Toz Boyaya Genel Bakış-1
Uygulama sırasında toz olan boyalara verilen genel isimdir. İçeriğinde reçine, pigmentler ve modifiye edici ajanlar vardır ancak solvent bulunmamaktadır. Toz halindeki boya ısı ve çoğu zaman elektrik yoluyla birbirine kenetlenmekte ve sürekli bir boya filmi tabakasını oluşturmaktadır. Metal plakaları toz boya ile boyarken kullanılan en yaygın yol
Uygulama sırasında toz olan boyalara verilen genel isimdir. İçeriğinde reçine, pigmentler ve modifiye edici ajanlar vardır ancak solvent bulunmamaktadır. Toz halindeki boya ısı ve çoğu zaman elektrik yoluyla birbirine kenetlenmekte ve sürekli bir boya filmi tabakasını oluşturmaktadır.
Metal plakaları toz boya ile boyarken kullanılan en yaygın yol Elektrostik Corona veya Tribo bir tabanca kullanarak toz uygulaması yapmaktır. Tabanca toza negatif bir yük kazandırarak mekanik ve sıkıştırılmış hava, topraklanmış cisme doğru püskürtülür böylece elektrostatik yük malzemeye doğru hızlandırılmış olur. Elektrostatik boyamada kullanılan püskürtme ağızlıkları çeşitli genişlikte olmaktadır. Kullanılan ağızlıkların boyları ve tipleri boyanacak malzeme ile tutarlılık gösterir biçimde olmalıdır. Isınan metal plaka ve toz boya homojen bir şekilde tabaka içerisinde bütünleşerek sert kaplama oluşturmak için soğumaya bırakılır. Aynı zamanda metalin birincil yüzeyini ısıttıktan sonra sıcak yüzeye toz püskürtmek daha kolaydır. Ön ısıtma işlemi daha düzgün ve pürüzsüz bir yüzey elde etmeye yardımcı olurken diğer bir problem de bu tür çalışmaların aşırı toza neden olmasıdır. Diğer bir tabanca türü sürtünme ile elektriklenmeyi sağlayan Tribo Tabancadır(Tribo Electric), toz parçası tabancanın içindeki mekaniği sayesinde teflon boru duvarı boyunca sürtünme meydana gelir böylece toz parçası pozitif yük kazanarak ateşlenmiş olur. Pozitif yük kazanan toz parçaları ardından topraklanmış olan tabakaya yapışır. Toz yüklemede Tribo Tabancanın kullanımı daha farklı bir uygulama gerektirdiğinden Corona Tabanca kullanımı daha yaygındır. Tribo Tabancalarda Corona Tabancalarda olduğu gibi geri iyonlaşma ve faraday kafes etkisi gibi problemler görülmez. Toz boya uygulamasında kullanılan başka bir yöntem de Akışkan Yatak Yöntemidir; metod alt tabakanın ısıtılarak ardından toz boyanın gazlı bir yatak içerisine doldurulmasıyla gerçekleştirilir, toz parçacıkları ısınmış/sıcak nesneye yapışarak erir. Daha fazla ısıtma, genellikle boyanın kürlenmesini tamamlayabilmesi için gereklidir. Bu yöntem genel olarak kaplamanın istenilen kalınlıkta yani 300 mikrometreyi aşan durumlarda kullanılır. Yöntem bulaşık makinası raflarının nasıl kaplandığını gösteren bir uygulamadır.
Metal parçalar için toz kaplama işleminde tipik adımlar:
1. Temizleme (tipik olarak alkali bir temizleyici, ancak alt tabakaya bağımlı)
3. Fosfatlama (korozyon koruması ve yapışmayı iyileştirmek için isteğe bağlı bir adım)
5. Toz Boya
6. Kürlenme (genellikle tozu sıvılaştırmak ve akmasını sağlamak için nispeten yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyulan enerji yoğunluğu)
Toz parçaları ısı-basınç etkisi altında sertleşerek yüksek sıcaklığa maruz bırakıldığı zaman erimeye başlar ve dışarı doğru akarak kimyasal reaksiyona uğrar. Yüksek molekül ağırlıklı polimerler oluşturmak için ağ benzeri yapılar oluşturur. Bu kürlenme sürecinde çapraz bağlanma olarak adlandırılan ve malzemenin tam kürlenmesi için tasarlanmış belirli bir sıcaklık ve zaman mevcuttur. Toz boyalı plakalar genellikle 200 oC de 10 dakika bekletilir. Bu sıcaklık ve zaman müşterinin isteğine göre değişebilir. Kürlenmesi gereken malzeme için gerekli enerji uygulaması, konveksiyon fırınlarında veya kızılötesi fırınlarda gerçekleştirilir.
Toz Boyanın Avantajları:
Toz Boya Çevre dostudur. Üretim ve tüketimi sırasında herhangi bir atık çıkarmaz ve bu sayede hava ve su kirliliğine neden olmaz. Çevreyi koruma açısından, yaş boyada ortaya çıkan organik uçucu kimyasallar (VOC) toz boyada kesinlikle yoktur.
Toz Boya'nın sağlığa negatif etkisi diğer boyalardan daha azdır.
Toz Boya kullanıma hazırdır. Herhangi bir karıştırma, sıvı ile inceltme gerekmez.
Toz Boya kullanım tekniği kolaydır ve kullanıcı eğitimi çok kısa zamanda yapılabilir. Manuel ve robot sistemler kullanım için çok uygundur. Böylece, kısa ve pratik bir eğitimle kullanıcı uzmanlaşabilir.
Toz Boya ile her türlü dekoratif yüzey elde edilebilir. (Düz, parlak, pütürlü, zımpara kâğıdı görünümlü vs.)
Temizlik sırasında solvent kullanımı daha düşük.
Akıntı olmadan tek bir katta kalın atılabilir.
Fırında yüksek sıcaklıklar ile birlikte kontrollü olarak hızlı bir biçimde kurur ve kürlenir.
Uygulama verimi daha yüksektir (Hiç kayıpsız %100’e yakın verimle uygulama yapılabilir)
Toz Boyanın Dezavantajları:
İnce filmleri elde etmek daha güçtür.
Tamiri için özel kimyasallar gerekebilir.
İlk yatırım maliyeti genelde daha yüksektir.
Renk değişimi daha yavaştır.
Toz boyalar birbiri ile hiçbir şekilde karıştırılamaz.
Kürlenmesi için ciddi sıcaklıklar gerekir( 180-250 oC)
Islatılmış parçaların hassas elleçlenmesi gerekir.
Elektrostatik uygulamalarda boyanacak malzeme yeterince iletken olmalıdır. Aksi takdirde boya uygulamasında zafiyetler oluşabilir.
Metal pulcuklu pigmentleri boya içine formüle etmek daha zordur.
Kompleks ve kapalı geometriye sahip metal malzemelerin içinin düzgün boyanması çok zordur.(Faraday Kafes Etkisi)
Renk değişimleri için özel ekipmanlar ve ektra çaba gerektirir.
Epoksi: Epoksi tip reçine ve uygun sertleştirici bulunan toz boya çeşididir. Özellikle kimyasal maddelere direnç istendiği zaman kullanılır. Benzin depoları bu konuda örnek olarak gösterilebilir. Bu tip boyaların ısı ve ışığa karşı mukavemetleri azdır
Epoksi-Polyester: İçerisinde epoksi ve polyester reçine bulunur. Fiziksel ve kimyasal dayanım özelliklerinin bir arada sağlanması için geliştirilmiş boya tipidir. İç cephe diye tabir edilen bina içi koşullarda kullanılır. Özellikle beyaz eşya sanayi için kaçınılmaz çözümdür. Ayrıca aydınlatma cihazları, metal mobilya, hastane ekipmanı, armatür ve duşa kabinler de bu tip boyalar ile boyanabilir. Epoksi tip boyalara göre ısı ve ışık direnci açısından kuvvetli olmasına rağmen, dış cephe polyester boyalara göre direnci azdır.
Polyester/TGIC: İçeriğinde Polyester reçine ve TGIC sertleştirici bulunan toz boya tipidir. Özellikle dış cephe diye adlandırılan ortamlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Güneş ışığı (UV dayanım) ve diğer iklim şartlarına dayanımı en üst düzeydedir. Başta alüminyum profil sanayi olmak üzere tarım makineleri, aydınlatma armatürleri, bisiklet ve jant sanayi gibi dış ortamlarda kalacak malzemelerin boyanmasında kullanılır. Ayrıca dış cephe dayanımının göstergesi olarak Qualicoat garantisi kapsamında sınıflandırılır.
Polyester/PRIMID: Polyester reçine ve primid sertleştirici kullanılarak yapılan bir diğer dış cephe ürünüdür. Polyester/TGIC ürününe alternatif olarak geliştirilmiştir. Bilindiği üzere TGIC içeren ürünler Avrupa Birliği normlarına göre belirli etiketleme işaretleri almak zorunda iken Primid ürünlerde her hangi bir işaretleme bulunmaz. Genel olarak TGIC ürünler ile benzer özelliklere sahiptirler. Özellikle alüminyum profil sanayi olmak üzere dış ortamlarda bulunan malzemelerin boyanmasında kullanılır. Qualicoat belgeli ürünlerdir.
Poli-Üretan: Polyester reçine ile izosiyanatın sertleşmesinden oluşur. Diğer polyester dış cephe ürünlerine kıyasla UV dayanımının yanında kimyasal dayanımda sağlar. Standart dış cephe uygulamalarında fiyat dezavantajı yüzünden pek tercih edilmemesine rağmen özellikle ahşap transfer boyalarında taban boyası olarak kullanılır. Qualicoat belgeli bir diğer dış cephe ürünüdür.
Yüzey Görünüm Testi Parlaklık Testi Renk Testi
Film Kalınlığı Testi Darbe Dayanımı Testi Esneklik Testi
Sertlik Testi Yoğunluk Testi Nem ve Tuz Testi
Yapışma Testi Konik Bükme Testi Toz Boyut Analizi
Hızlandırılmış İklim Testi Örtücülük Testi Akışkanlık Testi
Asit Dayanım Testi Deterjan Dayanım Testi Sararma Testi
Jelleşme Süresi Testi Çizilme Testi Taş Çarpma Testi
Soğuk Taş Darbe Testi
-Rutin bakımlar, işletme kalitesinin yüksek, işletme giderlerinin düşük olması için önemlidir.
-Fırınlar mevsimsel olarak ölçülmeli ve gerektiğinde optimize edilmelidir.
-Topraklamanın iyi olması homojen boyama ve geri dönüşümlerin az olması için gereklidir.
-Tabancaların enjektörleri düzenli olarak yenilenmeli, yükleme kabiliyetleri düzenli olarak ölçülmeli ve gerektiğinde bakıma alınmalıdır.
1.Rochester Institute of Technology, Powder Coating Process, Erişim Tarihi: 30 Mart 2018, https://www.rit.edu/affiliate/nysp2i/sites/rit.edu.affiliate.nysp2i/files/pdfs/powder_coating_process_final.pdf
2.Pulver, Electrostatic Powder Coating, Erişim Tarihi: 30 Mart 2018, http://www.pulver.com.tr/electrostatic-powder-coating
3.Element Boya, Powder Coating Application Process, Erişim Tarihi: 30 Mart 2018, http://www.elementboya.com/En/show/-powder-coating-application-process