ja_mageia

Şahin Metal Kaplama | Krom, Nikel, Bakır ve Alüminyum Kaplama Yöntemleri
Makaleler


Alüminyum Üzeri Kaplama PDF Yazdır e-Posta
 ALÜMİNYUM ÜZERİ KAPLAMA

 

1.Alüminyum Üzeri Zinkatlama

 

Alüminyum zinkatlama diğer metal ve metal alaşımlarının kaplanmasından önceki önişlemin gerekli bir adımıdır.

 

Alüminyumun kaplanmasındaki amaç:

  • Yüzey görüntüsünü geliştirmek (dekoratif nikel ve krom, altın, çinko kaplama ile siyah pasivasyon).
  • Korozyon direncini artırmak (ara tabaka olarak bakır veya pirinç, kadmiyum, akımsız nikel)
  • Daha yüksek aşınma direncine ulaşmak (sert krom, akımsız nikel)
  • Lehimleme ve kaynaklanabilme özelliklerini artırmak (kalay, fakat aynı zamanda bakır, çinko, gümüş ve nikel)
  • Elektriksel iletkenliğini artırmak (gümüş, altın, akımsız nikel)

 

2. Kaplama Öncesi Önişlem: Zinkatlama Prosesi

2.1. Zinkatlama işleminin temeli ve mekanizması

 

Alüminyumun kaplama öncesindeki en önemli önişlemi zinkatlama prosesidir. Doğal oksit tabakası uzaklaşır ve alüminyumun yüzeyi aktiflenir. Yüzeyde ince bir iletken ara tabaka akımsız olarak birikir. Bu da yüzeyin kaplama banyolarına girene kadar tekrar okside olmasını engeller ve ayrıca iyi bir yapışma olmasını da sağlar.

 

Zinkatlama işlemi aşağıdaki gibi oluşmaktadır:

  • sodyum hidroksit
  • çinko oksit
  • kompleksleme ajanı
  • metal tuzları (demir, nikel, bakır gibi)

 

Alüminyum parçaların oldukça yüksek alkalinitedeki zinkat çözeltisine daldırılması ile akım akışı olmaksızın yüzeyde şeffaf bir zinkat tabakası oluşur. Bu işlem aşağıdaki reaksiyonlar ile açıklanabilir:

 

  1. alüminyumun oksidasyonu ve alüminat oluşumu

 

Al + 3OH-                 Al(OH)3 + 3e-

 

Al(OH)3                            AlO2- + H2O + H+

 

  1. çinkonun indirgenmesi ve alüminyum yüzey üzerine birikmesi

 

Zn(OH)42-                  Zn2+ + 4OH-

 

Zn2+ + 2e-                         Zn

 

Çinko oluşumundaki ikincil bir reaksiyon ise hidrojenin gelişimidir:

 

2H+ + 2e-                    H2

Demir, nikel veya bakır gibi diğer metaller de çinko ile birlikte birikmektedir.

 

2.2  Proses Sıralaması

% 1-2 silisyum içeren alüminyum alaşımları için sık kullanılmakta olan işlem sıralaması aşağıdaki adımları içermektedir:

 

Yağ Alma: Düşük alkalinitede sıvı daldırma temizleme, pH: 7-10, 50-60˚C, 3-15 dk, polisaj atıklarını temizler. Ultrasonik yağ alma kullanılması önerilmektedir.

 

Aşındırma: Yüzeydeki oksidi uzaklaştırmak için yüksek alkali çözelti, pH>13, 50-60˚C, 0,5-5 dk. Önerilen ürünler SurTec 181, SurTec 405.

 

Oluşan pas tabakasının alınması: 2. adımda oluşan kalıntının asidik bir çözelti ile alınması, 15-30˚C, 1-5 dk. Genellikle 20-40% nitrik asit kullanılmaktadır.

 

Zinkatlama: Oda sıcaklığında, 0,5-5 dk, karıştırma verilerek çalışılmalıdır. Zor alüminyum alaşımlarında veya yüksek kalite talepleri doğrultusunda zinkatlama işlemi iki defa üst üste uygulanabilmektedir. Bu işlemin yapılabilmesi için ilk zinkat tabakası nitrik asit banyosunda uzaklaştırılır ve sonra tekrar zinkat çözeltisine daldırılır. İkinci zinkat tabakası çok daha iyi bir yapışma sağlayacaktır.

 

2.3  Durulama

Zinkatlama işleminden önceki durulama taşınmaların engellenebilmesi açısından oldukça önemlidir ve tabakalaşmanın kalitesini belirler.

 

Zinkat işleminden sonraki durulamada ise pH 7-11 arasında tutulmalıdır. Çünkü daha düşük veya yüksek alkalinitedeki durulama banyosu değerleri alüminyuma atak yapabilmektedir. Ayrıca yüzeyde oluşabilecek kalsiyum hidroksit tabakasını önlemek için deiyonize su kullanılması önerilmektedir.

 

2.4  Zinkatlama Sonrası İşlemler

 

Bakır:

Siyanürlü bakır SurTec 866 zinkat tabakası üzerine direk uygulanabilecek oldukça kolay bir kaplama prosesidir. Parçalar bakır banyosu içerisinde akımsız olarak 10 sn’den fazla kalmamalıdır. Uygulanacak akım yoğunluğu 0,5-0,8 A/dm2 olmalıdır. Siyanürsüz alkali bakır kaplama SurTec 864 prosesi uygulanacaksa parçalar mutlaka akım altında banyoya girmelidir, aksi takdirde yüzeyde akımsız amorf bir bakır tabakası oluşmaktadır.

 

Nikel:

Zinkat tabakası üzerine direk olarak nikel kaplanacaksa (SurTec 854, SurTec 855, SurTec 857 ve Watts Nickel) parçalar yine akım altında banyoya girmelidir. Bu banyoların pH’ı düşük olduğundan dolayı zinkat tabakasının çözülmesi gibi bir risk yaşanabilir. Netice olarak nikel yapışmasında problemler oluşabilir ve böylece çözünen çinko nikel tabakasında hatalara yol açar. Bu tip hataların minimize edilebilmesi için nikel banyosunun pH’ı 4,5-4,8 aralığında tutulmalıdır.

 

Krom:

Dekoratif krom SurTec 871 prosesi nikel tabakası üzerine uygulanabilmektedir.

Sert krom SurTec 875 uygulaması için, zinkat kaplı alüminyum parçaların korumalı voltaj altında banyoya girmesi gerekmektedir. 250 g/lt’den daha yüksek kromik asit değerlerinde çalışmak ise daha geniş sıcaklık aralığında çalışılmasını sağlamaktadır. Krom banyosunda oluşabilecek çinko iyonlarının alınabilmesi için, katyon tutucu reçine sistemi kullanılmalıdır.

 

2.5  Analiz ve Kalite Kontrol

 

Zinkatlama işleminde konsantrasyon genel olarak titrasyon yöntemi ile belirlenir ve banyo ayarlaması yapılır. Tabakadaki kalite ve tutunma yüzeyde yapılacak bazı tahribat testleri ile kontrol edilebilir. Müşteri parçalarına zarar vermeden kontrol etmek gerekiyorsa test panelleri yardımı ile de bu kontroller yapılabilmektedir.

 

Kesme Testi:

Kaplanmış parça kesilir. Daha zor test koşulları için parça 100-250 µ kaplanabilir. Tutunma kesilme bölgesi kesitinden değerlendirilebilir. Düz, dengeli bir yüzey olmalı ve kaplamada ayrılma olmamalıdır.

 

Darbe Testi:

Bir çekiç yardımıyla yapılabilecek olan darbe testi ile hızlı bir tutunma testi yapılması mümkündür.

 

Bükme Testi:

Özellikle test panelleri ile bükme testi yapılabilmektedir. Etki alanın iç ve dış bölgesinde tabaka yüzeye yapışmış olmalıdır.

 

  1. SurTec 652-SİYANÜRSÜZ Alaşım Zinkat İşlemi

3.1. Banyo Özellikleri

* SurTec 652 sıvı konsantre bir çözelti olup deiyonize su ile seyreltilerek zinkatlama çözeltisi olarak kullanılmaktadır.

* SurTec 652 tek komponentli bir olmasından dolayı kullanım kolaylığı sağlar, ayrıca uzun servis ömrüne ve düşük konsantrasyonda uygulanma özelliklerine de sahiptir.

*Alüminyum yüzeyi, hatta başka alaşımlarda da yüzey tamamen ve homojen olarak zinkat tabakası ile kaplanır.

*Kompleksleme ajanlarının özel sistemi metal iyonlarını kararlı bir şekilde kompleksler ve düzgün, kontrollü bir çinko tabakası ile mükemmel bir tutunma sağlanır.

*Zinkat çözeltisi düşük bir viskoziteye sahiptir. Dolayısıyla daldırılan yüzey hızlı bir şekilde ıslanır ve kolaylıkla durulanır. Ayrıca taşınma ile olan kayıplar da oldukça düşüktür.

*SurTec 652; bakır, nikel-krom veya çinko kaplama için oldukça güvenilir bir tabaka oluşturur ve servis ömrü 40 m2/lt’lere kadar ulaşır.

 

3.2. Tabaka Özellikleri

Depolanmış zinkat tabakasının kalınlığı ve yapısı tutunmayı ve sonraki kaplama işlemlerini oldukça fazla etkilemektedir. SurTec 652 kullanımı ile aşağıdaki özellikler garantilenmiş olmaktadır:

  • Yeterli kalınlıkta bir tabaka oluşturur.
  • Oluşan tabaka çok kalın değildir. Çok büyük zinkat kristallerinin oluşması, yüzeyde tutunma problemlerinin yaşanmasına neden olabilmektedir. Bunun sonrasında ise yüzeyde daha fazla delik oluşur ve bu da ilerde oluşabilecek korozyona başlangıç noktası olur. Korozyon reaksiyonlarının ürünleri de tabakada blisterlenme denilen yüzey hatalarının gözlenmesine neden olmaktadır.
  • Mükemmel bir zinkat tabakası gri ve hafif benekli bir yapıya sahiptir. Yüzeyde ince  kristal bir yapı oluşur. Tabakada ağırlıkça 5-25 mg/dm2 lık birikme, kalınlık ise yaklaşık olarak 100-400 nm sağlanır.
  • Oluşan zinkat tabakası çok iyi bir tutunmaya sahip olduğundan sonraki tabakalarda da oldukça iyi bir kaplama sağlanır.
  • Yüzeyde oluşan tabaka kararlı bir tabaka olduğundan takibindeki kaplama banyolarında çözünme olmaz. Böylece bakır banyolarında istenmeyen akımsız kaplama problemi yaşanmaz.
  • Sadece tek bir işlem ile mükemmel bir zinkat tabakası sağlanmış olur.

 

Aşağıdaki resim zinkatlanmış alüminyum yüzeyin scanning elektron mikroskobu ile çekilmiş bir fotoğrafıdır. Uniform, küçük kristalize zinkat tabakası ve aynı zamanda içerisindeki gözenekler ve çevresindeki alüminyum alaşımın silisyum içeren bölgeleri gösterilmiştir.

 

 

 

Resim1. SurTec 652 ile zinkatlanmış alüminyum alaşımının (AlSi12CuMgNi) scanning elektron mikroskobu görüntüsü

 

3.3 Servis Ömrü

Servis ömrü ve proses güvenilirliğini sağlayabilmek için çok uzun süreli testler yapılmıştır. Buna göre bir banyonun bir litresi 280 dm2 alüminyum yüzey kaplayabilmektedir. Kimyasalların tüketimi çalışma sıklığı ve taşınıma bağlı olarak belirlenir ve taze zinkat çözeltisi ile yenileme yapılır. Banyo içerisindeki, komponentler, çinko, alkalinite ve demir miktarları aşağıdaki resimde gösterilmektedir. (bknz resim 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

Resim2. uzun zaman testi, servis ömrü boyunca banyo kompozisyonunun değişimi.

 

Çinko ve demir içeriğinin miktarı sabittir. İkisi de eşit olarak harcanır ve ilavesi yine eşit oranlarda olacak şekilde tek bir ürün SurTec 652 ile sağlanır. Test boyunca sabit değerler sağlanmıştır. Alkalinitedeki hafif değişimler normal olup zinkat tabakasının kalitesini etkilememektedir.

 

Resim 3’te görüldüğü üzere sistem yüksek bir kararlılığa sahiptir. Sadece çok küçük değişimlere sahip zinkat tabakası elde edilmiştir. Gözlenen değişimler yüzeyin pürüzlülüğünden veya test yönteminin kusurlu olabilmesinden de etkilenmiş olabilmektedir.

 

Resim 3. uzun zaman testi, alaşım (AlSi12CuMgNi) üzerindeki zinkat tabakası kompozisyonu, SEM-EDX ölçümü

3.4. Banyo Kompozisyonu İçerisindeki Değişimlerin Etkisi

 

Zinkat çözeltisi içerisindeki banyo komponentlerinin birikimi veya azalmasını değerlendirebilmek için çeşitli test çözeltileri hazırlanmıştır. Bunların her birinde tek bir komponent (sodyum hidroksit, çinko, demir, kompleksleme ajanı) +30% ve -30% olacak şekilde kuruluşa göre çeşitlendirilmiştir. Resim 4 bu çalışmanın sonuçlarını göstermektedir.

İlk kolonda standart çözelti durumunu gösterilmektedir.

 

Grafikte aşağıda belirtilen etkiler görülebilir:

*hidroksitin yüksek değerleri daha yüksek tabaka ağırlıklarına neden olur.

*çinko içeriğinin artırılması (bu ölçüde daha düşük hidroksit konsantrasyonu da yaklaşık aynı etkiyi gösterir) tabaka ağırlığının almasına neden olur.

*kompleksleme ajanının konsantrasyonunun artırılması tabakalaşma hızını düşürür.

*daha yüksek demir konsantrasyonları da yine tabaka ağırlığının artmasına neden olmaktadır.

 

Resim 4. banyo kompozisyonu olarak tabaka ağırlığı ve demir içeriği

 

Bu güçlü değişimlere rağmen görülüyor ki zinkat işlemi oldukça kararlı bir şekilde yapılabilmektedir.

Sonuç olarak; SurTec 652 prosesi, tek komponentli olması, kararlı yapıda ürünler elde edilmesini sağlaması, 40 m2/lt gibi yüksek bir servis ömrüne sahip olması, banyo komponentlerinin eşit miktarda tüketilmesi ve eşit miktarda ilave edilebilmesi ile çok yönlü avantajlara sahiptir. 

 
NİKEL KAPLAMA BANYOLARINDA KOMPENENTLERİN GÖREVLERİ PDF Yazdır e-Posta

KONTROL:

a) pH değeri günlük olarak kontrol edilmelidir, ve gereken ayarlamalar yapılarak banyo pH'ı istenilen değerde tutulmalıdır. pH kağıdı yerine ölçümler pH metre ile yapılması tavsiye edilmektedir.

b) Banyo içindeki tuzlar haftada bir veya iki haftada bir kimyasal yöntemlerle analiz yapılmalıdır. Fakat bu süre banyonun çalışma yoğunluğuna göre değişir.

 

NİKEL SÜLFAT:

Banyo içerisindeki nikel iyonlarının büyük bir kısmı nikel sülfat tarafından sağlanır. Geriye kalan küçük miktar ise nikel klorür tarafından karşılanır. Tavsiye edilen değerler içerisinde çalışıldığı taktirde yüksek kalitede ve yanmanın oluşmadığı bir kaplama elde edilir. Düşük konsantreli banyolarda verimli çalışabilmek için; düşük miktarlardaki nikel sülfat oranına karşı yüksek oranlarda nikel klorür bulunmalıdır.

Düşük nikel sülfat miktarının sonucunda banyo içerisindeki düşük nikel metali yüzünden katotun verimi azalacaktır. Bunun sonucunda ise istenilen kaplama kalınlıklarını elde etmek için daha uzun süreler kaplama gerekecektir.

Düşük nikel sülfat miktarının diğer sonucu olarak ise; yüksek akım bölgelerinde oluşan pittingtir (karıncalanma, noktacıklanma, ele gelmeli).

Banyonun değerleri istenilen oranlara getirldiğinde bu poblemin ortadan kalkdığı görülür. Bunun yanı sıra banyo içindeki nikel sülfat miktarının fazlalığında ise dumanlı bir kaplama görülür.

İlave olarak banyo içerisindeki nikel miktarının eksikliği yanma limitini düşürecek, fazlalığı ise katkıların (parlatıcılar) verimini düşürecektir.

Yüksek tuz konsantrelerinde çalışmaların sonucunda seviyelenme özelliğinde azalmalar görülmektedir. Çalışma tuz değerleri ortalama olarak belirlenmiştir. Kolay şekilli parçalarda, avaraj akım yoğunluklarında çalışan banyolarda düşük nikel sulfat değerlerinde çalışılabilinir. Bunun yanısıra kompleks, zor parçalarda, yüksek amper yoğunluklarında çalışılması gerektiğinde yanma problemi görüldüğünde nikel sulfat değeri arttırılmalıdır.

 

NİKEL KLÖRÜR:

Banyo içerisindeki nikel iyonlarının balansını sağlar. Nikel sülfata yardımcı olarak nikel iyonlarını tamamlar. Bunun yanısıra, nikel klörür banyonun iletkenliğini, anot çözünürlüğünü, parlatıcının harcanmasına yardımcı olacak kimyasalların çözünmelerini arttırır. Yüksek konsantrasyonlardaki çalışmalardan sünekliği (duktilite) azalttığından dolayı kaçınılmalıdır. Düşük konsantrasyonlardaki çalışma sonucunda sarma gücünde azalma görülecektir. Mümkün olabilecek en yüksek süneklikte (duktilite) çalışabilmek için nikel klörür değeri 50g/l olmalı ve parlatıcı fazlalığından kaçınılmalıdır.

İlave olarak yüksek miktarlardaki nikel klorür sonucunda kaplama ekipmanları ve kaplama banyoları üzerinede kimyasal aşınma görülür.

 

ASİT BORİK:

Asit borik banyo solüsyonunun pH tamponlayıcısıdır. En belirgin özellikleri olarak;

a) Yüksek akım bölgelerindeki pitting (karıncalanma, noktacıklanma, ele gelmeli) ve yanmayı engellemesi.

b) Kaplamanın sünek (duktil) olmasını sağlar.

c) Katodun verimli çalışmasını sağlar.

Borik asit konsantrasyonu istenilen değerlerde olduğu zaman banyonun pH değerinin artışının minimum değerlere düşürür. Diğer açıdan bakıldığında metalik hidroksitlerin kirlilik olarak oluşumu minimum değerlere düşer. Bu da büyük önem taşımaktadır. Çünkü dikkat edilmediği takdirde hidroksit bileşikleri kaplama içine dahil olacaklardır. Bunun sonucu olarak yanma veya kırılganlık (brittle) görülecektir.

Düşük konsantrasyondaki çalışmalarda yukarıda belittiğimiz problemler oluşacaktır. Yüksek borik asit konsantrasyonundaki çalışmalarda ise, eğer değerler çözünme değerlerinin üzerinde ise sonucunda depolama sırasında yüzey pürüzlülüğü görülür.

Asit boriğin çözünülürlüğü banyo içindeki diğer malzemelerin konsantrasyonlarına bağlı olduğu gibi çalışma sıcaklığına da bağlıdır. Normal koşullarda bu oranı sağlamak güçtür. Bu yüzden bazı kaplamacılar bu olayı çözümlemek için yeni yollar keşfetmişlerdir. Kaplama tankının köşesine çalışmayı engellemiyecek şekilde asılmış içinde asit borik bulunan bir anot torbası kullanılmaktadır. Böylelikle banyo içindeki konsantrasyon düştüğü zaman ilave malzemeler çözülecek ve konsantrasyon doyma noktasının altında olacaktır.

Eğer konsantrasyonun değeri yüzey pürüzlülüğü oluşturacak değerlere ulaşırsa, solüsyon içerisindeki asit borik fazlalığını almak için banyo yaklaşık olarak 39°C'ye kadar soğutulduktan sonra fitre edilmelidir. Bununla beraber solüsyon içerisindeki asit borik miktarı normal değerlerine düşene kadar herhangi bir ilave yapılmadan çalışılır.

Sonuç olarak asit borik fazlalığında çökmeler oluşacağından pitting (karıncalanma, noktacıklanma, ele gelmeli) ve yüzey pürüzlülüğü yaşanacaktır. Eksikliğinde ise katod yüzeyinde oluşan hidroksit filminden dolayı pürüzlülük görülür.

 

SICAKLIK:

Yüksek sıcaklıklarda çalışma sonucu olarak katkıların (parlatıcılar) verimli çalışması düşer ama bunun yanısıra yanma limitini arttırır. Düşük sıcaklıklarda çalışma sonucunda ise yanma limiti ve asit borik çözünmesi düşer.

pH:

Normalde tavsiye edilen pH değeri aralığı 3,8 - 4,2 dir. Eğer banyo bu değerler içerisinde ise mükemmel bir seviyelenme ve parlaklık elde edilir. Banyodaki katod verimliliği % 92 -95, anot verimliliği ise % 97- 99 dur. Üretimdeki bu faklılığın sonucu olarak, hidrojen iyonlarının banyodaki asiditenin kaynağı olduğunu düşündüğümüzde, kaplama esnasında hidrojen iyonlarının nötürlenmesinden dolayı pH daima artma eğilimindedir. Bundan dolayıdır ki banyo pH değerini istenilen aralıklarda tutabilmek için düzenli aralıklarla sülfrik asit ilavesi yapılır.

Çok yüksek pH değerlerinde çalışmanın sonucu olarak pürüzlü bir kaplama oluşur. Bunun nedeni ise metalik kirlilikler yaklaşık olarak pH değeri 4,6'nın üzerindeki değerlerde hidrosit olarak çökmelere meğillidir. Bu yüzden yüksek pH değerlerinde çalışmanın sonucu olarak kırılgan (brittle), gevrek bir kaplama elde edilir. Bu işlemden sonra yapılacak dekoratif krom kaplamada yüzeydeki organik katkıların baskınlığından (tendency) dolayı krom alma verimi düşer.

Çok düşük pH değerlerinde çalışmanın sonucunda solüsyonun çözünmüş metalik safsızlıklara karşı toleransını arttırır. Bu durumun fayda sağlayıcı bir unsur olmasına rağmen çok düşük pH değerinde çalışmanın sonucu olarak parlaklık kesilir ve seviyelenme düşer. Bundan dolayı bu durumdan kaçınılmalıdır.

Düşük banyo pH'sı iki şekilde yükseltilir;

a) Herhangi bir asit ilavesi yapılmadan kaplamanın normal değerlere ulaşana kadar kaplamanın devam ettirilmesi.

b) Nikel karbonat ilavesi ile. Nikel karbonatın çözünmesi zor olduğundan dolayı, ancak çok gerekli ise ve filtre edilerek ilavesi yapılmalıdır. Hatalı yapılan ilavelerin sonucunda son derece pürüzlü kaplama yüzeyi elde edilir.

İlave olarak çok yüksek pH değerlerinde çalışmanın sonucunda yanma, yüzey pürüzlülüğü ve düşük anot çözünürlüğü ortaya çıkar.

 

PARLATICI:

Kaplamaya parlaklık ve seviyelenme verir. Eksikliğinde orta akım yoğunluğu bölgelerinden yüksek akım yoğunluğu bölgelerine doğru perdeleme (parlaklıkta azalma) oluşturur ve bununla beraber seviyelenmeyide azaltacaktır. Yapılacak seviyelenme ilavesi sonucunda çok küçük ilerlemeler kaydedilecektir. Hiçbir şekilde 0.2 ml/l'den fazla ilaveler bir defada yapılmamalıdır. Fazlalığında ise metal dağılımı (sarma gücü) düşecektir ve kırılgan (brittle) bir kaplama oluşacaktır. Fazlalığı çalışılarak alınmalıdır. Uygun pH düşürülmesiyle bu etkileri azaltmak mümkün olabilir.

 

DÜZELTİCİ (TAŞIYICI) :

Katkı (parlatıcı) sisteminin temelini, sünekliği (ductility), ana parlaklığı oluşturmaktadır. Fazlalığının hiç bir negatif veya pozitif etkisi yoktur. Eksikliğinde yüksek akım bölgelerindeki parlaklığı düşürür. Ayrıca eksikliğinde parlatıcı ve seviyelenme katkısının dozajlamasında zorluklarla karşılaşılır.

NEMLENDİRİCİ:

Hidrojen gazı çıkışı sırasında oluşan pittingi (karıncalanma, noktacıklanma, ele gelmeli) kontrol altında tutmak için kullanılır. Saflaştırıcı (purifier) yerine kullanılacağı düşünülmemelidir. (Yani safsızlıkların kaplama üzerinde oluşturduğu etkilerin saklanması gibi.) Hiçbir şekilde deterjan özelliği göstermediği gibi banyo içerisine taşıma ile girmiş yağları emülsifiye etme özelliği yoktur.

Çok iyi şekilde ön işlemi yapılmış parçaların üzerinde oluşmuş noktacıklar ve çatlaklar nemlendirici eksikliğinde ortaya çıkar.

KATOD AKIM YOĞUNLUĞU:

Katod akım yoğunluğu, kaplama tankındaki katod bölümlerinin yüzey alanlarına zaman içinde verilen toplam akıma denir. Tavsiye edilen kompozisyolarla çok geniş akım yoğunluklarında yanma görülmeden çalışılabilir. Yüksek nikel sülfatla kurulan banyolarda yüksek çalışma akımlarında çalışılabilir. Tabi bunlarla beraber yüksek konsantrasyonlarda katkı (parlatıcılar) ilaveleri gereklidir.

ANOT AKIM YOĞUNLUĞU:

Anot akım yoğunluğunun hesaplanması ile genel anlamda katod akım yoğunluğu hesaplanması arasında bir fark yoktur. Yanlız bir fark vardır ki, o da tanka uygulanacak akım yoğunluğu banyodaki toplam anot yüzeyine bölünür.

Eğer titanyum sepet kullanılıyor ise 30 cm uzunluğundaki içi anot dolu sepet'e uygulanacak akım 25 Amperi aşmamalıdır. Bu da maximum anot akım yoğunluğunu 3.5 A/dm2 altında tutacaktır, bu değerde tavsiye edilen üst limitler içerisindedir.

Düşük anot akım yoğunluğunda (çok geniş anot yüzeyi düşük akımlar için) çalışmak özellikle problem yaratmaz. Ama toplam metal konsantrasyonu çalışma boyunca artar. Ama çok yüksek anot akım yoğunluğundan (çok düşük anot alanı) dolayı anot pasiflenmesine neden olur. Aşırı yüksek anodik akım yoğunluğunda çalışıldığında anotlardan kaplamaya olumsuz etkisi olan klorin gazı çıkışı görülebilir.

İlk olarak, parlatıcı harcamasında cüzi derecelerde artma gözükür. İkinci olarak oluşan klorin gazı anot torbasındaki plastik bağlara da zarar vererek torbanın delinmesine ve anottan kaynaklanan çamurun banyoya geçmesine sebebiyet verir, bu durum da pürüzlü kaplama ile sonuçlanır.

 

NİKEL BAYOLAININ DÖNÜŞTÜRÜLMESİ:

Nikel banyolarının dönüştürme işlemi yapılırken elektrolitin analizi ve hull-cell test leri yapılması gerekmektedir. Iyi bir sonuç eldeedebilmek için aşağıdaki sıralama takip edilmelidir. (Özel bir problem yok ise)

1. Düşük amper yoğunluğunda çalışılarak sellektif işlemi yapılır.(metalik kirlilikleri alabilmek için) ve banyo çalıştırılarak banyada bulunan parlatıcı kaplama ile harcanır.

2. 1ml/l purifier (saflaştırıcı) ilavesi yapılır. Daha sonra 1ml/l düzeltici ilavesi yapılır.

3. Test için hull-cell plakaları çekilir. Gerekli görüldüğü takdirde gerekli parlaklığı ve seviyelenmeyi elde ede bilmek için 0,5ml/l parlatıcı ilavesi yapılır.

 
Nikel Kaplama Banyoları Bakımı PDF Yazdır e-Posta

Nikel kaplama banyolarında selektif bakımı ve uygulaması:

Nikel kaplama banyolarında 0.2 A/dm2 akım yoğunluğunda çalışıldığında banyodaki bakır,çinko ve kurşun kirlilikleri alınır. Bu işlemde hesaplamalar aşağıdaki gibi yapılmaktadır;(ph 3-3.5) akım yoğunluğu(A/dm2) x selektif sacının alanı(dm2)=çekilen akım(A)

İşlem sıralaması:

1. Kaplama tankı içine zig-zaglı selektif sacları eksi kutba bağlı olarak yerleştirilir,

2. 5 ile 10 dakika normal kaplama akım yoğunluğunda kaplama yapılır,

3. Akım yoğunluğu 0.2 A/dm2'ye düşürülür,

4. Yukarıda hesaplanan süre kadar selektif işlemi yapılır.

Nikel kaplama banyolarında peroksitleme uygulaması:

Parlak nikel kaplama banyolarında peroksitleme işlemi pH 5.2'de 0.5 ile 1.0 ml/l elektrolit başına hidrojen peroksit ilavesi şeklinde uygulanmaktadır. Peroksitleme işlemi bakır, demir, çinko, aluminyum ve krom kirliliklerini elektrolitten almaya yönelik uygulanmaktadır.

İşlem sıralaması aşağıdaki gibidir;

1. Kaplama tenkındaki elektroliti ayrı bir tanka alın,

2. Elektrolitin pH'sını 5.2'ye nikel karbonatla ayarlayın,

3. 0.5 ile 1.0 ml/l elektrolit başına hidrojen peroksit ilavesi yapın,

4. 2 saat boyunca elektrolit sıcaklığını arttırarak karıştırma yapın,

5. Ayrı tanktaki elektroliti kaplama tankına geri filtre edin,

6.pH normal aralığına sülfürik asit ile düşürülerek selektif bakımı ile devam edilebilir veya pH normal aralığına sülfürik asit ile düşürülerek kaplamaya başlanır.


Nikel kaplama banyolarında aktif karbon uygulaması:

Nikel kaplama banyolarında aktif karbonlama işlemini takiben peroksitleme işlemi elektrolitteki organik kirlilikleri almak için kullanılır ve ardından genellikle selektif bakımı uygulanır.

İşlem sıralaması:

1. Elektroliti ayrı bir tanka alın,

2. 1 ile 3 g/l arasında elektrolit başına aktif kömür ilave edin,

3. Ayrı tanktaki aktif kömürlenmiş elektrolite peroksit uygulaması yapın,

4. Kaplama tankına geri filtre edin (elektrolitte karbon kalmamalıdır),

5. Peroksitleme işleminden kaynaklanan pH değişikliğini sülfürik asit ile ayarlayın,

6. Selektif bakımı ile devam edilebilir veya kaplamaya devam edilebilir.

 

Nikel kaplama banyolarında görülen kirlilikler ve temizleme yolları:

 

Kirlilik

Maksimum konsantrasyon (ppm)

Temizleme yöntemi

Demir

50

peroksitleme ve selektif

Bakır

40

peroksitleme ve selektif

Çinko

50

peroksitleme ve selektif

Kurşun

2

selektif

Krom

0.01 (VI değerlikli)

peroksitleme

Aluminyum

60

peroksitleme

Organik

?

aktif karbon; aktif karbon ve selektif