Galvanızlemede kaplanacak parça ermiş çinkoya daldırıldığında, ilk kaplama tabakası oluşmaya başlayınca yüzeye yakın olan yüzen dros parçacıkları kaplanan yüzeye yapışarak, üzerleri çinko ile örtülür. Böylelikle yüzeyi kaplayan çinko altında hapsolan parçacıkar, kabarcıklı bir görünüm oluştururlar. Eğer bu kabarcıklar çok fazla çinko ile kaplanırsa, daha sonra yüzeyden ayrılma gibi bir sorun yaratabilir. Kaplama yüzeyden ayrılmazsa, bu pürüzlülüğün görünüm haricinde korozyon yönünde bir etkisi yoktur. Kaplanmış parça, görselliği amaçlayan bir yerde kullanılacaksa, görünümü bozacak fazla kabarcık bulunması kaplanan parçanın rededilme sebebi olabilir. Bu pürüzlülüğün oluşma derecesine, erimiş çinko akışkanlığı (viskositesi) ve parçanın potadan çıkarılma eğimi etkili olmaktadır.
YÜZEN DROS NEDİR? NASIL OLUŞUR?
Çinko yüzeyi hava ile temas halinde iken havanın oksijeni ile çinko reaksiyona girerek çinko oksit oluşturmakta ve bunun yanında yüzeye temas eden havanın sirkülasyonu yüzeyden işi alıp gitmektedir. Bu olaylar çinko yüzeyi ile tabanı arasında ısı farklılığı meydana getirirler.
Sıcaklık aşağıdan yukarı azalırken, aşağıdaki ince droslardan bir kısmı yüzeye doğru gitmekte ve düşük sıcaklıkta ince Kristal dros iplikcikleri oluşmaktadır. Bu iplikcikler yüzeyede yüzen katı adacıklara ve çinko kazanı cidarlarında oluşan katılara tutunarak yüzeyde kalmaktadırlar. Bu olayların yanında çinko sıcaklığında azalma olurken, demirin erimiş çinko içindeki çözünürlüğünün azalmasından dolayı demir partikülleri oluşur. Bu partiküller, tekrar çinko ile reaksiyona girerek dros parçacıkları oluştururlar ve yüzeydeki adacıklara tutunarak yüzeyde kalırlar. Örneğin; 850 0F (derece fahrenhayt) sıcaklıktaki çinko içinde demir 0.035% çözünürken, bu miktarın üzerindeki fazla demir dros oluşturarak ortamdan ayrılır. Oluşan droslar ortamda aluminyum (Al) konsantrasyonu 0.15 den fazla ise, kolayca yüzen drosa dönüşürler.
Erimiş çinkoya ilave edilen alüminyum ve nikel erimiş çinkonun demir doygunluk yüzdesini düşürmektedir. Bu etkilenmeden dolayı oluşan demir tozları, çinko ile katı dros iplikcikleri oluşturmaktadır. Ortamın demir doygunluğunu fazla dalgalandırmamak için, çinkoya beslenen alüminyum ve nikel kısa aralıklarla beslenerek mümkün mertebe konsantrasyonları sabit tutulmalıdır.
Erimiş çinko içinde demirin dros oluşturmasının en büyük ve diğer bir nedeni, kimyasal olarak yüzeyi temizlenen parça ile durulama ve fluks kaplama neticesinde hala demir partikülleri ve çözünmüş haldeki demir iyonları erimiş çinkoya taşınmasıdır. Bu demir partikülleri ve demir iyonları Kaplanan parçanın ermiş çinkoya daldırılması sürecinde yüzeyde drosa dönüşerek uzaklaşmaktadır.
Erimiş çinko içine ilave edilen alüminyumun miktarı 0.15% seviyesini geçerse, ortamda gezen dros partiküller ile aluminyum reaksiyona girer. Bu reaksiyondan, aliminyum-demir ( Al, Fe) veya aliminyum-demir-çinko (Al, Fe, Zn) bileşimi şeklinde dros oluşur. Bu oluşumlarla meydana gelen droslar, hafif olduğundan yüzeye yükselir, yüzen adacıklara tutunarak kalırlar. Ayrıca kaplanan parça yüzeyinde ki aliminyum-demir (Al-Fe) oluşumunun, kaplanan parça yüzeyinde demir çinko alaşım gelişmesini yavaşlatır. Yüzen fazla aliminyum-demir (Al-Fe) varsa, siyah lekeler bile oluşur. Bu hata oluşumunun nedenlerini anlayabilmek açısından, sıcak daldırma sürecinde çinko kaplama olayini daha detayıyla gözlemlemek gerekir.
Parcanin potada ki erimis cinkoya daldırilmasi ile başlayan çinko kaplama olayi, metalurjik bir olaydır. Bahsedilen sivilce şeklinde hata oluşumunu, sıcak daldırma çinko kaplama olayi acısından da detayı gözlemleyerek, anlamağa çalışabiliriz.
Kaplanacak parçanın erimiş çinkoya daldırılması sürecinde, çinko ile kaplanma olayının iki ana adımı vardır. Bunlar;
- Kaplanacak temiz yuzeyin, sivi cinko ile en ince noktalarina kadar homjen bir sekilde fiziksel olarak temas etmesi.
- İçerisinde az ölçüde demir, alüminyum, nikel, kursun gibi metallerin olduğu min. 98.50% safiyetteki erimiş çinkonun, kaplanacak katı yüzey ile kimyasal etkileşimidir.
Kaplanacak parça erimiş çinko içine daldırıldığında, temiz yüzeyin erimiş çinko ile homojen bir şekilde temas etmesi gerekir. Bu ise, kaplanmakta olan parça yüzeyinde oluşan kimyasal olaylara, pozitif etki etmektedir. Sıvı çinkonun kaplanacak parça yüzeyina homojen temas edebilmesi, kaplanacak parçanın sıcaklığı, sıvı çinkonun akışkanlığı ve yüzey gerilimi ile yakından ilişkisi vardır.
Parça yüzeyinin kaplanması anında gerçekleşen kimyasal etkileşim ise; Erimiş çinko sıcaklığı, kaplanacak parçanın daldırma süresi, erimiş çinkonun kimyasal kompozisyonu gibi bileşenlerden etkilenmektedir. Ayrıca kaplamanın düzgün olmasına, kaplanan parçanın çinkodan çıkarılırken iyi süzülmesi veya sıyrılması ve bunu takibeden soğutma işleminin de etkisi vardır.
YÜZEN DROS PARTİKÜLLERİNİN GİDERİLMESİ VE ÖNLENMESİ
Yüzen dros partiküllerinin oluşumu siyah beyaz gibi kesin çizgilerle ayırtedilemediği gibi, bunların giderilmesindede tek bir yol mevcut değildir. Bu konuda yapılan öneriler, genellikle yüzen dros oluşumuna etki edecek durumların minimum seviyeye indirilmesi şeklindedir.
Alınması gerekli tedbirler:
- Dros oluşumunun birinci kaynağı olan yüzey temizliği sonunda ki demir taşınmasını mümkün olduğunca engellemek.
- Yüzeydeki çinkoyu oksitlemeye karşı korumak için, kapalı alan oluşturmak.
- Pota yüzey cüruflarını sık sık temizlemek.
- Çinko yüzeyindeki sıcaklık dalgalanmasını asgariye indirmek.
- Çinkonun demir çözünürlüğüne etki eden alüminyum ve nikel seviyesini, günlük ilaveler yaparak mümükün olduğunca sabit tutmak.
- Yüzey pürüzlülüğü önemli olmayan parçaların kaplanmasına öncelik vererek, daha önce oluşmuş yüzen drosların bunlara yapışarak temizlenmesini sağlamak.
- Çinko içine azot veya patates daldırarak yüzen drosları uzaklaştırmak.
- Çinkoya safiyeti yüksek kurşun ilave etmek.
- Tabana çökebilecek özellikte oluşmuş drosların, tabana çökelmesine fazla zaman ayırmak
SONUÇ: Dros oluşum mekanizmaları biliniyor olsada,yüzen dros oluşumuna tamamen engel olmak oldukça zordur. Ama yinede bazı nedenler ortadan kaldırılarak, yüzey pürüzlülük seviyesi görünümü fazla etkilemiyecek hale getirilebilir.