alüminyum aluminyum aluminium aluminum

Alüminyum Ekstrüzyon Profil Özellikleri


1-      Genel özellikleri :

 

Metaller, medeniyetin gelişmesinde önemli görev yapmaktadır. Bu gelişme sürecinde, alüminyum kadar önemli rol oynayan az sayıda metal bulunur. Alüminyum kendine has özellikleri ile, çok eski çağlardan beri bilinen, ağaç, bakır, demir ve çelik gibi birçok malzemeden daha önem kazanmış bulunmaktadır. 19. yüzyılın ikinci yarısından beri endüstriyel çapta üretilen çok genç bir metal olmasına rağmen, bugün bakır ve alaşımları, kurşun, kalay ve çinko gibi tüm demir dışı metallerin toplam kullanımından daha çok miktarda kullanılmaktadır.

 

Alüminyum'un genel özellikleri aşağıda özetlenmiştir : 

  • Alüminyum hafiftir. Aynı hacimdeki bir çelik malzemenin ağırlığının ancak üçte biri kadar ağırlıktadır. 

  •  Alüminyum, hava şartlarına, yiyecek maddelerine ve günlük yaşamda kullanılan pek çok sıvı ve gazlara karşı dayanıklıdır. 

  • Alüminyum'un yansıtma kabiliyeti yüksektir. Gümüşi beyaz renginin bu özelliğe olan katkısı ile beraber gerek iç gerekse dış mimarî için cazibeli bir görünüme sahiptir. Alüminyumun bu güzel görünümü, anodik oksidasyon (eloksal), lâke maddeleri vs. gibi uygulamalar ile uzun müddet korunabilir. Hatta, birçok uygulamada tabii oksit tabakası bile yeterli olur.

  • Çeşitli alüminyum alaşımlarının mukavemeti, normal yapı çeliğinin mukavemetine denk veya daha yüksektir.

  •  Alüminyum elastik bir malzemedir. Bu nedenle ani darbelere karşı dayanıklıdır. Ayrıca, dayanıklığı düşük sıcaklıklarda azalmaz. (Çeliklerin, düşük sıcaklıklarda ani darbelere karşı mukavemeti azalır.)

  •  Alüminyum, işlenmesi kolay bir metaldir. Öyle ki, kalınlığı I/100 mm. den daha ince olan folyo veya tel haline getirilebilir.

  •  Alüminyum ısı ve elektriği bakır kadar iyi iletir.   

  • Alüminyum'a şekil vermek için döküm, dövme, haddeleme, presleme, ekstrüzyon, çekme gibi tüm metodlar uygulanabilir.

2-  Alüminyum Ekstrüzyon Profil : 

Belli bir kesite sahip olan, (bu kesitin şekli düz veya amaca uygun değişik şekilde olabilir) ve kesit/boy oranı küçük olan, başka bir deyişle, boyu eninden çok daha fazla olan şekillendirilmiş malzemeler "profil" olarak tanımlanır. Profil üretimi için birçok metal gibi alüminyum da haddeleme (çekme) veya ekstrüzyon metodu ile işlenir. Ancak, karmaşık şekilli profiller için en çok kullanılan metod "ekstrüzyon"dur. (Bkz: Alüminyum Ekstrüzyon Presi ve  Alüminyum ekstrüzyon tesisi )

Ekstrüzyon ile üretilen aluminyum profillerin kullanma sahaları :           

  •  Nakliye araçları (otomobil, gemi, tren, metro, uçak ve uzay araçları),

  •  Mimari uygulamalar ve inşaat sektörü (binaların cephe kaplama sistemleri (fasad), pencereler, kapılar, çeşitli konstrüksiyonlar,

  •  Elektrik endüstrisi,

  •  Makina ve ekipman imali,

  •  Kimya ve gıda endüstrisinde,

3- Aluminyum Alaşımlarının Kimyasal Yapısına Göre Sınıflandırılması :

 

Aluminyum'a çeşitli özellikler vermesi için çeşitli metaller karıştırılır. İlave edilen metallere göre sınıflandırma yapılır. Bir alaşım 4 rakamdan oluşan notasyon ile tanımlanır. Birinci rakam, alüminyum ilâve edilen esas metali gösterir. A.B.D normlarına göre ;

 

       1XXX                 :  Alaşımsız aluminyum

       2XXX                 :  Bakır'lı aluminyum alaşımı

       3XXX                 :  Manganezli aluminyum alaşımı

       4XXX                 :  Silisyum'lu aluminyum alaşımı

       5XXX                 :  Magnezyum'lu alüminyum alaşımı

       6XXX                 :  Silisyum ve magnezyum'lu alüminyum alaşımı

       7XXX                 :  Çinko'lu alüminyum alaşımı

       8XXX                 :  Demir ve Silisyum'lu alüminyum alaşımı

       9XXX                 :  Yeni bulunan alaşımlar (Örnek: Lityum'lu alaşımlar) 

 

 

4-  Aluminyum Alaşımlarının Isıl İşlem Durumuna Göre Sınıflandırılması :

 

Alüminyum yarımamul veya mamuller üretildikten sonra belirli fiziksel özelliklere sahip olmaları için bazı işlemlerden geçirilirler. Genel olarak alüminyum alaşımları iki gruba ayrılırlar :

 

1-      Isıl İşlem uygulanabilir alaşımlar

2-      Isıl İşlem uygulanamayan alaşımlar

 

Her iki grup için, tatbik edilen işlemleri tanımlamak amacı ile kullanılan notasyonlar mevcuttur.(Detaylar için buraya tıklayınız). Alüminyum Isıl İşlem Fırınları Alüminyum profil için sertlik ölçme pensesi

 

5-         Mimari uygulamalar için üretilen profiller

 

Tüm Dünya'da, mimari amaç için üretilen profiller, genellikle 6XXX alaşımlarından, ekstrüzyon yöntemi ile üretilir ve görünümlerinin bozulmaması, yıllarca korunması için anodik oksidasyon (eloksal) ile renkli veya renksiz olarak kaplanırlar. Bu alaşımlar arasında da en yaygın kullanılanlar, birbirlerine son derece yakın kimyasal bileşime sfiziksel özelliklere sahip olan 6063, 6060 veya AlMgSi0,5 alaşımlarıdır.

 

5.1.  6xxx serisi alüminyum alaşımlarının genel özellikleri

 

 AA 6XXX serisi alaşımlar, magnezyum (Mg) ve Silisyum (Si) ihtiva ederler. Bu elementlerin ve içindeki diğer empüritelerin (Fe, Cu, Mn, Zn, gibi) belirli sınırlar içinde farklı değerlerde olmaları, alaşımların kullanılma yerine göre farklı özelliklerde profil üretimini sağlarlar. Demir (Fe) miktarı 0,20 % veya daha düşük olan 6XXX serisi alaşımlarda, profil polisaj yapıldığında parlak yüzey elde edilir. Fe miktarının bu değerden yüksek olması durumunda, profilin rengi grileşmeye başlar, parlaklık donuklaşır. Mat yüzey elde edilmesi için de Fe miktarı en az 0.18 % olmalıdır. Fe miktarı yükseldikçe o ölçüde rahat ve cazibeli mat yüzey elde edilir. Fe miktarının %0.30'dan fazla olması ise eloksal sonrasında donuk bir görünüme neden olacağı gibi, ekstrüzyon prosesini de zorlaştırır.

 

Mg ve Si miktarlarının, profilin yapay yaşlandırma ısıl işlemi (termik) sonrası sertliğinde büyük önemi vardır. Ancak, ısıl işlem sonrası maksimum sertlik temini için bu elementlerin üst sınırlarda olması ise, üretimin düşük hız ile yapılmasını gerektirir. Çünkü kullanılan alüminyum kütük (billet) de aynı oranda serttir.

Sonuç olarak, profillerin kullanılma yerine göre, mümkün olduğu ölçüde amaca uygun alaşım ile üretim yapılması faydalıdır. Profilin bir özelliğinin iyi olması istenirken, diğer bir özelliğinden fedakârlık edilmesi gerekmektedir. Alüminyum profil için sertlik ölçme pensesi

 

Aşağıda tipik 6XXX alaşımları olan EN-AW 6060 ve EN-AW 6063 alaşımlarının kimyasal bileşim  limitleri gösterilmiştir.(EN 573-3 , Tablo:6 dan alınmıştır)

 

Element EN AW 6060 EN AW 6063 EN AW 6005 EN AW 6005A EN AW 6082
Si       :  0,30 - 0,6 0,20 - 0,60 0,6-0,9 0,50-0,9 0,7-1,3
Mg    : 0,35 - 0,6 0,45 - 0,90 0,40-0,6 0,40-0,7 0,6-1,2
Fe      : 0,10 - 0,30 0,35 (en fazla) 0,35 0,35 0,50
Cr      : 0,05 0,10 (en fazla) 0,10 0,30 (*) 0,25
Cu      : 0,10 0,10 (en fazla) 0,10 0,30 0,10
Zn      : 0,15 0,10 (en fazla) 0,10 0,20 0,20
Mn    :  0,10 0,10 (en fazla) 0,10 0,50 (*) 0,40-1
Ti       : 0,10 0,10 /en fazla) 0,10 0,10 0,10
Diğer : 0.05 % max. herbiri toplam 0.15 % max. 0.05 % max. herbiri toplam 0.15 % max. 0.05 % max. herbiri toplam 0.15 % max. 0.05 % max. herbiri toplam 0.15 % max. 0.05 % max. herbiri toplam 0.15 % max.
    (*) 6005A Alaşımında Mn+Cr toplamı % 0,12-0,50 arasında kalmalıdır
Not: 1- Tek değerli elementler kirlilik (empürite) olarak müsade edilen en fazla değerlerdir.
       2-  Alt ve üst limit olarak gösterilen değerler, alaşım elemanı olarak mutlaka bulunması gereken elementlerdir.Konantrasyon bu değerler arasında kalmalıdır.

 

6XXX serisi (AlMgSi) alaşımları içinde mimari - inşaat sektöründe en yaygın kullanılanlar 6060 ve 6063 (EN ve yeni TS notasyonunda) ve AlMgSi0.5 (DIN ve eski TS notasyonunda) alaşımlarıdır. Bunların kimyasal bileşimleri genelde aynı olup, alt ve üst limitlerde nüans farklılıkları gösterirler. EN AW / AA 6005, 6005A ve 6082 alüminyum alaşımları mekanik özelliklerin daha yüksek değerlerde istendiği mühendislik uygulamaları için tercih edilir.   

ALÜMİNYUM EKSTRÜZYON PROFİLLERİ MEKANİK ÖZELLİKLERİ (EN 755-2)

EN AW 6063 (AlMg0,7Si)

Temper Boyutlar, e (mm) Rm (Mpa) Rp0,2 (Mpa) A (%) Min. A50mm (%) Min
Min Max Min. Max.
T4 =<25 130 - 65 - 14 12
T5 =<3
10<e=<25
175
160
-
-
130
110
-
-
8
7
6
5
T6 =<10
10<e=<25
215
195
-
-
170
160
-
-
8
8
6
6
T64 =<15 180 - 120 - 12 10
T66 =<10
10<e=<25
245
225
-
-
200
180
-
-
8
10
6
8

EN AW 6060 (AlMgSi)

Temper Boyutlar, e (mm) Rm (Mpa) Rp0,2 (Mpa) A (%) Min. A50mm (%) Min
Min Max Min. Max.
T4 =<25 120 - 60 - 16 14
T5 =<5
5<e=<25
160
140
-
-
120
100
-
-
8
8
6
6
T6 =<3
3<e=<25
190
170
-
-
150
140
-
-
8
8
6
6
T64 =<15 180 - 120 - 12 10
T66 =<3
3<e=<25
215
195
-
-
160
150
-
-
8
8
6
6

EN AW 6082 (AlSi1MgMn)

Temper Boyutlar, e (mm) Rm (Mpa) Rp0,2 (Mpa) A (%) Min. A50mm (%) Min
Min Max Min. Max.
0, H111 Et kalınlıklarının Tümü - 160 - 110 14 12
T4 =<25 205 - 110 - 14 12
(Açık Profil)
T5 

=<5
270 - 230 --
8
6
T6 =<5
5<e=<25
290
310
-
-
250
260
-
-
8
10
6
8
İçi boş profil
T5
=<5 270 - 230 - 8 6
T6 =<5
5<e=<25
290
310
-
-
250
260
-
-
8
10
6
8

Rm: Kopma dayanımı - Rp0,2: Akma dayanımı
kg/mm2 = 10 Mpa

Alüminyum profil ve levhaların temperleri ve mekanik özellikleri, Webster Sertlik Ölçme Pensesi ile kolay ve pratikbir şekilde anlaşılabilir. Akma ve kopma dayanımlarının değerlerini görmek için standardlarda belirtildiği şekilde numune hazırlanaral Çekme Testi yapılmalıdır.

5.2. Alüminyum profillerin ekstrüzyon yöntemi ile üretimi

 

Alüminyum profillerin ekstrüzyon yöntemi ile üretimi için 3 esas gerekir.

 

a-      Alüminyum Kütük (billet, biyet)

b-     Ekstrüzyon Pres

c-      Ekstrüzon Kalıbı

 

Genel olarak, ekstrüzyon, alüminyum biyetin, presin sağladığı büyük kuvvet ile, kalıp içerisinden geçirilerek, kalıbın şekline sahip olan profilin elde edilmesi; olarak tanımlanabilir. Alüminyum ekstrüzyonu sıcak olarak yapılır ; biyetler 420-470ºC ısıtılır, kalıplar 450ºC ısıtılmış olmalıdır ve pres'ten çıkan profilin sıcaklığı 500ºC nin üzerindedir.

 

Ekstrüzyon, aynı zamanda, bir kesit düşürme işlemidir. Alüminyum biyetin kesiti, alüminyum profilin kesitine dönüştürülmektedir. Bu nedenle, kullanılan biyetin kesiti, üretilecek profil kesitine yüzey ölçümü olarak ne kadar yakın ise, işlem o kadar kolay olur. Bu gerçek, profil kalıplarının dizaynına, üretim yapılan presin seçimine (kuvvetine, kovan çapına) gibi birçok teknik alternatifi ortaya çıkarır. Sonuç olarak, ince ve küçük kesitli profillerin üretimi için küçük ölçüde biyet ve dolayısı ile ona uygun kuvvette pres gereklidir. Büyük profiller için de büyük ölçülerde kalıp, biyet ve pres gereklidir. Küçük profiller, büyük preslerde, büyük biyetler kullanılarak üretilmek istendiğinde, zaman ve enerji kaybına, verim düşüklüğüne neden olunur. Buna karşılık, büyük kesitli profiller ise küçük preslerde, küçük biyetler ile çoğu zaman hiç üretilemez.

 

Ekstrüzyon presinden çıkan profil, soğutulur, soğuk germe işlemi yapılır ve istenen boyda kesilir. Daha sonra aşağıda  detayları verilen ısıl işlemler (sipariş özelliğine göre) tatbik edilir. (Bu notasyonlardan T işaretli olanlar kullanılır) Alüminyum profil için sertlik ölçme pensesi Alüminyum profilin sıcak halde presten çıktıktan sonra yüzeyinin zarar görmemesi ve eloksal sonrasında siyah/gri soğuma lekelerinin görülmemesi için ekstrüzyon pres konveyörlerinde ahşap malzeme veya grafit yerine özel ısıya dayanıklı tekstil ürünleri kullanılması tavsiye edilir. 

 

Hangi ölçüdeki profillerin, şekil ve ölçü toleranslarına sahip olacağı çeşitli standartlarda belirtilmiştir. Standartlarda gösterilen ölçülerin dışında üretim yapmak, müşteri ile üretici arasındaki anlaşmaya bağlıdır. Ancak, standartlardan çok daha dar toleranslar ile profil üretmenin maliyetinin her zaman normalden çok daha fazla olduğu unutulmamalıdır.

 

5.3.   Alüminyum profillerin anodik oksidasyonu (Eloksal)

 

Mimari amaçla üretilen alüminyum profillerin görünüş bakımından cazibeli olmaları tercih edilir. Kullanım yerinde uzun yıllar görünümünün ve renginin bozulmaması istenir. Gerçekte, alüminyumun kendi tabiatı icabı varolan tabii oksit tabakası, alüminyumu hiçbir işleme gerek kalmadan yıllarca korozyona karşı korursa da, bu tabakanın (ki 1-2 mikron kalınlıktadır) kalınlığının daha da arttırılarak (10-25 mikron) görünümün korunması garantiye alınır. Bu işlem, ingilizce kökenli  "anodik oksidasyon" (anodizing, anodic oxidation) veya Almanca kökenli  "eloksal" (eloxal) olarak tanınır. Bu yazımızda, her iki ifade de aynı şekilde kullanılmaktadır. Alüminyum eloksal işlemi için bağlantı elemanları

 

Anodik oksidasyon yapılması elektrolitik bir işlemdir ve birçok metodları vardır. Prensipte, alüminyum profiller, asitli bir elektrolit içine anot olarak daldırılırlar. Anot ile katot arasına belli bir gerilim (doğru akım) tatbik edilir. Elektrolit çözünmeye uğrar ve profilin yüzeyinde bir oksit tabakası oluşur. Bu tabaka cam gibi saydamdır. Alüminyum, korozyondan koruyan bu tabakadır.

 

Mevcut olan birçok anodik oksidasyon metodu içinde, yeryüzünde en yaygın olarak kullanılan "Sülfürik Asitli Doğru Akım Metodu" dur. Alüminyum eloksal tesisi (Anodik oksidasyon)

 

5.3.1. Profillere Anodik Oksidasyon Öncesi Yapılan İşlemler :

      

Anodik oksit tabakası saydam olduğundan, profil yüzeyini gösterir. Yüzeyin mat veya parlak olması isteniyor ise anodik oksidasyon öncesi bu işlemler yapılmalıdır.

 

5.3.1.1. Parlatma (Polisaj) İşlemi :

 

Profillerin yüzeyinin parlatılması için özel bezlerden imal edilen fırçalar yüzeye özel cilası ile tatbik edilerek parlatma yapılır. Eğer yüzeyde aşırı çizgi var ise, parlatma fırçaları bunları temizleyemediğinden, parlatma öncesinde özel sisal fırça veya bant zımpara işlemi ile çizgiler giderilir, sonra parlatma yapılır.

 

5.3.1.2. Zımparalama İşlemi (Keçeleme) :

 

Zımparalama işleminin iki amacı olabilir : 

  •  Parlatma öncesi, yüzeyde olan çizgileri gidermek

  •  Değişik tip zımparalar kullanılarak, yüzeye özel desenli çizgiler yerleştirmek.

5.3.1.3. Satinaj İşlemi :

 

Satinaj işlemi; mat görünümü, fiziksel metod ile vermek için, yüzeyi özellikle çok sayıda çizgi ile donatmakta kullanılır. Paslanmaz çelik telli daire fırçalar ile yapıldığı gibi, Scotchbrush olarak tanınan özel daire fırçalar ile de tatbik edilebilir. (Her iki tip fırçanın makinası ayrıdır.) Kullanılan fırçaların özelliklerine göre yüzey görünümü değişik olabilir.

 

5.3.1.4. Endüstriyel Eloksal :

 

Bu yüzey görünümü için, eloksal öncesi hiçbir mekanik (fiziksel) işlem yapılmaz. Profil, doğrudan eloksal tesisine gelir, sadece kostik banyosunda belirli süre tutularak bir matlık temin edilir. Elde edilen bu matlık, çoğunlukla yüzey çizgilerini yok etmekte yeterlidir. Maliyeti düşük olduğundan çoğu Batı ülkelerinde tercih edilen yüzey tipidir.

 

5.3.2.           Anodik Oksidasyon İşlemi :

Profiller, anodik oksidasyon elektrolitine daldırılıp cereyan verilmeden önce bir dizi kimyasal işlemlerden geçirilirler. Bu işlemler :

a) Yağ alma     : Profillerin yüzey temizliğini temin içindir.

b) Kostikleme   : Yağ alma işleminde temizlenemeyen pislik ve yağların temizlenmesi ve gereğinde yüzeye matlık vermek için uygulanır.   

c) Nötralizasyon : Kostik işleminde oluşan reaksiyon çamurunu temizler.

d) Anodik Oksidasyon (Eloksal) : 5.3. maddesinde açıklanan işlem ile koruyucu oksit tabakası yüzeye kaplanır. Oksit tabakasının da uzun ömürlü olmasını temin etmek için "tespit işlemi" yapılır.   

e) Tespit İşlemi (Sealing) : Profiller, PH değeri ayarlanmış kaynar su banyosunda veya özel bir kimyasal bileşim içeren özel bir emprenye banyosunda belirli bir bekletilir. Bu şekilde eloksal tabakasının gözenekleri hacmen büyür ve gerek fiziksel gerekse de kimyasal etkilere karşı dayanıklılığı artar.

 

Yukarıda özetlenen tüm işlemler arasında, profiller yıkanarak, işlemin kaliteli olması ve kimyasalların birbirlerine karışmaması temin edilir.

 

5.4. Alüminyum profillerin renklendirilmesi

 

Aliminyum'un gümüşi beyaz renginin yanısıra, çeşitli renklerde hazırlanmış profiller mimari ve dekorasyon sahalarında kullanılmaktadır.

      

Genel olarak renklendirme birbirine alternatif olan iki metod ile yapılır.

  •  Boyama

  •  Eloksallı aliminyum için renklendirme

5.4.1. Boyama :

 

Boyama işlemi, ağaç, demir-çelik ve diğer malzemelere yapılan boyama gibidir. Ancak, Aliminyum profillere, kimyasal konversiyon (kromatlama veya kromatlama muadili kaplama) işlemi yapılır ve sonra "toz boyama" (powder coating) (lâke) metodlarından birisi ile istenen renklerde boyanır. Son yıllarda bu konuda olan bir yenilik ise, alüminyum üzerine ahşap görünümlü desen uygulamasıdır. Aliminyum üzerine ahşap desen uygulaması için, alüminyum profil önce uygulanacak desenin baz rengine uygun bir tozboya ile boyandıktan sonra, söz konusu ahşap desen baskılı özel bir plastik film ya da kağıt ile kaplanarak, vakumlu sıcak ortamda transfer baskı (transfer printing) ile film/kağıt yüzeyindeki ahşap desenin boyalı alüminyum yüzeyine transfer edilmesi mümkün olur. Boyama prosesinin detayları için QUALICOAT tarafından hazırlanmış olan  Qualicoat Spesifikasyonları'na bakınız. Elektrostatik Toz Boyama Tesisi - Ahşap desen kaplama tesisi - Ahşap desen kaplama filmleri.

 

5.4.2. Eloksallı Aluminyum Renklendirilmesi :

 

Eloksallı aluminyumun renklendirilmesi, en yaygın olan yöntemdir. Çünkü, eloksal tabakası, bugün için bilinen tüm alüminyum koruma metodları içinde en iyi, en dayanıklı olanıdır.

 

Alüminyum profillerin eloksal ile renklendirilmesi de birbirine alternatif olan iki yöntem ile yapılabilir : 

  • Tek-etaplı renklendirme,

  • İki-etaplı renklendirme

5.4.2.1. Tek-Etaplı Renklendirme :  

 

Bu yöntem, Entegral Anodik Renklendirme (Integral Colour Anodizing) olarak tanınır ve daha çok A.B.D.  de kullanılır. Eloksal banyosu aynı zamanda renklendirme banyosu işini görür. Bu banyonun elektroliti, normal eloksal banyosuna göre değişiktir ve ayrıca çok daha yüksek voltajda çalıştırıldığından daha çok enerji sarfeder. Ayrıca, elde edilebilen renk profilin alaşımına bağlı olduğundan kısıtlı şartlar altında çalışılır. Tüm bu nedenler ile A.B.D. firmaları da iki-etaplı renklendirme yöntemine geçiş yapmaktadırlar.

 

5.4.2.2. İki-Etaplı Renklendirme :                      

 

İsminden anlaşılacağı gibi, anodik oksidasyon ve renklendirme için iki ayrı banyo kullanılır. Profilin önce anodik oksidasyon yapılması şarttır. Daha sonra profil yıkanır ve renklendirme banyosuna girerek, istenen renk tatbik edilir. Bu yöntemle renklendirme ikiye ayrılır : 

  • Daldırma ile Boyama

  •  Elektrolitik Renklendirme

5.4.2.2.1. Daldırma ile Boyama :

                                       

Renklendirme banyosu (Boyama Banyosu), çeşitli firmaların pazarladığı özel  bileşimli boyanın sulu bir çözeltisidir. Bu yöntem ile boyamada, renk verici pigmentler, eloksal tabakasının gözenekleri arasına emilir ve tabakanın üstünden bir miktar altına kadar tabakaya nüfuz ederler.

 

Boya banyosundan çıkan profile, yıkandıktan sonra tespit işlemi uygulanır.

 

5.4.2.2.2. Elektrolitik Renklendirme :       

 

Bu yöntemde, renklendirme banyosu, bazı metal tuzlarının sulu bir çözeltisidir ve elektroliz yolu ile renklendirme yapıldığından elektrotları bulunur. Profil banyoya konur ve profil ile elektrotlar arasından alternatif akım geçirilir. Çözelti içindeki metal iyonları harekete geçerek, eloksal tabakasına nüfuz ederler. Bu yöntemde, absorpsiyon yerine elektriksel güç kullanıldığından, renk verici pigmentler, tabakanın en derin sınırına, profil yüzeyi ile eloksal tabakası ara sınırına  kadar inerler. Böylece, elektrolitik yöntem ile elde edilen renkler, daldırma yöntemi ile elde edilen renklere oranla, fiziksel ve kimyasal etkilere karşı çok daha dayanıklıdır.

 

Elektrolitik renklendirme için, çok sayıda ticari kimyasal mevcuttur. Bunlardan en eskisi Alcan Aluminium lisansı ile yapılan ANOLOK yöntemidir. ANOLOK 54X prosesinde Kobalt (Co) metalinin tuzunun kullanılır. Burada, renk verici pigment Co elementidir ve gerek laboratuvar, gerek ise endüstriyel uygulamaların gösterdiği netice, Kobalt ile elde edilen renklerin, diğer metal tuzları (kalay-bakır, nikel vs.) ile elde edilen renklere göre her bakımdan daha uzun ömürlü ve daha iyi kaliteli olduğudur.

 

Bununla birlikte, Co prosesinin başlangıçta lisanslı bir proses olması ve Co fiyatlarının stabil olmaması yüzünden, Kalay (Sn) bileşiklerini kullanan yöntemler, dünyada en yaygın kullanılan yöntem olmuşlardır. Alüminyum eloksal ve eloksallı alüminyum renklendirme tesisi

 

6. Kalite

 

Mimari amaç ile kullanılacak bir alüminyum profilin kalitesini aşağıdaki faktörler tayin eder :

 

6.1. Dış Görünüş                       

 

Bu muayene göz ile yapılır. Profil yüzeyinde, derin çizgiler, yaralar, çentikler, ezilmeler gibi göze hoş gelmeyen unsurlar bulunmamalıdır. Alüminyum ekstrüzyon pres konveyör kaplamaları

6.2. Profil Ölçüleri :

 

Aliminyum profil, üretim sonrasında, müşteri ile önceden kararlaştırılan ve anlaşılan resim ölçü ve toleranslarına uygun olmalıdır. Bu kontroller, kumpas, mikrometre, terazi gibi aletler ile yapılır.

 

6.3. Profilin Fiziksel Özellikleri :

 

Mimari amaçla kullanılan aliminyum profillerin sertlik değeri (60-75 BHN) genelde diğer fiziksel özellikleri açısından (kopma mukavemeti, uzama oranı vs.) iyi bir göstergedir. Sertlik, pratik olarak Webster Pensesi ile ölçülebilir. İmalat sanayiinde kullanılan, 2xxx, 7xxx, 5xxx serileri gibi değişik alaşımların malzeme kontrol testleri daha büyük önem taşır ve bu testlerin yapılmasında özel ekipmanlar kullanılır.

 

6.4. Profilin Eloksal / Boyama  Kalitesi :

 

Özellikle, mimari amaçla kullanılacak aliminyum profillerin eloksal sonrası renk ve yüzey kalitesi çok önemlidir. Profil beyaz veya renkli de olsa, numunesi ile uygunluk göstermelidir. Yüzeyin parlaklık, matlık durumu da aynı şekilde önemlidir. Bugün için bu kontrol göz ile yapılmakla beraber, yeni uygulanmaya başlanan "reflektometre cihazı" iyi netice ve kolaylık vermektedir. Alüminyum eloksal bağlantı elemanları

 

Alüminyum doğrama sistemlerinde, birçok profil birarada çalışırlar. Genelde, değişik zamanlarda üretilen bu profillerin numuneye eş görünümde olması esas hedef olmakla beraber, işletme şartlarının her zaman aynı kalmaması, bazen büyük bazen küçük farklılıklar ortaya çıkarır.

 

Müşteriye esas renk numunesi ve standart alt ve üst renk tonu farklılık numuneleri ile anlaşma yapılır. Üretilen profiller anlaşılan toleranslar arasında bulunmalıdır. Toleranslar ne kadar dar aralıklı olursa o kadar yüksek maliyetli ürün olacağı unutulmamalıdır.

 

Bir çok batı ülkelerinde, dış cephelerde bulunan profillere 3 mt. uzaktan, iç sistemlerde kullanılan profillere 1 mt. uzaktan bakılarak göz kontrolü yapılmaktadır.

 

6.5. Anodik Oksidasyon Tabaka Kalınlığı ve Tespit Kalitesi Kontrolü :

 

Anodik oksidasyonun tabaka kalınlığı ve tespit kalitesi çok önemlidir. Çünkü, renksiz veya renkli olsun profilin görünümünün dayanıklılığını bu iki faktör tayin eder.

 

6.5.1. Eloksal Kalınlığı Tayini :

 

Öncelikle eloksal kalınlığı, müşterinin talep ettiği kalınlık altına inmemelidir.

Batı ülkelerinde, bina iç kısımlarında kullanılan profiller en az 10 mikron, bina dış kısımlarında kullanılan profiller en az 15 mikron eloksal kalınlığında istenirler. Ancak, bu kalınlıklar müşteriye göre daha az veya çok olabilir. Bazı ülkelerin standartları bu konularda bağlayıcıdır.

 

Eloksal kalınlığını ölçmek için çeşitli metodlar mevcuttur. Bugün için en yaygın ve pratik olanı, eloksal tabakasının yalıtkan olmasından istifade edilerek kullanılan metottur. Bu yöntemde, PERMASCOPE olarak tanımlanan elektronik bir cihaz kullanılır ve ölçüm yapılır.

 

Avrupa'da en geçerli eloksal spesifikasyonu QUALANOD'tur. QUALANOD Spesifikasyonları için buraya tıklayınız.

 

6.5.2.  Tespit Kalitesi Tayini :

 

Eloksal kalınlığı standartlara uygun olsa bile, eğer tespit kalitesi uygun değil ise, eloksal tabakasının ömrü kısa olur. Bu nedenle en son ve önemli kalite faktörü tespit kalitesidir.

 

Tespit kalitesi tayini için çeşitli metodlar mevcuttur. Bu metodlar ve genel uygulama alanları aşağıda özetlenmiştir :

 

Metod Adı      Uygulanması
1) Boya Lekesi Metodu (ISO 2143)  Naturel renkli eloksal tabakasına
2) Empedans - Metodu  (Anotest cihazı ile) ISO 2931

 Naturel renkli eloksal tabakasına ve renkli eloksal tabakasına

3) Ağırlık Kaybı Testi   ISO 3210  Naturel renkli eloksal tabakasına ve renkli eloksal tabakasına

 

 Tüm metodlar için, en sıhhatli netice veren (ancak tatbiki de daha zaman alıcı ve tahribatlı olan) Ağırlık kaybı testi metotudur.

 

 

Alüminyum alaşımları için temper (ısıl işlem/kondisyon) göstergeleri

 

Döküm veya biçimlendirilmek suretiyle elde edilen, Alüminyum ve alüminyum alaşımlarının ısıl işlem durumları, ilave edilen bir veya birkaç harf ile  tanımlanır.

 

Esasen 4 tür ısıl işlem göstergesi kullanılmaktadır. Bunlardan (O) tavlı ; (F) fabrikasyondan sonraki hali ; (H) rekristallizasyon temperatürünün altındaki sıcaklıklarda yapılan plastik şekillendirme sonucu sertlik ve mukavemetin artışı (T) ısıl işlem halini göstermektedir. (W) solusyona alma ısıl işlemlnden sonraki kalıcı olmayan yapıyı göstermekle beraber, şayet zamanı verilmiş ise o takdirde belirli bir ısıl işlem ifade edilmiş olmaktadır.

 

Çeşitli ısıl işlemlerin niteliklerine ait açıklamalar aşağıda verilmiştir.

 

F : Fabrikasyondan sonraki hali (üretildiği gibi)

Bu hal; Mukavemet veya sertliğini değiştirmek amacıyla hiçbir ilave işlem yapılmaksızın, imâl edildikten sonraki fiziksel yapısını belirtmektedir. Biçimlendirilen alüminyum alaşımlarının mekanik özelliklerinin hiçbir garantisi yoktur. Döküm hali için, örneğin 43-F işareti kullanılmaktadır.

 

0: Tavlı, rekristallize olmuş hali :

Biçimlendirilebilen alüminyum alaşımlarının en yumuşak halidir.

 

H: Genellikle, yassı ürünler (levha/sac) için kullanılan bir notasyondur. Soğuk biçimlendirme (Rekristallizasyon temperatürünün altında yapılan plastik şekillendirme) sonucu ve kısmi bir yumuşama elde etmek üzere ilave ısıl işlemin yapılıp yapılmamasına rağmen biçimlendirilebilen alüminyum alaşımlarında elde edilen mukavemet ve sertlik artışını ifade eder.

 

(H) dan sonra ekseriya iki veya daha fazla rakam vardır. İlk rakam, esas işlemleri ifade eder. Daha sonraki rakamlar, plastik şekillendirme sınırları içindeki nihai fiziksel özelliklerini belirtir.

 

Bu rakamların ifade ettiği özellikler aşağıda belirtilmiştir :

 

H 1 : Plastik şekillendirme sınırları içinde sadece şekil verilmiştir. İkinci rakam, yapılan soğuk işlemi ifade etmektedir. Şöyle ki ; 8 rakamı erişilebilen en sert hali ifade eder. Böylece (H18) Bu sonucu gösterir. En sert ile yumuşak arasındaki orta sertlik (H14) şeklinde ifade edilir. Aynı şekilde dörtte bir sertlik ise (H12) şeklinde belirtilir.

 

Üçüncü rakam, ekseriya ayrı özellikleri belirtmek için kullanılır.

 

Şöyleki ; (H141), (H14) sağladığı aynı minimum özellikleri vermekle beraber maksimum değerler standard değerlere daha çok yakındır. Üçüncü rakam, (H14) den daha farklı değerleri ifade etmekle beraber (H13) veya (H15) in yerine kaim olacak ölçüde değildir. Çok sert özellikler, üçüncü rakam olsun veya olmasın, ikinci rakam olarak (9) kullanıldığı zamanı belirtilirler. (H112) işareti "kontrollu" olarak, F-ısıl işlem halinin garanti edilmiş mekanik özelliklerini gösterir.

H 2 : Plastik şekillendirmeden sonra kısmi tav halini ifade eder. Alaşımın plastik şekil alma sonucu belirli bir mukavemet ve sertlik sağladıktan sonra kısmen tav yapılarak bu değerlerin istenen sınırlar içine indirilmesi demektir. Bu durum, ilk rakamın 2 olarak yazılması ile belirtilir. İstenen kalıcı mukavemet ve sertlik (H1) de olduğu gibi ikinci rakam ile belirtilir. Örneğin : H28 tam sert, H24 yarı sert'i ifade eder. Oda sıcaklığında yaşlanma yumuşaması sağlayan alaşımların H2 hali H3 ün fiziksel özelliğine eşit olmaktadır. Diğer alaşımlar bahis konusu olduğunda, H2 hali yaklaşık olarak H1'in fiziksel özelliklerine eşit olmakla beraber, uzama kat sayısı biraz daha fazladır.

 

H 3: Plastik şekillendirme ve bilâhre stabilizasyon hali. Magnezyum ihtiva eden alüminyum alaşımları düşük temparatürlerde ısıtılmak suretiyle stabilize edilerek mukavemetleri biraz azaltılırken onların şekil alma özellikleri artırılmaktadır. Bu işlem yapılmaz ise, bahis konusu değişiklik oda sıcaklığında çok uzun sürede meydana gelir. Bu işlem (H) dan sonraki üçüncü rakam ile ifade edilmektedir. Plastik şekillendirme işlemi de (H) dan sonraki iki veya ilk rakam ile ifade edilir.

 

W  : Solüsyona alma ısıl işleminden sonraki kalıcı olmayan yapıyı ifade eder. Bu hal doğal yaşlanmadan (natural aging) ötürü, yaşlanma süresinin verilmesi ile belirtilmiş olur. Örneğin 2024 W (1/2 saat), 7075 W (2 ay) vb.

 

I    :  F,O,H halleri dışında, yapıda stabilizasyon sağlanması amacıyla uygulanan ısıl işlemleri belirtmektedir.  Bu harf plastik şekillendirme yapılsın veya yapılmasın yapının stabil hale gelmesi için uygulanacak ısıl işlemi ifade eder. T harfinden sonra 2'den 9'a kadar rakam eklenebilir. Bu rakamlar uygulanacak belli başlı işlemleri gösterirler. 6061-T6 rumuzu alındığında, bahis konusu alaşım için esas işlem'e ilave olarak değişik özellikleri sağlayacak şekilde ayrı işlemlerin uygulanması istendiğinde bu esas rumuza ilaveler yapılmaktadır. Şöyleki ; 6061-T62'de olduğu gibi.

 

Oda sıcaklığında tabii yaşlanma, esas ısıl işlemler yapılırken veya yapıldıktan sonra uygulanabilmektedir. Süre, metallürjik açıdan önem taşıyorsa o zaman kontrol edilir. Fakat aksi halde belirtilmemiş olur.

 

T   :  T notasyonu, ısıl işlem yapılarak elde edilen temperleri ifade eder. Isıl işlemlerinin değişik türleri, aşağıdaki harf ve rakam göstergeleriyle ifade edilmektedir.Alüminyum Isıl İşlem Fırını

 

T1 : Sıcak işlemden sonra soğutulur ve doğal yaşlanma ile kararlı duruma getirilir. 

 

T2 : Sıcak işlemden sonra soğutulur, soğuk işlemden geçirilir ve doğal yaşlanma ile kararlı duruma getirilir.

T3 : Solüsyona alma ısıl işlemi uygulanır, soğuk işlemden geçirilir, ve doğal yaşlanma ile kararlı duruma getirilir 

T4: Solüsyona alma ısıl işleminden geçirilir, doğal yaşlanma ile kararlı duruma getirilir. 

T5: Sıcak işlemden sonra soğutulur ve yapay yaşlanma ile sertleştirilir (Termik ısıl işlemi) 

T6: Solüsyona alma ısıl işleminden geçirilir ve yapay yaşlanma ile sertleştirilir (Termik ısıl işlemi) 

T7: Solüsyona alma ısıl işleminden geçirilir ve yapay aşırı yaşlanma yapılır.(Termik ısıl işlemi)

T8: Solüsyona alma ısıl işleminden geçirilir, soğuk işlemden geçirilir, ve yapay yaşlanma yapılır (Termik ısıl işlemi) 

T9: Solüsyona alma ısıl işleminden geçirilir, yapay yaşlanma yapılır (termik ısıl işlemi) ve soğuk işlemden geçirilir. 

T10: Sıcak işlemden soğutulur, soğuk işlemden geçirilir ve yapay olarak yaşlandırılır (Termik ısıl işlemi).

Notlar:

Solüsyona alma ısıl işlemi: Alüminyum alaşımı bünyesindeki alaşım elemanlarını katı çözeltiye almak için malzemenin 520 derece C veya üzerinde belirli bir süre tutulup ani olarak soğutulması. Bazı alüminyum alaşımlarında (örneğin 6060/6063/AlMgSi0.5) ekstrüzyon gibi sıcak bir prosesten sonra malzemenin hava ya da su ile ani soğutulmas, solüsyona alma ısıl işlemi sonucunu verir..

Doğal yaşlandırma: Alüminyum alaşımının oda sıcaklığuında bekletilmesiyle, katı çözelti içindeki alaşım elemanlarının katı çzeltiden ayrılıp çökelerek "çökelme sertleşmesi" mekanizması ile malzemenin sertliğinin artması.

Yapay yaşlandırma: Doğal yaşlandırma ile elde edilemeyecek kadar yüksek sertlik değerlerinin bir ısıl işlem fırınında belirli sıcaklık ve sürede yapılması. (Örnek: 6060/6063/AlMgsi0.5 alaşımı için 180 derece santigrad sıcaklıkta 5 saat ). Termik Isıl İşlem Fırını. 

Termik: Alüminyumun "yapay yaşlandırma ısıl işlemi"ne Türkiye ekstrüzyon sektöründe verilen ad. 

Aluminyum Ekstrüzyon ve Eloksalı hakkındaki Türk Standardları 
Alüminyum profil ve levha için Webster sertlik ölçme pensesi

Alüminyum Ekstrüzyon Profil Üretimi

Alüminyum Eloksal Kaplama

Alüminyum Profil Yüzeyi Polisaj ve Zımparalama

Alüminyum Profil Yüzeyi Tel Fırçalama (Satinaj)

Alüminyum Elektrostatik Boyama

Alüminyum Ahşap Desen Görünüm / Kaplama / Boyama

Nokta Metal Alüminyum Ekstrüzyon Eloksal Cam Tekstil
Alüminyum Anasayfası

Bu makale Timur Ulucak tarafından hazırlanmıştır. Kaliteli ürün ihtiyaçlarınız ve sorularınız için e-posta