Krom Kaplamalar ve Özellikleri

Krom Kaplama

Krom kaplamanın ticari olarak yaygınlaşmasından bu yana kullanımı çok hızlı bir şekilde  artış göstermiştir. Genel olarak üç farklı kullanım alanına sahiptir.

• Nikel kaplama üzerine yapılan, dekoratif amaçlı, parlak ve kararmayan kaplama elde etmek.
• Aşınmış metal yüzeyleri, kesici takımları veya döküm yüzeyleri gibi çok sert olması gerekli yüzeyleri kaplamak.
• Özellikle motor silindirlerinin iç yüzeyleri, mil yatakları gibi, aşınmaya maruz kalan ve bu nedenle sert ve gözenekli yapıda olması gereken yüzeyleri kaplamak (gözenekli yapı yağın gözeneklerde tutunup motor ömrünün uzun olmasını sağlar).

Kromun Özellikleri

Krom, sert gri bir metal olup, çok iyi parlatıldığında mavimsi bir renk alır. Yoğunluğu 7,1 g/cm³'tür. Genellikle 3 veya 6 değerlikli haldedir. Üzerinde oluşan koruyucu bir oksit  tabakası bulunduğu için, normal şartlarda atmosfer ortamında korozyona uğramaz. Kaplama olarak kullanıldığında mavimsi-beyaz bir renk verir ve oldukça parlaktır. Kaplanan parçanın korozyon direncini önemli ölçüde arttırır. Bu yüzden son işlem olarak kaplama sektöründe oldukça sık olarak kullanılır.

Teorik olarak, eğer krom 3 değerlikli (trivalent) formunda bulunuyorsa, %100 katot veriminde 1 amper-saat enerji sarfiyatı ile 0,647 g krom kaplamak mümkündür. Eğer krom 6 değerlikli (hekzavalent) formunda bulunuyorsa, aynı şartlarda 0,323 gr krom kaplamak mümkündür. Eskiden tüm krom kaplama işlemleri 6 değerlikli krom kullanılarak yapılırdı. Bugün ise hem 6 değerlikli hem de 3 değerlikli krom kaplamalar kullanılmaktadır. 6 değerlikli krom kaplama banyolarının katot verimi çok düşüktür, bu değer ortalama olarak %14 olup, bazen %27'ye kadar çıkabilmektedir.

Krom kaplamalar, genel olarak ikiye ayrılır. Dekoratif krom kaplama ile çok ince, kararmayan ve parlak kaplamalar elde edilir. Sert krom kaplama ise kalın kaplamalar ile kromun setlik ve korozyon direnci gibi özelliklerini parçaya kazandırmak amacıyla kullanılır.

Dekoratif Krom Kaplamalar

Dekoratif krom kaplamalar, nikel ya da bakır üzeri nikel kaplamalar üzerine yapılır. Krom kaplamanın düzgün olması için bakır ve nikelden oluşan alt tabaka, kaplanan parçanın yüzeyine tamamen kapatmalıdır.

Otomobil tamponları, iç parçaları ve jantları, banyo ve mutfak aksesuarları ile inşaat sektöründe kullanılan birçok parçada dekoratif krom kaplamalar kullanılır. Kaplama kalınlığı yaklaşık olarak 0,1-0,3 µm arasındadır [1]. Sonuç olarak parlak, yüksek korozyon direncine ve yağlayıcı özelliğe sahip kaplamalar elde edilir [2]. Kaplamanın parlaklığı ve düzgünlüğü alttaki nikel kaplamasıyla doğrudan ilişkilidir.

Sert Krom Kaplamalar

Sert krom kaplamalar fonksiyonel kaplamalar sınıfına girmektedir. Kaplamadan sertlik ve aşınma direnci istendiği ve görünümün çok önemli olmadığı durumlarda tercih edilir. Kaplama kalınlığı yaklaşık olarak 10-30 µm arasındadır [1].

Yaygın olarak hidrolik silindirlerin, krank şaftları, baskı plakaları/silindirleri, içten yanmalı motorların pistonları, döküm kalıpları gibi parçaların kaplanması için sert krom kaplama uygulanır. Ayrıca bu tür parçaların hasara uğraması halinde yenileme işleminde de sert krom kaplama kullanılabilir.

kaplama girişkenliği ve dolap kaplamalar için uygun olmaması gibi sorunları da barındırmaktadır. Ayrıca çalışan ve çevre için çeşitli tehlikeleri barındıran bir prosestir.

Krom Kaplama Tankları

Kromik asit, son derece aşındırıcı bir sıvıdır ve bu sıvı ile çalışılırken özel malzemeler kullanmak gerekir. Ticari boyuttaki çalışmalar için bugün kullanımı tercih edilen tanklar, içi PVC kaplı tanklardır. Bu plastik türü (PVC), kromik asidin aşındırıcı etkisine rağmen zarar görmez. PVC'nin tek dezavantajı 65 °C üzerindeki sıcaklıklarda kullanılamamasıdır. Fakat çoğu krom kaplama işlemi yaklaşık 35-45 °C sıcaklıklarda yapıldığından, bu durum önemli bir dezavantaj değildir. Bunların yanında polipropilen veya teflon kaplı, çelik zırhlı tanklar da kullanılır. Teflonun avantajı kromik aside karşı dayanıklı olması ve ayrıca yüksek sıcaklıklarda da çalışmaya imkan vermesidir. Diğer malzemelere göre daha pahalıdır.

Pratikte, ticari boyutta kullanılan tek krom tuzu kromik asittir (CrO3). Kırmızı-kahverengi renge sahip plaketler şeklinde olup, havadan nem kapıp su bağlama yeteneği yüksek olduğundan kuru yerde saklanmalıdır.

En sık kullanılan, ticari boyuttaki katalizör ise sülfürik asittir ve çok az miktarda kullanılır (gerçekte katalizör olan SO4-2 sülfat iyonudur). Bunun yanında ticari tipte krom katalizörleri de mevcuttur. Katalizörün etkisi, elektromotor dizide, hidrojenin oldukça üzerinde olmasına rağmen, kromun kaplanmasına izin vermesidir.

Sert krom kaplama banyolarında 6 değerlikli krom kullanılmaktadır. Çoğu dekoratif uygulamada ise 6 değerlikli krom ile birlikte ticari olarak kullanılmaya başlayan 3 değerlikli krom banyoları da kullanılmaktadır.

Banyo Kurulumu ve Çalışma Şartları