ASTM B636/B636M-15 Spiral Kontraktom İle Kaplamalı Metalik Kaplamaların İç Geriliminin Ölçümü İçin Standart Test Yöntemi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından geliştirilen “ASTM B636/B636M-15 Spiral kontraktom ile kaplamalı metalik kaplamaların iç geriliminin ölçümü için standart test yöntemi” standardında, helezon katot üzerindeki kaplama çözeltilerinden üretilen metalik kaplamaların iç gerilimini ölçmek için spiral kontratometrenin kullanımı açıklanmaktadır. Bu test yöntemi elektrolitik ve otokatalitik tortularla kullanılabilir.

Bu standardın amaçları doğrultusunda, şu terimler ve tanımlar geçerlidir:

• Basınç stresi, bir tortunun genleşmesine neden olan stresi ifade eder.
• İç stres, dış kuvvetlerden uzak olduğunda tortuda kalan net stresi ifade eder. İç stres tortuları sıkıştırma veya germe eğilimindedir.
• Çekme stresi, bir tortunun büzülmesine neden olan stresi ifade eder.

Spiral kontratometre ile gerilimi ölçme test yöntemi, bir helisin dış tarafına kaplama yapmaya dayanır. Heliks (sarmal), bir şeridin bir silindir etrafına sarılması ve ardından tavlanmasıyla oluşturulur. Çalışma sırasında, heliksin bir ucu sabitlenir ve diğerinin gerilimler geliştikçe hareket etmesine izin verilir. Serbest uç, heliksin hareketini büyüten dişliler aracılığı ile bir gösterge iğnesine tutturulur. Heliks kaplandıkça, birikintideki gerilim, gerilimin sıkıştırıcı (−) veya çekme (+) olmasına bağlı olarak heliksin daha sıkı sarılmasına veya gevşemesine neden olur. İğne sapmasının miktarından ve diğer verilerden, iç gerilim hesaplanır. Alet değişiklikleriyle, heliksin hareketi yukarıda açıklandığı gibi mekanik olarak değil, elektronik olarak ölçülebilir.

Spiral kontratometre, düzgün kullanıldığında, geniş bir gerilim değeri aralığında tekrarlanabilir sonuçlar verir. Bu yöntemle iç gerilim sınırları, hem kaplanmış veya elektroformlanmış parçaların alıcısı hem de üreticisi tarafından kullanılmak üzere belirtilebilir.

Büyük çekme gerilimleriyle kaplama, yüksek dayanımlı çelikten yapılmış bir ürünün yorulma mukavemetini azaltır. Bunu en aza indirmek için maksimum gerilim sınırları belirtilebilir. Gerilimden etkilenen diğer özellikler arasında korozyon direnci, boyutsal kararlılık, çatlama ve soyulma bulunur.

Elektroformlama çözümlerinin kontrolünde, gerilimin etkileri daha yaygın olarak tanınır ve kullanılabilir bir elektroform elde etmek için genellikle gerilimin kontrolü gereklidir. İç gerilim sınırları, üretim kontrolü için belirlenebilir ve belirtilebilir.

Spiral kontratometre ile elde edilen iç gerilim değerleri, aynı çözeltide kaplanmış bir parçada bulunan iç gerilim değerlerini mutlaka yansıtmaz. İç gerilim, kaplama kalınlığı, alt tabakanın hazırlanması, akım yoğunluğu ve sıcaklık ile çözelti bileşimi gibi birçok faktöre bağlı olarak değişir. Parçanın kaplanmasında kullanılan koşullarla test koşullarının uyuşması durumunda daha yakın bir korelasyon elde edilir.

Doğruluğu etkileyen faktörler şunlardır:

• Heliksin hazırlanmasındaki değişiklikler sonuçlarda önemli değişikliklere neden olabilir.
  • Durdurma malzemesi heliksin iç kısmına düzgün bir şekilde uygulanmalıdır. Durdurma malzemesi, heliksin test sırasında serbestçe hareket etmesini sağlamak için ince ve esnek olmalıdır. 3 mg/in’den daha az bir kaplama ağırlığı yeterlidir. İç kısım, bir miktar inert, esnek kaplama ile durdurulmalıdır. Kabul edilebilir bir durdurma malzemesi microstop’tur. Microstop’un bir kısmı, kullanımdan önce iki kısım asetonla seyreltilir. Heliksin iç kısmına biriken herhangi bir nikel, zıt bir etki gösterir.
  • İç kısmı TFH-florokarbon ile kalıcı olarak kaplanmış heliksler, sıfıra yakın gerilimleri test ederken değişken sonuçlar verebilir.
  • Testten önce heliksin temizlik değişiklikleri ve yüzey hazırlığı değişken sonuçlar üretebilir. Örneğin, heliksin elektro temizliği her zaman katodik olmalı ve akım, zaman ve sıcaklık açısından kontrol edilmelidir. Bu aşamada anodik temizlik geniş varyasyonlar sağlayabilir. Heliksin aşındırıcı temizliği ve aşındırıcıların kullanımı önlenmelidir.
  • Yaklaşık 3 pm’den daha az olan çok ince tortular, daha kalın tortulara göre yüzey koşulları ve heliksin hazırlanmasından daha fazla etkilenir.
• İç gerilim, elektrokaplamada kullanılan akım yoğunluğuna göre değişir. Değişim öngörülebilir değildir ve biriktirilen metale, safsızlıklara veya katkı maddelerine ve dikkate alınan akım yoğunluğu aralığına bağlıdır. Akımın gerilim testi boyunca ölçülmesi ve yakından kontrol edilmesi önemlidir. Akımlardaki değişimler yüzde 2’den az tutulmalıdır.
• Kaplama çözeltisinin sıcaklığı iç gerilimi etkileyebileceğinden, test sırasında 2 derece içinde tutulmalıdır. Göstergenin ilk dinlenme noktası ve son dinlenme noktası, termal gerilimleri ortadan kaldırmak için kaplama çözeltisinin çalışma sıcaklığında alınır.
• Çözelti bileşimi test sırasında değişmemelidir. Genellikle, tekrarlanabilirlik testleri karşılanırsa, çözeltinin test çalışmaları sırasında değişmediği varsayılabilir. Tersine, tekrarlanabilirlik testleri karşılanmadığında, kaplama çözeltisi test sırasında çözelti bileşiminde herhangi bir değişiklik olup olmadığını belirlemek için analiz edilmelidir.
  • Çözünmeyen veya etkisiz anotlar kullanılarak elektrokaplama çözeltileri üzerinde yapılan testler, test sırasında önemli çözelti değişikliklerine neden olabilir.
  • Otokatalitik kaplama çözeltileri test edilirken, yenileme yapılmadığı takdirde kaplama çözeltisinin bileşenleri test sırasında önemli ölçüde tükenebilir.
• Kaplanacak yüzey alanı ile otokatalitik kaplama çözeltilerinin hacmi arasında, tortunun karakterini etkileyebilecek bir ilişki vardır. Otokatalitik kaplama çözeltileri test edilirken, kaplanan yüzey alanının kaplama tankında normalde kullanılan çözelti hacmine oranı korunmalıdır. Tescilli çözeltiler kullanıldığında, tedarikçinin tavsiyesine uyulmalıdır.

Yıllardır çok geniş bir yelpazede gerçekleştirdiği test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları ile her sektörden işletmelere destek olmaya çalışan kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Bu çerçevede işletmelere “ASTM B636/B636M-15 Spiral kontraktom ile kaplamalı metalik kaplamaların iç geriliminin ölçümü için standart test yöntemi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.