Yağ giderme işlemini iyi bir şekilde yönetmek ve ustalaşmak için, kaplama ile metal alt tabaka arasındaki bağ prensibini doğru bir şekilde kavramak gereklidir. Bu nokta sıklıkla göz ardı edilir ve bu da uygulamada zorluklara yol açar.
İlgili kaynaklar, kaplamanın ve alt tabaka yüzeyinin mikro pürüzlülüğünden kaynaklanan mekanik bağın, ancak kaplama ile metal alt tabaka arasında moleküller arası ve metaller arası kuvvet bağı olduğunda güçlü olduğunu belirtmektedir. Moleküller arası ve metaller arası kuvvetler yalnızca çok küçük bir mesafede kendini gösterebilir.
Moleküller arasındaki mesafe 5'i aştığındaμm'de, moleküller arası kuvvet artık işlev görmez. Bu nedenle, alt tabaka yüzeyindeki ince bir yağ filmi ve oksit filmi de moleküller arası veya metalik bağ kuvvetini engelleyebilir.
Yukarıda bahsedilen yapışmayı sağlamak için, ürünlerden yağ lekelerinin, pasın ve oksit tabakasının oldukça iyi bir şekilde temizlenmesi gerekir. Burada bahsettiğimiz "oldukça iyi" ifadesi, ön kaplama işleminden sonra yüzeyin tamamen temiz olması gerektiği anlamına gelmez, sadece nitelikli bir yüzeye sahip olması anlamına gelir. Nitelikli yüzey aslında, ön kaplama işleminden sonra elektrokaplamaya zararlı filmlerin çıkarılması ve elektrokaplamayı kabul etmeye uygun filmlerle değiştirilmesi anlamına gelir.
Aynı zamanda, kaplama öncesi işlem sayesinde metal yüzeyin tamamen düz olması gerekmektedir. Taşlama, parlatma, tamburlama, kumlama vb. mekanik işlemlerden sonra, yüzeydeki belirgin çizikler, çapaklar ve diğer kusurlar giderilir, böylece alt tabaka yüzeyi, yağ ve pas giderme işleminden önce kaplanacak parçaların alt tabaka düzleştirme ve bitirme gereksinimlerini karşılar.
Bu nokta net olmalıdır. Ancak bu nokta net olduğunda, ön kaplama işlemi için benzer formüller arasından doğru ve pratik bir şekilde ön kaplama işlemi akış şemasını ve formülünü seçebiliriz.
Üretimde yağ giderme işlemi nasıl uygulanır?
Genellikle alkali yağ giderme yöntemi kullanılır. Yağ giderme çözeltisinin bileşimi ve işlem koşulları, yağ lekesinin durumuna ve metal malzemenin türüne göre seçilir.
Yüzeye çok miktarda yağ yapıştığında, yani yağ tabakası çok kalın ve yağlı, yapışkan bir his verdiğinde, sadece alkali yağ giderme ile kolayca çıkarılamaz. Öncelikle solvent ile fırçalama gibi diğer yöntemlerle ön yağ giderme işlemi yapılmalı, ardından alkali yağ giderme işlemi uygulanmalıdır. Alkali yağ giderme çözeltisi oldukça alkalidir ve bazı metallerle reaksiyona girdiğinde belirgin korozyona neden olur.
Bu nedenle, alüminyum ve çinko gibi kaplamalı parçaların yağdan arındırılması mümkün olduğunca düşük sıcaklık ve düşük alkali koşullarında yapılmalıdır. Çelik parçaların daha yüksek alkali ile işlenmesi genellikle kabul edilebilir, ancak demir dışı metal parçaların işlenmesinde yağdan arındırma çözeltisinin pH'ı uygun bir aralığa ayarlanmalıdır. Örneğin, alüminyum, çinko ve alaşımlarının pH'ı 11'in altında kontrol edilmeli ve bu tür ürünler için yağdan arındırma süresi 3 dakikayı geçmemelidir.
Maliyet açısından bakıldığında, bazıları düşük sıcaklıkta yağ gidermeyi savunmaktadır, ancak sıcaklığı düşürmek verimliliği artırmakla çelişmektedir. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, yüzeye yapışan yağ ile temizlik maddesi arasındaki fiziksel ve kimyasal reaksiyon hızı o kadar artar ve yağ giderme işlemi o kadar kolaylaşır.
Uygulamada, yağ lekelerinin viskozitesinin sıcaklık arttıkça azaldığı, dolayısıyla yağ giderme işleminin daha kolay olduğu kanıtlanmıştır; ancak düşük sıcaklıkta bu etki görülmemektedir. Bu nedenle, emülgatörler ve yüzey aktif maddeler kullanılması düşünülmektedir. Yüksek sıcaklıkta yağ gidermenin iyi olup olmadığı ve kontrol için uygun sıcaklığın ne olduğu konusunda ise yazarın deneyimine göre 70-80°C daha iyidir. Bu, işleme nedeniyle oluşan ana metalin artık gerilimini ortadan kaldırmaya da yardımcı olur ki bu da özellikle çok katmanlı nikel kaplamalar arasında kaplamanın yapışmasını iyileştirmek için çok faydalıdır.
Genel amaçlı çelik parçalar, önce 3-5 dakika katodik yağ giderme, ardından 1-2 dakika anodik yağ giderme veya önce 3-5 dakika anodik yağ giderme, ardından 1-2 dakika katodik yağ giderme gibi kombine yağ giderme yöntemleriyle işlenebilir. Bu, iki yağ giderme işlemiyle veya bir komütasyon cihazına sahip bir güç kaynağı kullanılarak gerçekleştirilebilir.
Yüksek mukavemetli çelik, yay çeliği ve ince parçalar için, hidrojen gevrekliğini önlemek amacıyla, yalnızca birkaç dakika süreyle anotik yağ giderme işlemi yapılır. Bununla birlikte, bakır ve bakır alaşımları gibi demir dışı metal parçalarda anotik yağ giderme kullanılamaz ve yalnızca 1-2 dakika süreyle katodik yağ giderme işlemine izin verilir.
Yağ giderme solüsyonunun hazırlanması ve muhafaza edilmesi açısından, kimyasal yağ giderme ve elektrolitik yağ giderme solüsyonlarının hazırlanması nispeten basittir. İlk olarak, yüzey aktif maddeler hariç diğer malzemeleri çözmek için tank hacminin 2/3'ü kadar su kullanın ve aynı anda karıştırın (ilacın topaklanmasını önlemek için). Bu ilaç maddeleri çözündüklerinde ısı açığa çıkardığı için ısıtmaya gerek yoktur. Yüzey aktif maddeler eklenmeden önce ayrı olarak sıcak su ile çözülmelidir. Eğer tek seferde çözülemezlerse, üstteki berrak sıvı dökülüp daha sonra su eklenerek çözülebilir. Belirtilen hacme kadar ekleyin ve kullanmadan önce iyice karıştırın.
Yağ giderme sıvısının yönetimine dikkat edilmelidir:
① Malzemeleri düzenli olarak test edin ve yenileyin. Yüzey aktif maddeler, üretim hacmine göre haftalık veya iki haftalık olarak orijinal miktarın 1/3 ila 1/2'si oranında yenilenmelidir.
② Kullanılan demir plakalar, kaplamaya girmelerini önlemek için aşırı miktarda ağır metal safsızlığı içermemelidir. Akım yoğunluğu 5-10 A/dm²'de tutulmalı ve seçimi yeterli kabarcık oluşumunu sağlamalıdır. Bu, sadece yağ damlacıklarının elektrot yüzeyinden mekanik olarak ayrılmasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda çözeltiyi de hareketlendirir. Yüzeydeki yağ lekesi sabit olduğunda, akım yoğunluğu ne kadar yüksek olursa, yağ giderme hızı o kadar hızlı olur.
③ Tanktaki yüzen yağ lekeleri zamanında temizlenmelidir.
④ Tanktaki tortu ve kiri düzenli olarak temizleyin ve tank çözeltisini derhal değiştirin.
⑤ Elektrolit içinde düşük köpüklü yüzey aktif maddeler kullanmaya çalışın; aksi takdirde, bunların elektrokaplama tankına girmesi kaliteyi etkileyecektir.
Asit aşındırma (dezenfeksiyon) işlemini nasıl ustaca yönetebilir ve kontrol edebilirsiniz?
Yağ giderme işlemine benzer şekilde, asit aşındırma (asitle yıkama) da kaplama öncesi işlemde önemli bir rol oynar. Bu iki işlem, kaplama öncesi üretimde birlikte kullanılır ve temel amaçları metal kaplama parçalarından pas ve oksit tabakalarını uzaklaştırmaktır.
Genellikle, büyük miktarda oksidi uzaklaştırmak için kullanılan işleme güçlü aşındırma, çıplak gözle zor görülebilen ince oksit filmlerini uzaklaştırmak için kullanılan işleme ise zayıf aşındırma denir; bu da kimyasal aşındırma ve elektrokimyasal aşındırma olarak ikiye ayrılabilir. Zayıf aşındırma, güçlü aşındırmadan sonra, yani iş parçası elektrokaplama işlemine girmeden önce son işlem olarak kullanılır. Metal yüzeyini aktive etme işlemidir ve üretimde kolayca gözden kaçırılabilir; bu da elektrokaplama soyulmasının nedenlerinden biridir.
Zayıf aşındırma çözeltisi, bir sonraki kaplama çözeltisinin bileşenlerinden biri ise veya eklenmesi kaplama çözeltisini etkilemeyecekse, aktif hale getirilmiş kaplama parçalarını temizlemeden doğrudan kaplama tankına koymak daha iyidir.
Örneğin, nikel kaplamadan önce kullanılan seyreltik asit aktivasyon çözeltisinde, aşındırma işleminin sorunsuz ilerlemesini sağlamak için aşındırmadan önce yağ giderme işlemi yapılmalıdır; aksi takdirde, asit ve metal oksitler iyi temas kuramaz ve kimyasal çözünme reaksiyonunun gerçekleşmesi zorlaşır.
Bu nedenle, asit aşındırma işlemini iyi bir şekilde öğrenmek için bu temel prensipleri teorik olarak da açıklığa kavuşturmak gereklidir.
Genellikle demir ve çelik parçalardan oksit tabakasını çıkarmak için asit aşındırma işleminde sülfürik asit ve hidroklorik asit kullanılır. Yöntem basittir, ancak gerçek üretimde dikkat edilmediği takdirde beklenen sonuca ulaşmak zordur.
Sülfürik asit ile aşındırma işlemi koşullarının seçim kriterleri genellikle, sonuçta niceliksel olarak kontrol edilemeyen, asitleme sonrası iş parçasının görünümünden yola çıkarak deneyime dayalı olarak belirlenir. Uygulama, sülfürik asit ile asitlemenin oksit tabakalarını gidermede 40°C'de 20°C'ye göre çok daha etkili olduğunu göstermiştir, ancak sıcaklık daha da artırıldığında, soyulma etkisi orantılı olarak artmaz.
Aynı zamanda, konsantrasyonu %20'den düşük olan sülfürik asitte, konsantrasyon arttıkça asit aşındırma hızı artarken, konsantrasyon %20'yi aştığında ise asit aşındırma hızı azalmaktadır. Bu nedenle, %10-20 sülfürik asit konsantrasyonu ve 60°C'nin altında aşındırma için standart işlem koşullarının daha uygun olduğuna inanıyoruz. Ayrıca, sülfürik asit çözeltisinin yaşlanma derecesiyle ilgili olarak, genellikle, asit çözeltisindeki demir içeriği 80 g/L'yi ve demir sülfat içeriği 2,5 g/L'yi aştığında, sülfürik asit çözeltisinin artık kullanılamayacağı da belirtilmelidir.
Bu aşamada, çözelti kristalleşmek ve fazla demir sülfatı uzaklaştırmak için soğutulmalı, ardından işlem gereksinimlerini karşılamak için yeni asit eklenmelidir.
Hidroklorik asit ile asit aşındırma işlemi için seçim kriterleri şunlardır: konsantrasyon genellikle %10-20 arasında kontrol edilmeli ve işlem oda sıcaklığında gerçekleştirilmelidir. Sülfürik asit ile karşılaştırıldığında, aynı konsantrasyon ve sıcaklık koşullarında, hidroklorik asidin aşındırma hızı sülfürik asitten 1,5-2 kat daha hızlıdır.
Asit aşındırma işleminde sülfürik asit mi yoksa hidroklorik asit mi kullanılacağı, gerçek üretim durumuna bağlıdır. Örneğin, demirli metallerin güçlü aşındırmasında genellikle sülfürik asit veya hidroklorik asit ya da ikisinin belirli bir oranda karıştırılmış bir "asit karışımı" kullanılır.
Ancak, kimyasal güçlü aşındırma için kullanılan asit türü, demir ve çelik parçaların yüzeyindeki oksitlerin bileşimine ve yapısına bağlıdır. Aynı zamanda, hızlı aşındırma hızı, düşük üretim maliyeti ve metal ürünlerde mümkün olduğunca az boyutsal deformasyon ve hidrojen gevrekliği sağlanması gereklidir. Bununla birlikte, hidroklorik asitte oksit tabakalarının giderilmesinin esas olarak hidroklorik asidin kimyasal çözünmesine dayandığı ve hidrojenin mekanik soyma etkisinin sülfürik asittekinden çok daha küçük olduğu anlaşılmalıdır. Bu nedenle, yalnızca hidroklorik asit kullanıldığında asit tüketimi, yalnızca sülfürik asit kullanıldığından daha yüksektir.
Kaplama parçalarının yüzeyindeki pas ve oksit tabakaları yüksek değerlikli demir oksitlerin büyük miktarda bulunması durumunda, karışık asit aşındırma kullanılabilir; bu işlem sadece hidrojenin oksit tabakaları üzerindeki yırtılma etkisini uygulamakla kalmaz, aynı zamanda oksitlerin kimyasal çözünmesini de hızlandırır. Bununla birlikte, metal yüzeyinde yalnızca gevşek pas ürünleri (esas olarak Fe₂O₃) varsa, hızlı aşındırma hızı, alt tabakanın daha az çözünmesi ve daha az hidrojen gevrekliği nedeniyle tek başına hidroklorik asit aşındırma için kullanılabilir.
Ancak metal yüzeyinde yoğun bir oksit tabakası olduğunda, tek başına hidroklorik asit kullanmak daha fazla tüketime, daha yüksek maliyete ve sülfürik aside göre oksit tabakasını daha kötü soyma etkisine neden olur; bu nedenle sülfürik asit daha iyidir.
Katodik elektroliz, anodik elektroliz veya PR elektrolizi (iş parçasının pozitif ve negatif kutuplarını periyodik olarak değiştiren periyodik ters elektroliz) gibi elektrolitik aşındırma (elektrolitik asit, elektrokimyasal aşındırma) işlemleri, %5-20'lik sülfürik asit çözeltisinde gerçekleştirilebilir.
Kimyasal aşındırmaya kıyasla, elektrolitik aşındırma, sıkıca yapışmış oksit tabakalarını daha hızlı bir şekilde uzaklaştırabilir, ana metale daha az korozyona neden olur, kullanımı ve yönetimi kolaydır ve otomatik elektrokaplama hatları için uygundur. PR elektrolizi, Japonya'da paslanmaz çelikten oksit tabakalarını uzaklaştırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Çin'de birçok üretici, kaplama öncesi işlem olarak katodik ve anodik elektrolitik asitle temizlemeyi elektrolitik yağ giderme ile birleştirerek kullanmaktadır. Demir içeren metaller için anodik elektrolitik asit, yüksek miktarda oksit tabakası ve pas içeren metal parçaların işlenmesi için uygundur ve çoğunlukla oda sıcaklığında gerçekleştirilebilir. Sıcaklığın artırılması asit aşındırma hızını artırabilir, ancak kimyasal asit aşındırma kadar değil. Akım yoğunluğunun artırılması asit aşındırma hızını hızlandırabilir, ancak çok yüksek olursa ana metal pasifleşir.
Bu aşamada, ana metalin kimyasal ve elektrokimyasal çözünmesi temelde ortadan kalkar ve geriye sadece oksit tabakaları üzerindeki oksijenin soyulma etkisi kalır. Bu nedenle, aşındırma hızı çok az artar ve bu durum ustalıkla kontrol edilmelidir. Genellikle 5-10 A/dm²'lik bir akım yoğunluğu uygundur. Anodik asit aşındırması için, 3-5 g/L dozajında o-ksilen tiyoüre veya sülfonlanmış ağaç işleme tutkalı inhibitör olarak kullanılabilir; demir metallerin katodik elektrolitik asit aşındırması için sülfürik asit çözeltisi veya yaklaşık %5 sülfürik asit ve %5 hidroklorik asit karışımı artı uygun miktarda sodyum klorür kullanılabilir. Metal alt tabakanın (demir) belirgin bir kimyasal ve elektrokimyasal çözünme süreci olmadığı için, Cl⁻ içeren bileşiklerin uygun şekilde eklenmesi, parçaların yüzeyindeki oksit tabakalarının gevşemesine ve aşındırma hızının artmasına yardımcı olabilir. Aynı zamanda, formaldehit veya ürotropin inhibitör olarak kullanılabilir.
Özetle, sülfürik asit, çelik, bakır ve pirincin asit aşındırmasında yaygın olarak kullanılır. Bunun yanı sıra, sülfürik asit, kromik asit ve dikromatlarla birlikte, alüminyumdan oksitleri ve isleri uzaklaştırmak için de kullanılır.
Paslanmaz çelikten oksit tabakalarını gidermek için hidroklorik asit veya nitrik asit veya her ikisiyle birlikte kullanılır. Hidroklorik asidin avantajı, birçok metali oda sıcaklığında etkili bir şekilde asitle temizleyebilmesidir; dezavantajlarından biri ise HCl buharı ve asit sisi kirliliğini önlemeye dikkat edilmesi gerektiğidir.
Ayrıca, nitrik asit ve fosforik asit de manuel kaplama öncesi işlemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Nitrik asit, birçok parlak aşındırma maddesinin önemli bir bileşenidir. Alüminyum, paslanmaz çelik, nikel ve demir bazlı alaşımlar, titanyum, zirkonyum ve bazı kobalt bazlı alaşımlardan ısıl işlem oksit tabakalarını uzaklaştırmak için hidroflorik asit ile karıştırılır.
Fosforik asit, çelik parçaların pas giderme işleminde ve ayrıca paslanmaz çelik, alüminyum, pirinç ve bakır için özel tank çözeltilerinde kullanılır. Fosforik asit-nitrik asit-asetik asit karışımı, alüminyum parçaların parlak anotlama işleminin ön aşamasında kullanılır. Floroborik asit, kurşun bazlı alaşımlar veya kalay lehimli bakır veya pirinç parçalar için en etkili asitleme çözeltisi olduğu kanıtlanmıştır.
Metal oksit tabakalarının ve oksitlerin giderilmesinin, dünya sülfürik asit üretiminin %5'ini, hidroklorik asidin %25'ini, hidroflorik asidin büyük bir kısmını ve önemli miktarda nitrik asit ve fosforik asit tükettiği bildirilmiştir.
Bu nedenle, asit aşındırma için bu asitlerin doğru kullanımına hakim olmak, ön kaplama işlemi uygulama teknolojisinde açıkça önemli bir konudur. Ancak, bunları kullanmak zor olmasa da, iyi kullanmak, tasarruf etmek ve tüketimi azaltmak kolay değildir.
Yayın tarihi: 29 Ocak 2026