Sürdürülebilirlik ve yeşil dönüşüm proseslerindeki gelişmeler: Kalay Kaplama Prosesleri
OTMK Group – Technic Europe
Hasan Endoğan, İlhan Körbulak, Henk Verlind, Giorgio Stabilini
Sponsorlar
Technic Inc. dünya genelinde kullanılan kalay kaplama proseslerinden insan sağlı ve çevre sağlığı üzerine olumsuz etki oluşturan kimyasallara alternatif ürünlerin üzerinde yıllardır çalışmalar yapmaktadır. Bunun yanında OTMK Group alternatif tesis ve ekipman tasarımları ile üretimde otomatikleşme, enerji sarfiyatlarını azaltma ve personeller için daha sağlıklı ortam koşulları sunma konusunda çalışmalarını hayata geçirmiştir.
Technic Inc Italgalvano üretimi olan kanserojen ve SVHC maddeleri içermeyen asitli kalay kaplama prosesleri ucuz ve kaliteli rekabetçi bir ürünü piyasaya sunmuştur. Bu proses NP gibi zararlı kimyasallardan tamamen arındırılarak geliştirilmiştir. Ayrıca oksidasyon önleyici kimyasalı ise kanserojen madde içermemektedir ve yüksek performans ile çalışabilmektedir. Tamamen Reach ve RoHS uyumu olan bu proses insan ve çevre sağlığını korumaktadır.
Azaltılmış çevresel ve insan sağlığı etkilerine ek olarak bu proses geniş akım yoğunluğu aralığında mükemmel performanslar sunmakta ve üretim aşamasında esnek çalışma koşulları sunabilmektedir. Mükemmel fırlatma gücü, üstün bir kaplama kalınlık dağılımı, parlak ve sünek kaplama sunmaktadır. Askı, dolap ve hızlı proseslere (roll-to-roll, reel-to-reel) uygundur.
Techni BT 2 Prosesinin akım yoğunluğuna karşı kaplama hızı verileri aşağıdaki gibidir.
Sunduğu bazı faydalar aşağıdaki gibi listelenmiştir.
Faydalar
- SVHC maddeleri içermez (nonil-fenoller, yüksek önem arz eden maddeler),
- Kanserojen madde içermez,
- Mükemmel lehimlenebilirlik,
- Whisker oluşumuna dayanıklı kaplama,
- Tamamen analiz edilebilir sistem,
- Yüksek sıcaklık ve kalay konsantrasyonlarında parlaklık kaybı olmaması,
- Yüksek katodik verimliliği sayesinde üretim hızı artışları.
Ürün bileşenleri Volumetrik titrasyon, HPLC, atomik absorpsiyon ve yüzey gerilimi ile tamamen analiz edilebilir.
* Daha iyi lehimlenebilirlik için ilave miktarı azaltılabilir.
Askı ve dolap uygulamalarında kullanılan Techni BT bileşenlerinin görevleri;
Kalay sülfat: Kaplama banyosunda birincil kalay kaynağını sağlar. Çözünebilir anotlar sürekli bir kalay iyonu kaynağı sağladığından dolayı kuruluştan sonra genellikle ilave gerekmez.
Sülfürik asit: Çözelti iletkenliğini sağlar ve kalay kaplama işlemini destekler.
Techni BT Brightener 2: Kaplamanın birincil patlatma ve seviyelendirici bileşenidir. Aynı zamanda bu bileşen yüksek akım yoğunluğundaki parlak kaplamayı, mükemmel bir fırlatma ve kaplama gücünü sağlar. Önerilen ilave 1000 Ah için 250 ml Techni BT Brightener 2 miktarıdır. İyi bir lehimlenebilirlik için 1000 Ah’de 125-150 ml ilave gereklidir.
Techni BT Wetter: Kaplamada pitting ve düşük akımdaki kaplama sorunlarını engeller. Hullcell veya yüzey gerilimi kontrolleri ile miktarı tayin edilebilir.
Techni BT Booster LCD: Kaplamanın ikincil patlatma ve seviyelendirici bileşenidir. Bu bileşen proseste düşük akımdaki parlaklık, fırlatma gücü ve kaplama gücünü arttırır. 1000 Ah’de tüketimi 5 ml’dir. Her 2000 Ah’de 10 ml ilave etmek bileşenin denge konsantrasyonunu koruyacaktır.
Techni Antioxidant Solution 2: Sölüsyondaki kalayın oksidasyonunu en aza indirir. Sn+2 iyonları bu bileşen sayesinde Sn+4 iyonlarına dönüşmez ve proses ömrü uzar. Dolayısıyla elektrolitteki kalay çamuru oluşumu ve bulanıklık en aza indirilmiş olur.
Kalay Kaplama Proseslerinde Genellikle karşılaşılan hatalar sebepleri ve çözümleri;
Ürün genelinde mat ve bulanık görüntü varsa bunun sebepleri bakır kirliliği, Techni BT Wetter 2 veya Techni BT Brightener 2 eksikliği olabilir. Bakır kirliliği var ise selektif temizleme yöntemi ile kirlilik uzaklaştırılabilir. Nemlendirici eksikliği var ise Hullcell ile veya yüzey gerilimi ile kontrol edilerek eksik olan miktar ilave edilmelidir. Parlatıcı eksikliği var ise HPLC veya hullcell analiz ile kontrol edilir ve eksik olan miktar ilave edilir.
Düşük akım yoğunluğu bölgesinde mat ve bulanık görüntü varsa bunun sebepleri kaplama sıcaklığının çok yüksek olması, Techni Booster LCD konsantrasyonunun düşük olması, Techni BT Wetter 2 konsantrasyonunun düşük olması veya Techni BT Brightener 2 konsantrasyonunun düşük olması olabilir. Banyo sıcaklığı 21-25 oC değerleerine getirilir. Atomik absorpsiyon veya hullcell ile Techni Booster LCD konsantrasyonu kontrol edilir. Techni BT Wetter 2 konsantrasyonu hullcell veya yüzey gelimi ölçümü ile kontrol edilir. Parlatıcı eksikliği var ise Techni BT Brightener 2 konsantrasyonu HPLC veya hullcell analiz ile kontrol edilir ve eksik olan miktar ilave edilir.
Yüksek akım yoğunluğunda yanma varsa bunun sebepleri kaplama banyosunda Techni BT Brightener 2 konsantrasyonunun aşırı yüksek oluşu veya Techni BT Wetter 2 konsantrasyonunun düşük oluşu olabilir. Techni Bt Brightener 2 konsantrasyonu hullcell veya HPLC ile kontrol edilir. Seyreltme veya elektroliz ile parlatıcı fazlalığı giderilir. Techni BT Wetter 2 konsantrasyonu yüzey gerilimi veya hullcell ile kontrol edilir. Eksik miktarlar ilave edilir.
Düşük fırlatma gücü varsa bunun sebepleri düşük asit konsantrasyonu, çok yüksek metalik kalay konsantrasyonu ( kalay kaplama prosesleri), düşük Techni BT Brightener 2 konsantrasyonu veya düşük Techni BT Booster LCD konsantrasyonu olabilir. Bu hatayı gidermek için volümetrik titrasyon ile asit ve kalay miktarları tayin edilir optimum değerlere getirilir. Techni BT Brightener 2 konsantrasyonu HPLC veya hullcell ile analiz edilir ve eksik miktar ilave edilir. Techni BT Booster LCD konsantrasyonu atomik absorpsiyon veya hullcell ile analiz edilir ve eksik miktar ilave edilir.
Sürdürülebilirlik ve yeşil dönüşüm proseslerindeki gelişmeler: Kalay Kaplama Prosesleri
