A-TECH 601 HARD CHROME HNF flörür ihtiva etmeyen bir sert krom banyosu olup yüksek akım verimine sahip olup diğer banyolarda bu özellik ancak flörür ihtiva eden asit karışımlı banyolarda ulaşılabilir. Aynı zamanda selektif (kısmi) krom kaplamalar da ana malzemeyi bozmadan yapılabilmektedir. Ayrıca klasik sülfat çözeltilerine göre kendi kendini regule etme özelliğinden dolayı krom-VI / kataliz oranı optimal tutulmaktadır.

Bu özellik dahi bu tür banyolarda klasik katalizli sülfat banyolara göre kalitatif olarak eşit dağılımlı ve hızlı bir kaplamanın,değişken işletme koşullarında mümkün olacağının ve de sert krom banyosu              A-TECH 601 HARD CHROME HNF de yanmaların daha az olabileceğinin bir gerçeğidir.

A-TECH 601 HARD CHROME HNF sert krom banyoları banyo konsentrasyonları ve ayrışım parametrelerine bağlı olarak çeşitli kullanım yerlerine göre kurulabilirler (normal sert krom banyoları, dubleks sert krom banyoları ve baskı silindirlerine uygun olan sert krom banyoları). Çok katlı krom kaplama korozyon mukavemetini artırmak amaçlıdır.

A-TECH 601 HARD CHROME HNF banyoları özel bir teknoloji gereksimi göstermeyip, normal sert krom banyolarında kurulabilir.

 A-TECH 601 HARD CHROME HNF sert krom prosesi aşağıdaki özellikleri gösterir:

* Yüksek bir ayrışım hızına sahip olduğu için konvensional sülfat asitli banyolara nazaran kaplama zamanını % 40 kısaltır.

* Elektrik sarfiyatında normal banyolara göre yaklaşık % 45 ekonomiktir

* Çeliği aşındırması konvensional banyolarla mukayese edilir durumdadır ( aynıdır )

* Kromun geri kazanılması ve rejenerasyonu mümkündür. Banyonun tüm katkıları oda sıcaklığında tamamen çözülür.

* Kaplama mikroçatlaklı olup, beher linear cm de kullanılan banyoya göre 300 – 800 çatlak oluşur.

* Yüksek bir aşınma mukavemeti ve de yapışma özelliğine sahiptir.

* Çok iyi derinlik dağılımı ve de homojene yakın kaplama kalınlığı oluşturur.

* Sert krom banyosu A-TECH 601 HARD CHROME HNF sert, taşlanabilen ve dolayısı ile kaliteli kaplanmış parça üretimine imkan sağlar.

* Sert krom banyosu  A-TECH 601 HARD CHROME HNF kendi kendini etkili bir şekilde ayarlayabilen bir katalizatör içerir.

* Sert krom banyosu A-TECH 601 HARD CHROME E 40 HNF  taban tortusu ihtiva eder ve bunun sayesinde her çalışma sıcaklığına  uyumlu olabilecek denge dönüşümünü sağlar .

* Bu söylenenlerin dışarıdan hissedilebilir belirtileri şunlardır:

*  Kaplama hızı konversiyonel sülfat banyolarına göre % 40 daha yüksektir, kaplama kalitesi birinci dereceden olup 1.300 Vicers sertliğindedir, mikro çatlaklıdır ve iyi bir örtücülüğü yanında yüksek parlaklık gösterir.

Uzun süre çalışmış banyolar dahi sabit bir kaplama performansı gösterir. Sıcaklığın yükselmesi durumunda sıcak mikro çatlaksız korozyon mukavemeti iyi olan banyolar gibi çalışır.

 * Çalışma parametrelerine ve kaplama kalitesine etkileyici zarar vermeden yüksek akım yoğunluğu  uygulanabilir.

* Banyonun hızlı bir şekilde kendi kendini ayarlama özelliğinden dolayı işletmesi kolay ve ekonomiktir.

* Sert krom banyosu A-TECH 601 HARD CHROME HNF de kromun geri kazanılması mümkündür.

* Alışılmışın ötesinde iyi bir metal dağılımı gösterir ve buda köşelerdeki kalınlıkların azalmasını sağlar ve daha sonraki işçilik masraflarını düşürür.

Banyodaki kromik asit optimal konsantrasyon elde edilecek krom kaplanmış yüzeyde aranan fonksiyonlara bağlıdır. Düşük konsantrasyonlu krom banyoları daha parlak olan bir kaplama oluşturduğu halde, krom konsantrasyonunun yüksek olması halinde mat bir krom kaplama oluşur.

 En fazla tavsiye edilen krom konsantrasyonu 230 g/lt dır fakat en iyi metal dağılımını 250 g/ lt lik kromik asit konsantrasyonunda elde edilir.

Sert krom banyosu, A-TECH 601 HARD CHROME HNF banyosundaki krom kaplama hızı diğer klasik krom banyolarına göre daha yüksektir ( 40 – 50 mikron / saat,  45 – 60 Amp/dm² de ).  Akım verimi akım yoğunluğuna ve sıcaklığa bağlı olarak değişir (60 – 90 Amp/dm²  de % 18 ulaşır)

Düşük sıcaklıklardaki metal dağılımı daha iyi olmakla beraber, yüksek sıcaklıklarda daha yüksek akım yoğunluğuna çıkma imkanı sağlar.

Sıcak krom kaplamada uygulanan akım yoğunluğu 25 – 35 A/dm2 olup, bu akım yoğunluğundaki kaplama hızı yaklaşık 20 mikron /saat tir. 

TESİS PARAMETRELERİ VE UYGUN MALZEME SEÇİMİ

Redresör                                           : Varyaklı ve doğru akım üretim sapmaları % 5 ten küçük olmalı

Uygulanacak voltaj                          : 8 – 15 V ( Tesisin durumuna bağlıdır)

Anotlar                                              : Özellikle sabit form verilmiş özel alaşımlı kurşun anotlar veya platin stabilize edilmiş Ti-Anotlar kullanılmalı. Yardımcı  veya iç anot gerekiyorsa yine özel alaşımlı kurşun anotlar kullanılmalı. Demir veya çelik tel veya çubuklar kullanılmamalı uygun  değildir.

Banyo malzemesi                              : Kromik aside dayanıklı olan PVC, PVDF veya yumuşak lastik (sentetik  kauçuk)  kaplı çelik gövdeli banyolar kullanılmalı.

Isıtma/Soğutma                                 : Isıtıcılar sert porselen veya PTFE; Isı değiştiricileri Ti veya PTFE

Sıvı hareketi                                      : Bir banyo devridaimi sadece ısı dağılımı için tavsiye edilir.

Filtrasyon                                          : Gerekli degildir

Aspirasyon                                        : Gereklidir (krom sisi ayrıştırıcılı ve de hava yıkamalı). Krom gaz kesici A-TECH MISTSHUT CRL Kullanılması durumunda krom gaz çıkışı önemli ölçüde azalır.

BANYO TERKİPLERİ

A-NORMAL SERT KROM BANYOSU

B-DUBLEKS SERT KROM BANYOSU

C- BASKI SİLİNDİRLER İÇİN SERT KROM BANYOSU

KURULUŞ ESNASINDA AŞAĞIDAKİ SIRALAMA TAVSİYE EDİLİR

* Banyoyu iyice temizleyin ( banyo dönüşümlerinde dipteki çökeltinin tamamını atınız

* Banyoyu  2/3  ü  kadarını deionize su ile doldurun ve 60⁰ C’ ye ısıtın.

* Sonra ilave etmeniz gereken tüm A-TECH 601 HARD CHROME E 40 HNF  kuruluş tuzunu ve sülfürik asit çözerek karıştırınız.

* Sonra çalışılacak seviyeye kadar deionize su ile doldurunuz

* Bir kör katot asarak mümkünse anotları akım altında asınız elektroliti yaklaşık  2 – 3 saat  40 Amp/dm² alışması için çalıştırın  (Bu işleme baskı silindirlerinde gerek yoktur)

 HATIRLATMA

* Krom gazının çıkışını asgariye indirmek ve de sürükleme kayıplarını azaltmak için banyoya  2,0 –

2,5 ml / lt krom gaz kesici  A-TECH MISTSHUT CRL  ilavesi tavsiye edilir.

* Konvensiyonel sert krom banyolarının A-TECH 601 HARD CHROME HNF banyosuna dönüştürülmesi durumu mutlaka bir laboratuar çalışması sonrasında gerçekleştirilmeli.

A-TECH 601 HARD CHROME HNF ile yapılacak tüm çalışmalarda, kromik asitle çalışılıyormuş gibi sağlık ve çevre koşullarına dikkat edilmelidir

ÇALIŞMA  KOŞULLARI

Banyo sıcaklığı                                             : Normal ve dubleks sert kromda  57⁰ C  ( 55 – 65⁰ C )

                                                                       Baskı silindir banyolarında 60⁰ C  ( 55 – 65⁰ C )

pH –degeri                                                    :1 den küçük olduğu için kontrole gerek yoktur

Banyo yoğunluğu                                         :Norma sert krom banyosunda  yakl.  1,18 g/cm³   20⁰ C

                                                                       Dubleks ve baskı silindirinde yakl.  1,20 g/cm³  20⁰ C

Akım yoğunluğu                                           :Normal ve Dublekste :  Katodik  50 Amp/dm²  (30 – 70 Amp/dm²)

                                                                        Anodik   30  Amp /dm²  den yüksek olmalı

Baskı silindirlerinde : katodik ve anodik akım yoğunlukları sisteme bağlı olmakla beraber, katodikte 140 Amp/dm²’ ye çıkmak mümkün                  

Akım verimi                                                 :Yakl. 25 % dir  50 Amp/dm² de

                                                          Yakl.27 % dir  90 Amp/dm² de

Ayrışım hızı                                                  :Yaklaşık 1 mikron /dak 55 Amp/dm² de

Diğer ayrışım hızlarını kullanma talimatının sonundaki tablodan okuyabilirsiniz. Bu durum baskı silindirlerinde daha düşüktür (silindirin sıvıya  daldırılmış kısmı ile ilgilidir)

NORMAL SERT KROM BANYOSU DENGE BİLEŞİMİ

DUBLEKS SERT BANYOSU DENGE BİLEŞİMİ

SİLİNDİR İÇİN SERT BANYOSU DENGE BİLEŞİMİ

 Kromik asit konsentrasyonu ile banyo yoğunluğu arasındaki bağlantı  bu tanıtın föyünün sonunda ki tabloda numaralı tabloda gösterilmiştir. Banyoya ilave edilecek her 15 g/l  krom tuzu A-TECH 601 HARD CHROME HNF  banyo yoğunluğunu 0,01 gr/cm³  veya (1 Bé) arttırır

Banyoda artan Cr₂O₃ (+3 değerlikli krom) ve yabancı madde konsentrasyonu tablodaki krom konsentrasyonunu fazla göstereceğinden, bu gibi durumlarda analitik olarak krom miktarı tayini gereklidir ve bundan feraget edilmemelidir.

Analiz metodu olarak A-TECH YÜZEY İŞLEM TEKNOLOJİLERİ analiz föylerindeki kromik asit ve sülfürik asit metotları kullanıllabilir. Spesial katalizator olan A-TECH 601 HARD CHROME HNF katalizatör tayini için ise belirli zaman aralıklarında A-TECH YÜZEY İŞLEM TEKNOLOJİLERİ laboratuarlarında  analiz yaptırmaya ihtiyaç vardır. Sülfürik asit dengesi için gerekli olan optimal miktar, kimyasal olarak saf sülfürik asitle takviye edilmelidir.

0,55 ml/l H₂SO₄ (yoğunluk 1,84 g/cm³) ilavesi banyodaki sülfürik asit miktarını 1 gr/lt yükseltir.

Yüksek olan sülfat asidi miktarı baryum karbonatla, baryum sülfat halinde çöktürülür. 2 gr/lt baryum karbonatla 1 gr/lt sülfürik asit çöktürülür.

Şayet anot yüzeyi çalışan banyoda çok yüksekse, çalışma esnasında Cr₂O₃ ( +3 değerlikli krom ) miktarı olması gereken değerin altına düşmüşse, okzalik asit ilave edilerek gerekli miktarda  +3 değerlikli krom oluşturulabilir.

Banyoya verilen her 1,8 g/l okzalik asit banyoda 1 gr/lt  krom-III-oksit oluşturur. Banyoda krom-III-oksit  fazlalığı kurşun anotların pasifleşmiş olmasından yada anot yüzeyinin katot yüzeyine oranla küçük olmasından oluşur. Küçük katot (örneğin çubuk) yüzeyi ve büyük ve de aktif olan anot yüzeyi kullanarak banyo 6 – 7 voltta çalıştırılırsa  +3  degerlikli krom miktarı düşürülebilir. Banyodaki sürüklenme ve de buharlaşma kayıpları deionize su ile takviye edilmelidir.

ÇALIŞMA ÖNERİLERİ

Şayet dubleks sert krom kaplanması gerekli ise, birinci krom kaplamanın sıcak krom kaplama koşullarında kaplanmalı, bunun için bizim sert krom prosesi olan A-TECH 601 HARD CHROME HNF tavsiye ediyoruz.

KALAY ALAŞIMLI KURŞUN ANOTLARIN TEMİZLENMESİ

Bunun için bizim anot temizleme malzemesi olan ANOCLEAN ADDİTİVE i öneriyoruz. Temizleme operasyonu tamamen daldırma şeklinde sürdürülür ve tamamen metalik anot yüzeyi oluşuncaya kadar devam eder.

DİKKAT : kuru kalay-kurşun alaşımlı anotların tozu çok zehirlidir. Bu nedenle anotların mekanik olarak kuru temizlenmesi (yani fırçayla temizleme) olayından veraget edilmelidir.

ATIK SULARIN ARITILMASI

Durulama suları öncelikle pH değeri 2,0 – 2,5 e ayarlanmalı ve krom-VI yı sodyum hidrojen sülfit ilavesi ile indirgemeli. Bu indirgeme sonrası kireç kaymağı ilavesi ile çözeltinin pH değeri 8,5 – 9,5 arasına ayarlanır. Bu durumda ağır metaller metal hidroksit olarak çöker. Bunun neticesinde çökme işleminin daha iyi oluşması için bir yardımcı madde (Floklandırıcı ) ilave edilir ( bizim tavsiyemiz polyakrilamid /anionik olup molekülü zinciri 4 – 6 milyon arasında olanıdır). Bu olay çökmeyi hızlandırır ve filtrasyonu kolaylaştırır. Filtrasyon sonrası sıvı son nötralizasyon kabına gönderilebilir.

Banyo konsentratı iyi bir çöktürme için 1/20 kez seyreltilmeli ve bu durumda arıtma tesisine gönderilmeli. Ayrıca iyi bir indirgeme için yeterli reaksiyon zamanı tanımak lazım örnek bir saat gibi

A-TECH 601 HARD CHROME HNF sert krom banyosunda katodik akım verimi ve ayrışma hızı.

Bu veriler tamamen ortalama değerlerdir, gerçek sonuçlar diğer banyo parametrelerine de bağlıdır.

Banyodaki kromik asit konsantrasyonuna bağlı olarak yoğunluk değişimi

(Yoğunluk değerleri temiz olan ve metalik kirlememiş olan banyolar için geçerlidir)

ANOTLARIN TEMİZLENMESİ

Bu amaç için bir A-TECH YÜZEY İŞLEM TEKNOLOJİLERİ ürünü olan ANOCLEAN ADDİTİVE uygun olanıdır. Temizleme işlemi çok basit olarak anodun çözeltiye daldırılması şeklinde gerçekleşir. Bu temizlemede tüm tufal temizlenip metalik görünüme kadar gelir.

Dikkat : Kurumuş anot tozu yüksek derecede zehirli olup bu tozu teneffüs etmekten sakının. Bu vesile ile anotları fırçalıyarak temizlemek sakıncalıdır.

YENİ KURULUŞLARDA TAVSİYEMİZ AŞAĞIDAKİ GİBİDİR

• Aspirasyonu çalıştırın
• Temizlenmiş kazanı 2/3 oranında klorür ihtiva etmeyen, deiyonize, 55 – 60⁰ C

deiyonize su ile doldurun. Aynı zamanda buharlaşma ve sürükleme kayıplarının takviyelerinde de aynı kalitedeki suyu kullanın.

• Gerekli olan miktarlardaki Krom tuzunu ve Kuruluş katalizörü A-TECH 601 HARD CHROME HNF       iyi bir karıştırma operasyonu altında tedrici olarak ilave ederek çözülmeli.
• Sonra deionize su ile çalışılacak seviye de tamamlanmalı.
• Bu operasyon sonrası yabancı asit oranının oluşması için en az 12 saat reaksiyona bırakılmalıdır.
• Bu 12 saat lık süre zarfında hava karıştırması yapılmalıdır. Ayrıca dikkat edilmesi gereken hususlardan biride maksimum çalışma sıcaklığı olan 70⁰ C dereceyi aşmamak gereklidir. Çözünen tuzun bir kısmı çözünmeden banyonun altında taban tortusu olarak kalır, bunun banyodan uzaklaştırılmaması gerek ( banyoda kalmalıdır).

Sert Krom Kaplama

Parlak veya hafif donuk krom kaplama son derece serttir. Çok düşük sürtünme katsayısına sahip olduğundan, kolaylıkla kavramaz. Bu nedenle krom kaplama çoğunlukla, iş aletlerinin, kalıpların, silindirlerin vb. aşınma dirençlerini arttırmak ve yüzeyi korozyona karşı dirençli hale getirmek için yapılır.

1. Sert krom kaplama için kullanılan banyo ile, dekoratif amaçla kullanılan banyolar temelde aynıdır. Sert krom kaplamada; kaplama kalınlığı, dekoratif kaplamadakine göre daha fazladır.
2. Sert krom kaplamada, hayati olan nokta, kromun, kaplanmış olduğu çelik parçanın üzerine çok iyi yapışmasıdır (bazen çelik haricinde başka metaller de kullanılır). Bu nedenle, esas metal ile krom kaplama arasında çok iyi atomik bağ oluşmasını temin etmek için çok özel temizleme işlemleri uygulanır. Yani; bağ kuvveti en az 10.000 psi olmalıdır (bağ kuvveti 50.000 psi’ye kadar yükselebilir).
3. İlave olarak bir diğer husus da; kaplamalar nispeten kalın olduğundan, kaplama yüzeyinin pürüzlü, kaba yapıda olmamasına dikkat edilmelidir. Pürüzlü yapı, kaplama sonrası yapılacak taşlama ve laplama işçiliğinin artmasına, dolayısı ile maliyetin artmasına = kârın azalmasına yol açar!

Özel Temizleme İşlemleri : Aşağıda, sert krom kaplama öncesi, uygulanabilecek bazı tipik temizleme işlemlerini bulabilirsiniz. Diğer işlemlerle ilgili, ayrıntılı bilgileri, bu dersin sonundaki kaynaklardan edinebilirsiniz.

Düşük Karbonlu Çelikler 120 gr/lt temizleyici içinde, anodik olarak temizleyin. Durulama sonrası kromik asit çözeltisi içinde anodik olarak dağlayın (255 gr/lt). Her ne kadar anodik dağlama işlemi için krom banyosu kullanılırsa da, sorunsuz çalışmak için ayrı bir dağlama banyosu kullanılmasında yarar vardır. Çünkü, dağlama işleminde, krom kaplama banyosuna çok miktarda demir ve diğer kirleticiler karışır.

Dağlama süresi, Tablo 6’da gösterildiği üzere kaplama kalınlığına bağlıdır. 20 A/dm² akım yoğunluğu kullanın. Krom kaplama banyosunda kullanılan sıcaklıkta işleminizi yapın. Böylece işlem görecek parçalar kaplama sıcaklığına daha erken ulaşırlar ve hatalı sıcaklık/akım yoğunluğu oranından dolayı kalitesiz kaplama elde edilmesinin önüne geçilmiş olur.

Yüksek Karbonlu Çelikler

Düşük karbonlu çelikler için söz edilen aynı yöntemi uygulayın. Akım yoğunluğu olarak 21 – 27 A/dm² kullanın. Tablo 6’da görülebileceği gibi, dağlama süresi, kaplama kalınlığına bağlı olarak 30 ile 600 saniye arasında değişmektedir

Yüksek karbonlu çelikler, gereğinden fazla dağlama işlemine uğrarlarsa, is (kurum) oluşumu görülür. Bu durumda; parçayı çözelti içinden çıkartın iyice durulayın ve el fırçası ile oluşan isi (kurumu) iyice temizledikten sonra, ilaveten 10 sn. daha dağlama işleminin hemen ardından, kaplama banyosuna daldırın.

İs (kurum) oluşumu, krom kaplama öncesi, iş parçasının sülfrik-fosforik banyo içinde, elektro parlatma yapılarak önlenebilir. (15 Ders’teki elektro parlatma bölümüne bakınız) Çeliklerin yüzeylerini oksitlenmelerinin önlenmesi için, ısıl işlemi (çeliğin) amonyaklı bir ortamda yapılırsa, yüzeydeki nitrat tan dolayı, yapılan krom kaplama kaba (pürüzlü) yapıda olur.

Eğer, dağlama banyolarında, sülfatlar, klorürler, fosfatlar ve florürler var ise, durulama işlemi çok daha düzgün, dikkatli ve iyi yapılmalıdır. Yukarıda bahsedilen bu anyonlar, krom kaplama için katalizör görevi görerek kromik/sülfat oranını bozar ve kalitesiz sonuç elde edilmesine yol açar.

Kromik asit dağlamasından veya benzer  bir operasyondan krom kaplama banyosuna geçişte hiçbir şekilde zaman kaybetmeyin hava ile aşırı temas olursa, yüzey oksitlenir ve kaplamanın ana metal ile bağdaşması iyi olmaz. Eğer durulama işlemi gerekiyorsa, iş parçasını durulayın ve derhal kaplayın.

Gözenekli (Poröz) Krom Kaplamalar : Daha önce de belirttiğimiz gibi, kromun sürtünme katsayısı çok düşük olduğu için diğer metaller kromun üzerinden kolayca kayabilir, ve çok az bir miktar ısı açığa çıkar. Bazı uygulamalar için ise, krom kaplama yüzeyinin gözenekli olması sağlanarak, ince bir yağ tabakası birikmesine imkan tanınır

Yüzeyi gözenekli krom kaplama elde etmek için 3 temel yöntem vardır.

Mekanik İşlem: Krom kaplama yüzeyi kumlama ile pürüzlendirilebilir. Hafif bir yüzey honlanması ve temizlenmesinden sonra, parça krom kaplanır. Kaplanan krom hafifçe honlanır veya polisajlanır. Çok iyi bir yöntem de, nokta uçlu tırtıklandırıcı kullanarak yüzeyin tırtıklı hale getirilmesidir. Bu yöntem ile, yüzeyde çok düzgün ve ince dağılıma sahip noktacıklar üretmek mümkündür. Tırtıkların kenarındaki çapaklar hafif bir honlama ile giderilmiş olur. Bunun ardından yüzey temizlendikten sonra yüzey krom ile kaplanır. Daha sonra kaplama honlanır ve hafifçe polisaj yapılır.

Silindir yüzeyini gözenekli krom ile kaplamak isterseniz kullanabileceğiniz bir başka teknik de, silindir yüzeyinde 100 mikrondan daha derin olmayan ince helezonik yivler açmaktır. Ardından yüzey honlanır ve kaplanır. Kaplamanın ardından yapılacak hafif bir honlama işlemi ile, yüzeydeki pürüzler giderilir.

2. Kimyasal İşlem: Kimyasal metotta ise, iş parçası krom ile kaplandıktan sonra içinde bir miktar nikel klorür (veya antimon oksit) eklenmiş hidroklorik asit içinde dağlanarak, gözenekli krom kaplama yapısı elde edilir.  Dağlama işleminde aşırıya kaçmamaya dikkat edilmelidir. Alternatif olarak, seyreltilmiş sıcak sülfürik asit kullanmak da işe yarayacaktır.
3. Elektrokimyasal İşlem: Bu konuda 2 yaklaşım vardır. İlkinde; malzeme krom ile kaplanır ve 255 gr/lt kromik oksit çözeltisi içinde, ters akım kullanılarak dağlama işlemi uygulanır. Özel etkiler elde etmek için kaplama yüzeyinin önüne bir elek yerleştirerek, düzenli sıralanmış gözenekler elde edilir. Hidroklorik, sülfürik veya oksalik asit içinde uygulanacak katodik veya anodik işlem aracılığı ile gözenekli yüzey elde elde edilecektir.
4. Özel Şartlar : Sonuç olarak, özel şartlar altında yapılacak krom kaplama işlemi ile gözenekli bir yüzey elde edilebilir. Bu şartların neler olduğu bu dersin sonunda belirtilen referanslardan bulunabilir. Bu yolla, “Noktasal tip” ve “Kanallı tip” olmak üzere 2 tip gözeneklilik elde edilebilir. Sıradan krom kaplamalar, çekme gerilmeleri altındadırlar ve bu nedenle normalde çatlaklıdırlar. Bu çatlaklar çıplak gözle görülemezler. Eğer bu çekme gerilimini açığa çıkarıcı çalışma şartları uygulanırsa, kanallı tip gözenekler oluşur. Diğer taraftan, eğer şartlar değiştirilir ve gaz boncukları oluşturulur ise, bu şekilde de noktasal tipte gözenekler oluşur. Bu 2 tipteki gözenekleri oluşturmak için gerekli kaplama şartları aşağıda belirtilmiştir:

Bu kaplamalara, nihai işlem (finish) olarak taşlama, laplama (çok ince aşındırıcı kullanılarak sıvı çözeltiyle zımparalama – parlatma işlemi) veya honlama uygulanmalıdır. Kaplamadaki gözeneklerin içlerine giren talaş, toz vs. gibi parçacıkların temizlenmesi için, çok iyi temizleme ve durulama işlemleri uygulanmalıdır.

Hidrojen Gevrekliği : Krom kaplama işlemi sırasında katottan aşırı miktarda hidrojen gazı açığa çıkmaktadır. Açığa çıkan bu hidrojen gazı; karbürlenmiş ve yüksek dayanımlı çelikler başta olmak üzere, demir bazlı ana metalde hidrojen gevrekliği (kırılganlığı) oluşumuna yol açar. Kadmiyum kaplama konusunu işlerken bu konu hakkında bazı açıklamalar yapılmıştı.

Şu nokta çok önemlidir: Hidrojen gevrekliği çeliğin felaket derecesinde hasar görmesine yol açabileceği için, hidrojen gevrekliğine müsait olan çelikler krom ile kaplanırken, bu ihtimali en aza indirecek şekilde dikkatli davranılmalıdır.

Genelde, sertliği Rockwell 40 C’den büyük olan çelikler, hidrojen gevrekliğine olan hassasiyetleri, sertliği daha düşük olanlara göre daha yüksektir. En çok rastlanan hata sebepleri; uygunsuz taşlamadan dolayı yüksek yüzey gerilimine sahip çelikler, yüzeyi çapaklı çelikler ve kaplamadan önce dağlaması ve temizlenmesi iyi yapılmamış çeliklerdir.

Bundan dolayı, eğer kritik uygulamalarda kullanılacak çelik parçalar söz konusu ise, dağlama işleminde aşırıya kaçılmadığından emin olun veya en iyisi, mümkünse dağlama ve buharla yüzey temizleme işlemlerini uygulamayın. Ayrıca katodik temizlemenin hiçbir türü uygulanmamalıdır.

Eğer, çelik iş parçası yüksek gerilime sahip ise, kaplama öncesinde gerilimini gidermek için tavlanmalıdır (ısıl işlem). Bu işlem, iş parçasının et kalınlığına gerektirdiği kadar süre kadar, 150 – 230 °C  sıcaklıkta yapılır. Diğer düşünülmesi gereken nokta da, kaplanacak iş parçasının et kalınlığıdır. Eğer kaplanacak iş parçası ince ise, yapılacak kaplamanın kalınlığı da orantılı olarak, olabildiğince ince olmalıdır (eğer ince iş parçasının üzerine orantısız bir şekilde kalın kaplama yapılırsa kaplamadaki çatlak ana metali de çatlatır ve malzemenin tamamen hasar görmesine ve işin berbat olmasına yol açar)

Rockwell 40 C’den daha sert çelik malzemeler krom ile kaplandıktan sonra, hidrojen gevrekliğinin etkisini en aza indirmek için ısıl işlem uygulanmalıdır. Hemen hemen tüm şartlar için, krom kaplı malzemenin yağ banyosu içinde 150 – 290 °C sıcaklıkta 1 – 5 saat arası ısıtılması ile, hidrojen emiliminin kötü etkisinden sakınılmış olunur.

Bazı askeri şartnamelerde, malzemenin kaplanmadan önce çelik bilyalar ile dövülmesi işlemine (peen) tabi tutulması öngörülmektedir. Pek çok durumda, parçaların nasıl ısıl işlem görmeleri gerektiğini belirten prosedürler oldukça detaylı olup, anlaşılmaları oldukça güç olmaktadır.

A-TECH 601 HARD CHROME HNF HATA FÖYÜ

3 Değerlikli Krom Kaplama : Standart bir 6 değerlikli krom (Cr⁺⁶) kaplama banyosu içinde 3 değerlikli krom (Cr⁺³) bulunuyorsa, bu “kötü haber” olarak algılanır. Aşırı miktardaki 3 değerlikli krom, gerilim ihtiyacını etkiler ki bu da krom kaplamanın kararmasına ve yüksek akım yoğunluğuna maruz kalan noktalarda ağaçlı yapı oluşmasına yol açar. Bu nedenlerden dolayı, bir kaplamacı kaplama banyosunda 3 değerlikli kromu hiç bulundurmamak veya miktarını en az seviyede tutmak için, çalışma hayatına atıldığının hemen başlarında iken gerekli eğitimi almalıdır.

Fakat, 3 değerlikli kromdan kolayca kurtulamayız. 3 değerlikli krom kullanılarak yapılan krom kaplamanın tarihçesi, 6 değerlikli kromla yapılana oranla daha uzundur. 3 değerlikli kromun çekici tarafı; Cr⁺³ ün krom metaline indirgenmesi için gereken enerji miktarı, Cr⁺⁶nın krom metaline indirgenmesi için gerekenin yarısı kadardır. Buna ilaveten, banyonun kimyasal yapısı; bakır ve nikel kaplama banyolarınınkine çok benzerdir. Fakat şanslıyız ki bu söz edilen avantajların maddi bir değeri yoktur. İlk başlangıçta, farkına varılan nokta, 3 değerlikli krom banyosunun; Zn, Pb, Ni, Cu ve Fe gibi metalik kirleticilere son derece hassas olduğu idi. Ticari boyutta kullanılan ilk banyolarda, kaplama işlemi birkaç dakika sonra sonlandırıldı (anotta 6 değerlikli krom krom oluşurdu)

Bu banyonun olumlu tarafları ise, iş parçasının yüzeyini çok iyi kapatması ve düşük oranda krom miktarı gerektiğinden, bu günün kalite standartlarını daha iyi karşılayabilmesidir. 3 değerlikli krom kaplama banyosu için gereken işlem miktarı, 6 değerlikli banyoya göre çok daha azdır.

Bu banyolar; teknik ve çevresel şartlara uyum açısından, daha çekici olduklarından dolayı, bunların geliştirilmesi süreci devam etmektedir. Sonuç olarak, 3 değerlikli krom kaplama banyoları, 6 değerlikli banyoların yerini almaya başlamıştır. (Aklınızdan çıkarmayın ki, 3 değerlikli krom kaplama banyoları, sadece dekoratif amaçlı kaplamak için kullanılabilmektedir).

Bu banyoları krom kaynağı olarak, 3 değerlikli krom tuzunu kullanmaktadırlar. Bu banyonun hazırlanmasında bileşik yaptırıcılar (complexor), tamponlar, katalizörler ve nemlendiriciler gibi çeşitli kimyasallar da gereklidir.

Tipik bir 3 değerlikli krom kaplama banyosunun reçetesi aşağıdaki gibidir:

Diğer 3 değerlikli krom kaplama banyoları, farklı formüllere ve işletme şartlarına sahiptirler. Tüm bunlar patentli ürünler olup, parayla satın alınabilirler. En iyi performans gösteren banyolarda özel araçlar (anot kutuları) kullanılırlar ki, burada amaç, 3 değerlikli krom iyonu oluşmasını engellemektir.

Bu tip banyoların kullanılması ile, mikro-gözenekli kaplama yüzeyleri elde etmek mümkündür. Kaplama hızı 6 değerlikli sisteme yakındır. 3 değerlikli krom kaplama banyosu ile elde edilen kaplamanın rengi, sıradan banyo ile elde edilene göre kararmaya daha yatkındır. Fakat, bu son özellik, 3 değerlikli krom yöntemi ile kaplanmış bir iş parçası 3 değerlikli krom kaplama banyosu ile kaplanmış bir iş parçası ile yan yana yerleştirilirse, soruna yol açmaktadır. 

Bazı Genel Tavsiyeler

 Krom kaplama oldukça yüksek akım yoğunluğu kullanılarak yapılabilmektedir. Ayrıca, verim düşük ve dağılma gücü zayıftır. Bunların tamamının toplamı, krom kaplamacılara, özellikle endüstriyel ve mühendislik kaplama işi yapanlara ciddi sorun çıkarmaktadır. Fakat, bu durum sizi yıldırmasın. Bunlar sizi geri adım atmaya değil, bilakis sizi teşvik etmeye yarayacaktır. Aşağıda, size sunulan kontrol listesi, dikkat edilmesi gereken önemli noktaları işaret etmektedir.

1-            Çözeltinin maksimum dağılma gücüne sahip olması için, istenilen nitelikte olduğundan emin olun. Bu tabi ki ilk ve en önemli noktadır. Katalizör/kromik asit oranı, en yüksek dağılıma sahip olacak şekilde olmalıdır.

2-            Askılama ve uygun (üstün nitelikli) elektriksel iletkenlik. Akımın, banyo içinde eşit dağıldığından emin olun.

3-            Primer dağılımın en iyi olması için anotlar arası mesafenin maksimum olmasını sağlayın. Bu mesafe genelde 30 santimetreden fazla değildir. Bu mesafenin ötesinde, çok az iyileşme gözlenir ki, bu da maliyet açısından akılcı olmaz 

4-            Akım kalkanları akım ayarlayıcılar akım kesiciler maskeleme boyaları çift kutuplu elektrotların kullanımı. Bir takım aparatlar kullanarak, akımın banyo içindeki dağılımını iyileştirin. Çünkü, krom banyolarındaki kutuplaşma çok azdır. Burada mühendislik ve hassas (özenli) çalışma gibi özellikler devreye girer.

5-            Her şeyi az miktardaki düşünce çok miktarda marifet ile yapmaya kalkışırsanız, imkansızı başaramazsınız. Örneğin, şekil 11’deki şekli ele alırsanız, en dip köşelerde, kaliteli bir kaplama elde etmek hemen hemen imkansızdır. İyi kaplama yapılabilmesi için tasarımcının uygun tasarımda şekli tasarlaması gereklidir

Böylece, krom kaplama konusunun sonuna geldik sizlerle, krom kaplama konusunu işlerken oldukça zaman harcadık fakat krom kaplama konusunu işlerken, genel anlamda kaplama konusunda da oldukça bilgi sahibi olduk. Konuyu bitirmeden önce, sizlerle yaşanmış bazı tecrübeleri paylaşacağım. Lütfen ayrıntılara dikkat edin.

Tecrübe 1 : Metal enjeksiyon yöntemi ile üretilen otomobil parçalarını bakır ve nikel kaplanmasının ardından krom kaplama yapılacaktır. Krom kaplama banyosunun durumu, kromik asit miktarı ve katalizör oranı açısından, iyi nitelikte idi. Banyonun sıcaklığı uygun, uygulanan akım şiddeti doğru idi ki, 2 adet katot kullanılmakta idi. Bu banyo ile, pek çok parça kaplanmakla birlikte, bazı parçaların üzerinde yanmış kaplama görüntüsü izlenmiştir.

Bu durum nasıl çözüldü: Kaplamacı, yanık kaplama görüntüsünün katot baralarının birinde olduğunu fark edene kadar, problemi çözmeye yönelik her hangi bir girişimde bulunulmamıştır. İncelemenin derinleştirilmesi sonucu görülmüştür ki, pozitif barasına bağlayan bağlantı bloğu aşırı derecede korozyona uğramıştır. Bunun anlamı, bu bölgede akım dağılımının çok kötü olduğudur.

Böylece, iş parçalarının bazıları gerekenden fazla akıma maruz kaldıklarından yüzeylerinde yanma, bazıları ise, daha az akıma maruz kaldıklarından daha ince kaplama olmasına yol açmaktadır. Bu problemi çözmek ve tekrarını önlemek için, anot barası ile anot kolu, direk birleştirme kaynağı ile birleştirilmişlerdir. Bu oldukça kaba bir çözümdür. Gerçek anlamda önleyici bakım, günlük detaylı incelemenin yapılması, tüm bağlantıların temiz tutulmasıdır. 

Tecrübe 2 : Bir sabah, yapılan kaplamalarda çatlamalar ve kabuk soyulması gözlenmiştir ki, bu durum kaplamada yüksek gerilim olmasının belirtisidir. Kaplama banyosunda her şeyin yolunda olduğu gözlenmesine rağmen, durulama suyunun olması gerekenden çok daha soğuk olduğu gözlenmiştir.

Açık havada bulunan bir kuyuya yapılan su bağlantısı sonucu krom kaplama öncesi yapılan durulama işlemi için kullanılan suyun sıcaklığının 23 °C olduğunun farkına varılmıştır. Bu sıcaklıktaki su kullanılarak yapılan durulamanın ardından, krom kaplama çatlama eğiliminde olacaktır. Bu problemin çözümü su hattına bir ısı eşanjörü bağlayarak su sıcaklığını 37 °C’ de tutmaktır.

Sonuç: Krom kaplamada kaplamanın sıcaklığı çok önemlidir. Belli bir akım şiddeti için belli bir sıcaklık gereklidir.

Tecrübe 3 : Bakır-nikel krom kaplama hattında, iş parçalarının üzerinde krom kaplama işlemi sonrası “beyaz noktasal bölgeler” gözlenmiştir. Krom banyosunda her şey yolunda görünmektedir. Problem bir miktar sülfürik asit, buna ilaveten biraz da potasyum iyot içeren nikel banyosunda görünmektedir. Çalışanlardan biri iyot eklenmesi yaparken, biraz aşırıya kaçmıştır (normalde, 0,3 gr/litre olması gereken miktar bunun 2 katı olarak ölçülmüştür). İyot nikel tarafından emilmiş ve durulama sonucu uzaklaştırılamamıştır. Çözüm doğru miktarda iyot kullanılarak yeni bir banyo hazırlamaktır. Bana, eski çözeltiye ne yapıldığını sormayın!