Günlük hayatta kullandığımız pek çok eşya – musluklar, takılar, otomobil parçaları, elektronik aletler – göründüklerinden daha fazlasıdır. Çoğu zaman bu ürünlerin yüzeyleri, asıl malzemenin üzerine uygulanan ince bir metal tabakasıyla kaplanmıştır. İşte bu işleme kaplamacılık, özellikle elektrik akımı kullanılarak yapılan türüne ise elektrokaplama denir. Bu yazıda, modern üretimin vazgeçilmez bir teknolojisi olan elektrokaplamayı her yönüyle inceleyeceğiz.
Elektrokaplama, bir metalik iletken yüzeyin, elektroliz yoluyla başka bir metal ile kaplanması işlemidir. Temel prensip, elektrik akımı kullanarak bir elektrolit çözeltisi içindeki metal iyonlarının, kaplanacak malzeme (katot) üzerinde ince, düzgün ve yapışkan bir tabaka halinde biriktirilmesidir. Kaplanacak malzeme genellikle daha ucuz veya korozyona dayanıksız bir metal (örn. demir, çelik, pirinç) iken, kaplama malzemesi olarak altın, gümüş, krom, nikel, çinko, kalay gibi metaller kullanılır.
İşlem, basit bir elektrokimyasal hücreye dayanır:
Devre tamamlandığında, anottaki metal iyonları çözeltiye geçer. Bu iyonlar, elektrik alanının etkisiyle katota (nesneye) doğru hareket eder ve onun yüzeyinde nötr metal atomları olarak birikmeye başlar. Birikim, nesnenin tüm yüzeyini homojen bir şekilde kaplayana kadar devam eder.
En yaygın kullanım amacıdır. Çelik bir parça, çinko ile kaplandığında (galvanizleme) veya krom/nikel ile kaplandığında, su ve oksijenle teması kesilerek paslanmanın önüne geçilir. Otomotiv endüstrisindeki kaput, egzoz ve şasi parçaları buna örnektir.
Estetik görünüm ve parlaklık sağlamak için kullanılır. Takılarda altın veya gümüş kaplama (gilt), musluk ve aksesuarlarda krom kaplama, hediyelik eşyalarda kalay veya pirinç kaplama bu kategoriye girer.
Mekanik parçaların (piston, silindir, dişliler) yüzeylerini aşınmaya dayanıklı hale getirmek için sert krom kaplama yaygın olarak kullanılır.
Elektronik devre kartları ve bağlantı noktaları, oksitlenmeyi önlemek ve iyi iletkenlik sağlamak için genellikle ince bir altın veya kalay kaplama ile kaplanır.
Aşınmış veya toleransı bozulmuş makine parçaları, elektrokaplama yoluyla tekrar orijinal boyutlarına getirilebilir. Bu, yeni parça üretmekten çok daha ekonomik bir yöntemdir.
Bu nedenle, modern kaplama tesisleri kapalı devre su sistemleri, gelişmiş atık su arıtma üniteleri ve daha az zararlı alternatif kimyasallar kullanmaya yönelmiştir.
Nanoteknoloji, kaplamacılık alanında devrim yaratmaktadır. Nano-kaplamalar, geleneksel yöntemlerle ulaşılamayan üstün özellikler (süper hidrofobiklik (su iticilik), kendi kendini iyileştirme, antibakteriyel yüzeyler) sunmaktadır. Ayrıca, çevre dostu, elektrik yerine kimyasal reaksiyonla çalışan kimyasal kaplama (elektroless plating) yöntemlerinin kullanımı da giderek yaygınlaşmaktadır.
Sonuç olarak, elektrokaplama sadece bir parçayı güzelleştirmenin değil, onu korumanın, güçlendirmenin ve işlevselliğini artırmanın çok yönlü ve vazgeçilmez bir mühendislik yöntemidir. Gözle görülmeyen bu ince metal tabakalar, modern dünyamızın dayanıklılığını ve estetiğini şekillendirmeye devam etmektedir.
