteki safsızlıklar istenmeyen özellikte birikimlerin oluşumuna neden olur. Kaplanacak metalin dışındaki iyonlar, yük bırakma potansiyeline bağlı olarak ya katotta birikebilirler ya da çözeltide kalırlar. Katotta birikmekler bile, birikimin kalitesi üzerinde etkili olurlar. Toz ve metal tanecikleri gibi çözünmeyen safsızlıklar fiziksel olarak katoda etki eder ve kaplamada çukur ve deliklerin oluşumuna neden olur. Bu durum özellikle elektrolitin karıştırılması ve çözünmeyen maddelerin dipte çökmesine olanak verilmediği durumlar için söz konusudur.

Endüstriyel sistemlerin çoğunda çözünmeyen taneciklerin elektrolitten sürekli olarak filtre edilmesi gerekir. Organik safsızlıklar katkı maddelerinin davrandığı biçimde, aynı mekanizma ile birikimin iyileştirilmesine yardımcı olabilir. Bazı hallerde istenmeyen sonuçları önlemek amacıyla filtrasyonun yanı sıra bazen elektrolitin sürekli sirküle edilmesi ve saflaştırılması gereklidir.

Kaplama banyosundaki sıcaklığın yükseltilmesi genellikle metal tuzunun çözünürlüğünü ve çözeltinin iletkenliğini artırır, bu ise daha büyük kaplama hızı sağlayan yüksek akım yoğunluklarının kullanılabileceği demektir. Sıcaklık birikimin özelliğini etkiler ve sıcaklıktaki artış yetersiz kaplamanın oluşumuna yol açar. Yüksek sıcaklıklar suyun buharlaşması ve duman problemlerini artırır. Kaplama banyolarında yüksek asit derişimi nedeniyle ve siyanür vs’nin ortamda bulunması nedeniyle oluşan duman, tehlikeli durumlar yaratır ve bazen kesin önlemlerin alınmasını gerektirir. Diğer değişkenlerde göz önüne alınarak, en uygun sıcaklık kaplama hızı ve birikim kalitesi arasında en iyi ortak noktayı sağlayacak ve genellikle deneysel olarak saptanan sıcaklıktır. Uygulamada kaplama sıcaklıkları oda sıcaklığından hemen hemen kaynama noktasına kadar değişen bir aralığı kapsar.

Termal konveksiyon akımları, kaplama banyolarında bir miktar karıştırma sağlar. Karıştırmanın herhangi bir türü metal iyonlarının katoda ulaşma hızını artırır ve derişim polarizasyonunu azaltır.

Hidrojen katotta metalin birikmesi yanı sıra açığa çıkıyorsa yüzeyi terk eden kabarcıklar çok etkili bir karışma sağlarlar. Diğer bazı sistemlerde bu etki tankın dibinden hava kabarcıkları göndererek sağlanabilir. Endüstriyel proseslerin çoğunda kaplanan metalin hareketi ve elektrolitin, filtreler boyunca dolaşımı bir karıştırma görevi görür.

2.2. elektrolitik kaplamada izlenen aşamalar

Süngerli, poröz (zamak gibi) yapılarda kristaller arasında hidrojen (H2) gazının yerleşmiş olmasından dolayı az yapışık özelliktedir, zamanla kabarmalar yapar.Onun için katotta hidrojen çıkışını önlemek gerekir. Temel metale iyi yapışık ve dayanıklı bir tabakanın elde edilmesinde en başta gelen en önemli faktör kaplanacak parçanın yüzeyinin temizliğidir. Kaplanacak parçaların, kaplama banyolarına girmeden önce tabi tutulacağı işlemler çok mühimdir. Kaplanacak yüzeyin temizliği noksan ise yapılan tüm çalışmalar boşunadır. Malzeme, zaman ve enerji kaybına sebep olur.Bir kaplama işlemi genel olarak;

-Polisaj,

– Elektrolitik yolla kaplama olmak üzere iki kısımda incelenebilir.

Polisaj işlemi tek motorlu sistemlerden tam otomatik sürekli sistemlere (band polisajı) geçmiş büyük bir aşama göstermiştir. Zamak, pirinç (sarı) parçaların önce çelik telden fırçalarla çapakları alınır. Ayrıca özel keçe ve özel cilalarla kumaştan veya sisal fırçalarla parlatılmaları sağlanır. Kaplanacak yüzeyler bir ayna parlaklığına getirilir. Burada en önemli husus ; demir, zamak veya aluminyum parçaların polisajlarının birlikte ve aynı polisaj tezgahında değil, ayrı ayrı tezgahlarda yapılmasıdır. Birlikte ve aynı tezgahta yapılan polisajda aluminyum tozları yangına sebep olur.Zamak döküm parçalarda, döküm hatalarından ileri gelen, gözle görülemeyen süngerimsi poröz oluşumdan dolayı boşluklarda hava veya kimyasal atık kalması nedeniyle kaplamadan sonra bu yerlerde kabarmalar olur. Bu kabarmaların bir önemli sebebi de zamak döküm işlerinde yolluk adı verilen parçaların hurda malzeme ile orijinal malzemeye fazla katılmasından doğar.

2.2.1. Yüzey Temizleme

Yağ, Cila Artıklarından Temizleme:

Yüzeyi yağ ve cila artıklarından organik yağlardan oluşan kirlilik alkalik sıcak yağlama banyolarında sabunlaştırma ile giderilebilir. Hazır terkipler (ilaçlar) % 5 – 10 oranında suda eritilerek 65 – 70 °C’ de 15 – 20 dakika müddet ile işleme tabi tutulurlar. Terkipte ekseriya “sudkostik, soda, trisodyum fosfat” ile inhibitör veya emülgatör yardımcı kimyasallar bulunur. Bunlar da temel metalin cinsine göre Alzamak, sarı pirinç ve demir için değişik oranlardadır.

Keza elektrolitik yağ almada da bu maddelerle birlikte bazı ilave tuzlar kullanılmak

suretiyle, normal sıcaklıkta anodik veya katodik çalışılarak birkaç dakika gibi zaman diliminde işleme tabi tutulur. Katotta çıkan hidrojen gazı miktarı anotta çıkan oksijen gazının iki katı olduğundan gazın temizleme etkisi katotta daha fazladır. Mineral yağlar sabunlaşmazlar, bu tür yağlar ultrasonik temizleme ile giderilmelidir. Eskiden triklor etilen veya perklor etilen ile buhar fazında temizleniyor idi.

Elektrolitik yolla metal kaplamacılığında sıcak yağ alma, elektrolitik yağ alma ve müteakip işlerin peş peşe hiç ara verilmeden yapılması gerekir.

Parça Yüzeyindeki Oksit ve Pasın Giderilmesi

Demir ve çelikten imal edilmiş parçaların yüzeyindeki oksit ve pasın giderilmesi için tuz ruhu, sülfürik asit tek başına veya her ikisinin karışımı muhtelif konsantrasyonlarda, maliyetlerinin düşük olması avantajı ile kullanılmakta iseler de dezavantajları daha fazladır. Malzeme sathında pas giderildikten sonra bekleme süreci içerisinde malzeme tekrar paslanabilmektedir. Yüzey tekrar kararmakta, aşınmakta ve bazen de lekeler oluşmaktadır. Ayrıca atölyeler ve çalışma yerlerinin çok iyi aspirasyonu (havalandırılması) gerekmektedir. Asit buharları diğer ham mamulleri ve civarda bulunan aparat ve cihazlar korozif etkisi dolayısıyla paslandıracaktır. Pas ve kireç çözücüsü, yüksek kesafeti, etkin pas alıcı ve kireç sökücü özelliğiyle, temel metale etki vermeyen özelliğiyle geniş bir kullanım alanını kapsar.

2.3. ELEKTROLİTİK KAPLAMA YÖNTEMLERİ

Elektrolitik kaplama yöntemi, metalik tuz banyoları ile kaplama uygulanacak malzeme arasında kurulan elektriksel bağ sonucunda, kaplama banyosundaki malzeme yüzeyinde biriken elektrolitik kalıntıların bütünleşmesi ile oluşturulan yeni yüzeyler prensibine dayanır.

Elektrolitik kaplama yöntemlerinin, güvenilir bir şekilde uygulanması ve oluşturulan yüzeylerin uygulama sırasında kontrol edilebilmesi gerekir. Elektrolitik kap*lama yöntemlerinin uygulanabilirliği, yüzey kalitesi ve kaplama kalınlığı kontrolü;

1) Kaplama işlemi görecek elemanın, şekline, boyutlarına, malzemesine, yüzey hazırlanmasına ve elektriği geçirgenliğine,

2) Kaplama teçhizatının, boyutlarına, kalitesine ve gücüne,

3) Kaplama banyolarının, hazırlanmasına,temizliğine, sıcaklığına, yoğunluğuna ve bileşimine,

4) Uygulanan yöntemin uygun işlem akış şekillerine bağlıdır.

Elektrolitik kaplama yöntemlerinde, kaplama işlemi görecek elemanlar, kaplama teçhizatı ile iyi bir kontak sağlayacak şekilde monte edilmelidir. Teçhizat ve kaplama işlemi görecek malzeme arasındaki bağlantı sırasındaki dikkat edilmesi gereken nokta, çalışma bölgesinde aşırı ısınma, ark sebebi ile kıvılcımlanma ve kimyevi tortu oluşumunu engelleyici bir yerleşim sağlayabilmektir. Elektrolitik kaplama uygulamaları sırasında her zaman yangın tehlikesi ve çalışma güvenliğini tehlikeye sokacak kimyevi buhar oluşumu mevcuttur. Bu bakımdan elektroli*tik kaplama yöntemlerinde montaj işlemi ihtisas ve dikkat gerektiren bir noktadır. Elektrolitik kaplama uygulamalarında, işleme tabi tutulacak elemanların kontak kurulacak yüzeylerinin iletken yapıda olması gerekir.

Elektrolitik kaplama uygulamalarında, bir banyo içerisinde, birden fazla eleman kaplama işlemi görecek ise, parçaların birbirlerine temas etmeleri önlenmelidir. Temas durumu söz konusu olursa, bu temas parçaların mekaniki olarak hasarlanmasına, istenilen kalitede kaplama yüzeylerinin oluşturulamamasına ve ark sebebi ile yangın çıkmasına neden olacaktır.

Elektrolitik uygulamalarda, banyo içerisindeki bekleme süreleri ve diğer şartlara kesinlikle uyulması gerekir.Belirlenen çalışma şartlarına uyulmaması, istenilen kaplama kalitesinin oluşmamasına ve yapı parçalarının bozulmasına sebebiyet verir.

Elektrolitik kaplama yöntemlerinin, endüstrideki uygulama alanı ve uygulanan kaplama çeşitleri oldukça fazladır.

Bu kaplama yöntemleri şunlardır;

1)Kadmiyum kaplama

2)Bakır kaplama

3)Nikel-Kadmiyum kaplama

4)Kurşun kaplama

5)Kurşun-İndiyum kaplama

6)Krom kaplama

7)Nikel kaplama

8)Gümüş kaplama

Elektrolitik kaplama yöntemlerinin, açıklama ve uygulama Iarı, bu bolüm başlıkları altında incelenmiştir. Uygulamalar sırasında konu içerisinde geçen banyolar ve içerikleri konu devamında elektrolitik kaplama banyoları çizelgesi formunda verilmiştir.

2.3.1. Cadmium Kaplama

Banyo sıvısı ile kaplama işlemi uygulanacak malzeme arasında, akım uygulanmak suretiyle kurulan bağ neticesinde, kaplama işlemi uygulanan malzeme yüzeyine nüfuz eden tabaka sayesinde, ana malzeme kullanım özelliği ve kullanım iyileştirilmesi amacıyla uygulanan elektrolitik kaplama yöntemlerinden kadmiyum kaplama genelde;

A-Paslanmaya dayanıksız çelik malzemelere,

B-Paslanmaz Krom çelik ve Krom-Nikel çeliklere,

C-Bakır ve bakır kökenli alaşımlara yaygın olarak uygulanır.

(A) Şıkkında belirtilen korozyona dayanıksız çelik malzemelere kadmium kaplamanın esas amacı korozif özelli*ğin minimize edilmesidir.Bu korozif malzeme iyileştirilmesi yanında ikinci bir avantaj olarak yüzey kalitesi iyileştirilmesi ve malzemenin metalik birleştirilmesini gerektiren konstrüksiyonlarında da düzelen malzeme özelliğiyle birlikte artan birleşme uyumu kalitesidir.

(B) Şıkkında belirtilen paslanmaz krom—çelik ve krom-nikel çelik malzemelerde uygulanan kadmium kaplamada esas amaç kullanım sonucu aşınma ve bozulmaya uğrayan malzeme yüzeyinin tolerans limitleri dahilinde oluşan aşınma hasarları malzemede kadmium kaplama neticesinide tamamen ortadan kaldırılmasıdır.Bu iyileştirici özellik yanında paslanmaz krom-nikel çeliklerin gerilim ve tane sınırları korozyonunu önleyici etkisi kazanılan ikinci bir avantajdır.Kadmium kaplamalarda kaplama sırasında ve kaplama sonrasında gözenek oluşmamasına dikkat edilmesi gerekir.Kap*lama öncesi yapılacak yüzey hazırlama işleminin talimatlara uygun yapılması, gözenekli yapıya yatkın kadmiyum kaplamanın bu dez avantajını bertaraf edecektir. Keza kaplama sonrası kadmiyum kaplanmış yüzeylere gözenek kontrolü yapılması gerekir.

(C) Şıkkında belirtilen bakır kökenli malzemeler ve magnezyum gibi asal olmayan malzemelerde uygulanabilirliği 250°C altında çalışma ısılarına sahip malzemeler üzerine olmalıdır. Belirtilen bu 250°C çalışma limiti ana malzemede oluşacak ısısal gerilmelerin, kadmium kaplanmış tabakalardakine uyumsuzluğu neticesinde oluşabilecek bozulma ve malzeme homojenitesinin düzensizliğinin bertaraf edilmesi amacıyla saptanmıştır.

Kadmiyum kaplama uygulamalarında aşağıda işlem basamakları şeklinde verilen akış takip edilmelidir:

1) Triklor etilen buharıyla yağları giderme,

2) Malzeme gerginliğini giderme ,

6-8 Vda 5 dakika süreyle kutup değiştirerek 20 saniye katodik, 10 saniye anodik olarak

yağların temizliği ,

Soğuk suyla yıkama ,

Korozyona dayanıksız çeliklerde 6-8 V da 60sn süreyle sülfürük asit içi aşındırma(Anodik). Paslanmaz çeliklerde 6-8 V da 15 sn katodik,45 sn anodik olarak sülfürük asit içinde aşındırma.

Bakır malzemelerde 2-5 sn sülfürük asidi/nitrat asidi içinde yakma.

2 Hacim H 2SO4 – 1 Hacim HNO3 – 1 Hacim H20

6) Soğuk suyla yıkama ,

7) 1-8 dakika süreyle 6 V da açık akim devresiyle ilk nikel kaplama ,

8) Soğuk suyla yıkama ,

9) Kadmiyum kaplama 6-10 dakika, 2-4 V da 3-4 A/gdm akım yoğunluğunda ,

10) Soğuk suyla yıkama ,

11) 2O-3O°C da 15-30 sn süreyle Alkan, Protekt içinde bekletme ,

12) Soğuk suyla yıkama ,

13) Sıcak suyla yıkama ,

14) Basınçlı hava veya santrifüj yardımıyla kurutma.

15) 200°C da 1-2 saat süreyle gevrekliğin giderilmesi

16) Çelik parçaların çatlak kontrolü ,

17) Mikrometre veya damlama testi ile tabaka kaIınlığı ölçülmesi ,

18) Pürüz, gözenek ve düzgünlük kontrolü ,

19) Gözenek kontrolü:

Oda ısısında 1 hacim HCL ve 99 hacim sudan oluşan bir eriyik içine koyulur, 10 dakika içinde kadmiyum tabakada Hidrojen kabarcığı oluşması, müsade edilmeyen gözenek mevcududur.

20) Korozyon dayanıklılığı testi, tuz püskürtme yöntemi ile kontrol edilebilir,

21) Stokajlama işlemi.

2.3.2. Bakır Kaplama

Bakır kaplamanın amacı diğer kaplama türleri gibi çalışma şartlarına göre koruyucu bir yüzey elde edebilmektir. Ana malzemenin, çalışma ortamı, çalışma şartı ve çalışma konumu açısından sertleşme eğilimi mevcut olan durumlarında yüzeyi bakır ile kapatıp ortamdan izale edilerek sertleşme özelliğinin giderilmesidir. Karbonlaşma, nitratlanma ve sertleşme eğilimli malzemelerin yüzeyleri bakırla kaplama işlemiyle koruyucu bir yüzey elde edilebilir. Ancak bakır kaplama kalınlığı 25 mm’ den daha büyük olursa gözeneksiz bir düzgün yüzey elde edilebilir.

Bakır tabakası kalınlığı aşağıdaki değerlerden alınır.

Çizelge: Bakır tabaka kalınlıkları.

MALZEME İNCH MM

Korozyona Dayanıksız Çelik Paslanmaz Çelik

Nikel 0.0005-0.0007

0.0001-0.0003 0.0006-0.0008 13-18 2.5-7.6 15-20

Bakırla kaplama işlemini şu kısımlara ayırabiliriz:

(A)Korozyona dayanıksız çeliklerde hava boşluksuz kaplama (mekaniki işlenmez).

(B)Korozyona dayanıksız çeliklerde hava boşluksuz kaplama (mekaniki olarak işlenecek).

(C)Korozyona dayanaksız çeliklerde bakırla kaplama.

(D)Paslanmaz çeliklerde bakırla kaplama.

(E) Nikel malzemeli maddelerde bakırla kaplama.

Bakır kaplama uygulamalarında aşağıdaki işlemler yapılır:

1)Tri klor etilen buharıyla yağların çıkarılması,

2)Lüzumu halinde pas giderme,

3) Malzeme gerginliğinin giderilmesi

4) 5-10 dakika süreyle 6-8 V’da sırayla 10 sn Anodik, 5 sn Kotadik elektrolitik olarak yağ giderme son işlem Anodik olacak,

5)Soğuk suyla yıkama,

6)A-B-C şıklarındaki korozyona dayanıksız çelik*lerde sülfürük asit içinde 60sn süreyle 6-8 V da Anodik olarak aşındırma

7) (D) şıkkındaki paslanmaz çelikler sülfürük asit içinde 6-8 V da 15 sn Katodik, 45sn Anodik veya30-60 sn Anodik aşındırma,

(D) şıkkı için oda ısısında 2 dakika süre ile demir (111) Clorid/Tuz asidi içinde aşındırma( 2. seçenek),

Nikel malzemeler demir (111) Clorid/Sülfürükasid içinde oda sıcaklığında 2 dakika süre ile aşındırma,

10) Soğuk suyla yıkama,

11)ilk nikel kaplama parçalar akımsız banyoya alın-malı ve 15 sn sonra katot olarak kutuplanarak6 V açık akım devresinde 1-2 dakika süre ile ilk nikel kaplaması yapılır,

12) Soğuk suyla yıkama,

13) Gerekli tabaka kalınlığı sağlanıncaya kadar 1-3 A/ dm akım yoğunluğunda, kutupları değiştirmek suretiyle 15-20 mm Cu/std,

14) Soğuk sonra sıcak suyla yıkama, kurutma,

15) Tabaka kalınlığı kontrolü,

16) Gözenek kontrolü,

17) Gevrekliğin alınması,

18) HB 302 sertlikten büyük sertlikteki çeliklerin çatlak kontrolü,

19) Bakır tabakası düzgün, pürüzsüz ve birbirine bağlı olmalıdır. Az bir miktarda renk değişimi ve leke kabul edilebilir.

20) Gaz geçirmeyecek şekilde bakırla kaplanmış parçalar, kaplanmamış yüzeyler üzerinde bakır veya bakır tuzlarına ait izleri göstermelidir,

21) İnce bakır tabakaları metal giderme banyosu "Ludigol" içine kısa süre daldırılarak, bakır tuzları artıklarıda HCL içine kısa süre daldırma ile giderilebilir. Daha kalın tabakalar ise mekaniki olarak çıkarılmalıdır,

22) Nitratlanan maddeler yapışma kontrolüne tabi tutulmalıdırlar. Bu maksatla maddeler 200°C da 1 saat süre ile ısıl işleme tabi tutulur. Kabarcık oluşmasına müsade edilmez.,

23) Kısmen veya tamamen bakırla kaplanmış elamanlar stokajlanır,

ESKİMİŞ VE HATALI BAKIR TABAKALARININ ÇIKARILKASI

1) Triklor etilen buharı ile yağların giderilmesi,

2) Bakırın çıkarılması, metal çıkarma banyosu (Ludigol) nitrik asit içinde ,

3) Soğuk su ile yıkama,

4) Sıcak su ile yıkama,

5) Basınçlı kuru hava ile kurutma,

6) Nikel parlaklığının giderilmesi için 2 dakika süre ile Anodit olarak H2SO4 içinde aşındırma,

7) Soğuk su ile yıkama ,

8) Sıcak su ile yıkama,

9) Basınçlı hava ile kurutma,

10) Gerektiğinde stokajlama,

2.3.3. Nikel-Kadmiyum Kaplamalar

Nikel kadmiyum kaplamalar, düşük ve yüksek çelikler üzerinde korozyondan koruyucu kaplama olarak kullanılır. Kadmiyum kaplamanın hemen hemen hepsi ancak 230 °C max bir ısıya kadar sementasyon edilebildikleri için ve 320°C da çekme kuvvetinin altında gerilme çatlaklıklarına sebep olacağından, motor imalinde kullanılması sınırlıdır, Nikel kaplamalar, yüksek ısılarda her ne kadar iyi bir korozyon dayanımına sahip iseler de ancak asgari 40 mm’luk bir tabaka kalınlığının oluşturulabilmesi gerekir. 500°C da ve uzun çalışma sürelerinde yeterli bir korozyon korumasını sağlayan, nikel-kadmiyum kaplamalarının kullanılması bu gibi şartlarda geçerlidir.

Kaplamanın yapılmasında ilk olarak nikel sonra kad*miyum tabakası kaplanır. (Ni: Cd=2:l) Neticede kromlanır ve daha sonra difüzyon işlemi yapılır. Ana malzemenin özelliğine göre 33O°C üzerinde ısıl işlem gerektiren malzemeler olduklarından, ana malzemesi 33O°C üzerinde ısıya tutulması sakıncalı olan parçalar nikel-kadmiyum kaplama işlemine tabi tutulmamalıdır.

Nikel-kadmiyum kaplaması yapılan malzemeler kaplama işleminden sonra yüzey kalitesi yönünden kontrol edilemezler. Kontrol işlemi için yüzeyin bozulması gerekir. Kont*rol işlemlerinde kullanılmak amacıyla, deneme parçaları kullanılması gerekir.

Kaplama sonrası yapılması gereken kontrol işlemleri bu deneme parçaları üzerinde yapılır. Kontrol parçaları hazırlama işlemi de ana malzeme ile paralel olarak, ayni şartlarda olmalıdır ve ön işlem şartları da ana malzeme ile aynı ortamlarda yapılmalıdır.

Nikel-Kadmiyum kaplama uygulamalarında aşağıda işlem basamakları şeklinde verilen akış takip edilmelidir.

1) Gerginliğin alınması 4 saat süreyle 200°C de,

2) Gerekli durumlarda uygun maskeleme,

3)Elektrolitik olarak yağların çıkarılması,

Kutupları değiştirmek suretiyle 5-10 dakika 6-8 V’da 10 sn katodik, 30 sn anodik,

4) Soğuk suyla yıkama,

5) Aşındırma:

a.Paslanmaya dayanıksız çelikler, 6-8V’da 30-40 sn anodik,

b.Paslanmaz çelikler 6-8 V’da 15 sn katodik, 45sn anodik olarak H 2SO4 içinde aşındırma,

6) Soğuk suyla yıkama,

7) İlk nikel kaplama (paslanmaz çeliklerde) 5-10 dakika süreyle 4-6 V açık akım devresinde,

8) Nikel kaplama 50°C 3 A/dm2,

Not: Nikel tabakası kalınlığı 5-10 mm tabaka kaba yüzlü, düzgün, gözeneksiz ve kabarıksız olmalıdır. Tabaka kalınlığı numuneden alınır.

9) Soğuk suyla yıkama,

10) Kadmiyum kaplama:

a.(3) deki gibi yağ çıkarma (gerekirse)

b.Soğuk suyla yıkama ( ,3. işlem yapılırsa)

c.6-8 V’da 15 sn katodik, 45 sn anodik olarak H 2SO4, içinde aşındırma (gerekirse),

d.Soğuk suyla yıkama (gerekirse),

e. Kadmiyum kaplama 2,7 A/dm,

Not: Kadmiyum tabaka kalınlığı 2.5-5 mm dir. Nikel kaplamadan hemen sonra kadmiyum kaplama yapılmalıdır. Kadmiyum tabaka kalınlığıda deneme numunesinde tespit edilir.

f. Soğuk suyla yıkama.

11) Nötürleştirme:0,1 Hacimde %HNO3

12) Kromla kaplama:30 saniye süreyle oda ısısında

13) Soğuk suyla yıkama

14) Sıcak suyla yıkama 65°C ‘ de 1 saat,

15) Basınçlı hava ile kurutma,

16) Hava devir daimli fırında, 60 dakika 330 °C de difüzyon işlemi,

17) Gerekli durumlarda stokajlama,

18) Göz kontrolü: Yapılan kaplama işlemi difüzyon işleminden sonra mat bir yüzey göstermeli ve kabarma olmamalıdır. Pürüzsüz kaplama yüzeyi hissedilebilmeli, lekesiz, ve beneksiz olmalıdır.

Yapışma Kabiliyeti: 370°C de 2 saat, takiben 540°C de 2 saat ısıtma işleminden sonra yüzey bozulması olmamalıdır.

Korozyon Testi: Tuz püskürtme yöntemi ile yapışma kabiliyeti yeterli görülen elemanlara uygulanır.

2.3.4. Kurşun Kaplamalar

Çelikten imal edilmiş malzemelerin geçme bağlantılarından daha iyi bir uyum sağlanmasının arzu edildiği veya gerek duyulduğu durumlarda, bu bağlantıyı sağlamak amacıyla uygulanır. Geçme bağlantılarının tolerans kayıplarının giderilmesi, oldukça kalın olarak elde edilebilen yüzeyler sayesinde mümkün olabilmektedir. Mekaniki olarak fazla dayanım göstermeyen kurşun kaplama tabakaları kalınlığı, ana malzeme özelliğine etki etmeyecek şekilde tespit edilmelidir. Kurşun kaplama uygulamalarında istenilen yüzeylerin elde edilebilmesi için, aşağıda işlem basamakları şeklinde verilen formun takip edilmesi gerekir.

1) Tri-Kloretilen buharı ile yağ giderme,

2)Elektrolitik yağ giderme: 5 dakika 6-8 V’da 20 sn katodik, 10 sn anodik.

3) Kurşun kaplama, 2A/dm2 ~ 70 mm Pb / saat

4)Soğuk suyla yıkama, basınçlı hava ile kurutma,

5)Gevrekliğin giderilmesi: 2saat, 170°C’de.

2.3.5. Kurşun-İndiyum Kaplamalar

Kurşun-İndiyum kaplamalar, düşük seviyelerde ala*şımlandırılmış ve semente edilmiş çelik kökenli malzemelerin yüzeylerine uygulanır. Kurşun-İndiyum kap*lamalar kendi başlarına özellik arz etmelerine karşılık uygulama olarak kurşun kaplamalarının devamı niteliğindedirler. Kurşun-İndiyum kaplamalar, önceki bölümde açıklanan Kurşun kaplamaların uygulanmasından hemen sonra uygulamaya devam edilerek İndiyum’lama işlemi ile tamamlanırlar.

Kurşun-İndiyum kaplamalar yatak yapı elemanlarında difüzyon tabakaları olarak görev yaparak, sementasyon iş*lemlerine yatkınlığı genişletirler. Kurşun kaplanmış yü*zeyler üzerine ısıl işlemi takiben uygulanan İndiyumlama sadece kurşun tabakalar içerisine nüfuz eden İndiyum mik*tarları ile kurşun yüzey özelliklerinin iyileştirilmesi ve mekaniki dayanım kazandırılmasıdır. Aşağıda işlem basamakları şeklinde açıklanan sıra içinde yapılacak uygulamalar ile istenilen kalitede Kurşun-İndiyum tabakalar oluşturulabilir.

Tri-Kloretilen buharı ile yağ giderme.

Elektrolitik olarak yağ giderme, 5 dakika 6-8 V 20 sn katodik, 10 sn anodik.

3) Kurşun kaplama 2 A/dm2 70 mm Pb/saat.

4) Soğuk suyla yıkama, basınçlı havayla kurutma.

5) Gevrekliğin alınması, 2 saat, 170°C ‘ da.

6) İndiyum kaplama, 1-2 A/dm2 20 m\m İn/saat.

7) Soğuk suyla yıkama.

8) Sıcak su la yıkama.

9) Basınçlı hava ile kurutma.

10) Difüzyon işlemi, 170 C da,yağ içinde 2 saat.

11)Sıcak suyla yıkama.

12) Tri-Kloretilen buharı ile yağ giderme.

13 )Gerekli durumlarda stokajlama.

2.3.6. Krom Kaplamalar

Krom kaplamaların esas amacı sert ve dayanıklı yüzeyler elde edebilmektir. Sert krom kaplamalar, çelik paslanmaz çelik, nikel ve bakır kökenli jet motor eleman*larına yaygın olarak uygulanır. Krom kaplamaları esas malzeme özelliğine göre aşağıdaki başlıklar altında in*celeyebiliriz:

A-Paslanmaya dayanıksız çelik elemanlar.

B-Paslanmaz Krom-çelik ve Krom-nikel çelik elemanlar.

C-Nikel elemanlar.

D-Bakır kökenli jet motor elemanları.

Sert krom kaplamaları, çelik kökenli elemanların korozyon dayanımını iyileştirmek ve her şeyden önce üst yüzey aşınma dayanımını artırmak amacı ile uygulanır. Yeterli derecede korozyon dayanımının elde edilebilmesi en az 50 mikron tabaka kalınlıklarının oluşturulabilmesi ile mümkündür. Daha önceden krom kaplanmış yüzeyler üzerine ve arka arkaya aynı yüzey üzerine iki kez krom kaplanmasına izin verilmez. Hatalı veya eksik oluştu*rulmuş krom kaplamalarının kaplama işleminden önce gide*rilmesi, temizleme ve aşındırma işlemlerini takiben tek*rar krom kaplama uygulamasına geçilmelidir. İdeal bir krom kaplamanın,uygulama sırası aşağıdaki şekilde yapılır:

1) Per-Kloretilen buharı ile yağların giderilmesi.

2) Malzeme gerginliğinin alınması, 2 saat, 250 °C’de.

3) Köşe ve kenarları akım yoğunluğunu düşürmek için Kurşun kaplama, 1 A/dm 10 m.Pb/saat.

Elektrolitik yağ giderme, 6-8 V’da 1 dakika 20 sn katodik, 10 sn anodik.

5)Soğuk su ile yıkama.

6)Kimyevi Aşındırma:

(A) Çelikler için, sülfürük asit içerisinde 6-8 V ‘da , 60 sn anodik.

(B) Paslanmaz çelikler için, sülfürük asit içerisinde , 6-8 V’da 45 sn anodik, 15 saniye katodik,

(C) Nikel malzemeler için, Fe3Cl içinde, 4-6 V’ da, 50°C ’ da, 90-120 sn, 45 sn’si anodik, 15 sn katodik sıra ile,

(D) Bakır malzemeler için, sülfürük asit içinde 6-8 V’ da 15-20 sn anodik aşındırma

7) Soğuk suyla yıkama

8) (A) ve (B) malzeme için pürüzlendirme, krom aside içinde 4-5 V’ da 30-20 sn, (A) malzeme için 15- 45 A/ dm2 , (B) malzeme için 2-5 A/ dm2

9) Krom kaplama, 50-80 °C’ da , 3-12 V’ da 20-80 A/dm2

10) Soğuk suyla yıkama

11) Sıcak suyla yıkama

12) Elektrolitik temizleme banyosu içinde , 2dakika 90-100°C’ da temizleme

13)Soğuk suyla yıkama.

14)Sıcak suyla yıkama.

15)Basınçlı hava ile kurutma.

16)Gevrekliğin giderilmesi, 2OO-3OO°C’da, 2 saat.

17)Yüzey kontrolü: Kaplama ana malzemeye iyice yapışmalı, pürüzsüz ve gözeneksiz olmalıdır

Kaplama kalınlığı ölçülmesi: Deneme numunesi kullanarak.

Magnetik çatlak kontrolü

2.3.7. Nikel Kaplamalar

Bu bölüm, paslanmaya dayanıksız çelik, paslanmaz çelik Nikel ve Bakır malzemelerden mamul parçaların elektro kimyevi olarak Nikel kaplama işlemi içermektedir ve şu ana başlıklar altında incelenebilir.

(A)Paslanmaya dayanıksız çelik elemanların kaplanması

(B)Paslanmaz krom ve krom-nikel çeliklerin kaplanması

(C)Nikel malzemelerden mamul elemanların kaplanması

(D)Bakır malzemelerden mamul elemanların kaplanması

(E)Codep tabakaların nikel kaplanması

(F) Kobalt malzemelerden mamul elemanların kanlanması

Nikel kaplamanın amacı çeliğin korozyon ve oksitlenme dayanımını artırmak ve ölçü toleransları dışındaki parçaların tekrar ölçüye getirilmesi sağlamaktır, Nikel kaplama uygula*maları sırasında aşağıda sıra takip edilmelidir:

Tri-Kloretilen buharı ile yağların alınması

Gerginliğin alınması

Gerekli durumlarda püskürtme işlemi

Elektrolitik olarak yağların çıkarılması

5)Soğuk suyla yıkama

6)Aşındırma

7)Soğuk suyla yıkama

8)Ön Nikel kaplama

7)Nikel kaplama

8) Soğuk suyla yıkama

9) Sıcak suyla yıkama

10) Kurutma

11) Gevrekliğin alınması

Kontrol

13) Stokajlama.

Aşağıda verilen sıra içinde yapılacak uygulamalar Nikel kaplamalarda istenilen yüzeyin eldesine imkan sağla*yacaktır.

1) Tri-Kloretilen buharı ile yağların giderilmesi

2) Gerginliğin alınması

3) Paslanmaz çelikten mamul (B+C) malzemeler üzerine nikel kaplanacak küçük yüzeyler elektrolitik ola*rak yağları çıkarılmadan önce ıslak ve kuru ola*rak püskürtülmelidir. Gerekirse (P) malzemeler için değişik püskürtme yapılar.Gri döküm par*çalara püskürtme işlemi uygulanmaz.

4)Yağların çıkarılması:

a. 5-10 dakika süreyle 6-8 V’da kutupları değiş*tirmek suretiyle 10 sn katodik, 30 sn anodik olarak yağların çıkarılması (A+B+C için ) 12-20 A/dm akım yoğunluğunda

b. 50-70°C’da 5-15 dakika süreyle ısı ile yağ çıkarma (D), 1 dakika süreyle(E)

5) Soğuk suyla yıkama

6) Aşındırma

a.. Paslanmaya dayanıksız çelikler:

60sn süreyle anodik olarak 6-8 V’ da (4-18 A/dm ) sülfürük asit içinde aşındırma, 30sn süreyle akımsız sülfürük asit içinde pas alma

b. Paslanmaz çelikler:

15sn süreyle katodik, 45sn süreyle anodik 3-8 V’da(4-18 A/dm2) sülfürük asit içinde aşındırma.

Nikel malzemeler:

Oda ısısında, 2 dakika süreyle Fe3Cl tuz asidi içinden aşındırma

Bakır malzemeler:

Oda ısısında, 1-2 dakika süreyle H 2SO4 / HNO, içinde aşındırma,

Banyo terkibi: 2 Hacim % H 2SO

1 Hacim % HN03

1 Hacim % H20

f. Codep tabakalarının aşındırlması:

Oda ısısında 1 dakika süreyle H2SO4 /HNO3 içinde toplam olarak üç kez uygulama.

g. Kobalt-malzemeler:

15sn süreyle anodik olarak sülfürük asit için*de aşındırma.

)Soğuk suyla yıkama:

)Ön Nikel kaplama (B+C+D):

Parçalar akımsız banyo içine alınmalı ve 15sn sonra katodik olarak kutuplanmalıdır, 5-10 dakika

süreyle 4-6 V’da (4-8 A/dm2 ) açık akım devre*sinde kaplama.

9) Nikel kaplama:

2-7 A/qdm’de 4O-5O°C’de, ayrışmayı takiben 25 ,mm Ni/h oluşur.

10)Soğuk suyla yıkama.

11)Sıcak suyla yıkama.

12)Basınçlı ve santrifüj yardımıyla kurutma.

13)Gevrekliğin giderilmesi.

14)Kontrol;

-Çekme gerilimi kp/mm2 = 0-10,5

-Yüzey sertliği HV = 300

-Korozyon dayanımı(Tuz püs.) Saat = 48

-Tabaka kalınlığı (CuSO4’ de) dakika = 6

-Göz kontrolü = iyi

Nikel tabakası pürüzsüz ve gözeneksiz olmalı, yapışma kabiliyeti,ısıl işlemden sonra,Nikel tabakasında kabarcık oluşmamalı.

15) Stokajlama

Paslanmaya karşı dayanıksız çelik veya böyle 5 yWn Nikel tabakalarıyla kısmen nikel kaplan*mış maddeler k " 3 Stokaj yağı ile stokajlanır.

16) Nikel tabakalar metal giderme banyosunda işlem ile çıkartılır.

2.3.8. Gümüş Kaplamalar

Bu bölüm paslanmaya karşı dayanıksız çelik, paslan*maz Krom-Çelik ve Krom-Nikel Çelik, Nikel ve Kobalt ve ay*nı şekilde Bakır malzemelerinde mamul parçaların gümüşle kaplanmasını tarif eder. Şu kısımlara ayrılır:

A-Paslanmaya karşı dayanıksız çelikten mamul par*çaların gümüş kaplanması

B-Paslanmaz krom-çelik ve krom-nikel çelikten ma*mul parçaların gümüş kaplanması

C-Nikel ve kobalt malzemelerinden mamul parçala*rın gümüş kaplanması

D-Bakır malzemelerinden mamul parçaların gümüş kaplanması.

Gümüş kaplamanın gayesi parçaları sıkışıp aşınması*na ve sürtünme korozyonuna karşı ko rumaktır. Bir gümüş tabakası, korozyona karşı koruma kaplaması göstermez.

Gümüş kaplama başarısı için aşağıdaki sıra takip edilir:

1) Triklor etilen buharla yağların çıkarılması.

2) Gerginliğin alınması.

3)Elektrolitik olarak yağların çıkarılması.

4) Soğuk suyla yıkama.

5)Aşındırma.

6) Soğuk suyla yıkama.

7)Ön nikel kaplama (A). (B) ve (C).

8) Soğuk suyla yıkama.

9) Ön gümüş kaplama.

10) Gümüş kaplama.

11)Soğuk suyla yıkama.

12)Sıcak suyla yıkama.

13)Tazyikli hava ile kurutma.

14)Gevrekliğinin alınması.

15)Kontrol.

16)Stokajlama.

(Çalışma safhasına ait bilgiler.)

1) Triklor etilen buharla yağların çıkarılması

2) Gerginliğin alınması

3)Elektrolitik olarak yağların çıkarılması: 5 da*kika süre ile 6-8 V da kutupları değiştirmek ile 20 sn katodik, 10 sn anodik, en sonunda anodik olarak.

4)Soğuk suyla yıkana

5)Aşındırma:

A-Paslanmaya karşı dayanıksız çelikler 6-8 V’da 1 dakika süre ile sülfür tik asid içer*sinde aşındırma.

B- Paslanmaz çelikler 6-8 V’da 45 sn anodik 15 sn katodik olarak sülfürük asit içersinde

aşındırma.

C-Nikel ve kobalt malzemelerin , oda ısısın*da 1.5-2 dakika süre ile demir lll-Kloroit/tuz asidi içersinde yakılması.

D- Bakır malzemelerinin 2-5 sn süre ile oda ısısında sülfürük asid/nitrik asid içersinde aşındırma:

2 hacım H2SO4 (d=1.84)

1 hacım HNO3 (d=1.42)

1 hacım H2O

6)Soğuk suyla yıkama.

7)Ön nikel kaplama:

1-2 dakika süreyle 6 V’açık akım devresinde.

8)Soğuk suyla yıkama.

2.4. Anodik Uygulamalar

Anodik uygulamalar, asidik oksitleyici banyolar ile malzeme arasında kurulan zayıf elektriksel bağ neticesinde kaplama işlemi gören malzeme yüzeyinde kuvvetli metalik oksit tortu oluşturarak, yeni yüzeyler elde edilmesi pren*sibine dayanır.

Anodik uygulamaların esas amacı, korozyona karşı daha iyi bir korunma sağlanması ve aşınma dayanımının artırılmasıdır. Anodik uygulamalar elektrolitik ortam*larda yapılmaları sebebi ile, elektrolitik uygulamalardan farklılıkları yoktur. Böyle bir sınıflama gereği, Anodik uygulamalarda oluşturulan yüzeylerin mekaniki dayanımdan daha çok bir koruma görevi görmesi ve diğer üst yüzey iş*lemleri için astar yüzey oluşturmaları sebebiyledir. Bu sebeplerden dolayı Anodik uygulamalar, hem kaplama hem de üst yüzey işlemi sayılabilirler.

Genelde kaplama ağırlıklı olarak Alüminyum ve Magnezyum malzemelere, sadece üst yüzey koruması olarak Çelik ve Nikel malzemelere uygulanırlar. Anodik uygula*malarda yeni oluşturulan yüzeyler, ana malzemelerin özel*liğine göre yüzeylerinin kuvvetli oksitlendirilmesi oldu*ğu için, kaplama tabakalarının 1/2-1/3’ü ilave yüzeyler geri kalan 1/2-2/3 miktar ise ana malzeme içerisine nü*fuz etmiş tabakalardır. Bu sebeplerinden dolayı Anodik uygulamalar da oluşturulan yeni yüzeyler çok az miktarda ölçü değişikliklerine imkan tanırlar. Bu ilave yüzeyler küçük tolerans kayıplarının giderilmesine yardımcı olur*lar.

Anodik uygulamaları şu ana başlıklar altında ince*leyebiliriz:

Alüminyum malzemelere Eloxal kaplanması

Magnezyum malzemelerin HAE-Metodu

Magnezyum malzemelerin B0V/-17 Metodu

BANYO

NO BANYO ADI

BANYO

ISISI(°C) BANYO

BİLEŞİMİ BİLEŞİM

ORANI(gr/lt)

1 Elektrolitik 20 Radikal-I0I5 100

2 Çelik aşındırma aşınırma 50-60 HF 60

HC1 44

HNO3 40

3 Bakır aşındırma aşınırma 55-60 Fe3(NH03) 100

H2SO4 290

4 Nikel aşındırma aşıırma 20 NiCl2 6H2O 200-240

HCL 6 0-80

5 Gümüş aşındırma aşınırma 20 Ag 1-3

KCH 100

K2CO3 100

6 Codep aşındırma aşınırma 70-80 HNO3 150-170 l70

H3PO4 200-240

7 Ön nikel 20 NiCl 6H2O 210

kaplama HCl 87-150

Ni(metal tuzu) 52-67

8 Kadmiyum

ama 20 Cd (metal tuzu) 24-30

kaplama NaCn II5-I25

NaOH 10-30

9 Kadmiyum işlemi 22-30 Alkan Protekt CK 100

10 Bakır kaplama 70-75 Cu (metl tuzu) 55-65

KCH 20-32

KOH 10-35

11 ilk nikel 40-50 Ni (metal tuzu) 90-110

kaplama NİC12 6H20 15-30

H3BO4 30-40

2.5. ELEKLTROLİTİK KAPLAMA BANYOLARI

ELEKTROLİTİK KAPLAMA BANYOLARI(DEVAM)

BANYO

NO BANYO ADI B BANYO

ISISI(°C)

BANYO BİLEŞİMİ BİLEŞİM ORANI(gr/lt)

12

Kurşun kaplama

20

Pb (Metal tuzu)

90-120

HBF 15-30

H3BO4 8-38

13 İndiyum kaplama İn (Metal tuzu) I4O-I5I

KCN 130-150

K0H 25-32

14 Krom kaplama 50-55 CrO3

225-275

H2SO4 0.4-0.6

15 Sert krom kaplama 50-55 CrO3 280-320

16 Nikel kaplana 40-50 Ni (Metal tuzu) 60-80

NiSO4 6H2O 185-210

NiCl2 6H2O 170-180

30-40

17 Gümüş kaplama 20 Ag (Metal tuzu) 30-36

KCN 90-100

K2CO3 90-110

2.6. ELEKTROLİTİK KAPLAMANIN KALİTESİ ÜZERİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

Elektrolitik birikimi etkileyen faktörler; akım yoğunluğu, ortamın pH’ı ve iletkenliği, kaplanacak metalin türü, sıcaklık, çalışma gerilimi, dağıtma gücü, kırılma gerilimi, katot ve anot olarak belirtilmektedir İyi bir elektrolitik kaplama için banyo terkibi ve cinsi ve elektrolitte kullanılan parlatıcı,parlak taşıyıcı, nemlendirici gibi v.s. adlarla üretici veya temsilci firmalar aracılığıyla satılan kimyasallar da önemlidir. Bu maddelerin kullanımı ve seçimi çok iyi yapılmalıdır. Kullanılan kimyasalların menşei de çok mühimdir. Bir Degussa siyanürü ile Uzakdoğu malı asla kıyaslanamaz Banyoları, elektrolitleri hazırlarken kullanılacak su da çok mühimdir. Sertliği çok yüksek kuyu ve artezyen suları asla kullanılmamalıdır. En iyisi diyonize su kullanmaktır.

2.6.1. Akım Yoğunluğu

Hücre koşullarında; katot tepkimesi en düşük negatif değere sahip yük

bırakma potansiyelindeki tepkimedir. Benzer şekilde anot tepkimesi en küçük

pozitif potansiyele sahip tepkimedir. Herhangi bir tepkimenin gerçekleşmesi için

uygulanacak gerilimin bu iki değerin farkından büyük olması gerekir.

Elektrotların polarizasyonu akımla değiştiğinden, akım ve gerilim arasındaki

ilişki doğrusal değildir, fakat gerilimdeki artış akımda bir artışa neden olur.

Kaplanan yüzeyi göz önüne alması nedeniyle katottaki akım yoğunluğu önemli bir değişkendir.Belirli bir sürede akım yoğunluğundaki artış, biriken metal miktarındaki artışa neden olur ya da belirli kalınlıktaki birikim için daha hızlı kaplama prosesini sağlar. Kaplama sırasında katot bölgesine metal iyonlarının difüzyonu birikim ile baş başa gitmediği bir noktaya ulaşır ve bu noktada bir teorik limit akım yoğunluğu vardır.Uygulamada bu akım yoğunluğuna ulaşılmadan önce birikim yeterli ve istenilen özellikte değildir. Elektrolitik kaplamada limit akım yoğunluğu terimi yeterli birikimin elde edilmediği değerin üzerindeki değeri ifade eder.Bu değerin üzerinde birikim, koyu ve pudramsı ya da süngerimsi görüntüde olabilir.

Limit akım yoğunluğu değeri hücre koşullarına ve metal iyonlarının derişimine bağlıdır. Kaplama hızının büyük olması için yüksek derişimler gereklidir. Uygulamada bir çok kaplama sistemlerinde katot akım yoğunluğu 1 ile 10 A/dm2 aralığındadır, fakat bazı özel durumlar için daha yüksek değerler kullanılır. Birikimin kalınlığının yüzeyin her bölgesinde aynı olması için, akım yoğunluğunun katodun bütün noktalarında aynı olması gerekir, bu ise ancak anodun en yakın noktası ile katodun her noktası arasındaki uzaklık aynı ise olasıdır. Uygulama da ise durum bundan farklıdır ve anot ve katodun değişik noktaları arasındaki akımla ilgili direnç farklı, bu yüzden bu noktalardaki akım yoğunluğu farklıdır. Bu tür durumlarda birikimin kalınlığı her noktada aynı değildir. Eğer yalnızca direnç tek etken olsa birikimin her noktada aynı olmaması yalnızca elektrot sisteminin geometrisine bağlı olur. Ancak diğer etkenlerde elektrolitte birikimin tekdüzeliğini etkiler buna rağmen kaplama sisteminin geometrik düzenlenişi de önemlidir.

Galvano teknikte akım şiddetinin yerine elektrotların birim yüzeyine isabet eden akım şiddeti alınır. Buna akım yoğunluğu denilir. Birim yüzeyi (dm2) dir.

d = i(amper) / s(dm2)= . . . [amp / dm2]

Akım yoğunluğunun artışının kaplamanın yapısı bakımından iki karşı etkisi vardır. Akım yoğunluğu artınca kristallerin oluşma hızı artmış olur ve kaplama ince yapılı olur. Fakat akım yoğunluğu daha da artınca katot dolayında deşarj olan metal iyonları çözelti içinden gelenlerle yeterince karşılanamadığından katotta bir fakirleşme meydana gelir, bunun sonucu kaplama homojen olmaz ve kalite bozulur, siyah ve süngerimsi kaplamalara yol açar. Katotta fazla hidrojen çıkışı akım yoğunluğunun artmış olduğuna işarettir

2.6.2. Dağıtma Gücü

Dağıtma gücü terimi düzensiz bir katot yüzeyinde kaplama sisteminin düzenli bir birikim üretme yeteneğini tanımlamak için kullanılır. Bir elektrolitin dağıtma gücü, akim veriminin akım yoğunluğu ile ve polarizasyonun akim yoğunluğu ile değişimi sağlanarak iletkenlik ile saptanır. Elektrolit iletkenliğindeki daha büyük değişimler, direnç değişiminde daha küçük ve bu nedenle akım yoğunluğunda daha küçük değişimlere neden olur. Metalin birikiminde etkili olan toplam akimin yüzdesi olan akım verimi, akım yoğunluğu ile değişir. Bazı çözeltilerde akım yoğunluğu arttıkça akım verimi de artar bu ise dağıtma gücünün gelişimine neden olur.

Diğer bazı çözeltilerde akım veriminin değişimi dağıtma gücünü azaltıcı yöndedir. Katottaki polarizasyon doğrudan doğruya akım yoğunluğuna bağlıdır, anoda yakın bölgelerdeki polarizasyon uzak olanlara göre daha fazladır. Polarizasyonun artırılmasının etkisi, elektrot tepkimesinin gerçekleşmesi için uygulanan gerekli gerilim payının artırılması şeklindedir, bu ise akım miktarının azaltılmasıyla gerçekleşir, bu nedenle polarizasyonun etkisi akım yoğunluğundaki değişimlerin azalması şeklindedir. Polarizasyonun akım yoğunluğu ile değişiminin daha büyük olması, tüm diğer değişimlerin daha küçük olmasına ve dağıtma gücünün daha büyük olmasına neden olur.

Bazı kaplama çözeltilerinde akımın belirli aralıklarla yön değiştirilmesi yoluyla birikimin daha tekdüze oluştuğu saptanmıştır. Bu genellikle siyanür çözeltisinde ve özellikle bakırın kaplanmasında uygulanır. Akım yönünün değiştirilmesi katot çevresindeki elektrolit tabakasında bir değişime, yüzeydeki katkı maddelerinden oluşan ince tabakada iyileşmeye, yük çekimi ile tutulan yabancı taneciklerin koparılmasına ve bir miktar metalin çözünmesine neden olur. Bu prosesler difüzyon kontrollüdür ve eğer önemli oranda gerçekleşirse, yön değiştirme zamanı saniye ya da daha fazla büyüklükte olmalıdır. Yön değiştirme zamanı ve akımdaki yon değiştirmenin daha büyük değerleri kaplama prosesinin toplam veriminde daha düşük değerlerin elde edilmesine neden olur. Çoğu kez ters yönde akan elektrik miktarı normal yönde akan miktarın %20’sinden azdır, fakat bazı durumlarda daha büyük yüzde değerlerde kullanılmaktadır.

2.6.3. Katot-Anot

Kaplama banyosunda kaplanacak metal katot olarak bağlanır. Kaplamadan önce kaplanacak metale bir ön işlem uygulanması daima gereklidir ve bu işlem için gerekli araç ve gereçler kaplama tesisini tamamlayıcı parçalardır. Kaplamadan önce bir metal yüzeyinden yağ ve pisliğin yanı sıra aynı zamanda yüzeydeki diğer tabakaların da giderilmesi gereklidir. Temizlemedeki ilk adım yağ ve pisliğin uygun bir organik çözücü kullanılarak temizlenmesidir bu amaçla en fazla kullanılan çözücü trikloretilendir. Parça daha sonra su ile tamamen yıkanır ve temizlemenin tamamlanması için alkali bir çözelti ite temas ettirilir. Bu çözeltinin cinsi temizlenecek metalin türüne göre değişir fakat genellikle kullanılanlar sodyum hidroksit, sodyum karbonat, sodyum fosfat, sodyum metaslikat ve sodyum siyanürdür. Genellikle yağ alma çözeltisi, içerisinde deterjan ya da sabun içerir ve çözelti ısıtılır. Normal olarak temizleme parçanın temizleme çözeltisine daldırılması ya da püskürtme ile yıkanması şeklinde yapılır.

Genel olarak uygulamada, kaplanacak metalin çözünebilen türde anodu kullanılır bu yolla metal iyonu derişimi sürekli olarak sabit tutulur. Elektrolitte sabit bir metal iyonu derişiminin sağlanması anottaki akım veriminin katottaki ile aynı olmasına bağlıdır. Eğer böyle bir durum söz konusu değilse belirli aralıklarla derişimde düzeltme yapmak gerekir. Anodun pasifleşmesi önlenmesi gereken bir durumdur. Bazı koşullar altında anodik tepkime metal üzerinde çözünmeyen ince bir tabakanın oluşumuna neden olur. Klorür çözeltisinde bulunan bakır anot yüksek akım yoğunluklarında ince bir oksit tabakasi tarafından pasif hale gelir.

Alkali banyoda demir ince bir oksit tabakası ile kaplanır ve nikel de ince bir oksit tabakası ile kaplanmaya yatkındır. Eğer pasifleşme gerçekleşmişse elektrot potansiyeli değişir ve oksijen açığa çıkar. Kaplama biriminde koşullar pasifleşme olmayacak şekilde ayarlanmalıdır. Bu ise elektrolit ve akim yoğunluğunun doğru olarak seçimi ile olasıdır. Anodun cinside başlı başına önemli bir etkendir, diğer elementlerden eser miktarda bulunması genellikle pasifleşme şansını azaltır, örneğin nikel anoda % 0,1 oranında sülfür katılmasında olduğu gibi.

Diğer önemli bir etken anot polarizasyonunun büyüklüğüdür, bu ise toplam gerilimi etkiler. Anodik polarizasyon bazen anotta kontrol edilebilecek miktarlarda diğer maddelerin bulunması ve bunların fiziksel halleri ile azaltılabilir. Aynı zamanda anodun çözünme biçimi de bu yolla kontrol edilebilir. Eğer çözünme düzensiz biçimde ise anot yüzeyinde kırılmalara ve metal taneciklerinin ayrılmasına neden olur, kaplama üzerindeki etkisi bir yana bırakılsa bile, bu tanecikler boşa gidecektir. Bu tanecikler anodun çözünmesi sırasında serbest hale geçen diğer çözünmeyen maddelerle birlikte filtrasyon prosesinde ayrılırlar.

Bazı tür kaplama proseslerinde çözünmeyen türden anot kullanılır. Bunlar için tanecik oluşması problemi söz konusu değildir, ancak metal iyonu derişiminin başka bir kaynaktan beslenerek sabit bir oranda tutulması gerekir. Çözünmeyen türden anot kullanılması halinde anotta gerçekleşen reaksiyon sonucu oksijen gazı açığa çıkmaktadır. Bunun sonucu çözeltinin asiditesinde bir artış söz konusu olur. pH’ın önemli olduğu birikimlerde bu durumu düzeltici önlemlere gerek vardır.

2.6.4 Konsantrasyon ve Karıştırma

Kaplamanın yapısı üzerinde konsantrasyonun etkisi büyüktür. Kristallerin oluşum hızı büyük olacağından ince yapılı ve temel metale iyice yapışık, sağlam bir kaplama elde edilir.

Katottaki yerel fakirleşmeyi karşılamak amacı ile banyo da kaplanacak malzemeyi hareket ettirmek yararlıdır. Ayrıca banyonun periyodik aralıklarla filtre edilmesi çok faydalıdır. Elektrolite hava ile (düşük basınçta) hareket de verilebilir fakat dipteki tortular, pislik v.s. elektrolitte devamlı sirkülasyon yapacağı için kaplanacak parçaların üzerine yapışma ihtimali vardır.

2.6.5. Temperature (Sıcaklık)

Sıcaklığın iki karşıt etkisi vardır. Bir taraftan difüzyonu artırdığından kristallerin oluşum hızını artırır ve böylece küçük kristalli yapılar elde edilir. Fakat diğer taraftan katot polarizasyonunu azaltır ve böylece büyük kristallerin oluşumuna ve bunların büyümesine, ayrıca hidrojen aşırı gerilimi de azalacağından hidrojen çıkışı kolaylaşacak ve kaplama süngerimsi yapıda olacaktır. Her banyonun çalışma temperatürü belli olup, banyoların ilerdeki çalışma talimatlarında gösterilecektir.

2.6.6. Temel Metalin ve Elektrolitin Tabiatı

Kaplamanın kalitesi üzerinde temel metalin etkisi büyüktür. Özellikle zamak döküm parçalarının kaplaması çok dikkat ister. Dökümün kalitesi ve terkibi çok önemli olup, soğuk ve itinasız bir dökümde yapı "poröz" süngerimsi olduğundan kaplama sonucunda bir müddet sonra kabarcıklar (kabarmalar) oluşur. Bu kaplamanın kötü oluşundan değil, temel metalin bozuk oluşundandır.

Elektrolitlerin tabiatına gelince, kompleks tuzların elektroliziyle elde edilen kaplamaların normal tuzlarla elde edilenlerden daha üstün olduğu uzun zamandan beri bilinen bir gerçektir.

Özellikle kadmiyum, çinko, bakır, altın ve gümüşün kaplamalarında bu metallerin çifte tuzları eritilmek suretiyle “elektrolitler” hazırlanır. Çifte tuzlarda metalin ayrışması iki kademede olur:

Potasyum-Gümüş Siyanür Kompleks Tuzunun Ayrışması :

Az olmakla beraber ikinci iyonlaşma sonucu katot dolayında az miktarda Ag+ iyonları bulunur. Bunlar K+ iyonlarına nazaran tercihen deşarj olurlar. Siyanür banyolarında altın, bakır, çinko ve kadmiyumun ayrılması da aynı şekilde olur. Kompleks tuzların elektrolizi ile basit tuzların elektrolizine göre katot polarizasyonu daha fazla olur. Yani daha fazla potansiyel uygulanır ve bu da taneciklerin kristal yapılarının iyi kalitede olmasını sağlar. Bir başka önemli nokta da hidroliz sonucunda kolloidal cisimler meydana gelmesidir ki, bunun sonucunda iyi kaliteli kaplamalar elde edilir.

Kolloidlerin etkisi banyolara ilave edilen parlatıcı, parlak taşıyıcı ve iletkenlik katkı maddelerinin cins ve banyolara katılış biçim ve miktarlarıyla da önem kazanır. Bu maddelerden bir veya birkaçının aşırısı zararlı olabilir, az katılırsa da görevini yapmaz. Bu maddelerin çoğu kolloid veya redüktördürler, çoğu da yüzey aktif maddelerdir. Bunlar kristal zerreleri üzerinde absorblanıp büyümelerini önlerler. Böylece ince taneli kristal yapılar elde edilirler. Banyolara katılmadan önce gereken miktarda bazıları 3-4 misli suda eritilerek katılırlar, bazıları da çalışma talimatlarında belirtildiği gibi direkt olarak katılırlar.

2.6.7. pH’ ın Etkisi

Elektrolitte ya asidik (nikel, asitli bakır, asitli çinko ve asitli kalay) ya da alkalik karakterde ve alkalik siyanürle (siyanürlü çinko, kadmiyum, sarı "pirinç" altın ve gümüş) hazırlanırlar. Elektrolitlerin belirtilen pH değerlerinin altında veya üstünde olması kaplama kalitesini derhal etkileyecek ve kalitesini bozacaktır. Kontinü kaplamalarda yukarda izah edildiği gibi (dekoratif krom hattında) ara yıkamalara alkali banyolardan asidik kaplamalara geçerken, nötrleme vs. gibi pH değerini etkileyecek faktörlere çok dikkat edilmelidir. Ve asla pH ayarını yaparken sudkostik ve hidroklorik asit kullanılmamalıdır.

Previous

Elektrokimya

Kuyruklu Yıldızlar, Meteorlar Ve Asteroitler

Next

Yorum yapın