Siyah Eloksal Kaplama: Bilmeniz Gereken Her Şey

Üretimde önemli bir kaplama olan siyah eloksal kaplama yöntemini keşfedin ve ön işlemden sızdırmazlığa kadar ayrıntılı süreç hakkında bilgi edinin.
Sheet metal aluminium black anodised part

Siyah eloksal kaplama, bir alüminyum parçanın eloksallanması ve ardından uygun bir boya kullanılarak siyaha boyanması işlemini ifade eder. Bu işlem, alüminyum parçalar için uygun olmayan siyah oksit kaplamayla karıştırılmamalıdır. Eloksallı alüminyumda aşınma ve korozyon direnci artarken; siyah eloksal kaplamalı parçalar, ısıyı etkili bir şekilde yayabilmenin yanı sıra ışığı absorbe etme gibi ek avantajlara da sahiptir. Bu makalede siyah eloksal kaplamanın ne olduğu ile çeşitli avantajları ve dezavantajları anlatılacaktır.

Siyah Eloksal Kaplama Nedir?

Siyah eloksal, yarı gözenekli bir alüminyum oksit tabakası oluşturmak için önce standart anotlama yapılarak bir alüminyum parçanın karartılmasına yönelik elektrokimyasal işlemi ifade eder. Daha sonra oksit tabakası; organik boyalarla, inorganik boyalarla veya metal tuzlarıyla elektrolitik boyama yöntemi olarak üç boyama tekniğinden biri kullanılarak siyaha boyanır.

Siyah eloksal kaplama yapılabilen metaller alüminyum, magnezyum ve titanyumdur. Bununla birlikte alüminyum, siyah eloksallama için en yaygın kullanılan malzemedir. Ancak, tüm alüminyum sınıflarına siyah eloksal kaplama uygulanamaz. Yalnızca 5, 6 ve 7 alüminyum serilerine eloksal kaplama uygulanabilir.

Siyah Eloksal Kaplama Nasıl Çalışır?

Siyah eloksal kaplama, parça üzerine önce tip II veya tip III standart eloksal kaplama işlemiyle uygulanır. Optimum renk kalıcılığı için minimum 25 mikron veya daha fazla eloksal kaplama kalınlığı tavsiye edilir. Parça anodize edildikten sonra yarı gözenekli bir yüzey yapısına sahip olacaktır. Bu gözeneklerden siyah boyayı tutması için yararlanılır.

Aşağıda açıklandığı gibi üç tip boyama tekniği vardır:

  1. Organik Pigmentler: Bu boyalar ılık suda eritildikten sonra boya banyosuna konur. Parça boya banyosuna yerleştirilir ve boya eloksal kaplı tabakanın yarı gözenekli yüzeyine doldurulur. Genellikle siyah boyama, açık renklere kıyasla ek boyama süresi gerektirir. Organik boyalı parçaların dış mekanda kullanılması önerilmez.
  2. İnorganik Pigmentler: Bu pigmentler suda çözünmez. İnorganik pigmentler mükemmel ışık haslığına sahip kaplamalar üretir. Siyah eloksal için inorganik pigmentler, kobalt sülfürün inorganik tuzları ile üretilebilir.
  3. Elektrolitik Boyama: Normal eloksal kaplama işleminden sonra kaplanmış parçalar ağır metal tuzları içeren bir çözelti ile bir elektroliz banyosuna yerleştirilir. Anodik katman katot görevi görür ve asit elektrolit banyosuna paslanmaz çelik bir elektrot yerleştirilir. Metal tuzları gözeneklerin dibine çöker. Farklı renkler üretmek için nikel, kobalt ve kalay tuzları kullanılır. Bu işlem, mükemmel renk kalıcılığına sahip parçalar üreten tescilli bir işlemdir.

Boyamadan sonra anodik tabakadaki gözenekler renk sızmasını önlemek için kapatılmalıdır. Sızdırmazlık genel olarak, anodik katmanla reaksiyona girerek gözenekleri kapatan kaplamanın hidrasyonu yoluyla yapılır. Gözeneğin olduğu her yerde AI2O3H2O oluşur. Bu yüzey, normal alüminyum oksit yüzeye göre aşınmaya daha az dayanıklıdır. Kimyasal sızdırmazlık alternatif olarak, nikel asetat veya dikromat sızdırmazlık kullanılarak gerçekleştirilebilir.

Siyah Eloksal Kaplama Prosesi
Siyah Eloksal Kaplama Prosesi (Kaynak: waykenrm.com)

Bir parçanın siyah eloksal kaplanması için gereken süre, istenen anodik katman kalınlığına, boyama yöntemine ve boya sonrası kapatma tekniğine bağlıdır. Genel olarak 2,5 mikron eloksal kaplama beş dakika sürer. Bu nedenle önerilen minimum siyah eloksal kaplama kalınlığı olan 25 mikronluk eloksalın uygulanması yaklaşık bir saat sürecektir. Boyama işlemi ise 20 dakika kadar sürebilir. Ancak bu süreler aynı zamanda temizleme ve durulama işlemlerine de bağlıdır.

Siyah Eloksal Kaplama Uygulamaları

Siyah eloksallı alüminyum, standart eloksallı alüminyumun tüm avantajlarının yanı sıra siyah renklendirmenin sağladığı ek avantajlara da sahiptir. Siyah eloksallı alüminyum, siyah kaplamanın faydalı olduğu uygulamalarda kullanılır. Bazı uygulama örnekleri şunlardır:

  • Isıyı verimli bir şekilde uzaya geri yaymak için siyah eloksal kaplamayı kullanan uydu bileşenleri
  • Yansıyan ışıkları absorbe edecek siyah kaplamalı optik ekipmanlar
  • Derin siyah renklerin estetik açıdan şık durduğu, mükemmel renk kalıcılığına sahip olup aynı zamanda yüzey kaplamasının kazandırdığı aşınma dayanımı olan mimari süslemeler

Eloksal kaplamanın ömrü uygulamaya, kaplamanın kalınlığına ve eloksal işleminden sonra ilgili sızdırmazlık adımlarının gerçekleştirilip gerçekleştirilmediğine bağlı olarak 10 ila 20 yıl arasında sürebilir. Boyama için metal tuzları kullanıldığında renk solmaz. Ancak organik boyalar zamanla solacaktır.

Siyah Eloksal Kaplamalı Alüminyum Sigma Profiller
Siyah Eloksal Kaplamalı Alüminyum Sigma Profiller

Siyah Eloksal Kaplamanın Faydaları

Siyah eloksalın faydaları arasında aşınma dayanımının ve korozyon direncinin artması yer alır. Bu kaplama, anodize edilmiş alüminyum parçaların paslanmaya yatkın olmamasını sağlar. Pas, demir içeren metaller üzerinde tahrip edici, pul pul dökülen oksit tabakasının oluşumunu tanımlamak için kullanılan bir ifadedir. Alüminyum üzerinde bir oksit tabakası oluştuğunda metal yüzeye yapışır ve ana malzemenin daha fazla oksidasyona maruz kalmasını önler.

Bununla birlikte, siyah eloksal kaplamanın aşağıda açıklanan birkaç ek avantajı daha vardır:

  • Isı Emisyonu: Alüminyum bileşenler, ısı emisyonlarını arttırmak için genellikle siyaha boyanır. Buna örnek uygulama alanları; ısı emicilerin yanı sıra uydu bileşenleridir.
  • Gaz Çıkışının Olmaması: Siyah eloksal kaplı parçalar, boyamadan sonra uygun şekilde kapatılırsa, vakuma maruz kaldığında gaz çıkışına uğramaz. Bu gaz çıkışının olmaması, hassas ekipmanların, özellikle de hassas uzay tabanlı ekipmanların korunmasına yardımcı olur. 
  • Renk Kalıcılığı: Siyah eloksallı parçalar, özellikle inorganik veya metal tuzlarıyla boyanmışsa mükemmel renk kalıcılığına sahiptir. Yani, UV (ultraviyole) ışığa maruz kaldıklarında genellikle renklerini koruyacaklardır
Siyah Eloksal Kaplanmış Bir El Feneri
Siyah Eloksal Kaplanmış Bir El Feneri

Siyah Eloksal Kaplamanın Sınırlamaları

Siyah eloksal kaplama, kayda değer avantajlara sahip sağlam bir ardıl işlem türü olarak görülse de, kendi doğasından gelen sınırlamalarının olduğu da kabul edilmelidir. Estetik görünüşün ve korozyona dayanım gibi özelliklerin yanında, bazı kısıtlamalar uygulanabilirliğini sınırlandırmaktadır.

  • Yüzey Çatlaması: Termal döngüye maruz kaldığında siyah eloksallı parçaların kaplamasında çatlaklar oluşacaktır. Bu çatlaklar temel olarak alt tabakanın ve kaplamanın termal genleşme oranlarındaki farklılıktan kaynaklanmaktadır.
  • Sınırlı Malzemeler: Tüm alüminyum serileri siyah eloksal kaplanamaz. Genel olarak, en yaygın olarak eloksal kaplama yapılan alüminyum serileri 5, 6 ve 7’dir. 6 seri ise en yaygın olarak eloksal kaplananlardır.
  • Renk Solması: Organik boyaların kullanılması durumunda siyah eloksallı kısımlar UV ışığına maruz kaldığında rengini kaybeder.

Özet

Sonuç olarak siyah eloksal, üretim alanında çok yönlü ve önemli bir süreç olarak ortaya çıkmaktadır. Gelişmiş korozyon direnci ve estetik siyah kaplama gibi ikili avantajları sayesinde havacılık sektöründen robot teknolojisine kadar çeşitli endüstrilerde tercih edilen bir seçim haline gelmektedir.

Xometry, tüm prototip oluşturma ve üretim ihtiyaçlarınız için çok çeşitli üretim imkanları ve ardıl işlem hizmetleri sağlar.

Comment(0)