ZIMPARALAMA VE PARLATMA

Kalıplanmış numunelerin (az sayıdaki durumda ise, çıplak bazı numunelerin) mikroskobik incelemeye uygun hale getirilmesi için parlatılması gerekir. Parlatma işleminin temel amacı, yüzey pürüzlülüğünü azaltmak suretiyle, ışığı iyi yansıtan bir yüzey elde etmektir. Zira metal mikroskopları numune yüzeyinden yansıyan ışınları incelemektedir. Parlatmakla, aynı zamanda daha önceki işlemler sırasında yüzey bölgesinde oluşan deformasyon zonunun derece azaltılması hedeflenmektedir. Bu bakımdan, parlatma işleminin her adımında daha ince aşındırıcılar kullanılmakta, bamsa kuvveti ve makinanın dönme hızı genellikle adım adım azaltılmaktadır. Öz olarak, her malzemeye uygun aşındırıcı malzemelerin seçimi önem taşır.
 
Parlatma terimi, daha önce ifade edildiği gibi, zımparalama (grinding) ve parlatma (polishing-polisaj) adımlarını içerir. Bu bakımdan, genel olarak parlatmayı, kaba ve ince zımparalama ve kaba ve son parlatma olarak ayırmak mümkündür. Zımpara aşamasında, çoğunlukla kullanılan aşındırıcılar SİC (ve doğal alumina-korund-, magnetit, kübik bor nitrür) esaslı metal zımpara kağıtlarıdır. Halbuki parlatma işlemi aşındırıcının özel olarak dışarıdan katılması ile (pasta, sprey veya çözelti halinde) malzemeler için farklılık gösteren özel kumaşlar üzerinde gerçekleştirilir. Gerek zımparalama ve gerekse parlatma işlemlerinin el yardımı ile veya otomatik cihazlar yardımı ile yapılır.
 
Zımpara kağıtları birim alandaki aşındırıcı partikül sayısına göre numaralandırılmıştır. Dolayısıyla, partikül boyutu küçüldükçe birim alandaki partikül sayısı artar ve zımparanın nosu yükselir. Mesela, en kalın partikülleri içeren bir zımparanın numarası 80’dir ve partiküllerin tane boyut aralığı 210-177 mikrondur; halbuki 800 numaralı zımpara ince partiküllerden oluşmuştur ( partikül boyut aralığı 15-11 mikron). Yaygın olan bu kullanımın dışında zımparalar farklı şekillerde de gösterilmektedir (Tablo 1). Piyasada daha ince taneli zımparalar da mevcuttur; fakat bu boyutlarda zımpara karşılığı olarak elmas veya elmaslı diskler de giderek yaygın olarak kullanılmaktadır. 

150 numaralı zımparaya kadar olan zımparalarla yapılan işlem kaba zımparalama, daha ince zımparalarla yapılan işlem ince zımparalama adını alır. Kaba zımparalama, kesilen yüzeylerin ilk düzleme işlemidir ve kesilme sonrası veya kalıplama sonrası da bu işlem yapılmış olabilir; bu takdirde, zımparalama işlemine doğrudan ince zımparalama ile başlanır. İnce zımparalama ise parlatmaya hazırlık işlemidir. Zımparalama esnasında yapılabilecek hataların daha sonraki adımlarda düzeltilmesi imkanı olmadığı için, bu işlem esnasında çok dikkatli çalışılmalıdır.
 
Otomatik cihazlar dışında, el ile zımparalama yapıldığında, numunenin her bir zımparanın yüzeyine üniform basmasına, yüzeyde sadece o zımparaya ait çiziklerin bulunmasına, bu çiziklerin tek bir doğrultuda olmasına, numunenin zımparaya tek yönlü olarak sürülmesine, işlemin akan su altında yapılmasına, zımpara değiştirirken numunenin, ellerin ve zımparanın iyice yıkanarak bir sonraki adıma kaba zımpara tozunun taşınmamasına ve sonraki zımparanın 90o dik doğrultuda uygulamasına dikkat edilmelidir. Bir zımparanın oluşturduğu deformasyon zonunun sonraki ile yapılan işlem süresinde ortadan kaldırıldığı varsayılır. Her zımpara adımı sonunda numune yüzeyinin gözle kontrol edilmesi uygundur. Zımparalama sırasında, numunenin uzun süre ıslak bırakılmasından kaçınılmalıdır.
 
Zımparalama işlemini parlatma takip eder. Parlatma, zımparalanmış yüzeyin bir döner disk üzerindeki kumaş üzerine uygulanan aşındırıcı partiküller vasıtası ile aşındırılarak yapılır. Sürtünmeyi azaltmak için bir çeşit yağlayıcı da kullanılır. Aşındırıcı olarak, çoğunlukla Al₂O₃ kullanılmakla beraber elmas,krom oksit, magnezyum oksit, demir oksit de kullanılmaktadır. Yumuşak malzemelerin son parlatmasında kolloidal silika da önemli yer tutar. Alumina pasta, solusyon veya toz halinde bulunurken elmas sprey, solusyon veya pasta halinde, diğerleri genellikle pasta şeklinde bulunur. Elmas kullanılması halinde yağ esaslı yağlayıcılar, alumina ve diğer aşındırıcılar kullanılması haline ise su türü yağlayıcılar kullanılır. Aşındırıcıların boyutsal büyüklüğü kaba veya son parlatma adımına göre değişir. Kaba parlatma adımı 1 mikrona kadar olup alumina ve elmas çok kullanılan aşındırıcılardır. Elmas, alumina, kolloidal silika, magnezyum oksit, demir oksit, krom oksit ise son parlatma adımında kullanılır.
 
Aşındırıcılar,genellikle alüminyum veya PVC diskler üzerine yapıştırılmıştır veya tutturulmuştur.özel parlatma kumaşları üzerine tatbik edilir. Kumaşlar,parlatılacak malzemeye göre çeşitlilik gösterir; bilardo çuhası ,ipek ,kadife ,naylon gibi kumaşlar bu maksatla kullanılmaktadır. Parlatma sırasında numune ile aşındırıcı (kumaş) arasında sürtünmeden ileri gelebilecek ısınmayı engellemek için su, yağ gibi yağlayıcılar kullanılır. 
 
Parlatma işlemi parlatma makinası ile yapılır. Numune bazı makinalarda el ile tutulurken otomatik makinalarda çok sayıda numuneyi birlikte parlatmak mümkündür. Bu durumlarda, numunelerin aynı tür olması gerekir; çünkü parlatma parametreleri malzemeden malzemeye değişmektedir.
 
Parlatma işlemi tamamlandığında, numunenin yüzeyi ayna gibi parlak olur. Parlatma işlemi sırasında numenin zaman zaman  döndürülmesi, kuyruklanma adı verilen kusurların oluşumuna engel olur. Parlatma işlemi sonunda yüzey deterjanlı su ile yıkanır, alkolle temizlenir ve hava püskürtülerek kurutulur.
 
Yukarıda anlatılan mekanik parlatma pek çok numunenin parlatılmasında gayet tatminkar sonuçlar vermektedir.  Ancak, özellikle bakır, aluminyum, ostenitik paslanmaz çelik gibi tek fazlı ve yumuşak malzemelerin mekanik olarak parlatılmasında bir çok güçlükle karşılaşılmaktadır. Bunların başlıcaları çabuk çizilme ve aşırı yük tatbiki nedeniyle belirgin yüzey deformasyonudur. Bu tür malzemelerin parlatılmasında elektrolitik parlatma da kullanılabilir. Özel elektrolitik parlatma cihazlarında belirli akım ve voltajda belirli kimyasal çözeltiler içinde yapılan elektrolitik parlatma işlemi sonucunda son derece düzgün-temiz bir yüzey elde edilir. Farklı fazların çözeltiden farklı miktarlarda etkilenmesi (yüzey reliefine  yol açar ve yüksek büyütmelerde fokus problemi yaratır) ve kalıntıların dökülmesi bu usulün dezavantajıdır.
 
Sertlikleri farklı olan fazlar içeren alaşımların parlatılması da bazı zorluklar arzeder. Bu tür malzemelerde fazların farklı miktarlarda aşınması yüzeyin ayna gibi olmasına izin vermez; reliefsi bir yüzey görüntüsü verir. Bu tür etkilerden kaçınmak için, titreşimli (vibrasyonlu) parlatma sistemleri kullanılmaktadır. Bu tür parlatma oldukça uzun sürelidir (saatler boyu sürebilir). Bunlar nispeten sofistike cihazlardır ve her laboratuarda bulunması gerekli değildir.