Toz Boya

Uygulama Aşamaları

Toz Boya uygulama aşamaları 3 ana safhadan oluşur.

01

YÜZEY TEMİZLEME VE KİMYASAL ÖN İŞLEM

Toz boya ile kaplanacak olan yüzey yağ, kir, pas ve toz gibi tüm yabancı maddelerden arındırılmalıdır. Ayrıca kimyasal bir madde ile kaplama da yüzeye çeşitli özellikler katar. Boyanacak malzeme ön temizlemeden sonra, fosfat veya kromat gibi bir tabaka ile kaplanırsa, gözenekli hale gelen yüzey boyayı daha kuvvetli tutarken, gelecek herhangi bir darbede korozyon ilerlemesini de durdurur. Yüzey işlemleri arasında süreç şartlarına göre durulama ve kurutma gibi ara işlemler de olabilir.

02

TOZ BOYA KAPLAMA

Toz Boya ile yüzeyi kaplama değişik yöntemlerle gerçekleştirilebilir. Özellikle bilinen ve kullanılan yöntemler:

  • Akışkan Yatak Yöntemi: Akışkan Yatak Boyama sisteminde, bir kabin ve altında havanın geçebileceği, tozun geçemeyeceği bir kabartma tabanı bulunur. Bu tabana gönderilen basınçlı hava, toz boyayı havalandırır ve kaynayan bir görüntüye sahip olmasını sağlar. (Tabanca sistemlerinde bulunan boya hazneleri gibi). Kabinin üstünde dolaşan raylı sistemler ile boyanacak yüzeyler kaynamakta olan tozun içine daldırılır ve çıkarılır. Daha sonra, toz ile kaplanmış yüzeyler fırınlara gönderilir. Toz Boya’nın yüzeye yapışması 2 değişik şekilde olabilir. Bunlardan birincisinde boyanacak yüzeyler ısıtılır ve toz sıcaklık sayesinde yüzeye yapışır. İkincisinde ise kaynamakta olan Toz Boya elektrostatik yüklenir ve boyanacak yüzey topraklanır. Negatif ve pozitif yüklerin birbirlerini çekmesi mantığıyla yüzey toz boya ile kaplanır.
    Akışkan Yatak tekniğinin en büyük dezavantajı boya kalınlığının ayarlanabilirliğinin zor olmasıdır. Çok kalın yüzeyler nedeni ile boya sarfiyatı çoktur ve toplam kullanım maliyeti yüksektir. Çok yaygın kullanılan bir yöntem olmamasına rağmen tabanca uygulaması çok zor olan küçük parçaların boyanması gibi işlevler için kullanılabilir.
  • Elektrostatik Püskürtme (Tabanca) Yöntemi: Toz Boya taneleri hava ile sıvılaştırılıp tabancalara taşınırlar ve burada Korona tip tabancalarda 10-150 kV ile veya sürtünme (tribo) ile yüklenirler. Yüklenmiş tozlar, topraklanmış yüzeylere tutunurlar. Yüzeye tutunamayıp düşen tozlar havalandırma sistemleri ile toplanıp filtre edilirler ve toz boyaya karıştırılarak tekrar kullanılırlar. Bu yöntemin uygulanmasını sağlayan 2 çeşit yüklenme/tabanca bulunmaktadır. Elektrostatik püskürtme yönteminde kullanılan tabanca çeşitleri ve özellikleri aşağıdaki gibi listelenebilir.

CORONA

  • Elektrik akımı sayesinde yüklenme kontrol edilebilir. Her kalınlıkta ve her tip toz boya kullanılır.
  • Sıcaklık, nem gibi çevre faktörlerinin etkisi azdır.
  • Tabanca ve işletme maliyeti düşük.
  • Faraday kafesi oluşur Voltaj ayarı ile film kalınlığı değişebilir.
  • Yüksek sarfiyat.
  • Boya değişikliği (Sistem temizliği) kolay olur.
  • Geri iyonlaşma riski yüksek.

TRİBO

  • Yüksek voltaj ihtiyacı yok. Sürtünme ile boya yüklenir.
  • Özel tanecik boyutunda ve tribo tasarlanmış boyalar kullanılır.
  • Çevre faktörlerinden kolay etkilenir.
  • Maliyeti yüksek.
  • Faraday kafesi etkisi yok.
  • Hava ayarı ile film kalınlığı değişebilir.
  • Düşük sarfiyat.
  • Boya değişikliği zor olur.
  • Geri iyonlaşma riski düşük.

Son zamanlarda geliştirilen yeni teknikler ile Korona tabancalarda oluşan fazla iyon, tabancanın namlu bölümüne konulan toplayıcı ile toprağa akıtılmakta ve böylece Faraday Kafesi etkisi azalmaktadır. Bu tip tabancalarının özel adı Süper Korona’dır.
Ayrıca tabancalar Manüel ve Robot olarak da ikiye ayrılırlar. Robot tabancalar çok miktarda toz boya kullanan firmalar tarafından tercih edilirler. Tamamıyla otomatiktirler ve bilgisayar kontrolü ile kullanılırlar. Bu sayede, kullanıcı toz ile temas etmez.
Manuel tabancalar tamamen elle kontrol edilirler. Araştırma Geliştirme Laboratuvarları’nda, Kalite Kontrol Bölümleri’nde veya kullanıcıların Tamir ve Rötuş Bölümleri’nde kullanılırlar.

03

FIRINLAMA

Fırınlama koşulları, kullanıcıdan alınan bilgiler doğrultusunda, toz boyayı üretici firma tarafından belirlenir. Burada önemli olan, verilen bilgiler ışığında boyalı yüzeyin (metalin) istenilen sıcaklığa ulaşmasından sonra zamanın tutulmasıdır. Her boyanın kendine özgü bir sıcaklık-zaman eğrisi bulunur.

Aşağıda örneğinin görüldüğü gibi, toz boya çeşitli sıcaklık ve sürelerde fırınlanabilir. Sıcaklık arttıkça, fırınlama süresi düşer. Kullanıcı firma kendi parametrelerine göre bu eğrinin üzerinden güvenli sıcaklık ve süre seçebilir. Ancak grafikte de görüldüğü gibi ekstrem sıcaklık ve sürelerde düzgün fırınlama söz konusu olmayacaktır; 500°C’de 1 dk. , 50°C’de 10 dk. gibi. Çünkü bu fırınlama koşulları toz boya reçetesinde oluşacak reaksiyonlar için uygun değildir.

Toz boyanın özelliklerine uygun bir yüzey oluşturması için, mutlaka fırınlanıp pişirilmesi gereklidir. Toz boyada pişme 120°C ile 250°C arasında olabilir. Pişme sıcaklığı kullanılan toz boyanın cinsine, boyanan yüzeyin ağırlığına ve fırınlama süresine bağlıdır. Belirli bir sıcaklıkta, pişme süresi fırın dizaynına, boyanacak yüzeyin tipine, şekline ve kalınlığına bağlıdır. Doğru fırınlama sıcaklığını seçmek toz boya için gerçekten çok önemlidir. Pişme prosesi esnasında, en düşük ve en yüksek sıcaklıkları gözlemlenmesi gerekir. Çünkü normalden düşük sıcaklıklar eksik fırınlamaya yol açarken, yüksek sıcaklıklar da sararmaya ve yüzeyde açılmalara neden olabilir. Pişme koşulları, daha önceden belirlenmeli veya toz boya üreticisi tarafından verilmelidir.

BOYAMA PROSESİ