Otomotiv sektöründe rekabet ve beraberinde getirdiği teknolojik gelişim içerisinde kalite ve düşük maliyet çok önemli bir yer tutmaktadır. Otomotiv sektöründe malzemelerin istenilen fiziksel, kimyasal ve dekoratif özelliklere sahip olması, istenilmeyen yüksek maliyet gibi bir özelliği yanında getirmektedir. Bu nedenle otomotiv sektöründe kaplama yeniliklerinin kullanılmasını gerektirmiş ve bu gelişmeyi zorunlu kılmıştır.
ANAHTAR KELİMELER: Elektrolitik Çinko Kaplamalar, Sıcak Daldımalı Galvaniz Kaplamalar, Çinko Alaşımlı Kaplamalar.
1.Giriş:
Çinkonun koruyucu özelliği muntazam ve iyi yapışan kaplamalar vermesinden ileri gelir. Ayrıca çinkonun atmosferdeki elementlerle etkileşmesi sonucu oluşan korozyon ürünlerinin kaplama tabakasını koruması da ayrı bir avantajdır. Çinko kaplama üzerine uygulanan pasivasyon işlemi, kaplamanın korozyon direncini % 25-35 oranında arttırır. Bir çinko kaplama banyosunda bulunan yabancı metallerin çinko ile birlikte katota birikmesi yani çinko ile birlikte yabancı metalinde kaplamaya dahil olması kaplama örtüsünde problem yaratmaz. Çinko kaplamanın bir başka özelliği de uzak koruma tesiridir. Yani çinko kaplama örtüsünde ufak ebatla birkaç mm2 kaplanmamış yerler olsa dahi koruma tesiri devam etmektedir. Çinko normal atmosferde yavaş yavaş okside olur. Yüzeyinde daha ziyade ZnOH2 ZnCO3, bazen de ZnSO4 ve ZnCI2 ler meydana gelir. Bu oksidasayon ürünleri yüzeye sıkı yapışan ve korozyonu geciktiren bir örtü tabakası meydana getirir. Fakat hepsinin koruyucu özellikleri farklıdır. Çinko kaplamanın kalınlığı kaplama tabakasının korozyon mukavemetine etki eden en büyük faktördür. İsteğe ve kullanılacağı yere göre 5-50 mikron arasında kaplama yapılabilir. Daha yüksek kaplamalarda korozyon direnci düşer. Çinko kaplamanın kalınlığı ile korozyon direnci ters orantılıdır.
2. Elektrolitik Çinko Kaplama Yöntemleri
a)Alkali Çinko Elektroliti
a.1) Siyanürlü Alkali Çinko
Elektroliti
a.2) Siyanürsüz Alkali Çinko
Elektroliti
b) Nötr Çinko Elektroliti
c) Piro Fosfatlı Çinko Elektroliti
d) Asitli Çinko Elektroliti
Katodik akım verimi çinko konsantrasyonuna bağlıdır. 29 g/lt çinkoda %65 iken 45 g/lt de % 95 tir. Bu tür elektrotlar siyanürlü çinko da olduğu gibi harika derin dağılım özelliği gösterir.
En az iki parlatıcı ile ( primer ve seconder ) çok iyi derin dağılım özelliği olan parlak kaplamalar elde edilir, idaresi koplike olduğundan (aktif karbon üzerinde periyodik filtrasyon, yüksek sıcaklıklar ) ve kötü stabiliteden dolayı pratikte uygulanmamaktadır.
Tablo1.6 da asitli çinko kaplama banyolarının formülasyonları ve ve çalışma limitleri verilmekteditr. Asitli çinko kaplama sistemleri % 95-98 akım veriminde çalışmaktadır. Buna mukabil siyanürlü ve siyanürsüz alkali çinko kaplama sistemleri özellikle katodik akım yoğunluğu yükseldikçe çok daha düşük bir verimle çalışmaktadır.
3.Sıcak Daldırmalı Galvaniz Kaplama
Dayanıklılık açısından en ideal kaplama şeklidir. Demir ve Çinko atmosfer ortamında en hızlı okside olup tahribata uğrayan metallerdir. Bu yüzden çelik yüzeylerinin temel olarak atmosfer ile temasından korunması için onlara boya ve çinko galvanizi uygulanır. Çinko galvanizi tek parçaların sıvı çinko banyolarına daldırılmaları suretiyle yapılacağı gibi seri imalata uygun şekilde ( çelik bantların sürekli olarak galvanizde olduğu gibi ) de yapılabilmektedir.
3.1.Sıcak Daldırmalı Galvaniz Çalışma Sırası
a) Yağ Giderme
b) Dekapaj
c) İnhibitörler
d) Yıkama ve Durulama
e) Flux
f) Çinko Kaplama
g)Galvaniz Yüzeye Boya Sürülmesi
3.2. Çalışma Kriterleri
Dekapaj:
1. Klorür Asit sarfiyatı: 4-5 kg / 100
kg Sac
2. Dekapaj da Ağırlık Kaybı: %1.5-3
Flux:
3. Çinko Klorür Solisyonu: 38-
450Be
4. m2 Başına Düşen Sarfiyat: 30-
50 gr.(parça levha bazında)
5. Solisyonun Temperatürü: 30-
350C. Max.500C
6. Kurutma Fırın Sıcaklığı: 130-
2000C
7. Levhanın Fırında Kuruma
Süresi:60-120m/sn(1*2m)
8. Fırından Çıkışta, Levhanın
Sıcaklığı: 1100C
Galvaniz:
9. Çinko Banyosunun Sıcaklığı:
425- 4350C
10. Levhanın, Çinko Banyosuna
Dalma Hızı: 0.33m/sn
11. Levhayı Çinko Banyosundan
Çıkarma Hızı: 0.05-0.09m/sn
12. Çinko Sarfiyatı: 90-100kg/ton
13. Çinko Kaplamanın Kalınlığı:
120-170gr/m2
14. Elde Edilen Lapa: 5-8kg/ton
15. Lapadaki Demir Miktarı: %4-
5Fe
16. Elde Edilen Çinko Türü: 1-3
kg/ton
17. Çinko Külündeki Çinko Miktarı:
% 45-60
18. Verim: 900-1100 Levha /
8saatlik vardiyada
4.Çinko Alaşımlı Kaplamalar
Çelik parçalar üzerindeki çinko alaşımlı kaplamalar beyaz ve kırmızı pas oluşumunu geciktirir. Çinko ile alaşım yapan elementler 8B grubu elementlerdir. Bu tür kaplamalar son senelerde önem kazanmıştır. Sebebi ise çinkonun yüksek ve çinko alaşımlarının düşük kaplama kalınlıklarında dahi yüksek korozyon sirenci göstermesidir.
4.1. Çinko Nikel ( Zn-Ni ) Yöntemi
4.2. Çinko Demir ( Zn-Fe ) Yöntemi
Askı ve dolap tesislerinde demir ve çelik üzerinde parlak çinko demir kaplamalar oluşturur. Çinko Demir Prosesi ağırlıkça % 0.3-0.6 demir içeren kaplama sağlar. Çinko demir prosesi ile kaplanmış malzemeler diğer konvensiyonel çinko prosesleriyle kaplanmış malzemelere oranla çok daha iyi korozyon dayanımı gösterir. % 0.2 nin altındaki demir miktarında ise korozyono karşı direnç aynen alaşımsız çinko kaplamadaki gibidir.
Yeni kaplama banyo suyu hazırlanırken düşük konsantrasyonda demir ve ya demir-kobalt miktarlarıyla başlanması tavsiye edilir. Bu miktarların dengeye yavaş yavaş gelmesi sağlanır.
SONUÇLAR:
1. Çinko elementi aktif bir metaldir ve yüksek korozyon direnci, kimyasal özellikleri iyi, optimal kaplama dağılımı, organik ve plastiklerle kaplanabilirlik, korozyondan koruma ve katodik koruma etkisi gibi bir çok özelliğe sahiptir.
2. Çinko kaplamalar otomotiv endüstrisi başta olmak üzere tesis, aparat kuruluşları, inşaat endüstrisi, bağlantı elemanları baskı endüstrisi, elektronik, uçak endüstrisi, makine endüstrisi, haberleşme ve hidrolik tekniği, spor, kaynak, konuşma, saat, teçhizat endüstrisinde gibi bir çok yerde kullanılmaktadır.
3. Siyanürlü alkali çinko prosesinden elde edilen kaplama tabakası asidik çinko banyolarından daha düzgün ve parlaktır. Atomların yüzeyde dizilişi daha düzgün ve sıkıdır ve kaplama tabakası homojendir. Yüksek çinko Miktarı yüksek akım yoğunluklarında çalışmayı sağlarken yüksek sodyum siyanür miktarı harika dağılım özelliği gösterir.
4. Asitli çinko kaplama seviyelenme etkisi olan tek çinko kaplama türüdür. Bu özellik çok iyi parlaklık verme özelliği ile birleşince ortaya göz alıcı niteliklerde kaplamalar çıkmaktadır.
5. Asitli Çinko kaplama yöntemi ile dökme demir, karbonirürlenmiş demir ve dövülebilir demir kaplanabilir. Asitli çinko kaplama sistemleri siyanürlü ve siyanürsüz kaplama sistemlerine nazaran daha yüksek iletkenliktedir ki bu durum enerji tasarrufuna olanak sağlar.
6. Katodik akım verimi en yüksek olan asitli çinko kaplama sistemleri hidrojen kırılganlığını minumuma indirmektedir.
7. Nötr çinko elektrolitler demir kirliliğine karşı son derece duyarlıdır.Demir kompleks oluşturur ve elektrolitte uzaklaştırılamaz. Belirli bir miktar sonra demir duktiliteye azaltır ve renkli kaplamalar oluşturur.
8. Sıcak Daldırmalı kaplamalar dayanıklılık açısından en ideal kaplama şeklidir. Sıcak daldırmalı galvaniz kaplama düşük maliyet, düşük servis maliyeti, uzun ömür, uygulama hızı, güvenirlilik, kaplama tokluğu, bütünsel kaplama, üç yönlü koruma ve hızlı montaj gibi özelliklere sahiptir.
9. Çinko nikel kaplamaların korozyon direnci artan nikel miktarı ile daha artar. Çinko nikel kaplamalar daha az beyaz pas oluşturur.
10. Çinko nikel alaşım kaplamaları, pasivasyon işlemi tam olarak yapıldığında eşit kaplama kalınlıklarında diğer çinko kaplama proseslerine oranla daha iyi ısı ve korozyon direnci sağlamaktadır.
11. Çinko demir prosesi ile kaplanmış malzemeler diğer konvensiyonel çinko prosesleriyle kaplanmış malzemelere oranla çok daha iyi korozyon dayanımı gösterir. % 0.2 nin altındaki demir miktarında ise korozyono karşı direnç aynen alaşımsız çinko kaplamadaki gibidir.
KAYNAKLAR
1.Erdener Kimya Sanayi ve Ticaret A.Ş. “ Ürün Prospektüsleri”, İstanbul, 2004
2.Atılım Kimya Sanayi ve Ticaret A.Ş., “Ürün Prospektüleri”, İstanbul, 2004
3.Enthone Kimya Sanayi Ltd. Şti. “Teknik Bilgi Talimatları”, İstanbul, 2004
4.Assan Galvaniz, “Teknik Bilgi Talimatları”, İstanbul, 2004
5. Akyüz Demir Ltd. İbrahim Akarçay, “Elektrolitik Çinko Kaplama Asitli Çinko Prosesinde İşlem Sıralaması”, Yüzey İşlemler Dergisi, İstanbul, 2004
Kaydol:
Kayıt Yorumları (Atom)
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder