Havacılık endüstrisi için hem heyecan verici hem de zor bir zaman. Sektörün en yüksek seviyesi olmasına rağmen, ticari piyasadaki talep arttığında, bu durum, imalat tedarik zincirini zorlamakta ve bakım, onarım ve revizyon (MRO) pazarını, uçakları çalışır durumda tutmak için baskı altında tutmaktadır.

Danışman ve sertifikalı enspektör Ken Judice, Jr. kalifiye ve deneyimli yüzey hazırlama ve kaplama enspektörü personeli kullanmanın önemi ve tasarruf sağlayan faydalarından bahsediyor.

Havacılık endüstrisi için hem heyecan verici hem de zor bir zaman. Sektörün en yüksek seviyesi olmasına rağmen, ticari piyasadaki talep arttığında, bu durum, imalat tedarik zincirini zorlamakta ve bakım, onarım ve revizyon (MRO) pazarını, uçakları çalışır durumda tutmak için baskı altında tutmaktadır. Ayrıca, orijinal ekipman üreticileri (OEM’ler) ve MRO işletmeleri, özellikle kaplama işleminde kullanılan çeşitli kimyasalların, özellikle de kadmiyumun kullanımıyla ilgili, sürekli gelişen potansiyel yasaları göz önünde bulundurmaya zorlanmaktadır.

Bu toksik metal, uzun zamandır tartışılan bir konu olmuştur; Avrupa’da kadmiyum yasağı tehdidiyle karşı karşıya kalan şirketler, küresel alternatif havacılık endüstrisine yayıldıklarında, alternatifler üzerine yapılan araştırmaların verimli olduğu ortaya çıkmaktadır.

SIFCO ASC, OEM ve MRO pazarlarına kadmiyuma bir alternatif getirmekte zaten yoğun bir rol oynamaktadır. Bu makale, kadmiyumla ilişkili tehlikeleri, kullanımını çevreleyen mevzuatı ve yerini alabilecek alternatif malzemeleri incelemektedir.

Uzun yıllar boyunca, havacılık ve uzay pazarı; iniş takımları, uçak gövdesi yapıları, kanat parçaları ve çıplak çelik bulunan her yerde korozyon koruması için tercih edilen kadmiyuma güvendi. Kadmiyumun özelliklerini incelediğinizde, neden bu kadar popüler bir seçim olduğunu görmek kolaydır.

Sadece kurban olarak korozyona uğramakla kalmaz, aynı zamanda mükemmel bir elektrik iletkenliğine ve ayrıca tutarlı tork gerilimi özelliklerine sahiptir. Daha önemlisi, kadmiyum elektrolizle uygulanması nispeten kolaydır.

Bununla birlikte, kadmiyum MRO profesyonellerine kullanım kolaylığı, operasyonel etkinlik ve genel kolaylık açısından birçok avantaj sunsa da, kullanımı şu anda mercek altındadır.

Kadmiyumun çevreye yayılması hem insanları hem de çevreyi etkiler. Önemli olmayan bir ağır metal olan kadmiyum biyolojik sistemler tarafından kullanılmaz ve omurgasızlarda, alglerde ve bitkilerde birikir. Kadmiyumun kritik sağlık etkisi, kan filtrasyon sistemine zarar verdiği böbrekler üzerindedir ve protein idrarla atılır. Kadmiyum ayrıca iskelet hasarına ve akciğer kanserine de neden olabilir.

Kadmiyumun atmosferden tamamen yok edilmesi çok zordur, çünkü kimyasal aynı zamanda doğal olarak volkanlar ve kayaların ayrışması yoluyla parçacıklar halinde salınır. Ortamda kaldıktan sonra uzun bir süre boyunca kalır ve bir yerden diğerine taşınabilir, rüzgarla üflenir veya suyla yıkanabilir. Doğal kadmiyum emisyonlarının insan emisyonlarından daha yüksek olduğu düşünülürken, her yıl yüz binlerce ton kadmiyum çevreye yayılmaktadır.

Ağırlık açısından, uçakta sadece ince bir kadmiyum tabakası kullanılır ve uçağın ağırlığının yüzde 1’inden azı bu maddeden oluşur. Ancak, kadmiyum içeren bir uçağın alanını düşündüğünüzde ve bunu kadmiyum gerektiren çelik parça sayısı ile çarptığınızda, ne kadar hacim kullanıldığını görmek kolaydır.

REACH (Kimyasalların Tescili, Değerlendirilmesi ve Yetkilendirilmesi) mevzuatı, daha önce AB’de PVC uygulamaları için cilt olarak kullanılan kadmiyumun mücevher ve plastiklerde kullanımının yasaklanmasını öngörmüştür.

Birkaç yıl süren tartışmaların sonucu olan mevzuat neredeyse 1.000 sayfa uzunluğunda ve AB tarihindeki en karmaşık mevzuatlardan biri olarak kabul ediliyor. Şirketlerin Finlandiya-Helsinki’deki Avrupa Kimyasal Ajansı’na 30.000 kimyasal verilerini kaydetmeleri, çok yüksek önem arz eden maddelerin kullanımı için izin almaları ve bunları insan sağlığı ve çevre üzerinde daha az etkiye sahip daha güvenli alternatiflerle değiştirmeleri gerekmektedir. Ayrıca, bu durum bazı büyük Avrupa OEM’lerine MRO hizmetleri sunan ABD şirketlerinin alternatif bir çözüm aramaya başlaması gerekeceği anlamına geliyor.

ABD Havacılık ve Uzay sektöründe gerçek alternatiflerin hiçbirinin kitlesel olarak kabul edilmemesinin temel nedeni, bir teminattan geçişle ilgili olarak algılanan risktir. OEM’lerin kendinden emin olması, yüksek hacimde kullanıldığında henüz kanıtlanmayan doğru bir korozyon koruması sağlar. Kadmiyumun kritik bir uygulama olduğu askeri uçak üreticileri için daha yüksek bir risk vardır ve alternatif para yatırma yollarının bu bölgeden gelmesi pek olası değildir.

Bunun yerine, OEM pazarı tarafından yönlendirilmesi gerekir. Boeing, son 20 yıldır kadmiyumu değiştirmek için zorluyor, ancak hükümetlerden, OEM’lerden veya bu değişikliği zorlayan başka herhangi bir organdan gerçek bir girişim yok.

Bu MRO pazarını zor bir duruma sokuyor. OEM’ler kadmiyum kullanımı konusunda ısrar etmeye devam ederken, MRO işletmeleri genellikle bu talimatlara bağlıdır. MRO pazarının kadmiyum kullanımını ortadan kaldırmaya başlamasının tek yolu, OEM’lerin bunu direktiflerinde belirtmeye başlamasıdır.

Bu, SIFCO’yu tamamen farklı bir süreci keşfetmeye zorladı, ‘SIFCO Process ^® ‘. SIFCO, ağır yük helikopterinde çinko-nikel kaplama kullanmak ve lokal bölgelerde OEM parçaları kullanmak için Sikorsky Aircraft ile yakın bir şekilde çalışmaktadır. Sonuçlar çinko-nikelin, havacılık sektöründe kadmiyuma karşı güvenilir ve uyumlu bir alternatif olabileceğini buldu.

Çinko-nikel uygulaması, sektörde yeni olmayan elektroliz çinko prensibini izler. Aslında, uzun yıllardır işlem sonrası kromat dönüşüm kaplamasıyla kullanılmıştır.

Çinko-nikelin, kromat kaplama ile kullanıldığında 500 saatten fazla tuzlu su sprey koruması sağladığı kanıtlanmıştır ve bu da, kadmiyum kadar güvenilir ve etkili olan pazara daha çevre dostu bir çözüm sunmaktadır.

Doğru dönüşüm kaplamasıyla kullanıldığında, çinko-nikelin korozyon koruması daha etkileyicidir. Örneğin, yüksek performanslı, heksakrom dışı temiz bir pasivasyonun kullanılması, çinko-nikelin paslanmaya karşı korumasını daha da arttırır ve kaplama olmadan elde edilen süreyi iki katına çıkarır.

Ayrıca, yüksek verimliliği nedeniyle, bir çinko-nikel kaplama işleminden elde edilen çökeltinin hidrojen gevrekleşmesine karşı çok az eğilimi vardır.

Belki de, performans avantajlarının yanı sıra, çinko-nikeli kadmiyuma alternatif olarak benimsemenin en büyük avantajı, yedek bir prosesi olmasıdır. Kadmiyum kaplamada kullanılan teknolojinin değişmesi gerekmez. Önerilen diğer birçok kadmiyum alternatifi ile, OEM’lerin ve MRO profesyonellerinin, endüstrinin şu andaki çalışma şeklini elden geçirerek, yeni süreçler ve prosedürler benimsemeleri gerekmektedir.

Boeing, havacılık pazarında geliştirilen bu sürecin görülmesi konusunda istekli olan OEM ve SIFCO, bunu kitlesel MRO izleyicisine götürme yolunda ilerlemeye yardımcı oluyor.

Çinko-nikel MRO pazarına da bir dizi uzun vadeli fayda sunar. Havacılık endüstrisi, yeni ve otomatik çalışma yöntemleri aramaya devam ettikçe, SIFCO Prosesi geleneksel olarak seçici kaplama ile ilgili olmayan yüksek hacimli uygulamalar için otomatikleştirilmiştir.

Safran Landing Systems ile çalışan SIFCO, şirketin normal üretim sürecine kurulum için seçici kaplama işlemini otomatikleştiren bir robot sistemi tasarlamak ve üretmek için yoğun bir şekilde çalıştı. Safran’ın sağlam üretim kalitesi standartları, kaplama işleminin oldukça izlenebilir ve tekrarlanabilir olması gerektiği ve böylece yüksek hacim için otomasyon gerektiren anlamına geliyordu.

AeroNikl, boji kirişi ile iniş takımı bileşeninin düşey kısmı arasında bulunan ve durdurucunun içine çekildiği için şirketin durdurma tamponu yüzeyi arasında aşınmayı önlemek için en etkili kaplama işlemi olarak seçildi. Sonuç, içinde bulunduğu yüksek teknoloji tesisine çok uygun, son derece izlenebilir, tekrarlanabilir ve doğru bir kaplama işlemidir. Entegre bir bilgisayar, kaplanan parametreler, parti numaraları, yoğunluklar ve çözüm seviyeleri dahil tüm ilgili bilgileri kaydeder. Şu anda ayda 30 boji demeti işliyor ve Safran için maliyet ve üretim verimliliği sağlıyor.

Havacılık sektörünün bir ikileme sıkışıp kaldığı, kadmiyumun kullanımında bir yasayla karşı karşıya kaldığı bir süre zarfında, yerine geçmeye hak kazanmaya çalışan  çinko-nikel daha uygun maliyetli, basit ve etkili bir değişim sunuyor.

SIFCO, havacılıkta çinko-nikel kullanmaya devam ettiğinden, MRO pazarına yönlendirirken hem kendinden emin hem de daha güçlü olmak isteyen OEM’lere bu şartnameyi tavsiye ediyor. Havacılık alanındaki kadmiyuma yönelik bir yasak getirildiğinde ancak şimdi harekete geçerek, ABD bakım pazarının, denizaşırı komşularının gerisinde kalmamasını sağlayabiliriz.

STM Coatech, SSPC PCI (Uluslararası Kaplama Enspektörlüğü) ve Corrodere (MPI Group England) Türkiye, Romanya, Ukrayna, Gürcistan, Rusya, Azerbaycan, Turkmenistan, Kazakistan, Irak, Katar, Kuveyt, Umman, Sudan ve Cezayir resmi lisansörüdür.

Referans:
Paint & Coatings Industry, Alternatives to Cadmium in Aerospace, Erişim Tarihi: 18 Ocak 2019, https://www.pcimag.com/articles/104136-alternatives-to-cadmium-in-aerospace