Çelik, titanyum, alüminyum gibi metallerin önemli tasarım ve yapısal kullanım alanları mühendislikte bulunur. Bunun nedeni, bu metallerin çeşitli uygulamalarda iyi performans göstermelerini sağlayan arzu edilen özelliklere sahip olmalarıdır.
Ancak, bu metallerin büyük çoğunluğu zorlu hizmet ortamlarında kullanılır; bu da zamanla özelliklerini aşındırır ve hizmet performanslarını olumsuz etkiler. Örneğin, çelik havacılık sektöründe bir uygulama olarak kullanılır. Bu, çeliği korozyona uğrayabileceği ve sonunda hasar görebileceği çok düşmanca, aşındırıcı bir ortama maruz bırakır. Bu uygulamadaki hasarlar sadece estetik veya kozmetik kaygıların ötesine geçer ve çeliğin yapısal mukavemetini aşındırır. Bu hasarlar daha sık değiştirme ve daha pahalı bakım gerektirebilir.
Yüzey kaplama, bir metalin yüzey tabakasının başka bir metal türünün yüzeyine eklenmesi işlemidir. Bu nedenle eklenen metal, temel metal için koruyucu bir kalkan oluşturur.
Bu yazıda, yüzey kaplamanın ne olduğunu, kaplamanın nasıl çalıştığını, yüzey işleminin neden önemli olduğunu vb. konuları ele alacağız.
Kaplama, iletken bir yüzey üzerine metalin biriktirilmesiyle yapılan yüzey kaplaması olarak tanımlanabilir. Metal kaplama olmadan, aşındırıcı ham metaller potansiyel kaplama ömrünün yalnızca küçük bir bölümünü koruyabilir. Parçanın işlevsel metalinin üzerine uzun ömürlü, sert ve korozyona dayanıklı bir yüzey kaplaması yapılması, ürünün aşınmaya ve korozyona karşı direncini artıracaktır.
Tipik yöntem, metalin bir katot ve anot elektrik akımıyla birlikte asit çözeltisine daldırılmasını içerir. Elektroliz hücresinin katodu (negatif elektrotu) görevi gören kaplanacak malzemeden doğru akım geçirilir.
İhtiyaç duyulan metal, çözeltide veya banyoda oksitlenmiş halde (ya kompleks iyon ya da sulu katyon olarak) bulunur. Tipik olarak, kaplanacak metal çubuk anot görevi görür.
Toz boyamada, önce kuru toz elektrostatik olarak biriktirilir ve ardından metal bileşen yüksek sıcaklıklarda ısıtılarak toz parçacıkları "eritilir" ve metal yüzeye kaynaştırılır. Source, toz boyama yöntemini mobilya, otomobil, tarım ekipmanı, elektrikli ekipman, spor ekipmanı ve daha birçok üründe kullanmaktadır.
Adından da anlaşılacağı gibi, sıvı boya veya kaplama malzemesi, elektrostatik, daldırma, fırçalama ve püskürtme gibi çeşitli yöntemlerle uygulanabilir.
Farklı elektrokaplama işlemlerinin tamamı, metalleri kaplamak için sıvı bir banyodan elektrik akımı geçirmek üzere elektrik kullanır. Substrat, işlem gören maddedir; banyo ise eklenen metal iyonlarını içeren bir çözeltidir. Elektrik akımı uygulandığında substrat katot görevi görür. Sonuç olarak, işlem gören yüzeye çökelen banyodaki iyonlar ona doğru çekilir.
Bu işlemin sunduğu faydalardan bazıları arasında artan dayanıklılık, daha yüksek korozyon direnci, azalan yüzey sürtünmesi ve gelişmiş estetik yer almaktadır. Bu yöntemle hemen hemen her metal işlenebilir. Bununla birlikte, çinko, bakır, nikel, altın, gümüş ve diğer metaller en sık kullanılanlardır.