FİZİKSEL YÖNTEMLER
Birincil akım dağıtımı ile etki eden dağılma gücünü ayarlamak için kaplanan malzemeyi anoda mümkün olduğunca uzak olmalıdır. Şekil 24’ te görüldüğü gibi katot anottan uzaklaştıkça elektrik akımının katedeceği iki yol arasındaki uzaklık farkı göreceli olarak azalır. Her iki yüzeye etki eden akımlar neredeyse aynı olur. Bir kaplama banyosunda bunu belli bir yere kadar yapabilirsiniz çünkü uzaklık artırıldıkça toplam direnç gitgide artacağından, kullanmanız gereken elektrik gücü ve dolayısıyla da maliyet artacaktır.
Kapladığınız malzeme miktarına bağlı olarak pratik olmayan boyutlarda ve çok verimsiz bir tankta çalışmanız ve bunun yanında kullanılacak kimyasal miktarı artacağından daha fazla para harcamanız gerekir ve daha geniş bir çalışma ortamına ihtiyaç duyarsınız.
En uygun kaplama sonucunu elde etmek için bu faktörlerin bir dengesini bulmalısınız. Genellikle anotla katot arasındaki uzaklık 15-45 cm. olacak şekilde ayarlanır.16 Bu meseleyi halletmenin bir diğer yolu da anotla katot arası uzaklığı KALKAN denilen yöntemi kullanmak suretiyle suni olarak artırmaktır. Bu yöntem Şekil 25’ te gösterilmiştir. Burada Lucite veya selüloz asetat gibi ince plastik tabakasından yapılma iletken olmayan bir kalkan, ileri çıkık yerlere doğru akım akmasını kesecek şekilde anotla katot arasına yerleştirilir. Diğer bir deyişle bu yerlerdeki veya noktalardaki direnci suni olarak arttırmış olursunuz. Bu işlem ne kadar dikkatli yapılırsa birincil akım dağılımı da o kadar uniform biçim alacaktır.
Elektrometal Kaplamanın Temel Prensipleri, Bölüm 2 Sayfa 31
Bu yöntem hem daha yakın yerleştirme ve daha az enerji maliyeti ile kaplama yapılmasına, hem de kaplama tankı boyutlarının küçültülmesine imkan tanır. Dezavantajları ise değişik işler için değişik şekillerde imalat ve montaj gerektirmesidir. Eğer aynı şekle sahip malzemeden çok sayıda kaplamayacaksanız bu kalkanlardan imal ettirmek maliyet bakımından işinize gelmeyecektir.
17 Kalkan yönteminin en son hali malzemenin yüksek kısımlarını iletken olmayan bir boya ile boyıp buraların diğer kısımlarla beraber kaplanmasını önlemektir. Bu yönteme MASKELEME (Şekil 26) denir ve ileride kullanıldığı bölümlerden bahsedilirken ele alınacaktır. Çoğu durumda etkili bir yöntemdir. Birincil akım dağıtımını düzeltmek için kullanılan bir diğer yöntem “Akım hırsızı” olarak adlandırılır. İsminden de anlaşılacağı üzere, korunması gereken yüzeyin yakınında çıplak metal bir yüzey bulundurulması suretiyle akımın bir kısmının kaplanan malzeme yerine bu metale çekilmesi işlemidir (bkz. Şekil 27). Bu kısım anoda daha yakın olmasına rağmen çok fazla akım çekilmesi engellenmiş ve daha uniform bir kaplama elde edilmiş olur. Enerji ve metal kaybına neden olduğu gözden kaçırılmamalıdır.
Üçüncü bir yöntem de Şekil 28’ de görüldüğü gibi kaplanan malzemenin şekline UYDURULMUŞ anot kullanmaktır. Burada malzemenin şekline göre özel şekil verilmiş anot veya anotlar kullanılır ve malzemenin oyuk kısımlarına yakın yerleştirilir. Böylece anot ile katot arasındaki uzaklık ve dolayısıyla da kaplama daha uniform olacaktır. Krom kaplamada kullanılan çözelti kötü dağılma gücü ile ünlüdür ve değişik yardımcı anotlar veya uydurulmuş anotlar kullanılmalıdır. 6. Ders’ te tamamıyla ele alınacaktır.
BİPOLAR ELEKTRODLAR kullanılarak da dağılımın şekli düzeltilebilir. Eğer birkaç tane kuru pil Şekil 29’ daki gibi seri bağlanırsa A noktasının diğer bütün pillere göre pozitif olduğu bir voltmetre ile kanıtlanabilir. B noktası A’ ya göre negatif fakat diğerlerine göre pozitiftir.
Elektriğin işlendiği bölümde gösterildiği üzere, potansiyel göreceli bir büyüklüktür. A noktası diğer tüm noktalara göre ANODİK’ tir. Kaplama banyosunda da benzeri sözkonusudur. Banyodan akım geçerken elektriksel direnç nedeniyle gerilimde E = IR kadar bir düşme olur. Eğer tepenin kenarındaki taş örneğini hatırlarsanız, buradaki durum taşın sadece biraz aşağıya inmesine denktir. Bu noktada da taş yere göre bir potansiyele sahiptir. A noktasındayken taşın potansiyeli daha yüksektir ve B, C, D noktalarına doğru inildikça azalır. Eğer kaplama banyosunda anot ile katot arasına bir parça metal veya iletken koyarsanız (Şekil 30’ daki gibi), anoda yakın olan ucu diğer uca göre anodik hale gelecektir.
Herhangi bir yere bağlı olmayan, sadece çözeltinin içerisinde duran bu metal BİPOLAR (ÇİFT KUTUPLU) ELEKTROT olarak adlandırılır. Tıpkı mıknatısa benzer şekilde bir ucu ile öbür ucu ters kutupludur. Bu olgudan yola çıkılarak, bir veya birkaç metal parçası banyo çözeltisinin içinde belli noktalara yerleştirilerek akımın daha düzgün dağılması sağlanabilir. Uygulamada çoğu zaman yararlı olan bu durum metal ve elektrik enerjisi kaybına neden olacağından gelişgüzel yapılmamalıdır. Eğer bipolar elektrot olarak kullanılacak metal anodik ucunun çözünmesi ile kirlenmeye sebep olacaksa zararlı olabilir. Bu nedenle çözünmeyen metal elektrot kullanılması iyi olur.
Elektrometal Kaplamanın Temel Prensipleri, Bölüm 2 Sayfa 32
Elektrometal Kaplamanın Temel Prensipleri, Bölüm 2 Sayfa 33