Alüminyum yüzeyine polimer kaplamaların uygulanması ve özelliklerinin incelenmesi

Otomobil endüstrisinde kullanılan kalıplar çoğunlukla döküm yöntemiyle üretilmiş olan alüminyum alaşımlarıdır. Poliüretan koltuk süngeri üretiminde kullanılan alüminyum kalıpların yapışma sorunu nedeniyle yüzey özelliklerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu tez çalışmasında; sünger malzemenin alüminyum kalıptan kolay bir şekilde ayrılabilmesini sağlamak amacıyla yapışmaz özelliğe sahip polimer kaplamalar düşünülmüştür. Bu kaplamaların arayüzey özelliklerini inceleyebilmek için Etial 171 Alüminyum alaşımına kaplama öncesinde kumlama, eloksallama ve parlatma yüzey işlemleri yapılmıştır. Eloksallama koşulları, optik mikroskop görüntüleri, temas açısı, yüzey pürüzlülüğü ve AFM incelemeleri ile hangi yüzey işleminin optimum özellik gösterdiği belirlenmiştir. Kaplamaların üretiminde sol-jel yöntemi kullanılmış olup, 4 farklı kaplama bileşimi uygulanmıştır. Ultrasonik ve manyetik karıştırıcı kullanılarak, hazırlanan bileşimlerin içerisine % 3,5 oranında 2 farklı inorganik nano toz (Al2O3 ve SiO2) ilave edilerek, sprey kaplama yöntemi ile altlık malzemelerine uygulandıktan sonra uygun koşullarda kürleştirme işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu kaplamalar ile birlikte, üretimi sanayide gerçekleştirilen granit görünümlü polimer kaplamanın özellikleri de incelenmiştir. Üretilen kaplama numunelerinin karakterizasyonu için kalınlık ölçümü, yüzey pürüzlülüğü, optik mikroskop incelemeleri, SEM ve EDS incelemeleri, AFM ölçümleri, kontak açısı tespiti, ve cross-cut yapışma deneyi, çekme deneyi ve XRD analizleri yapılmıştır. Yapılan bu analizlerin sonucunda; kumlanmış alüminyum altlık malzemesindeki nano SiO2 toz katkılı ikinci bileşime sahip kaplama ile granit görünümlü polimer kaplamaların iyi özellik gösterdikleri görülmüştür. Kaplamaların temas açısı değerleri sırasıyla 113,1° ve 134,5° olarak bulunmuştur. Cross-cut yapışma deneyinin sonucu olarak da kaplamaların her ikisinin de ASTM 5B tipine uygun davranış sergilediği görülmüştür. Bu sonuç, her iki kaplamanın da yüzeye tutunmasının iyi olduğunu göstermiştir. Granit görünümlü polimer kaplamaya yapılan çekme deneyi sonucunda, çekme mukavemeti değeri 2,93 MPa olarak ölçülmüştür.