Okunma: 743 kez

Bu bilimsel çalışmalar ve teknolojideki gelişmeler sonucu metalik parçalar, servis şartlarına daha dayanıklı hale getirilmeye çalışılmaktadır.

Yapılacak proje çalışması sonucunda özellikle günümüz üretim yöntemlerinden olan toz metalürjisi ile üretilen ve büyük bölümünü demir esaslı parçaların oluşturduğu makine ve otomotiv endüstrisinde sıkça kullanılan ve kullanım alanı da her geçen gün artan parçaların,   kaplama yöntemlerinden, akımsız nikel kaplama yöntemini kullanarak, kaplanması ve özellikle toz metalürjisiyle üretilmiş parçaların akımsız nikel kaplanmasında karşılaşılan problemlerin önüne geçilmesi amaçlanmaktadır.

Yapılacak  proje çalışmasının öneminin anlaşılmasında, sıkça karşılaştığımız korozyon ve toz metalürjisi terimlerinin daha iyi anlaşılması gerekmektedir.

Korozyonu; metal ve alaşımlarının kimyasal ve mekanik etkiler sonucu, metal ile ortam arasında yani ara yüzeyde meydana gelen zarar olarak tanımlayabiliriz.

Korozyon ekonomik açıdan her ülkenin büyük kayıplara uğramasına neden olur. Bu zararları belli başlıklar altında toplanırsa;

1.      Korozyon her şeyden önce, insan hayatını ve sağlığını zarara sokan bir olaydır.

2.      Korozyon dünyadaki sınırlı metal kaynaklarının en önemli israf nedenidir.

3.      Korozyon nedeni ile malzeme kaybı yanında, sermaye, emek, enerji ve bilgi de kaybolur.

4.      Korozyon ortamı kirletir ve ayrıca kirlenen ortam, metal korozyonunu hızlandırır.

Korozyonun bu zararlarına karşı çeşitli önlemler geliştirilmiştir. Bunlar ise;

1.      Metali ortama daha dayanıklı kılmak.

2.      Ortamın metal üzerindeki korozif etkisini azaltmak veya ortamı değiştirmek.

3.      Ara yüzeye müdahale ederek metal-ortam ilişkisini;

a)      Kesmek; metali yalıtkan bir malzeme ile kaplayarak.

b)      Değiştirmek; metali başka metallerle kaplayarak veya yüzey özelliklerini değiştirerek.

c)      Ara yüzeyin elektro kimyasal özelliklerini değiştirmek; anodik veya katodik olarak.

Yukarıda belirtilen seçenekler göz önüne alındığında, metali ortama daha dayanıklı kılınması çok pahalı ve üretimi çok zor parçaların kullanılmasını zorunlu hale getirir. Bu ise çok pahalıdır. bunlara en iyi örnek paslanmaz ve süper alaşımlı çeliklerdir. İkinci olarak ortamın metal üzerindeki etkisinin azaltılması veya ortamın değiştirilmesi seçeneğine baktığımızda, bu sadece korozyon hızını yavaşlatacak fakat önlemeyecektir. Ayrıca ortamın değiştirilemediği zorunlu şartların olduğu da düşünülmelidir ve sonuncu seçeneğimiz, metal-ortam ilişkisinde ara yüzeye müdahale edilmesi, diğer seçeneklere oranla daha kolay ve ekonomiktir. Bu sebeple, günümüz korozyonu önleme yöntemlerinin temel dayanağını metal-ortam ilişkisine müdahale edilmesi oluşturmaktadır. Bu proje çalışmasının seçilmesinde esas etken budur, çeşitli şartlar (atmosferik, asidik, yüksek ve düşük sıcaklıklar, aşındırıcı ortamlar v.s.) göz önünde tutulduğunda özellikle metalik kaplamalar büyük önem kazanmaktadır. Metalik kaplamalardan özellikle, akımsız nikel kaplamaların bu ortamlarda gösterdiği direnç ve daha sonradan uygulanan ısıl işlemlerle sertliğinin ve aşınma direncinin arttırılabilmesi, gibi üstün özellikleri tercih edilmesinin başlıca nedenidir. Sağladığı bu üstünlüklere örnek verecek olursak;

1.      Mükemmel aşınma ve korozyon direnci,

2.      Üniform kaplama kalınlığı,

3.      Lehimlenebilirlik,

4.      Düşük işçilik maliyeti,

5.      İstenildiği taktirde tavlama işlemine tabi tutularak yüksek sertlik oranına ulaştırılabilmesi,

6.      Isı değişimine karşı genleşme özelliğini koruması.

Toz metalürjisi ise, dünyada ellili ve altmışlı yıllarda endüstri devrimi ile birlikte klasik üretim yöntemlerine alternatif olarak doğan ve ülkemizde de yetmişli yıllarda önemi fark edilerek başlanmıştır. Özellikle metal esaslı otomotiv ve makine parçalarının son derece hassas toleranslar ile üretilme sürecini başlatmış ve duraklamadan günden güne artarak ve çeşitlenerek dünya ile rekabet edecek seviyeye gelmiştir. Toz metalürjisi modern bir imalat yöntemidir ve ileri teknoloji malzemelerinin üretilmesine çok uygundur.

Toz metalürjisi işleminde, çeşitli metal parçalar, muhtelif tozların sıkıştırma ve sinterleme metotlarıyla imal edilebilirler. Metal tozları, özel preslere takılan kalıp ve zımbalar ile sıkıştırılır. Yeni preslenmiş parçalar daha sonra yüksek sıcaklıkta ve atmosfer kontrollü fırınlarda, belirli bir zaman süresi içinde sinterlenir. Presleme ve sinterleme işlemlerinden sonra istenirse bazı özellikleri ıslah etmek için ilave ısıl işlemler yapılabilir veya sinterlenmiş parçalar diğer metallerle kaplanabilir. Sinterlenmiş nihai mamullerde isteğe bağlı olarak çeşitli yoğunluk seviyeleri elde edilebilir. Toz metalürjisiyle üretilen parça tipi binlerle ifade edilmektedir: Talaşlı imalat gerektirmeyen parçalar, sert metaller, takım çelikleri, kendi kendini yağlayan burçlar, gözenekli ortamlar ve filtreler, sürtünme elemanları, elektrik kontak malzemeleri, grafitler ve fırçalar bunlardan bazılarıdır.

Bu kadar geniş kullanım alanına sahip toz metalürjisiyle üretilmiş bu parçalar, korozif ortamlardan, gözenekli bir yapıya sahip olmalarından dolayı, kolaylıkla etkilenmektedirler. Bu etkilerin azaltılması ve tamamen önlenmesi için, toz metalürjisiyle üretilmiş parçaların servis şartlarına daha dirençli hale getirilmesi için çeşitli çalışmaların yapılması zorunludur.

Yapılacak proje çalışmasıyla, toz metalürjisiyle çeşitli gözeneklilik seviyelerinde hazırlanacak demir esaslı parçalar, hazırlanacak akımsız nikel banyosunda,  kimyasal indirgeme yoluyla nikel kaplanacak ve elde edilen kaplamalar çeşitli deneylere tabi tutularak, gözenek seviyelerinin kaplamaya etkileri incelenecektir. 

Projede izlenecek aşamalar aşağıdaki gibidir:

1.      Toz metalürjisi yöntemiyle, çeşitli gözeneklilik seviyelerinde numunelerin hazırlanması

2.      Demir esaslı parçaların akımsız nikel kaplanmasında kullanılacak uygun kimyasal banyo bileşiminin tespiti

3.      Akımsız nikel banyosunun, kaplama şartları göz önünde bulundurularak tasarlanması

4.      Gerekli kimyasal maddelerin ve kaplama banyosu parçalarının temini.

5.      Kaplama banyosu parçalarının montajı

6.      Kaplama banyosu parçalarının, kaplama şartlarını sağlaması için gerekli ön testlerin yapılması

7.      Kimyasal solüsyonun istenen bileşime uygun olarak hazırlanması.

8.      Kaplama işleminin yapılması

9.      Elde edilen kaplamaların özelliklerinin çeşitli deneylerle tespiti ve karşılaştırılması.

10.  Sonuçların değerlendirilmesi.

11.  Proje raporunun hazırlanması.

B.2. Projenin Ülke Ekonomisine Yararları

1.      Toz metalürjisi üretim teknikleri şu anada ülkemizde kayda değer oranda kullanılmakta ve hızla klasik üretim yöntemlerine alternatif olarak gelişmektedir.

2.      Akımsız nikel kaplama yöntemi de ülkemizde son yıllarda bazı parçaların kaplanmasında kullanılsa da henüz yaygın hale gelmemiştir.

3.      Toz metal parçaların, elektroliz daldırma gibi klasik kaplama teknikleri ile kaplanmasında, gözenekli olduklarından dolayı önemli kaplama problemleriyle karşılaşılmaktadır. Bunlar çoğunlukla alt tabakaya zayıf yapışkanlık, kaplamanın gözenekli olması, homojen olmayan kaplama kalınlığı gibi problemlerdir.

4.      Toz metal parçaların akımsız kaplama tekniği ile kaplamada oluşan bir kusrun elimine edilebileceği ve daha kaliteli kaplamalar elde edilebileceği dolayısıyla, endüstriye ve araştırmacılara yeni bir yön vereceği düşünülmektedir.

B.3. Projenin Uygulanabilirlik Durumu

Toz metalürjisi üretim teknikleri daha öncede belirtildiği gibi, son yıllarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu metotla üretilen parçaların önemli bir kısmı dekoratif ve korunma amaçlı kaplanarak kullanılmaktadır. Ancak malzemelerin nispeten gözenekli olmaları klasik kaplama metotlarında problemlere neden olmaktadır. Akımsız nikel kaplama ile bu sorunların büyük ölçüde aşılacağı sanılmaktadır.

Dolayısıyla bu proje toz metalürjisi ve kaplama endüstrisine bir katkıda bulunacak ve endüstride kolaylıkla uygulanabilecek özelliktedir.

Etiketler:  

Bilimler
Kimya
Toz Metalürjisiyle Üretilmiş Demir Parçaların Akımsız Kaplama

Sadece kayıtlı kullanıcılar yorum yazabilirler.
Lütfen hesabınıza giriş yapınız veya kayıt olunuz.

---