Elektrokimyasal taşlama, elektrokimyasal işleme ile düzenli taşlamanın bir kombinasyonudur.

Şekil-32’de bu prosesin esasları yansıtılmaktadır.

 

 

Burada, elektrokimyasal işleme metotlarına ilişkin olarak üzerinde kafa yoracağınız bir diğer fikir bulunmaktadır. Yüzeylerin temizlenmesi için uygulanan püskürtme raspasınaâşina bulunmaktasınız. Bu amaçla temizlenecek yüzey üzerine cam boncuklar, kum zerrecikleri vb. püskürtülmektedir (Ders-4’e bakınız). Böylesi aşındırıcıları bir elektrokimyasal işleme elektroliti içeren kalın bir ağdalı karışım biçiminde, Şekil-32’de görüldüğü gibi taşlama alanına püskürtme konusunda ne düşünürsünüz? Gelcek Derste göreceğiniz gibi, kaplama parçalar üzerine böylesi bir püskürtme, neden işleme veya temizlik için kullanılmasın? Bunun üzerinde DÜŞÜNÜNÜZ.

 

Şimdi bu Dersin son konusuna geçiyoruz : Kimyasal Frezeleme.

 

 

 

 

Kimyasal polisaj nasıl elektrokimyasal polisajla ilgili ise, kimyasal frezeleme de aynı şekilde ELEKTROKİMYASAL frezeleme ile ilgilidir.

 

Kimyasal frezelemede, bir elektrolit, haricen bir akım şiddeti uygulanmaksızın kullanılmakta ve belirli bir alan üzerinden, belirli bir metal miktarını çözündürerek, kaldırmaktadır.

 

Bu yöntemle, birim zamanda çözündürülerek, kaldırılan metal miktarı, elektrolitin agresivitesi (çözündürme etkisi), sıcaklığı ve frezelenecek yüzeyin etkiye mâruz bırakılma süresi bağlamında bulunmaktadır. Alan, durdurucular veya yalıtım (tecrit) kalıplarının kullanılması sureti ile sınırlandırılmaktadır.

 

Çok açık sözlülükle bu proses, eski iyi bilinen isim plakası kazıma proseslerinin direkt bir hâlefidiri. Birisi, isim plakaları gibi kimyasal kazıma ile o denli incelikle üretilen nesneleri işlemiş ve kendi kendine şöyle demiş : “Bu fikri neden büyük sanayi ölçeğinde neden uygulamayım ki?” Bunu yapmış ve bir patent isteği müracaatında bulunmuş. Ve çok sayıda diğerleri de, onun yaptığını yapmışlar.

 

 

Pekâla. Bakalım olanaklar nedir.

 

Kimyasal frezeleme, 0.001”/Dakika hızında metal kaldırabilir (Hız, metalin türü, elektrolitin türü ve sıcaklık üçlüsü bağlamında değişkendir).

±0.002” Düzeyinde boyutsal toleransa izin verir.

7-160 μinç Düzeyinde yüzey pürüzsüzlüğü sağlar.

Her tür metal ve yüzey üzerinde kullanılabilir.

 

 

Şekil-33’te tipik bir kimyasal frezeleme prosesi görülmektedir : bir mil başında, konik bir biçimsel yapının oluşturulması. Mil, yavaşça ve eşbiçimli olarak bir frezeleme banyosundan yukarı doğru çekilmekte ve böylece istenen konik biçimlendirme oluşturulmaktadır. Basit, değil mi? Hem öyle, hem de değil İşte bir çalışma yöntemi :

 

1.  METALİ TEMİZLEYİNİZ. Her zaman yapılan da budur. İyi bir temizlik, hem iyi bir kazınmayı, hem de kullanılması durumunda bir durdurucunun yüzeye yapışmasını sağlar.

5.  İŞLENECEK PARÇAYI FREZELEME ÇÖZELTİSİNİN ETKİSİNE MARUZ BIRAKINIZ. Kazıma hızları değiştirilebilir, ancak 0.00”/Dakika hızı çok yavaş olmadığından ve kesme noksanlığını en aza indirgediğinden, en iyi sonuçları vermektedir.

 

 

İşte oldu.

 

Bu prosesin çok sayıda avantajı ve dezavantajı vardır. Önce iyi haberleri verelim :

 

 

 

1.  Eşzamanlı olarak her iki yüzey alanını da frezeleyebilirsiniz. Dengesiz yüzey kaldırmaya bağlı çarpıklık, en az düzeye indirgenir.

2.  Sıkı toleransları koruyabilirsiniz.

3.  Plakalar, tabakalar ve hadde ürünleri, ısıl işlem sonrasında frezelenebilir ve düzensiz gerilmelere bağlı çarpılmalar en az düzeye indirgenebilir.

4.  Havacılık sanayii için entegral olarak sertleştirilmiş parçalar üretilir. Böylece kaynak ve perçinleme işleri elimine edilebilir.

5.  Metallerin mekanik özellikleri etkilenmez (İstisna : Çelik parçalar hidrojen kırılganlaştırmasından etkilenebilir. Bu, inhibitörler sayesinde en az düzeye indirgenebilir.).

6.  Büyük bir tankınız olduğunda, çok sayıda materyal işlenebilir.

 

 

Şimdi kötü haberler :

 

1.  Diş yarıçapları kabaca kesim derinliğine eşittir. Dış taraf köşesi keskin kalacak, ancak iç taraf köşesi küresel bir biçim alacaktır. (NEDEN?)

2.  Kaynaklı bir alan üzerinde frezeleme, burada genellikle etkileşimde bulunan bir galvanik çift bulunacağından (taban metal ve kaynak metali), karıncalanma oluşturacaktır.

3.  Yüzeyde bir kertik veya derin bir sıyrık varsa, frezeleme sonucunda büyüyecektir.

4.  Az kesim önlenemeyeceğinden, 0.5” ötesinde frezeleme derinliği önerilmez.

 

Şimdi, elektrolitlerin neden ibâret bulunduğu hakkında bir fikir sağlamak için, şunu söyleyebilirim : Oldukça geniş bir seçim alanı bulunmaktadır. Anafikir, elektrolitin çukurlar veya intragranüler olumsuz etkileşim yaratılmaksızın, metali akılcı bir hızda ve olabildiğince eşbiçimli olarak çözündürmesi beklentisidir. Bu durumda kimyasal polisaj ile kimyasal kazıma arasında belirli bir uyuşma olmalıdır.

 

 

 

Sürfaktanlar, inhibitörler ve tutucularla modifiye hidroklorik asit.

 

Aynı şekilde modifiye sodyum hidroksit

 

 

 

 

Alüminyum için açıklanan öğelerle modifiye edilmiş hidroflüorik asit ve ammonyum biflüorid çözeltisi.

 

 

 

 

Yine modifiye 3 kısım nitrik asit ve 1 kısım hidroklorik asitten oluşan akua rejia.

 

 

 

 

 

Oluşan reaksiyonlar eksotermiktir (ısı çıkışı yaratır). Bu nedenle, sıcak alanlar oluşmasının önlenmesi gibi, elektrolitin de soğutulma gereksinimi olduğundan, karıştırma yeterli olmalıdır. Normal olarak sıcaklık kontrolü, daha çok hüner ve yaratıcılık ister.

 

Oldukça geniş bir sıcaklık kademesi aralığında, göreceli olarak eş-biçimli bir etki yaratabilecek elektrolit seçilmelidir. Şekil-34’te görülen, aynı metal için 2 farklı elektrolitin sıcaklık yanıtını alınız. A Elektroliti, B elektrolitine göre kesinlikle üstündür, çünkü bütünsel sıcaklığın kontrolünde belirli bir ölçekte absis değerine izin vermektedir. B Elektrolitinin durumunda, belirli bir lokalize alanda sıcaklık yükseldikçe, o alanda henüz yeterli bir soğumanın oşmasından önce reaksiyon “öteye kaçabilmekte” ve sonuç, belirli alanın istendiğinden daha derin biçimde kazınması olarak ortaya çıkmaktadır.

 

 

Evet, işte Dersin sonuna geldik. Size anlattıklarım bayağı uzun oldu! Şimdi birkaç gün dinleniniz. Hazır olduğunuzda küçük bir sınavınız olacak. Görüşmek üzere.

 

 

 

 

Elektrokimyasal işleme konusunu daha iyi anlamanıza yardımcı olması için, EKH-15-87’den EKH-15-97’ye kadar olan sayfalarda açıklanan hususlarla birlikte ve bunlara ilişkin olarak, lütfen aşağıdaki hususları da okuyunuz.

 

Yalnızca 1 İnç² yüzey alanının işlendiğini düşündüğünüz müddetçe, sayfa EKH-15-89’da verilen denklem doğrudur. Elektrokimyasal olarak işlenecek alanlar bundan daha büyük veya daha küçük olduğu takdirde, denklem aşağıdaki biçimi almaktadır:

 

 

 

 

Denklem elektrokimyasal terimlerle aşağıdaki biçimde ifade edilebilir:

 

 

Burada;

K : Libre/A-Saat olarak Faraday sabitesini,

I : A/İnç² cinsinden akım şiddeti yoğunluğunu,

T : Dakika cinsinden çalıştırma zamanını ve

W : İşlenen metal parçanın beher İnç³’ünün ağırlığını

ifade etmektedir.

 

 

Anot etkinliği %100’den az ise, denklem aşağıdaki gibi olacaktır:

 

 

Burada “e”, yöntem etkinliğini ifade etmektedir.

 

 

Sayfa EKH-15-92’deki Tablo #2, dikkatle kullanılmalıdır. İnç/Dakika sütunundaki değerler, 1 İnç²’lik bir alanın elektrokimyasal olarak işlenmesi durumları içindir. İşlenecek olan alan daha büyük veya daha küçük olduğu takdirde, İnç/Dakika sütunundaki değerler İnç³/Dakika cinsinden değerlerdir.

 

 

Nikel, 2100 A/İnç² akım şiddeti yoğunluğu altında işlenmiştir. Etkinliği %100 olarak alınız. Dakikada kaç İnç³ metal kaldırılmıştır? 3.5 Dakikada kaç Paund metal kaldırılabilir? İşlenecek deliğin alanı 1 İnç² ise, İnç cinsinden dakikada dalma hızı ne kadar olacaktır?

 

 

a.  Nikel için Faraday sabitesi 3.9 Ons/100 A-saat’tir (EKH-1-17). Bu, 0.0000406 Libre/A-dakikaya eşdeğerdir.

b.  Nikelin özgül ağırlığı 0.322 Libre/İnç³’tür (EKH-15-92).

c.  Kaldırma Hızı = (0.0000406 x 2100 x 1) / 0.322 = 0.264 İnç³/Dakika’dır.

d.  3.5 Dakikada kaldırılan metal ağırlığı = 0.266 x 0.322 x 3.5 = 0.298 Libre’dir.

e.  İşlenecek deliğin alanı 1 İnç² ise,

Dalma Hızı = (0.264 İnç³/Dakika) / 1 İnç² = 0.264 İnç/Dakika’dır.

 

 

 

 

KOROZYON : Kitap : Electrodeposition and Corrosion Processes, J.M. West, D. Van Nostrand Co., Princeton, N.J., 2. Basım, 1967. Büyük kitapçılarda bulabilirsiniz.

ALÜMİNYUMUN ANODİZASYONU : Kitap : The Technology of Anodizing Aluminium, 3. Basım, A.W. Brace, 2000. Metal Finishing Publications, Elsevier Science Inc., “360 Park Avenue South, New York, NY 10010,  (212) 633-3199 ”dan temin edebilirsiniz.

Kitap : Metals Handbook, 3. Basım, Cilt 5, Surface Engineering, ASM International, Metals Park, OH 44073,1994.

Elkitabı : Light Metals Finishing Process Manual, 1990. American Electroplaters and Surface Finishing Society, “Central Florida Research Park, 12644 Research Parkway, Orlando, FL 32826”dan temin edilebilir. Anodizasyon prosesi hakkında mükemmel ve tek bilgi kaynağı.

R. Botoson, PLATING, 5, 419(1968). Anodize kaplamalı fotografik prosesler.

C.J. Amore & Murphy, MET.FIN., 63, Kasım, 50(1965). Sızdırmaz kılma prosesleri.

R.C. Spooner, MET.FIN., 66, Aralık, 44(1968). Sızdırmaz kılma prosesleri.     

Metal Finishing Guidebook and Directory, 2003 Basımı, Metal Finishing Publications, Elsevier Science Inc., “360 Park Avenue South, New York, NY 10010, (212) 633-3199”.

Products Fineshing Directory and Technology Guide, 2003 Basımı, Gardner Publications Inc., “6915 Valley Avenue, Cincinnati, OH 45244-3029”.

MAGNEZYUMUN TEMİZLİĞİ, FİNİSAJI VE ANODİZASYONU : Kitap : Metals Handbook, 10. Basım, Cilt 5, Surface Engineering, ASM International, “Metals Park, OH 44073”, 1994. Magnezyum Alaşımlarının Yüzey Mühendisliği bölümü kapsamlıdır.

TİTANYUMUN ANODİZASYONU VE FİNİSAJI : Kitap : L. Young, Anodic Oxide Films, Academic Press, U.S.A:, 1961. Olasılılıkla bir benzerinin, artık dünya durdukça bulunması olanaksız.

Kitap : Metals Handbook, 10. Basım, Cilt 5, Surface Engineering, ASM International, “Metals Park, OH 44073”, 1994. Titanyuma ayrılan bölümü kısa ancak iyi temel bilgiler içeriyor.

J.B. Cotton & P.C:S. Hayfield, TRANS. INST. MET. FIN., 45, 48(1967).

ELEKTROKİMYASAL İŞLEME : Electroplating Engineering Handbook, 4. Basım.Editör L.J. Durney, Van Nostrand Reinhold Co. “New York, NY, 10020”, 1984 Basımı, Bölüm 37. Metal Finishing