Yüzey Kaplama Nedir? Faydaları Nelerdir?

Gün geçtikçe sanayide kullanılan materyallerin maliyetinin düşürülmesi kadar dayanımının arttırılması da insanları meşgul eden önemli konulardandır. Firmaların birbiriyle rekabeti yoğunlaştıkça malzemeyi en az giderle en sağlam üretme yarışında yeni yeni sistemler ortaya çıkmaktadır. Bu ana temel üzerinde şekillenmiş olan yüzey kaplama konusuna biraz değinmek istiyorum.


Bir malzemenin çevre ile temas eden bütün kısımları yüzey olarak adlandırılır. Farklı tanımlamak gerekirse, maddeyi çevreleyen ve onun şeklini oluşturan ve yine maddenin kendisinden meydana gelen ince bir tabakadır. Malzemenin çevreyle tüm etkileşimi yüzey üzerinden sağlanmaktadır. İçyapısının dışında malzemenin iyi, kötü tüm özelliklerini etkileyen bir diğer unsur yüzeydir.


Malzemelerin yüzey tarafından belirlenen özelliklerini sıralarsak;

• Korozyon dayanımı
• Yorulma dayanımı
• Sürtünme ve aşınma özellikleri 
• Renk ve dış görünüm 
• Optik özellikleri 
• Yapışma özellikleri 
• Isı iletkenlik özellikleri 
• Elektrik iletkenliği 
• Işığa reaksiyonları olarak belirtebiliriz. 

Belirttiğimiz özellikler yönünden malzemenin davranışı aslında onun yüzeyinin davranışı tarafından belirlenir. Görüldüğü gibi bu tür özelliklerin istendiği malzemelerde, malzemenin tümünü iyileştirmek yerine sadece yüzeyini iyileştirmek yeterli olabilmektedir. Örnek vermek gerekirse; kaynak telinin içyapısı elektrik akışını sağlamak için yetersiz kalabilir, yeterli bir ergitme(erime) sağlanamayabilir. Bu elektrik akışı, kaynak teli üzerine ince bir bakır tabakası kaplayarak maksimum düzeyde sağlanabilir. Bazen malzemenin yüzeyinden beklenen özellikler açısından malzeme yetersiz kalabilir ve daha yüksek nitelikli başka bir malzemeye gereksinim duyulabilir, bu gibi durumlarda tüm malzemeyi iyileştirmek veya değiştirmek yerine sadece yüzeydeki malzemeyi değiştirmek büyük bir kaynak tasarrufu sağlamaktadır. Örnek vermek gerekirse; altın kaplamalı eşyalarda, tüm malzemenin altından yapılması yerine sadece yüzeyin altın kaplanması önemli derecede malzeme tasarrufu ve ekonomiklik sağlar. Tüm malzemeyi altından yapmak hem çok maliyetli hem de gereksizdir. Bazen de yüzeyden beklenen özellikler malzemenin kütlesinden beklenen özelliklerle tamamen zıt olabilir. Örneğin aşınma dayanımı istenen malzemelerin sert olması zorunludur, ancak sert malzemelerin de kırılganlıkları o derece yüksek olur. Testere lamalarında bu durum kendini göstermektedir. Aşınma yüzeyle ilgili bir durum olduğundan testerenin sadece diş kısımlarının sertliğinin arttırılması yani sadece yüzeyinin aşınma direncinin yükseltilmesi malzemenin tamamına bu özelliği kazandırmaktadır. İç kısmı ise yumuşak kalarak esnemeyi sağlayıcı ve kırılmayı önleyici bir rol oynar. Aynı olay aşınma ve sürtünmenin fazla olduğu yerlerde kullanılan krom kaplı millerde de görülmektedir.

Bazı hallerde ise yüksek nitelikli malzemeyi bütün olarak üretmek teknolojik ve ekonomik olarak mümkün olmayıp, aynı malzemeyi yüzeye yapıştırma, kaplamak vb. ile mümkün olabilmektedir. Buna örnek, kütle olarak sadece toz metalurjik yolla küçük parçalar halinde üretilebilen sert karbürlerin geniş yüzeyli metallerin üzerine kaplanması verilebilir. Örnek olarak; matkapların yüzeyini karbür kaplayarak elde edilen karbür matkapların, hem işleyebildiği yüzey sertliklerinin fazla olması hem de ömrünün normal matkaplara göre çok çok artması verilebilir.

Günümüze kadar bu yöntemlerle malzemelerin kaplanması paslanmaya karşı ve malzemelere güzel bir görüntü kazandırma amacıyla yapılmıştır. Bütün örneklemelerde, yüzeyde yapılan iyileştirmeler malzemenin tüm kesitinin sadece çok küçük bir oranını tutmaktadır. Yüzey bir film tabakası kadar kaplanmıştır. Oysa elde edilen iyileştirmeler malzeme ömrünü kat kat arttırabilmektedir. Malzemelerin yüzeylerinin iyileştirilmesinin teknolojik ve ekonomik olarak ne denli önemli olduğunu gözler önüne sermektedir.