Toz Boya Nedir?
Elektrostatik Toz Boya Nedir sorusu aklımıza geldiğinde solvent içermeyen bir yüzey kaplama metodudur diye basit bir açıklama yapabiliriz. Kaplayıcı malzeme, son kat boya tabakasını oluşturan çok ince toz boya partikülleridir.Toz boya, boya kabininde özel boya tabancaları vasıtasıyla atılır. Tabancadan geçerken elektrostatik yüklenen toz boya partikülleri kabin içinde boyanacak malzemeye yapışır ve kaplama işlemi gerçekleşmiş olur.
Kaplayıcı malzeme, son kat boya tabakasını oluşturan çok ince toz boya partikülleridir. Toz boya, boya kabininde özel boya tabancaları vasıtasıyla atılır. Tabancadan geçerken elektrostatik yüklenen toz boya partikülleri kabin içinde boyanacak malzemeye yapışır ve kaplama işlemi gerçekleşmiş olur. Toz boyanın malzeme yüzeyine tam olarak yapışabilmesi için malzemenin de çok iyi bir şekilde topraklanması gerekir. Fazla atılan boya, kabinde bulunan boya geri kazanım sistemi sayesinde toplanır ve tekrar kullanıma sokulur. Boya geri kazanım sistemi elektrostatik toz boyama teknolojisinin en büyük ekonomik avantajlarından biridir. Malzeme toz boya ile kaplandıktan sonra pişirme fırınına girer. 200˚C olan fırın ısısı toz boyanın erimesini ve malzeme üzerine yapışmasını sağlar. Sonuçta çok dayanıklı, ekonomik, çevre dostu, geniş renk yelpazeli ve parlak bir yüzey kaplaması elde edilir. Solvent içermemesi, yüzey kalitesi, dayanıklılığı, boya geri kazanım sistemi, ekonomikliği ve çevre duyarlılığı elektrostatik toz boyamayı geleneksel boyama işlemlerine göre daha çekici bir alternatif yapmaktadır.
Toz Boyanın Uygulanması
Toz boya uygulaması üç ana adımdan oluşur.
- Temizlik ve ön işlem
- Toz boya uygulaması
- Fırınlama
Temizlik ve ön işlem
Boyama işleminden mükemmel sonuç alabilmek için, boyanacak parçanın bir temizlik ve ön işlemden geçirilmesi gerekmektedir. Parça temizliğinde kullanılmakta olan çeşitli yöntemler vardır. Asidik temizleyiciler inorganik kirlilikler için iyi sonuç verirken, alkali temizleyiciler organik kirliliklere daha uygundur. Diğer organik kirlilikler için yağ alıcı kimyasallar kullanılır.
Bu temizlik işleminden sonra genelde fosfatlama işlemi gerekir. Ancak mimari uygulamalar için kullanılan alüminyum profiller için chromic asit çözeltisinden geçirilmesi daha iyi sonuçlar verir.
Boya Uygulaması
Toz boya uygulaması, elektrostatik tabanca vasıtasiyla gerçekleştirilir. Bu amaç için corona ve tribo olmak üzere iki tip tabanca mevcuttur. Corona tipi tabancada, toz tabancayı terk ederken tabanca ucunda bulunan yüksek voltajlı bir elektrod sayesinde elektrostatik olarak negatif yüklenir. Boyanacak parça topraklanmış olduğundan, elektrostatik olarak yüklenmiş olan boya kolayca parçaya yapışır. Ancak bazen çok girintili ve çıkıntılı parçalarda Faraday etkisi oluşup tozun çukur alanlara girişi sorunlu olabilir. Bu durumlarda tribo tipi tabancalar kullanılır. Bu tür tabancada boya yüksek voltaj uygulanmadan, sadece sürtünmeyle positif yükle yüklenmesi sağlanır.
Fırınlama
Toz boya uygulanan parça fırınlama konur. Bu aşamada parça, boyanın özelliklerinde verilen süre ve sıcaklığa maruz bırakılır. Boya bu sıcaklıkta önce eriyip düz bir zemin oluşturduktan sonra kürleşir. Bu sure sonunda parça fırından çıkartıldıktan sonra boyama işlemi tamamlanmış olur. Toz Boya ürünleri genelde 200 derecede 10 dakikada kürleşirler. Ancak burada zikredilen 10 dakikalık sure parça 200 dereceye geldikten sonra başlatılır.
Toz Boya Uygulama Şekilleri Nelerdir?
Toz boyanın uygulanması ELEKTROSTATİK temele dayanır. Toz boya partiküllerinin belirli bir basınçtaki hava ile boya tabancasına gönderilmesi ve elektrostatik yüklenerek daha önce topraklanmış malzeme üzerine püskürtülmesi olarak açıklanabilir. Toz boya ile yüzey arasında boyanın eksi (veya artı) yüklenmesinden dolayı bir çekim meydana gelir ve boya malzemeye elektrostatik olarak yapışır. Daha sonra 200ºC lik fırında eriyerek birbirine ve malzemeye yapışır. Bu prensipten yola çıkarak yapılan araştırmalarda boya partiküllerinin genel olarak 2 değişik metotla yüklenebileceği ortaya çıkmıştır. Bunlar; - Corona (iyonlaşma) - Tribo (elektro - kinetik) metotlarıdır.
CORONA TEKNİĞİ -Bu teknik tabanca gövdesinin içerisinde bulunan kaskatın, tabancanın ucunda bulunan iğneye gönderdiği yüksek voltajla (max 100 kV) tabancadan çıkan boyaya elektrik yüklenmesi prensibine dayanır. Yüksek voltaj havanın nötral durumunu bozarak eksi iyonlar oluşturmaktadır. Bu iyonlar birbirine ya da en yakın objeye yani toz taneciklerine tutunmaktadır. Böylece toz boya partikülleri de yüklenip, daha önce topraklanmış yüzeye püskürtülmektedir. Daha sonra malzeme 180ºC veya 220ºC arası sıcaklıktaki fırına girerek üzerindeki boyanın erimesi, birbirine ve yüzeye iyice yapışması sağlanmaktadır. Corona metodunun en büyük avantajı; kolaylıkla yüklenebilmesi ve şu anda üretilen her türlü termoset toz boya ile başarıyla uygulanabilmesidir.
TRİBO TEKNİĞİ - Bu sistemde hava ile boya, tabancaya geldikten sonra özel olarak tasarlanmış yollardan geçmesi ve sürtünmenin etkisiyle elektrostatik yüklenmesi temeline dayanır. Tribo sisteminde kaskat bulunmaz toz partikülleri sürtünme ile (kinetik) olarak yüklenir. Bu mekanizma farklı yüklerdeki iki maddenin (birisi elektron almaya diğeri elektron vermeye meyilli) birbirleriyle teması sonucu harekete geçer. Tribo tabancaların içerisindeki özel tasarlanmış yükleme yolları mekaniksel özelliğinden dolayı fazla toz boya birikimi sağlamayan ve yüzeye yapışmadan hızlı bir yüklemeye olanak veren PTFE yani teflondan yapılmaktadır.