Sıcak Daldırma Galvanizlemenin Tarihi !

1. MÖ 1000'LER — ÇİNKO KULLANIMININ İLK İZLERİ
MÖ 1000 – MÖ 500
Galvaniz doğrudan bu tarihlerde başlamış değildir; ancak galvanizin temel metali olan çinkonun insanlık tarafından çok eski dönemlerden beri kullanıldığı bilinmektedir.
Bakır-çinko alaşımı olan pirinç (brass), en azından MÖ 10. yüzyıla kadar uzanan örneklere sahiptir.
Bu dönemlerde insanlar çinkoyu çoğunlukla bağımsız metal olarak değil, bakır ile alaşım oluşturan bir bileşen olarak kullanıyordu. (galvanizing.org.uk)
Teknik önemi
Bu dönem, galvaniz tarihinin doğrudan başlangıcı değil; çinko metalurjisinin temellerinin oluştuğu dönemdir.
2. MS 79 — ROMA DÖNEMİ
MS 79
Amerikan Galvanizers Association'ın tarihçesine göre galvaniz tarihinin başlangıç noktalarından biri, MS 79'a kadar uzanan çinko kullanım kayıtlarıdır. (American Galvanizers Association)
Bu tarih özellikle Roma dönemindeki metal kullanımının önemini gösterir.
Ancak burada önemli bir ayrım yapmak gerekir:
MS 79'daki çinko kullanımı, bugünkü anlamda sıcak daldırma galvaniz değildir.
Bu nedenle "MS 79'da galvaniz icat edildi" demek teknik olarak doğru olmaz.
3. MS 500 — HİNDİSTAN
Yaklaşık MS 500
Hindistan'da yazılmış Charaka Samhita adlı tıbbi metinde oksitlenmiş bir metalden oluşan ve "pushpanjan" olarak adlandırılan bir madde tarif edilir.
Bu maddenin çinko oksit olduğu düşünülmektedir.
Bu gelişme, çinkonun yalnızca metalurjik değil, kimyasal özelliklerinin de çok eski dönemlerde bilindiğini göstermektedir. (galvanizing.org.uk)
4. 17. YÜZYIL — ÇİN'DE ÇİNKO ÜRETİMİ
1600'LER
Çinko üretim teknolojileri Hindistan'dan Çin'e doğru yayıldı.
Çin, sonraki dönemlerde çinko üretiminde önemli merkezlerden biri haline geldi.
Bu gelişme çok önemlidir çünkü:
Çinko üretimi → çinko metalinin erişilebilirliği → çinko kaplama teknolojilerinin gelişmesi
şeklinde bir teknolojik zincir oluşturdu. (galvanizing.org.uk)
5. 1742 — SICAK DALDIRMA GALVANİZİN GERÇEK BAŞLANGICI
1742 – P. J. Malouin
Galvaniz tarihindeki en önemli tarihlerden biridir.
Fransız kimyager Paul-Jacques Malouin (P. J. Malouin), Fransa Kraliyet Bilimler Akademisi'ne yaptığı sunumda:
Demirin erimiş çinko içerisine daldırılarak çinko ile kaplanabileceğini
gösterdi.
Bu çalışma, bugün bildiğimiz sıcak daldırma galvaniz (Hot-Dip Galvanizing) teknolojisinin tarihsel başlangıç noktası olarak kabul edilir. (galvanizing.org.uk)
1742'de yapılan işlem
Temel fikir:
Demir → erimiş çinko banyosu → yüzeyde çinko kaplama
Bugünkü proses kadar kontrollü değildi.
Fakat temel prensip şaşırtıcı biçimde günümüzdeki sıcak daldırma galvanizle aynıdır.
6. 1743 — AVRUPA'DA ÇİNKO ÜRETİMİ
1743 – Bristol, İngiltere
İlk Avrupa çinko ergitme tesislerinden biri Bristol'da kurulmuştur.
Bu gelişme galvaniz endüstrisinin geleceği açısından kritik önem taşıdı.
Çünkü galvaniz için gereken temel hammadde:
ÇİNKO
daha yüksek miktarlarda üretilebilir hale gelmeye başladı. (galvanizing.org.uk)
7. 1770–1780 — GALVANİK FENOMENİN KEŞFİ
Luigi Galvani
1780 civarı
İtalyan bilim insanı Luigi Galvani, farklı metallerin temasının elektriksel olaylara yol açabileceğini gösteren ünlü kurbağa bacağı deneylerini gerçekleştirdi.
Burada önemli bir nokta vardır:
"Galvaniz" kelimesinin kökeni Galvani'nin soyadına dayanır.
Ancak Galvani'nin çalışması sıcak daldırma galvaniz prosesini icat ettiği anlamına gelmez. (galvanizing.org.uk)
8. 1800 — VOLTA PİLİ
Alessandro Volta
1800
Alessandro Volta, farklı metaller arasındaki elektriksel potansiyel farkını araştırarak Volta pilini geliştirdi.
Çinko ve gümüş plakaların kullanıldığı bu sistem, elektrokimyasal süreçlerin anlaşılmasında büyük bir dönüm noktası oldu. (galvanizing.org.uk)
Galvaniz açısından önemi
Bu çalışmalar daha sonra şu kavramın anlaşılmasına katkı sağladı:
Çinko + demir + elektrolit → elektrokimyasal hücre
ve bunun sonucunda çinkonun demiri koruyabilmesi.
9. 1824 — SİRK HUMPHRY DAVY
1824
Sir Humphry Davy, farklı metallerin elektriksel olarak bağlanıp suya maruz bırakılması halinde metallerden birinin daha hızlı korozyona uğradığını, diğerinin ise korunabildiğini gösterdi. (galvanizing.org.uk)
Bu çalışma galvanizin en önemli özelliklerinden birinin bilimsel temelini oluşturdu:
FEDAKÂR ANOT / KATODİK KORUMA
Çinko, demirden daha aktif olduğu için:
Çinko önce korozyona uğrar → çelik korunur.
Bugünkü galvaniz kaplamanın yalnızca "bariyer kaplama" olmadığını anlamak açısından bu çalışma çok önemlidir.
10. 1829 — KOROZYONA KARŞI ÇİNKO'NUN FEDAKÂRLIĞI
1829
Galvaniz tarihinde önemli bir başka isim:
Michael Faraday
Faraday'ın çinko, tuzlu su ve demir/çivi deneyleri, çinkonun fedakâr koruma davranışının anlaşılmasına katkı sağladı. (American Galvanizers Association)
Bu noktadan sonra çinkonun demiri koruma özelliği bilimsel olarak çok daha iyi anlaşılmaya başladı.
11. 1829 — OLUKLU SAC TEKNOLOJİSİ
Aynı yıl İngiltere'de Henry Palmer, oluklu/şekillendirilmiş metal levhalarla ilgili patent aldı.
Bu gelişme daha sonra galvanizli oluklu sacların:
-
çatı,
-
cephe,
-
depo,
-
hangar,
-
askeri yapı
gibi alanlarda kullanılmasını kolaylaştırdı. (galvanizing.org.uk)
12. 1836 — STANISLAS SOREL
GALVANİZİN ENDÜSTRİYEL DÖNÜM NOKTASI
1836
Fransız mühendis ve mucit:
Stanislas Tranquille Modeste Sorel
demirin temizlenmesi ve ardından erimiş çinko içerisine daldırılması esasına dayanan galvanizleme yöntemi için patent sürecini başlattı.
Bu tarih, modern galvaniz endüstrisinin en önemli kilometre taşlarından biridir. (galvanizing.org.uk)
Sorel'in önemli katkısı yalnızca çinkoya daldırmak değildi.
Yüzeyin temizlenmesi ve kaplama öncesi hazırlanması gerektiğini de sistematik şekilde ele aldı.
Bugünkü:
Yağ alma → asitle temizleme → flux → çinko banyosu
mantığının tarihsel temelleri burada görülmeye başlanır.
13. 1837 — SOREL PATENTİ
10 Mayıs 1837
Sorel, demirin paslanmaya karşı korunması amacıyla geliştirdiği yöntemin patentini aldı.
Patent, sıcak daldırma yöntemi yanında çinko esaslı boya/kaplama gibi alternatif yöntemleri de kapsıyordu. (Google Patentleri)
Bu nedenle Sorel, modern galvaniz endüstrisinin en önemli öncülerinden biri kabul edilir.
14. 1837 — WILLIAM CRAWFORD
Aynı dönemde İngiltere'de:
William Crawford
benzer bir galvanizleme yöntemi için patent aldı.
Dolayısıyla:
1836 → Sorel / Fransa
1837 → Crawford / İngiltere
şeklinde iki önemli patent kilometre taşı bulunmaktadır. (galvanizing.org.uk)
15. 1844 — İLK BÜYÜK ENDÜSTRİYEL KULLANIMLAR
1844
Galvanizli oluklu demirin İngiliz Kraliyet Donanması tarafından Pembroke Docks, Wales bölgesinde kullanıldığı kabul edilmektedir.
Bu, galvanizin laboratuvardan çıkıp gerçek mühendislik uygulamalarına geçişinde önemli bir aşamadır. (galvanizing.org.uk)
16. 1850 — İNGİLTERE'DE BÜYÜK GALVANİZ ENDÜSTRİSİ
1850
İngiliz galvaniz endüstrisi yılda yaklaşık:
10.000 ton çinko
kullanıyordu.
Bu rakam galvanizin artık deneysel bir yöntem olmaktan çıkıp ticari bir endüstriye dönüştüğünü gösterir. (galvanizing.org.uk)
17. 1850–1900 — ELLE DALDIRMA DÖNEMİ
-
yüzyılın ikinci yarısında galvanizleme büyük ölçüde:
İnsan gücü + çinko kazanı + maşa + manuel daldırma
şeklinde gerçekleştiriliyordu.
Çelik veya demir parçalar işçiler tarafından:
-
temizleniyor,
-
flux uygulanıyor,
-
çinko banyosuna daldırılıyor,
-
çıkarılıyor,
-
fazla çinko uzaklaştırılıyordu.
Bu dönem, modern batch galvanizing tesislerinin temelini oluşturdu.
-
yüzyılın sonuna gelindiğinde İngiltere'de demir ve çelik levhaların erimiş çinko banyolarına elle daldırılması yaygın bir uygulamaydı. (Kaplamalı Çelik Tarihi)
18. 1870 — ABD'DE İLK GALVANİZ TESİSİ
1870
ABD'de ilk galvanizleme tesislerinden biri faaliyete geçti.
Bu dönemde süreç hâlâ büyük ölçüde:
manuel sıcak daldırma
şeklindeydi. (galvanizing.org.uk)
19. 1890'lar — GALVANİZ KUZEY AMERİKA'DA YAYGINLAŞIYOR
1890–1900
Galvaniz, Kuzey Amerika'da özellikle:
-
çatı kaplamaları,
-
tarım yapıları,
-
su depoları,
-
köprü elemanları,
-
demiryolu ekipmanları,
-
elektrik altyapısı
gibi alanlarda hızla yayılmaya başladı.
Amerikan Galvanizers Association, galvanizin Kuzey Amerika sanayisinde özellikle 1890'lardan itibaren önemli bir yer edindiğini belirtmektedir. (American Galvanizers Association)
20. 1900 — SHERARDIZING
1900
Yeni bir çinko kaplama yöntemi ortaya çıktı:
Sherardizing
Sherard Osborn Cowper-Coles tarafından geliştirilen bu yöntemde çinko tozu kullanılarak çinko-demir difüzyon kaplaması oluşturulur.
Parçalar çinko tozu ile birlikte kapalı döner tamburlarda yaklaşık 300–500°C aralığında işlem görür.
Bu yöntem özellikle:
-
vida,
-
somun,
-
küçük parçalar,
-
bağlantı elemanları
için uygundur. (Treccani)
Önemli:
Sherardizing ≠ sıcak daldırma galvaniz.
İkisi de çinko esaslı koruma yöntemidir fakat proses mekanizması farklıdır.
21. 1914–1918 — I. DÜNYA SAVAŞI
Galvanizli çelik, savaş döneminde çok büyük miktarlarda kullanılmaya başlandı.
Özellikle:
-
askeri barakalar,
-
cephe yapıları,
-
çatı sistemleri,
-
su yapıları,
-
depolama yapıları
için galvanizli sac kullanıldı.
22. 1916 — NISSEN HUT
1916
İngiliz Kraliyet Mühendisleri'nde görev yapan Peter Norman Nissen, yarım silindirik formdaki Nissen Hut yapısını geliştirdi.
Yapının ana malzemelerinden biri galvanizli oluklu sac idi.
Bu yapı I. Dünya Savaşı sırasında çok geniş ölçekte kullanıldı ve galvanizli çeliğin askeri altyapıdaki önemini artırdı. (galvanizing.org.uk)
23. 1928 — ASTM A123
STANDARDİZASYON BAŞLIYOR
1928
Amerika Birleşik Devletleri'nde:
ASTM A123
standardının ilk versiyonu yayımlandı.
Bu standart, yapısal çelik şekiller, levhalar, çubuklar ve benzeri ürünlerde sıcak daldırma galvaniz kaplamaları için teknik gereklilikleri tanımlamaya başladı. (Federal Highway Administration)
Bu çok önemli bir dönüm noktasıdır.
Çünkü galvaniz:
"Usta tecrübesiyle yapılan kaplama"
olmaktan çıkıp,
"ölçülebilir ve şartnameye bağlanabilir mühendislik kaplaması"
haline gelmeye başladı.
24. 1930–1931 — SENDZIMIR PROSESİ
SÜREKLİ GALVANİZLEME DEVRİ
1930–1931
Polonyalı mühendis:
Tadeusz Sendzimir
sürekli sıcak daldırma galvanizleme teknolojisinin gelişiminde büyük rol oynadı.
1931 civarında Polonya'da sürekli galvanizleme teknolojisinin uygulandığı bir tesis kuruldu. (Vikipedi)
Bu teknoloji sayesinde çelik:
bobin → yüzey temizleme → galvanizleme → soğutma → sarma
şeklinde sürekli bir hat üzerinden işlenebildi.
25. 1930'ların ORTASI — OTOMASYON
Daha önce:
İnsan → maşa → parça → kazan
mantığı hâkimken,
1930'lardan itibaren:
mekanik taşıma → otomatik kontrol → sürekli hat → daha kontrollü kaplama
gelişmeye başladı.
Özellikle ince çelik saclarda Sendzimir teknolojisi büyük bir devrim oluşturdu. (Kaplamalı Çelik Tarihi)
26. 1933 — AMERICAN GALVANIZERS ASSOCIATION
1933
Amerika'da galvaniz endüstrisini teknik olarak destekleyen:
American Galvanizers Association – AGA
kuruldu.
AGA, sıcak daldırma galvaniz konusunda:
-
teknik yayınlar,
-
eğitim,
-
araştırma,
-
standart çalışmaları,
-
tasarım rehberleri,
-
korozyon bilgileri
alanlarında önemli rol üstlenmiştir. (American Galvanizers Association)
27. 1937 — SENDZIMIR PROSESİ İNGİLTERE'DE
1937
İngiltere Shotton tesisinde ilk sürekli coil-to-coil sıcak daldırma galvaniz hatlarından biri kuruldu.
Sendzimir prosesi:
-
yüzey temizleme,
-
tavlama,
-
çinko banyosu,
-
kontrollü kaplama
aşamalarını sürekli üretim içerisinde birleştirdi.
Bu, günümüzde gördüğümüz sürekli galvanizli sac üretim hatlarının temelini oluşturdu.
28. 1940–1950 — GALVANİZİN ALTYAPIYA GİRİŞİ
II. Dünya Savaşı ve sonrasında galvanizli çelik:
-
elektrik direkleri,
-
yol ekipmanları,
-
köprüler,
-
çatı sistemleri,
-
tarım yapıları,
-
endüstriyel yapılar
gibi alanlarda yaygınlaştı.
Galvaniz artık yalnızca "paslanmayı önleyen kaplama" değil, uzun ömürlü mühendislik sistemi olarak değerlendirilmeye başladı.
29. 1950'LER — GALVANİZLİ DONATI
1953
ABD Donanması, Bermuda'daki Longbird Bridge'de galvanizli betonarme donatı kullandı.
Bu uygulamanın Kuzey Amerika'daki galvanizli donatı kullanımının erken örneklerinden biri olduğu belirtilmektedir. (Federal Highway Administration)
Bu noktadan sonra galvaniz:
çelik yapı + betonarme + altyapı
alanlarına daha fazla girmeye başladı.
30. 1960–1980 — METALURJİK ANLAYIŞ GELİŞİYOR
Bu dönemde galvaniz kaplamanın yalnızca yüzeyde duran saf çinko olmadığı daha iyi anlaşılmaya başladı.
Çelik ile sıvı çinko arasında:
Fe-Zn intermetalik tabakalar
oluştuğu ve bunların kaplamanın performansında önemli rol oynadığı bilimsel olarak daha iyi ortaya kondu.
Modern galvaniz kaplamanın tipik yapısı:
Çelik
↓
Gamma
↓
Delta
↓
Zeta
↓
Eta / saf çinko
şeklinde açıklanmaya başlandı.
31. 1980–2000 — PROSES KONTROLÜ
Galvaniz tesislerinde:
-
sıcaklık kontrolü,
-
çinko kimyası,
-
nikel,
-
alüminyum,
-
flux kontrolü,
-
asit kontrolü,
-
yüzey hazırlığı,
-
kaplama kalınlığı ölçümü
giderek daha kontrollü hale geldi.
Özellikle çeliğin kimyasal bileşiminin kaplama davranışına etkisi daha fazla önem kazandı.
Bu dönemde Sandelin etkisi ve reaktif çelik davranışı galvaniz sektöründe önemli teknik konular haline geldi.
32. 1990–2010 — KALİTE VE KOROZYON MÜHENDİSLİĞİ
Galvaniz artık:
"paslanmasın diye çinko kaplamak"
seviyesinden çıkarak:
çelik kimyası + tasarım + yüzey hazırlığı + banyo kimyası + kaplama kalınlığı + ortam koşulları + servis ömrü
birlikte değerlendirilerek tasarlanan bir sistem haline geldi.
33. ISO 1461 — ULUSLARARASI STANDARDİZASYON
Sıcak daldırma galvanizin en önemli standartlarından biri:
ISO 1461
olmuştur.
Standart, imal edilmiş demir ve çelik ürünlere sıcak daldırma yöntemiyle uygulanan çinko kaplamaların:
-
genel özelliklerini,
-
kaplama gerekliliklerini,
-
test yöntemlerini
tanımlar. (ISO)
34. 2009 — ISO 1461:2009
ISO 1461'in önemli revizyonlarından biri:
ISO 1461:2009
olmuştur.
Bu standart daha sonra 2022 yılında yeniden revize edilmiştir. (ISO)
35. 2022 — ISO 1461:2022
GÜNCEL ULUSLARARASI STANDARDIN TEMEL REFERANSLARINDAN BİRİ
Ağustos 2022
Güncel baskı:
ISO 1461:2022
yayımlandı.
Standart, fabrikasyon demir ve çelik parçaların erimiş çinko banyosuna daldırılmasıyla elde edilen sıcak daldırma galvaniz kaplamaları için genel özellikleri ve test yöntemlerini belirlemektedir. (ISO)
Burada önemli bir ayrım vardır:
ISO 1461, sürekli galvanizlenen sac, tel, kaynaklı tel örgü ve bazı özel otomatik boru hatlarını genel kapsamına almaz. Bunlar için ayrı ürün standartları kullanılabilir. (ISO)
36. 2026 — MODERN GALVANİZ ENDÜSTRİSİ
BUGÜN
Modern batch galvaniz tesislerinde süreç kabaca:
1. Askılama
↓
2. Yağ alma
↓
3. Durulama
↓
4. Asitle temizleme
↓
5. Durulama
↓
6. Flux
↓
7. Kurutma
↓
8. 440–460°C civarında çinko banyosu
↓
9. Çinko-metalurjik reaksiyon
↓
10. Çıkış / fazla çinkonun uzaklaştırılması
↓
11. Soğutma / pasivasyon
↓
12. Kontrol
şeklinde yürütülmektedir.
GALVANİZ TARİHİNİN KISA KRONOLOJİSİ
Tarih Gelişme
MÖ 1000'lerÇinko içeren alaşımların kullanımı
MS 79Çinko kullanımına ilişkin erken kayıtlar
MS 500Hindistan'da çinko oksit kullanımına ilişkin kayıt
1600'lerÇinko üretim teknolojilerinin Çin'de gelişmesi
1742P.J. Malouin – demirin erimiş çinko ile kaplanması
1743Bristol'da Avrupa çinko üretiminin gelişmesi
1780 civarıLuigi Galvani – galvanik olaylar
1800Volta – elektrokimyasal pil
1824Humphry Davy – katodik/fedakâr koruma prensibinin gösterilmesi
1829Faraday – çinkonun fedakâr koruma davranışının anlaşılması
1829Henry Palmer – oluklu metal levha patenti
1836Stanislas Sorel – galvanizleme patent süreci
1837Sorel patent / William Crawford İngiliz patenti
1844Pembroke Docks'ta galvanizli malzeme kullanımı
1850İngiltere'de yıllık ~10.000 ton çinko galvanizde kullanılıyor
1870ABD'de ilk galvaniz tesislerinden biri
1890'larKuzey Amerika'da galvanizin yaygınlaşması
1900Sherardizing geliştirildi
1916Nissen Hut – galvanizli oluklu sacın büyük ölçekli kullanımı
1928İlk ASTM A123
1930–31Sendzimir sürekli galvanizleme teknolojisi
1933American Galvanizers Association
1937İngiltere'de Sendzimir sürekli galvaniz hattı
1953Galvanizli donatı uygulamalarının erken önemli örnekleri
1960–80Fe-Zn intermetalik tabakaların anlaşılması
1980–2000Modern proses kontrolünün gelişmesi
2009ISO 1461:2009
2022ISO 1461:2022
2026Modern otomatik/kontrollü sıcak daldırma galvaniz endüstrisi
EN ÖNEMLİ 10 TARİH
1742
Malouin → Demirin erimiş çinko ile kaplanmasını bilimsel olarak ortaya koydu.
1780
Galvani → Galvanik olayların bilimsel araştırılması.
1800
Volta → Elektrokimyasal hücre ve metal potansiyellerinin anlaşılması.
1824
Humphry Davy → Fedakâr/katodik koruma prensibinin gösterilmesi.
1829
Faraday → Çinkonun fedakâr koruma davranışının anlaşılması.
1836
Sorel → Modern galvanizleme prosesinin patentlenmesi.
1837
Crawford → İngiltere'de benzer galvanizleme prosesinin patentlenmesi.
1928
ASTM A123 → Galvaniz kaplamaların standartlaştırılması.
1930–1937
Sendzimir → Sürekli sıcak daldırma galvaniz teknolojisinin endüstriyelleşmesi.
2022
ISO 1461:2022 → Modern sıcak daldırma galvaniz için güncel uluslararası teknik referanslardan biri.
Galvanizin tarihini tek cümleyle özetlersek:
1742'de Malouin'in demiri erimiş çinko ile kaplama deneyleriyle başlayan sıcak daldırma galvaniz teknolojisi, 1836–1837'de Sorel ve Crawford'un patentleriyle endüstriyel kimlik kazanmış, 1928'de ASTM A123 gibi standartlarla teknik olarak tanımlanmaya başlamış, 1930'larda Sendzimir teknolojisiyle sürekli üretime geçmiş ve günümüzde ISO 1461 gibi uluslararası standartlarla kontrollü, ölçülebilir ve mühendislik esaslarına dayalı bir korozyon koruma sistemi haline gelmiştir.
Özellikle 1742 → 1836 → 1837 → 1928 → 1930/37 → 2022 hattı, galvanizin teknolojik gelişimini anlatan en güçlü kronolojik omurgadır. (galvanizing.org.uk)
