Investigation of Coating Thickness and Surface Properties in Electrolithic Ni Coating of 2842, MS58 and Al 6013 Materials

Öz

In this study, the effect of 2842, MS58 ve Al 6013 materials on electroplate Ni coating and the change of surface roughness after coating were investigated. In the experiments, Ç 2842 steel, MS 58 brass and Al 6013 aluminum alloy materials are coated with Ni. These materials were turned at different feed rates (0,065-0,13 mm/rev) by lathe and different surface roughness were obtained on the samples. Then the samples were coated with Ni. After the coating process, coating thickness and surface roughness were measured. Visual examinations were made and coating quality was examined. As a result of the experiments, a thicker Ni layer (43 µm) was obtained on the MS 58 material according to other materials. The high electrical conductivity of the coated material increases the coating speed. However, the low conductivity value improves the quality of the coating surface. The surface roughness value of the steel material has decreased in the range of 33-57% thanks to the coating. In Al 6013 material, surface roughness was increased in rate of 94-107% after coating, at the same time superficial defects in the form of pits occured.

Anahtar Kelimeler

• Electroplating
• Nickel
• Surface roughness
• Coating thickness

Ç2842, MS58 ve Al 6013 Malzemelerin Elektolitik Ni Kaplanmasında Kaplama Kalınlığı ve Yüzeysel Özelliklerin İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada elektolitik Ni kaplanmada Ç2842, MS58 ve Al 6013 malzemelerin etkisi ve kaplama sonrası yüzey pürüzlülüğünün değişimi incelenmiştir. Deneylerde Ç2842 çelik, MS58 pirinç ve Al 6013 alüminyum alaşımı malzemeler Ni ile kaplanmıştır. Bu malzemeler, torna tezgahında farklı ilerleme oranlarında (0,065-0,13 mm/dev) işlenerek numuneler üzerinde farklı yüzey pürüzlülükleri elde edilmiştir. Daha sonra numuneler üzerine Ni kaplanmıştır. Kaplama işlemi sonrasında kaplama kalınlığı ve kaplama sonrası yüzey pürüzlülüğü ölçülmüş görüntülü incelmeler yapılarak kaplama kalitesi incelenmiştir. Deneyler sonucunda, diğer malzemelere göre MS 58 malzeme üzerinde daha kalın Ni tabakası (43 µm) elde edilmiştir. Kaplanan malzemenin elektriksel iletkenliğinin yüksek olması kaplama hızını arttırmaktadır. Ancak iletkenlik değerinin düşük olması kaplama yüzeyinin kalitesini iyileştirmektedir. Çelik malzemenin kaplama sayesinde yüzey pürüzlülüğü değeri %33-57 aralığında azalmıştır. Al 6013 malzemede, kaplama sonrası yüzey pürüzlülüğü %94-107 oranında artmakla beraber çukur şeklinde yüzeysel hatalar ortaya çıkmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Elektrolitik kaplama
• Nikel
• Yüzey pürüzlülüğü
• Kaplama kalınlığı

Kaynakça

1. 1. Rose, I., Whittington, C., 2002. Nickel Plating Handbook, OM Group, Espoo, Finland.
2. 2. Kaya, B., 2007. Nano Kompozit Kaplama, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 117.
3. 3. Riedel, W., 1991. Electroless Nickel Plating, ASM International Metals Park, Ohio, USA.
4. 4. İnternet: Ni Plating Handbook. URL: https://nickelinstitute.org/media/2323/nph_141 015.pdf, Son erişim tarihi: 31.10.2020.
5. 5. Borisenko, N., Zein El Abedin, S., Endres, F., 2017. Electrodeposition from Ionic Liquids. Electrodeposition from Ionic Liquids. Wiley, doi: 10.1002/9783527622917.
6. 6. TS ISO 4526, Metalik Kaplamalar-mühendislik amaçlı-elektrolitik Nikel Kaplamalar, Nisan- 1999.
7. 7. Hou, K.H., Ger, M.D., Wang, L.M. 2002. The Wear Behavior of Electro-codeposited Ni-SiC Composites, Wear, 253, 994-1003.
8. 8. Wang, S.C., Wei, W.C.J., 2003. Kinetics of Electroplating Process of Nano-sized Ceramic Particle/Ni Composite, Mater. Chem. Phys. 78, 574-580.

9. 9. Chen, L., Wang, L., Zeng, Z., Zhang, J., 2006. Effect of Surfactant on the Electrodeposition and Wear Resistance of Ni-Al2O3 Composite Coatings, Mater. Sci. Eng. A 434, 319-325.
10. 10. Kortman, W., 1986. En Çok Uygulanan Yüzey İşlemleri-karşılaştırmalı bir Bakış, Çeviren: Yüksel, M., Metalmji Dergisi, 44, 13-25.
11. 11. Chan, K.C., Wang, S.H., 2001. The Effect of a Coatings on the Springback of Integrated Circuit Leadframes, Journal of Materials Processing Technology, 116, 231-234.
12. 12. SAE International Group, 2009. Hardness and Conductivity Inspection of Wrought Aluminum Alloy Parts, Aerospace Material Specification AMS2658B, 2009-10.
13. 13. İnternet: Malzemelerin İletkenli Değerleri, URL:http://wiki.robotz.com/index.php?title=El ectrical_Conductivity_of_Various_Metals, Son erişim tarihi: 31.10.2020.
14. 14. İnternet: Malzemelerin İletkenli Değerleri, URL:http://kocwn.xcache.kinxcdn.com/data/document/2017/chonnam/johnfisher053/3.pdf, Son erişim tarihi: 31.10.2020.
15. 15. Ateş, S., Mutlu, R.N., Mert, B.D., Yazıcı, B., 2017. Etilen Glikol+ Sülfürik Asit İçerisinde 7075 Aluminyum Alaşımı Üzerinde Aluminyum Oksit Tabakasının Geliştirilmesi. Engineering Sciences, 12(2), 123-132.
16. 16. İnternet: Elektriksel Temas Direnci Üzerindeki Olumsuz Etkiler, URL: http://sarkuysan.com/ Upload/Document/document_ff1655bcd7d34ca 08a2f23c864b7c20f.pdf, Son erişim tarihi: 31.10.2020.
17. 17. Çetin, M., Bilgin, M., Ulaş, H.B., Tandıroğlu, A., 2011. Kaplamasız Sermet Takımla Aısı 6150 Çeliğinin Frezelenmesinde Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisi. Ejo voc (Electronic Journal of Vocational Colleges), 1(1), 168-176.
18. 18. Özdemir, M., 2019. Optimization with Taguchi Method of Influences on Surface Roughness of Cutting Parameters in CNC Turning Processing. Mechanics, 25(5), 397-405.
19. 19. Alp, A., 2016. Elektrolitik Metal Kaplama Ders Notları, SAÜ Müh. Fak. Metalurji ve Malzeme Müh.Böl., https://docplayer.biz.tr/18034369- Elektrolitik-metal-kaplama.html.
20. 20. Laçin, M.K., 2003. Elektrolitik Kaplamanın Günlük Hayatımızdaki Yeri, Yüzey İşlemler, 36(6), 4-6.