Bu derste metalleri temizleme, yağ alma ve dağlamayı (asitle temizleme) öğreneceksiniz. Oldukça ilgi çekici bir konu olduğunu göreceksiniz.
Bir metal yüzeyi başka bir metalle kaplamak için ilk önce kaplanacak yüzeyin temiz olması gereklidir. Yüzeyin temizliği çok önemlidir çünkü kirli yüzeye yapılan kaplama her yerde eşit olmayabilir ve yüzeye tam olarak yapışmayabilir.
Temizlik derken ne demek istediğimizi açıklayalım: Kusursuz temizlikte bir yüzey elde etmek mümkün değildir. Kusursuz (mükemmel, tam) temizlik diye bahsettiğimiz zaman hem kimyasal hem de fiziksel temizlikten söz ettiğimiz anlaşılmalıdır. Eğer kaplama kusursuz temizliğe bağlı ise herhangi bir şeyin kaplanması imkansız olur. Bu durum biraz daha açalım.
Yüzey enerjisi maddenin atomları veya moleküllerinden kaynaklanır. Bu atom veya moleküller komşularıyla bağlanmak için sahip oldukları enerjinin bir kısmını kullanırlar fakat içeridekilerle aynı sayıda komşu atom veya moleküle sahip olmadıklarından bir kısım enerji artar (Şekil 1).

Bundan dolayı cismin dış yüzeyinde belli bir miktarda serbest enerji oluşur. Su gibi akışkanlarda ise moleküller daha hareketlidir ve bu yüzey enerjisini gözlemlemek daha kolaydır. Yağlı bir levha üzerine biraz su döktüğünüzde su molekülleriyle yağ molekülleri arasında çok az bir çekim kuvveti olması nedeniyle su neredeyse küre şeklini alır (Şekil 2).
Çünkü küre şeklini almış bir madde, yüzey alanının en küçük olacağı durumdadır. Maddenin bu şekil değişikliği serbest enerjisini de minimuma indirir. Öte yandan bir damla su temiz cam yüzeye damladığında ince bir tabaka şeklinde yüzeye yayılabilir.
Neden? Çünkü su molekülleri ile cam molekülleri arasında kuvvetli bir çekim kuvveti vardır. Dışarıdaki su molekülleri sahip oldukları fazla enerjilerini cam moleküllerine bağlanmak için kullanırlar. Bu nedenle su molekülleri serbest enerjilerini kullanmak için yüzeye olabildiğince yayılırlar.

Metal yüzeyinde ise, benzer şekilde fazladan bağ enerjisine sahip atomlar gelirse bunlar sıvı molekülleri gibi hareket edemezler. Serbest enerjilerini azaltmanın tek yolu vardır, yüzeydeki diğer atomlarla bağ yapmak (Şekil 3). Havadaki oksijen molekülü için de durum böyledir. Diğer bir deyişle yüzeye bulaşan moleküllerle yüzey arasında belli bir çekim kuvveti vardır. Bu nedenle metal yüzeyinin kirli olduğunun düşünülmesi normaldir.
Tam olarak temiz bir yüzey elde edebilmek çok zor bir iştir ve burada anlatmamız gerekmeyen bilimsel teknikler gerektirir.

Neyse ki çoğu metal kaplama ve sonlandırma işinde aşırı temiz bir yüzey istenmez. Temizliğin göreceli seviyeleri vardır ve bizim ilgilendiklerimiz de bunlardır. Sadece birkaç Angström (1 A° metrenin 10 milyarda biridir) kalınlığındaki yağ tabakası (film) yapışmayı engellemeye ve kaplama işini bozmaya yeterlidir. Eğer temizleme ne kadar iyi olursa çekim kuvveti o kadar artar, temel metal atomları ile krom atomları arasındaki çekim kuvveti 3,5 ton/cm² ye kadar çıkabilir.
Bir çelik parçayı fosfatlarken parçanın temizlenmesinin o kadar iyi olması gerekmez. Çok az miktarda yağ veya diğer yüzey kirleticilerin varlığı demir fosfat kristallerinin yüzeye daha ince yayılmasını sağlar, yani bazen imalata yardımcı olur.
Temizleme işlemi kaplamacılıkta çok önemli olduğundan çeşitli temizleme işlemlerinin nasıl yapıldığını ve nerelerde kullanacağınızı öğrenmeniz gereklidir. Ayrıca hangi temizleme işlemiyle ne tür kirliliklerin giderileceği hakkında fikir sahibi olmanız lazımdır çünkü bazı temizleme yöntemleri bazı kirlilik türlerinde işe yaramaz. Bunların bilinmesi sizi ve işyerinizi para ve zaman israfından korur.
Kaplayacağınız metal genellikle yağlı, kirli, oksitlenmiş, lekeli veya kararmış olacaktır. Yüzeyinde boya kimyasalları, yağ, is, çamur, kum veya metal parçacıkları olabilir. Cilalanmış ve parlatılmış ise yüzeyde aşındırıcılar ve parlatma için kullanılan bileşikler kalmış olabilir.
Bir kaplamacı olarak burada sizin işiniz kaplanacak malzemeyi uniform ve yapışkan bir kaplama kabul edecek şekilde temizlemektir. Metal yüzeylerini temizlemenin değişik yöntemleri vardır ve bunlar tek başına veya birkaçı birlikte kullanılabilir. Sözü edilen yöntemler;
1 ve 5 numaralı yöntemler bulaşmış olan kirliliğin fiziksel ve kimyasal olarak çözülmesini, 2, 3 ve 4 numaralı yöntemler kirleri yıkayarak ve deterjanla ortamdan uzaklaştırmayı, 6 ve 7 numaralı yöntemler ise aşındırma veya sürtme ile temizlemeyi esas alır.
Yukarıda verilmiş olan temizleme yöntemlerinden hiçbirisi her türlü yüzeyden her türlü kirliliği gidermek için tek başına kullanılamaz. Yine de elektrikli yağ alma buna en yaklaşan temizleme türüdür. Kirliliğin ne çeşit olduğuna bağlı olarak birbirini takiben en az iki değişik temizleme yöntemi uygulanmalıdır.
Kaplamacılıkta yeri geldikçe yukarıdaki temizleme yöntemlerinden her birini kullanabilirsiniz. Bu nedenle her yöntemi ayrıntılı olarak burada ele alacağız. 6 ve 7 numaralı yöntemler nadiren kullanıldığından burada açıklanmayacaktır.
ÇÖZÜCÜ (SOLVENT) İLE YAĞ ALMA
Metal kaplama işiyle uğraşan herkes her durumda, daima kullanabileceği bir temizleme yöntemi olmasını ister. Çözücü ile yağ alma bu istediğiniz “evrensel temizleyici”ye çok yakındır. Maalesef çözücü ile temizleme işleminin kullanımına son 10 yılda çok sert kısıtlamalar getirilmiştir. Sonucunda ise kurallara uygun olarak bu yöntem yavaş yavaş kullanımdan kalkmaktadır. Bunun yerini bazı durumlarda buhar fazında yağ alma, bazen de suya daldırarak temizleme almıştır (Bu dersin ilerleyen bölümlerinde bunlar anlatılacaktır).
Yine de çözücü ile yağ almanın yerini tutabilecek doğru yöntemleri bulmak için belli bir süre geçmesi gereklidir. Çözücü ile yağ alma basit bir prensibe göre yapılır: Bir çözücü (diğer maddeleri çözen bir sıvı) kullanılarak metal yüzeyindeki kirlilik giderilir.
Metal yüzeyinde en sık rastlanan kirlilik türü gres yağı ve yağdır.
Cila, katran, reçine, zamk ve katı yağlara daha az rastlanır. Bu tip kirleri gidermek için kerosen, benzin, karbon tetra klorür gibi birçok çözücü mevcuttur fakat bunlardan çoğu patlayıcı ve alev alıcı olduğundan çok azı kullanıma müsaittir.
Çözücü ile yağ almada temizlenecek parça çözücünün bulunduğu tanka el ile veya mekanik olarak daldırılır. Parça tankta iken çözücü sıvı ve/veya çözücünün buharı tıpkı suyun bir şeker parçasını çözmesi gibi, malzemenin yüzeyindeki yağı çözer.
Eğer temizlenecek metal parçanın üzerinde kalın bir gres yağı tabakası varsa parça çözücü tankına batırılıp kısa bir süre sonra çıkarıldığında gres tamamen çözünmüş olsa bile, parçanın üzerinde gres içeren bir miktar çözücü kalacaktır. Bu çözücü de tamamen buharlaştığında geride ince bir tabaka halinde gres yağı kalır. Bu zorluğun üstesinden gelmek için çözücü ile yağ alma işleminden sonra çoğu kez Buhar Fazında Yağ Alma olarak bilinen işlem uygulanır..

İşlemin ilk bölümünde temizlenecek parça çözücüye batırılır ve yağı çözülür (bazı aletlerle çözeltide karıştırma uygulanabilir veya çözücü spreyle püskürtülerek işlem hızlandırılabilir). İşlemin ikinci bölümünde ise parça kaynayan çözücü sıvıdan yükselen buhara maruz bırakılır.
Metal parça çok çabuk soğuyabilir ve çözücü buharının parça üzerinde sıvı hale dönüşerek tekrar tanka damlaması suretiyle kısa zaman içerisinde soğur. Eğer yüzeyde herhangi bir gres kalıntısı varsa tekrar tanka yıkanır. Bundan sonra temizlenmiş parça tanktan çıkarılır, artık gres yağından temizlenmiştir.
Çoğu ticari yağ alma genellikle bir ya da daha fazla bölümden meydana gelir.Tankın bir bölümünde kaynatılan sıvı haldeki çözücünün buharları ikinci bölümde yağ içermeyen, temiz çözücü olarak yoğunlaşır. Bu temiz çözücü yerçekiminin etkisiyle veya pompalanarak tekrar geldiği kısma döner. Yağ alma tankının boyutları yapılan işe göre (buzdolabı ve fırın parçalarının temizlenmesi, uçak kanatları, vb.) 30 cm. uzunluk – 60 cm. yükseklik ile 23 metre uzunluk – 7,5 metre yükseklik arasında değişebilir fakat sonuçta hepsinin çalışma prensibi aynıdır.
YAĞ ALMANIN MAKİNASININ SEÇİLMESİ
Çoğu kaplama işinde diğer tip temizleyiciler kullanıldığı için yağ alma makinesine az ihtiyaç duyulur. Yağ alma makineleri genellikle çok miktarda kaplama ve yüzey işlem yapılan işletmelerde bulunur ve temizleme işinin hızlandırılmasını sağlar. Piyasadaki birkaç yağ alma makinesinden birini seçmek durumunda kalabilirsiniz. Aşağıda verilen birkaç kriter hangisinin daha uygun olduğuna karar vermenizde yardımcı olacaktır.
YAĞ ALMA İŞLEMİ TALİMATI
YAĞ ALMA İŞLEMİNDE GÜVENLİK TALİMATI
Triklor ve Perklor havada % 0,02’ lik bir konsantrasyona (veya 200 ppm) ulaştıklarında zehirleyici olan maddelerdir. Bu konsantrasyonun iki katına çıktıklarında öldürücü olabilirler. Yalnız başına yağ alma işlemi yapacak kişiler için belli bazı güvenlik tedbirleri alınmalı ve bunlara mutlaka uyulmalıdır.
YAĞ ALMA ÇÖZÜCÜLERİNİN ÇEVRESEL ETKİLERİ
Yukarıda sözü edilen çeşitli klorlu hidrokarbonlar (ve Freonlar) metal kaplama ve sonlandırma sanayiinde yıllardır kullanılmaktadır. Bununla birlikte günleri sayılıdır. Gelecek beş yılda çoğu klorlu hidrokarbonlar ve Freonlar yağ alma/temizleme işleminde artık tercih edilmemeye başlanacaktır. Sebebi ise kullanımının engellenmesi için fahiş miktarda pahalı hale getirilecek olmasıdır. Çünkü bütün bu maddelerin çevreye zararlı etkileri vardır. Klorofloro hidrokarbonların (Freonlar) çoğu dünyayı morötesi ışınlara karşı koruyan ozon tabakasına zarar verir. Bu sebeple bu kimyasalların üretilmesine Montreal Protokolü denilen ve dünyadaki ülkelerin birçoğunun kabul ettiği bir anlaşma uyarınca katı sınırlamalar getirilmiştir. 2005 yılından itibaren bu kimyasalların birçoğunun üretimi yapılmayacaktır.
Klorlu hidrokarbonlar açısından da fazla bir fark yoktur. Ozon tüketicisi olarak sayılmaktadır ve o da yavaş yavaş kullanımdan kaldırılmaktadır. Örneğin Amerikan Dow Kimyasal Şirketi 1992 başlarında bu kimyasalın üretimini 31 Aralık 1995 yılında durduracağını açıklamıştır. Triklor ve Perklor insanlarda kansere neden olabilmektedir ve kullanımı sınırlandırılmalıdır. Bunların da ötesinde atmosfere salınan uçucu organik bileşiklerin miktarları çoğu ülkede kanunlarla katı şekilde kısıtlanmıştır. Bütün bunlar bu kimyasalların yerine kullanılabilecek yeni kimyasallar bulunması gerektiği anlamına gelir. Bugüne kadar yerine kullanılacağı kimyasalın yaptığı işi onun kadar iyi yapacak bir başka kimyasal önerilememiştir.
Sulu temizleme düzenekleri veya Terpen (doğal olarak oluşan bir organik madde) içeren düzenekler kullanılmaya veya denenmeye başlanmıştır. Önümüzdeki onyıl sonunda büyük ihtimalle su bazlı temizleme düzenekleri önem kazanacaklardır.
KAPALI SİSTEM BUHAR FAZINDA YAĞ ALMA DÜZENEKLERİ
Kapalı sistem buhar fazında yağ alma klasik buhar fazında yağ almanın karşısında iyi bir seçenektir. Aslında kapalı bir kabin içerisine konulmuş buhar fazında yağ alma tertibatıdır. Temizlenecek malzeme boş olan taşıyıcıya konulur ve kapağı kapatılır.
Düğmesine basılarak temizleme devresi başlatılır. Temizleme belirlenmiş koşullarda yerine getirilir ve tamamlandığında çözücü uygun şekilde süzülerek kabinden çıkarılır. Kabin açılıp temizlenmiş parçalar alınır. Bu sistemde çevreye yayılan çözücü miktarı öngörülen sınırlara daha uygundur.
ÇÖZÜCÜSÜZ TEMİZLEME – ALKALİ YAĞ ALMA
Alkalik yağ almada temizlenecek malzeme sodyum hidroksit, sodyum karbonat, sodyum metasilikat gibi kuvvetli alkali kimyasal içeren bir banyoya batırılır, kaynama noktası yakınlarına kadar ısıtılır. Gres yağı ve yağların olduğu kadar katı metal ve kir parçacıklarının giderilmesinde de etkili bir yöntemdir.

Bu tip banyoların önemli bir etkisi de tüm bitkisel ve hayvansal yağları sabunlaştırmasıdır. Bitkisel ve hayvansal yağlar kostik veya başka alkali madde ile tepkimeye girerek sıcak suda çözünebilen sabun şeklini alır. Eğer mineral yağları veya gresleri mevcutsa bunlar sabunlaşmazlar.
Emülsifikasyon denilen ve yüzey temizlemede kullanılan bir başka işlem uygulamak gerekir. Bu işlemde mineral yağı veya gres minik küresel parçacıklara bölünür ve etrafları suyla dolar, böylece tekrar biraraya gelme ve daha büyük bir parça oluşturma şansı kalmaz. Yağ parçacıkları bu şekilde süspansiyonda asılı kalır ve temizlenen yüzeye tekrar yerleşemez.
Emülsifikasyon işlemi sabunlar ve bazen Islatıcı da denen ve gerçekten de çözündüğünde yüzey gerilimini düşürmek suretiyle suyu daha kaygan hale getiren diğer yüzey aktif kimyasalların kullanımını da beraberinde getirir. “Kaygan” su Şekil 5’ te gösterildiği üzere yağ tabakasının metalle temas ettiği kenardan altına nüfuz eder ve ilerleyerek yerinden çıkarır.
Yağ ile su birbirine karışmamakla birlikte Islatıcı’ nın etkisiyle su mümkün olduğunca çok yağlı yüzeyi ıslatmaya çalışır ve böylece büyük yağ parçacıklarını küçük parçacıklar haline getirir. Çünkü daha önceden öğrendiğiniz üzere belli miktardaki bir madde daha küçük parçalara ayrıldıkça yüzey alanı artar

Deflokülasyon denen bir başka işlemle de iyi bir temizleme etkisi sağlanır. Flokülasyon küçük parçacıkların biraraya gelerek bir yumru oluşturması demektir. Deflokülasyon bunun zıttı olup yumrunun küçük parçacıklara bölünmesidir. Bu ikinci durum Koloidler kullanılarak sağlanır. Koloidal Madde olarak adlandırılan maddeler bir çözeltide tam olarak çözünmezler fakat çözünmüş gibi etki ederler. Diğer bir deyişle büyük parçacıklı haldeyken hiç çözünmez ama iyice ufalanıp küçük parçacıklı hale getirildiğinde, örneğin mikron seviyesinde ufak parçacıklara ayrıldığında çözeltide neredeyse tamamen çözünür. Buna iyi bir örnek altın ile sudur. Altın büyük parçacıklı halde iken suda çözünmez fakat yaklaşık 0,1 mikron seviyesine kadar ufalanarak toz haline getirilirse çözünmeye başlar, morumsu veya mavimsi renkte bir sıvı meydana gelir.
Koloidal parça yüzeyinde elektrik yükü taşır ve bir sıvıya konulduğu zaman Brownian Hareketi denilen gelişigüzel bir şekilde hareket eder. Elektriksel yüklerinden dolayı kir parçalarını kuvvetli şekilde çekerler. Eğer bu çekim kuvveti kir parçası ile metal yüzey arasındaki çekim kuvvetini aşarsa kirin yüzeyden sökülmesini sağlar. Daha da önemlisi bir grup koloidal parça kir parçasının etrafını sarar ve Şekil 7’ de göründüğü gibi içeride hapseder, bu Misel formu diye bilinir. Bu durumda iken diğer kir parçalarından yalıtılmış haldedir ve metal yüzeyine tekrar yapışamaz. Kir parçalarını hapsetme ve böylece yüzeye yapışmasını önleme işlemi Deflokülasyon olarak bilinir.

Temizleme reçetelerinde deflokülasyona sebep olacak koloidal yapıda çeşitli çözeltiler kullanılır. Bütün iyi temizleyicilerde bulunur. Metal yüzeyleri bu yöntemle temizlerken önemli olan noktalar şunlardır: Yağları ve gresleri yumuşatıp sabunlaşma ve emülsiyon oluşturma olayını hızlandıran SICAKLIK, sabun imalatçıları için önemli olan AKTİF KİMYASALLAR, sabun veya deterjanın temizleme gücünü artıran alkali bileşikler, yüzey enerjisini düşüren NEMLENDİRİCİLER, yağ küreciklerini dağıtmaya yardımcı olan ve kir parçacıklarını fiziksel olarak çıkaran KARIŞTIRMA.
Alkalik yağ almada kullanabileceğiniz çeşitli reçeteler vardır. Bu tip bir temizleyici satın almanızı tavsiye ederim. Çünkü hem daha kolay bulabilirsiniz hem de ayrı ayrı tuzları tartıp kendi karışımınızı hazırlamak yerine hazır satılan karışımı kullanmak daha az zaman alır. Ayrıca hazır karışım satan firmalar büyük miktarlarda satın alım yaptıklarından kimyasalları daha ucuza mağlederler, dolayısıyla mamullerini daha ucuza satabildiklerinden uzun süreli kullanımlarda size maliyeti daha düşüktür. Buna denk bir temizleyiciyi kendiniz hazırlamaya çalışırsanız muhtemelen maliyeti daha yüksek olacaktır.
Serhat, İvedik OSB Özanadolu San. Sit, 1455. Sk. No:9, 06560 Yenimahalle/Ankara
info@atechgalvano.com
erdemsevki@gmail.com
+90 542 584 61 53
+90 531 880 31 71
© 2023 Tüm Hakları Saklıdır. Hilkom Yazılım
Bu web sitesi, size en iyi tarama deneyimini sağlamak için çerezleri kullanır.