Endüstriyel alanlarda sıklıkla tercih edilen krom kaplama otomotivden, hidrolik silindirlere kadar çok geniş bir alanda kendisine yer bulabilmekte ve bu konuda hizmet veren firmaların kaliteside çok iyi seviyelere yer almakta... Bu yazımızda krom kaplama konusunu enine boyuna irdeleyeceğiz ve krom kaplama nedir, ne işe yarar, nasıl yapılır, faydaları nelerdir, hangi kimyasallar kullanılır gibi merak ettiğiniz tüm konulara burada cevaplar bulacağız...
Krom kaplama konusuna adım atarken ilk olarak bilmemiz gereken şey krom kaplama nedir kavramı...
Krom kaplama, metal veya alaşım bir nesnein elektroliz (elektrokaplama) yöntemi ile yüzeyinin ince bir krom tabakası ile kaplanma işlemine denilmektedir. İngilizce olarak chrome plating olarak isimlendirilen sistem kaplanan nesneyi korozyona karşı korur, malzemeyi estetik olarak güzelleştirir, temizlenmesini kolaylaştırır, yüzey sertliğini arttırır, kaplanan malzemenin uzun ömürlü olmasını sağlar. Krom tabakasının bu tür özellikleri nedeniyle endüstriyel kaplamada oldukça sevilen bir iş kolu olduğunuda belirtmekte fayda var.
Genel hatlarıyla bir krom kaplama süreci şu aşamalardan oluşur;
Genel hatlarıyla bir krom kaplama süreci yukarıda anlattıklarımız gibi olmakta fakat endüstriyel olarak baktığımızda ise iki tip krom kaplama işlemi olmakta, bunlar;
Altı Değerlikli Krom
Hekzavalent krom, öncelikle işlevsel amaçlar için kullanılan geleneksel bir krom kaplama işlemidir. En toksik kromdur ve kanıtlanmış bir insan kanserojenidir. Altı değerlikli krom banyosu tarafından üretilen toksik atık tehlikeli atıktır ve bertaraf edilmeden önce arıtılmalıdır.
Üç Değerlikli Krom
Üç değerlikli krom kaplamanın ana maddesi krom sülfat veya krom klorürdür. Belirli uygulamalarda ve kalınlıklarda, üç değerlikli krom kaplama altı değerlikli kromun yerini alabilir.
Üç değerlikli krom, altı değerlikli kroma göre çok daha az toksiktir. Geleneksel krom kaplama prosesi için çevre açısından faydalı bir çözümdür. Bununla birlikte, üç değerlikli kromun kullanımı ve herhangi bir atığın bertarafı da sıkı bir şekilde kontrol edilmektedir.
Krom Kaplamanın Aşamaları
Krom kaplamada ilk adım, metal iş parçasının veya nesnenin temizlenmesi ve yağdan arındırılmasıdır. İş parçası veya nesne tüm kir izlerini gidermek için titizlikle temizlendikten sonra, onu bir krom anhidrit kabına koyabilirsiniz. Ardından, kap elektrik yükü alarak kromun iş parçasına veya nesneye yapışmasını sağlayan kimyasal bir reaksiyona neden olur. Bazı durumlarda, son işlem ve parlatma gibi ek adımlar gerekebilir.
Krom Kaplamanın Amacı
Krom kaplama genellikle dekoratif kullanımlar veya mühendislik amaçları için kullanılır. Dekoratif amaçlarla ilgili olarak, krom kaplama ürüne pürüzsüz ve parlak bir görünüm sağlar. Mühendislik amaçları için, krom kaplama bir metalin yüzeyine çok yüksek derecede sertlik kazandırabilir. Bu yüksek sertlik, aşınma direncini artırabilir, anti-galling nitelikleri sağlayabilir ve korozyon direncini artırabilir. Krom kaplama, normal çelik, paslanmaz çelik, alüminyum ve diğerleri gibi malzemeler üzerinde kullanılan elektrolitik bir tekniktir.
İki tür krom kaplama vardır; dekoratif krom kaplama ve sert krom kaplama. Şimdi her birine daha yakından bakalım.
Dekoratif krom kaplamanın estetik açıdan hoş ve dayanıklı olması amaçlanmıştır. Dekoratif krom kaplamanın standart kalınlık aralığı 0,002 mm ile 0,02 mm arasındadır. Dekoratif krom tabakası çok ince olduğu için dayanıklılığı sert krom kaplamadan daha düşüktür.
Genel olarak, dekoratif krom kaplama işlemi elektro nikel kaplama ile başlar, ardından krom kaplama gelir. Bazen nikel yerine bakır da elektrolizle kaplanır. Nikel veya bakır seviyesi pürüzsüzlük, korozyon direnci ve yansıtma özelliği sunar.
Dekoratif krom kaplama yerine ince yoğun krom kaplama tabiride kullanılmaktadır. İnce yoğun krom kaplama, daha iyi yorulma ömrü, daha pürüzsüz yüzey kalitesi ve daha yüksek korozyon direnci sağlayan bir işlemdir. Katman 0,0002 ila 0,0006 inç (0,005 ila 0,015 mm) arasında çok ince ve yoğun olduğundan, geleneksel sert krom kaplamada bulunan gözenekliliğe, büyük çatlaklara veya açıklıklara sahip değildir; bu nedenle, ince yoğun krom kaplama gelişmiş korozyon direnci sağlar.
İnce yoğun krom kaplama iç yüzeylere ve iç çaplara uygulanır. Daha yakın toleranslar, daha iyi yüzey kalitesi ve daha iyi homojenlik sağlar ve kaplanan yüzeylerin daha sonra taşlanmasını veya honlanmasını azaltma veya ortadan kaldırma eğilimindedir. İnce yoğun krom kaplama, sert krom kaplamaya kıyasla çok yavaş uygulanır. Çok daha fazla yoğunluğa ve sert krom kaplamada 65 HRC'ye karşılık yaklaşık 70 HRC'de daha yüksek sertliğe sahiptir.
Kaplamadan önce yüzey mümkün olduğunca pürüzsüz olmalı ve 10 µin'i geçmemelidir. RMS (0,229 µm Ra) değerini aşmamalıdır. Kaplamadan sonra, gerilim çatlamasını azaltmak için gerilim giderme gerekebilir.
Geliştirilmiş Görsel Çekicilik: Dekoratif krom kaplama pürüzsüz ve parlak bir yüzey oluşturarak parçanın görsel çekiciliğini artırır. Dekoratif krom kaplama, mutfak eşyaları ve ekipmanları gibi tüketici ürünlerinin algılanan değerini artırabilir. Ayrıca, krom kaplama otomobillerin ve müzik aletlerinin çekiciliğini artırır.
Korozyon Direnci: Dekoratif krom kaplama, nesneleri kimyasalların veya diğer oksitleyici maddelerin neden olduğu korozyona karşı korur. Bu dekoratif krom katman, dışarıda veya nemli koşullarda kullanılan araç parçalarına veya diğer ürünlere fayda sağlar.
Kolay Temizlik: Korozyon direnci nedeniyle, dekoratif krom kaplamanın sıradan ev temizleyicileri ve kimyasallarla temizlenmesi kolaydır. Pürüzsüz bir dekoratif krom yüzey aynı zamanda kir ve toz birikimini önler ve zaman içinde parlaklığını korur.
Biraz Aşınma Direnci: Dekoratif krom kaplama bir ürünün gücünü artırabilir. Ancak, inceliği nedeniyle hasara karşı da hassastır. Örneğin, bir araba kazası tampon üzerindeki dekoratif krom tabakanın parçalanmasına ve alttaki metalin korozyona ve pasa maruz kalmasına neden olabilir. Krom kaplamalı mutfak eşyaları, ince krom tabakanın zamanla soyulmasıyla bozulabilir.
Dekoratif Krom Kaplama Uygulamaları
Otomotiv Parçaları: Dekoratif krom kaplama, tamponlar, trim, marşpiye panelleri, kapı kolları ve ızgaralar dahil olmak üzere birçok otomotiv parçasında görülebilir. Dekoratif krom kaplama uygulaması bu parçaların korozyon direncini artırarak yağmurda veya karda paslanmalarını önler. Dekoratif krom ayrıca parlaklığını ve estetik çekiciliğini artırmak için çeşitli son işlem ve parlatma seçenekleri sunar.
Aletler: Dekoratif krom kaplama uygulaması, alet ve donanımlarda dayanıklılığı ve aşınma direncini artırır. Bazı aletler arasında anahtarlar, soketler, penseler ve altıgen anahtarlar bulunur. Krom kaplama aletler zor durumlara zarar görmeden dayanabilir.
Enstrüman Donanımı: Gitarlar, klarnetler vb. gibi bazı enstrüman donanımları, güzelliği ve uzun ömürlülüğü artırmak için zaman zaman dekoratif krom kaplama ile ince bir şekilde kaplanır.
Pişirme Gereçleri: Dekoratif krom kaplama, maşa, bıçak, spatula, kaşık ve çatal gibi metal pişirme gereçlerinin korozyon ve ısı direncini güçlendirebilir. Krom kaplamalı mutfak gereçlerinin temizlenmesi kolaydır ve uzun süreli kullanım için dayanıklılık sunar. Parlak krom pişirme ekipmanları hem ev aşçıları hem de şefler için oldukça caziptir.
Endüstriyel krom veya mühendislik krom kaplaması olarak da bilinen sert krom kaplama, genellikle çelikten yapılmış mühendislik parçalarına son derece kalın bir krom tabakası uygular. Parçanın bir kromik asit çözeltisine daldırılmasını ve yüzeyde bir krom tabakası biriktirilmesini içeren bir elektrokaplama işlemidir. Standart sert krom kalınlığı 0,02 mm ile 0,04 mm arasındadır.
Sert krom kaplama parçaların ömrünü uzatır ve pahalı metal nesneler için mükemmel korozyon ve aşınma direnci sağlar. Ayrıca parçaların tutukluk yapmasını önlemek ve dayanıklılıklarını artırmak için de kullanılır. Sert krom kaplamanın bir diğer üstün özelliği de kimyasal inertliği, özellikle de oksidasyon direncini artırma kabiliyetidir.
Sert krom kaplama, parçaların çok yüksek derecede aşınmaya maruz kalacağı ve daha kalın bir krom tabakası gerektiren uygulamalarda kullanılır. Eklenen kalınlık, krom yüzeyinde çatlaklara ve daha fazla gözenekliliğe neden olur. Krom kalınlığı arttıkça çatlaklar da artar.
Sert krom kaplama tüm uygulamaların yaklaşık %95'inde kullanılırken, uygulamaların geri kalan %5'inde ince yoğun krom kaplama kullanılır. Sert krom kaplama genellikle daha sonra işlemenin daha kolay olduğu dış yüzeylere uygulanır.
Üstün Sertlik: Sert krom kaplama çoğu endüstriyel aşındırıcıdan ve metalik kaplamadan daha serttir. Çok serttir, 65 ila 69 HRC arasında ölçülür (ayrıca ana metalin sertliğine dayanır). Sert krom kaplama, zorlu endüstriyel uygulamalara ve yüksek gerilimlere dayanabilir.
Dayanıklı Kalınlık: Kalın sert krom kaplama, makine bileşenlerini düzenli çalışma sırasında veya aşındırıcı kimyasallara maruz kalma gibi zorlu ortamlarda aşınmaya karşı korur.
Düşük Sürtünme: Sert krom kaplama, karbonlar, metaller, grafitler ve polimerlerle temas ettiğinde daha az sürtünme oluşturur. Sert krom kaplama, hareketli parçalara uygulandığında ekipman bileşenleri arasındaki sürtünmeyi ve ısıyı azaltır.
Aşınma Direnci: Yüksek sertliği ve düşük sürtünmesi nedeniyle sert krom kaplama, yüksek mekanik temas gerilimi altında bile aşınmaya ve aşınmaya karşı direnç gösterir. Sert krom parçalar uzun süreli dayanıklılık elde edebilir.
Oksidasyon Direnci: Sert krom kaplama olağanüstü oksidasyon direnci sağlar, bu da onu kimya, ilaç ve yiyecek ve içecek endüstrilerinde gerekli kılar.
Kolay Yeniden Kaplama: Sert krom kaplama hasar görürse veya zamanla aşınırsa, sıyırma kimyasalları ile çıkarılması ve yeniden kaplanması kolaydır. Ekipman bileşenlerinin ömrünü önemli ölçüde artırmak için değiştirme işlemi tekrarlanabilir.
Sert Krom Kaplama Uygulamaları
Otomotiv Endüstrisi: Sert krom kaplama otomotiv endüstrisinde, özellikle amortisörler, silindirler veya uzun süre yüksek döngü altında çalışmaya eğilimli diğer parçalar için de kullanılır. Sert krom kaplama, bu tür bileşenlerin dayanıklılık ve kayganlık gereksinimlerini karşılayabilir.
Havacılık ve Uzay Endüstrisi: Havacılık ve uzay endüstrisinde, iniş takımları ve alüminyum piston kafaları gibi sert krom kaplamalı bileşenleri de görebiliriz. Sert krom kaplama kullanımı çeşitli parçaların ömrünü uzatır, aşınmaya karşı dirençli hale getirir ve çok ağır olmamalarını sağlar.
Dişliler: Sert krom kaplamanın düşük sürtünme özellikleri dişlilere aşınmaya karşı koruma ve yağlama avantajları sağlayarak performansı artırır ve hizmet ömrünü uzatır.
Dolgu Malzemesi: Sert krom kaplama, bazı aşınmış parçaların orijinal boyutlarına dönmesini sağlamak için mükemmel bir dolgu malzemesidir.
Sert Krom ve Dekoratif Krom Kaplama Arasındaki Fark
Sert ve dekoratif krom kaplama arasındaki farkları anlamak, projeniz için uygun yöntemi seçmenize yardımcı olacaktır. Aşağıda farklılıklarını üç açıdan açıklayacağım; kalınlık, özellik ve uygulamalar.
Kalınlık
Sert krom ve sert dekoratif kaplama arasındaki temel ayrım, krom kaplamanın bitmiş ürün üzerindeki kalınlığıdır. Sert krom kaplama dekoratif krom kaplamadan daha kalındır. Dekoratif krom kaplama öncelikle estetik çekicilik için ve koruyucu bir tabaka olarak kullanılır. Sert krom kaplama, mukavemeti, aşınma direnci, korozyon direnci ve diğer avantajlı özellikleri nedeniyle çeşitli endüstriyel kullanımlara sahiptir.
Özellik
Sert krom kaplama, malzemelere daha yüksek sertlik ve mukavemet sağlar. Ayrıca daha az sürtünme, aşınma direnci ve uzun süreli dayanıklılık sunar. Öte yandan, dekoratif krom kaplama bileşeninizin görsel çekiciliğini artırır. Ayrıca sert krom kaplama kadar olmasa da bir dereceye kadar aşınma direncine sahiptir.
Uygulamalar
Dekoratif krom ve sert krom kaplama aynı krom üretim sürecine sahip olsa da, uygulamaları farklıdır. Sert krom kaplama endüstriyel uygulamalar ve yüksek stres koşulları için idealdir. Öte yandan, dekoratif krom kaplama birçok tüketici ürünü için istenen görünümü ve korumayı sağlar.
Krom Kaplama Nasıl Çıkarılır?
Diğer yüzey işlemlerinde olduğu gibi, krom kaplama da zamanla hasar görebilir veya aşınabilir. Bu nedenle plastik ve metallerden krom kaplamanın nasıl çıkarılacağını bilmemiz gerekir. Krom kaplama tabakasını alt tabakadan çıkarmanın veya sıyırmanın, özel makineler ve kimyasal çözeltiler kullanmak gibi birçok yolu vardır.
Özel Makineler
İlk yöntem, kromu gidermek için çeşitli özel makineler kullanmaktır. Bu yöntem en pahalı yöntem olmakla birlikte, aynı zamanda en etkili yöntemdir. Bazı özel cihazlar arasında aşındırıcı blaster ve ultrasonik temizleyici bulunmaktadır.
Aşındırıcı Blaster Kullanımı
Aşındırıcı kumlama, ince taneli toz veya küçük topaklardan oluşan bir sprey kullanarak malzemelerin aşındırılmasıdır. Aşındırıcı kumlama makinesi, aşındırıcı kumlamaya yardımcı olan bir ekipmandır. Bu tür ekipmanlar genellikle araç kaporta atölyelerinde ve inşaat firmalarında bulunur. Uzun süreli aşındırıcı kumlama bir nesnenin krom kaplamasını kaldırabilir, ancak nesnenin ulaşılması zor alanları için daha fazla rötuş çalışması yapmanız gerekebilir.
Kromu çıkarmak için aşındırıcı raspa kullanırken akılda tutulması gereken birkaç nokta vardır:
Kromunuzu raspalarken, alttaki metale zarar vermekten kaçınmak için oldukça ince taneli bir madde kullanmalısınız.
Aşındırıcı raspa ile kromun küçük parçalarını koparırken, havada oluşan toz ve tortu zararlı olabilir. Bu nedenle gözlük ve maske gibi gerekli koruyucu donanımları takmalısınız.
Ultrasonik Temizleyici Kullanma
Krom kaplamayı çıkarmak için de ultrasonik temizleyici kullanırsınız. Ultrasonik temizleyiciler, yüzeylerdeki kiri, kiri ve diğer birikintileri temizlemek için yüksek frekanslı ses dalgaları kullanır. Genellikle hassas elektronik parçaları veya mücevherleri temizlemek için kullanılırlar.
Ultrasonik temizleyiciler, krom partiküllerinin yüksek frekansta titreşmesine neden olarak krom kaplamayı çıkarma işlevi görür. Bu prosedür kromu metal yüzeyden ayırarak kromun pul pul dökülmesine neden olur. Ayrıca, sınırlı boyut, ultrasonik temizleyicinin yalnızca nispeten küçük malzemelerden kromu çıkarmasını sağlayabilir.
Kimyasal Çözümler
Kimyasal solüsyonlar kullanmak, kromu çıkarmak için özel makinelerden daha ucuz bir yöntemdir. Ancak zehirli olmaları nedeniyle kimyasalları büyük bir dikkatle kullanmanız gerekir. Koruyucu giysi ve eldiven giymeyi unutmayın.
Hidroklorik Asit Kullanımı
Hidroklorik asit, aynı zamanda muriatik asit olarak da bilinir, güçlü ve aşındırıcı bir asittir. Hidroklorik asidin aşındırıcı özelliği metallerden kromun çıkarılması için faydalıdır. Kromu gidermek için %30-40 konsantrasyonlu bir asit çözeltisi yeterli olmalıdır.
Hidroklorik asit kullanarak kromu giderme işlemi aşağıda açıklanmıştır:
1/3 ölçek hidroklorik asit ve 1 ölçek suyu ağır hizmet tipi plastik kova gibi kimyasal karışımlar için tasarlanmış bir kapta birleştirerek %30'luk bir asit çözeltisi oluşturun. Alternatif olarak, yeterli konsantrasyonda önceden karıştırılmış bir asit çözeltisi satın alabilirsiniz.
Krom kaplama nesneyi krom çıkana kadar çözeltiye daldırın.
Kromu çıkardıktan sonra nesneyi kovadan çıkarın ve sabun ve temiz suyla durulayın. Kurumaya bırakın.
Sodyum Hidroksit Kullanımı
Sodyum hidroksit veya kül suyu, yakıcı ve temel bir kimyasaldır. Metalden krom kaplamayı çıkarmanın etkili bir yoludur. Ancak, ana metal alüminyum ise sodyum hidroksit kullanmanın son derece tehlikeli olacağını belirtmek gerekir. Çünkü sodyum hidroksit bir çözelti oluşturmak için suyla karıştırıldığında, alüminyumu aşındırabilir ve hidrojen gazı açığa çıkarabilir.
Aşağıdaki gibi devam edin:
8 ila 12 fl ons (yaklaşık 227 ml ila 355 ml) sodyum hidroksit ile 1 galon (3,785 L) suyu bir kapta birleştirin. Ağır hizmet tipi plastik kova gibi nötr malzemeden yapılmış bir tekne kullanmayı unutmayın.
Krom kaplı nesneyi çözeltinin içine iyice daldırın. Bu işlem uzun sürebilir, bu nedenle kromun soyulmaya başlayıp başlamadığını görmek için sık sık kontrol edin.
Kromu çıkardıktan sonra nesneyi kovadan alın. Ardından kurutmadan önce nesneyi sabun ve suyla temizleyin.
Ters Elektrokaplama Gerçekleştirin
Ters Elektrokaplama
Ters elektrokaplama işlemi canlı akım, sülfürik asit ve kromik asit içerir. Bu nedenle, krom kaplamanın kimyasallar kullanılarak çıkarılması için ters elektrokaplama tehlikelidir.
Bu yöntem yalnızca elektrik ve kimyasallara aşina olan profesyoneller tarafından uygulanmalıdır. Ters elektrokaplamanın yapılması toksik ve kanserojen kimyasallar üretecektir. Ayrıca, canlı akım önemli bir elektrik çarpması tehlikesi oluşturur.
Aşağıda ters elektrokaplamanın adımları verilmiştir:
Kromik ve sülfürik asit 100:1 oranında suda karıştırılarak çözelti elde edilir.
Karışım ısıtılır. Dekoratif krom için çözelti sıcaklığını 95 ila 115 ℉ arasında tutun. Sert krom 120 ila 150 ℉ arasında sıcaklık gerektirir.
Bir DC güç kaynağından tel aracılığıyla kromik kaplama çözeltisine negatif bir yük göndermek gerekir.
Pozitif katodu sıyırma maddesine takın ve çözeltiye daldırın. Pozitif yüklü harici kromu nesnelerden başarıyla çıkarabilirsiniz.
Nesneyi çalkalanmış akan su ile durulayın. Ve çöplerin profesyonelce işlenmesini ve bertaraf edilmesini sağlayın.
Sonuç
Krom kaplama, kromun diğer metaller üzerine kaplama olarak elektrolizle kaplanması anlamına gelir. Krom doğal bir elementtir ve biraz mavi tonlu gümüşi beyaz bir metal türüdür; havada kolayca pasifleşir ve yüzeyde ince bir film oluşturur.
Kromlu katman korozyon direnci sağlar, yüzey sertliğini artırır, temizleme işlemlerini kolaylaştırır ve görünümü iyileştirir. Krom kaplama işlemi çeşitli ticari ve endüstriyel uygulamalar için uygundur.
Kaynaklar: