Sert anodize kaplama prosesinin soğutma yükünün hesaplanması ve proses parametrelerinde karşılaştırmalı incelenmesi

Abstract

Alüminyum malzemeler üzerine uygulanan sert anodize kaplamanın amacı korozyon koruması sağlamak, malzemeyi yalıtkanlaştırmak ve yüksek aşınma dayanımı ile mekanik özelliklerini arttırmaktır. Bu tür kaplama sıklıkla uçak ve motor parçalarında kullanılmaktadır. Uluslararası terminolojide hard alüminyum oksidasyon veya hard anodizasyon olarak bilinen dilimize almancadan girmiş olan sert eloksal işlemi çok özel bir elektrokimyasal kaplamadır.Elektro kimyasal proses için kullanılan elektrolit sülfürik asit ve oksalik asitden oluşan asidik bir çözeltidir. Kaplanacak alüminyum elektroliz işleminin anodudur. Belirli ve kontrol edilen bir doğru akım yoğunluğu (DC), kaplanacak alüminyum (iş parçası) ile uygun bir katot arasında yine belirli bir süre için geçerlidir. Bu süre istenilen kaplama kalınlığına göre belirlenir. Proses sırasında ısı açığa çıkar. Elektrolitin proses sıcaklığında sabit tutulması için çevreden gelen ısı yükleri de dikkate alınarak proses boyunca soğutma yapılması gerekir.Tez çalışması kapsamında 1'inci Hava İkmal Bakım Merkezi'nde mevcut sert anodize prosesine uygun en fazla kapasitede kaplama yapılması durumunda gerekli olan soğutma yükü hesaplanmıştır. Ayrıca farklı alüminyum alaşımı (AA 2024, AA 6061, AA 7075) test parçaları üzerine proses parametreleri olan sıcaklık, akım yoğunluğu ve süre kriterleri değiştirilerek deneysel çalışmalar yapılmıştır. Test parçaları metalürji laboratuarında kaplama kalınlığı, oluşan yüzey sertliği ve aşınma dayanımları ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.Yapılan çalışmalar neticesinde en fazla kapasitede 1.5 saatlik bir kaplama sırasında 53,212 kWh enerji harcandığı ve test kuponlarının düşük sıcaklık (0 °C) ve 3 amper/dm2 akımda 2 saat de 7075 alüminyum alaşımı için en iyi sonuçları verdiği tespit edilmiştir.