Boyanacak Yüzeyin Hazırlanması
Bilindiği üzere toz boyanın başlıca kullanım alanı çelik ve alüminyum gibi
metallerdir. Boyanacak metal yüzeyinin fiziksel ve kimyasal olarak
hazırlanması için yapılan bazı ön işlemler boyadan gerekli verimi alabilmek
için zorunludur. Yapılan araştırmalar çeliğin, demir veya çinko fosfat ile,
alüminyum ise kromat veya kromat/fosfat ile bir ön işleme tabi
tutulmasının, boyanın yüzeye daha iyi yapışması için gerekli olduğunu
ortaya koymuştur.
Bu işlem yağdan ve kirden arındırılmış yüzeyin üzerine 1-10 μ kalınlığında
metal tuzu ile(fosfat ve kromat) kaplanması olarak açıklanabilir. Ayrıca,
boyama işlemi ile ön hazırlık arası ne kadar kısa tutulursa boya kalitesi o
kadar artar.
ÇİNKO FOSFAT
Özellikle çelik, galvanizli çelik ve hatta alüminyum için kullanılabilecek bir
maddedir. İsteğe bağlı olarak püskürtme ve solüsyon banyosuna daldırma
şeklinde uygulanabilir. Hızlı ve etkili bir metot olmasının yanında, boyaya,
aşınmaya karşı önemli özellikler katar. Banyo prosesinde sıcaklık,
fosforlaşma dengesini değiştiren bir faktördür.
Ortalama proses sıcaklığının 50-55 ºC civarında olmasına rağmen,
sıcaklığın belirli bir miktar (max 60-70 ºC) arttırılması, operasyona belir
bir ivme kazandıracaktır.
Basınçlı püskürtmede ise sıcaklık 50-60 ºC
civarındadır. Bu metot genellikle hızlı ve seri operasyonlar için tercih edilir.
Çinko fosfat prosesi aşağıdaki aşamalardan oluşur.
- Alkalin temizliği 2 dak. (metal üzerindeki yağ ve kiri alır)
- Durulama 30 san. (musluk suyuyla)
- Çinko fosfat 2 dak. (metal üzerine boyanın tutunacağı yüzey kaplar)
- Durulama 30 san. (musluk suyuyla)
- Kromat durulaması 30 san. (fosfat kristallerinin arasındaki boşlukları doldurur)
- Kuruma 10 dak (100-110 ºC fırınlarda)
Çinko fosfat filminin birim alana düşen ağırlık miktarının ise 1000-2000 mg/m2 değerleri arasında olması, filmin yüzeyde düzenli bir dağılım gösterdiğini anlatması açısından önemlidir.
DEMİR FOSFAT
Genelde çinko fosfat ile aynı prosesi içerir. Fakat en son oluşan tabakanın
kalınlığı 0.2-1.0 μ’na kadar düşer. Film tabakasının ağırlığı ise 300-1000
mg/m2 civarındadır. Bu nedenden ötürü aşınmaya çinko fosfat kadar
dayanıklı değildir.
Çinko fosfat kullanımı metale her ne kadar daha uzun bir aşınma direnci
kazandırsa da mekaniksel olarak esnekliğini düşürmektedir. Daha ince
olan demir fosfat ise metale parlaklık ve esneklik kazandırmakta ve
özellikle küçük dekoratif eşyalar için uygun hale getirmektedir.
KROMAT/FOSFAT VE KROMAT
Alüminyum için ise en uygun sayılabilecek solüsyon kromat/fosfat tır.
Ortamın daha asidik olması ve banyodan sonra metalin yeşilimsi renk
alması, bu yöntemin yeşil fosfatlama olarak da anılmasına neden olmuştur.
Püskürtme veya solüsyon banyosuna metali daldırma şeklinde
uygulanabilir. Solüsyon, fosforik asit ve kromat karışımına reaksiyonu
hızlandırıcı olarak florinin eklenmesiyle oluşur. Film ağırlığının yaklaşık
1000 mg/m2 olması boyaya iyi bir aşınma direnci sağlar. Kromat ise
alüminyumla olduğu kadar galvanizli çelikle de kullanılabilir. 50-60 ºC
sıcaklıkta hidroflorik asit, kromik asit veya kromat karışımından oluşur.
Aşınma direncinin yüksek olması uçak malzemelerinde ve ev aletlerinde
kullanım kolaylığı sağlar.İçerdiği krominyum kromat ve alüminyum oksit
metal üzerinde 300-2000 mg/m2 ağırlığında sarıdan kahverengiye kadar
değişik renklerde bir tabaka oluşur..
Boya Seçimi
Dünyada hızlı bir yayılma gösteren toz boya sanayi gün geçtikçe
dezavantajlarını ortadan kaldırmakta, renk ve çeşitliliğini arttırmaktadır.
Alüminyum, beyaz eşya, dayanıklı tüketim malzemeleri ve otomotiv yan
sanayi gibi büyük sektörler başta olmak üzere bir çok sektörde başarıyla
uygulanan elektrostatik toz boya dünyada vazgeçilmez bir kaplama
olmuştur.
Kullanılacak boya seçiminde en önemli nokta boyanın hangi amaçla ve nerede kullanılacağıdır. İç ve dış mekanlar için değişik özelliklerde boyalar geliştirilmiştir. Kısaca bahsetmek gerekirse iç mekanlar için en çok tercih edilen boya türü epoksi polyesterdir. İçerdiği polyester nedeniyle, yine iç mekanlarda kullanılan epoksi tipi boyaya göre çok daha az sararma gösterir. Üstün yapışma özelliği ve püskürtme performansı sayesinde yüzeyin köşelerine rahatlıkla penetre edebilir.
Dış mekanlarda ise polyester /TGIC en uygun boya türüdür. Kalın bir film tabakasıyla ortaya çıkan mükemmel mekaniksel özellikleri, kolay bir boyama sağlayan akışkanlığı ve sararma direnci, bu boyayı dış mekanlar için ideal kılmıştır. Epoksi boyalar kimyasallar ve solventlere karşı dirençli boyalardır. Dış kullanımda sararma ve tebeşirlenme yatkınlığı nedeni ile iç mekanlarda özel amaçlı boyalar olarak kullanılır.
1.Neden Metal Yüzey İşlem Kullanılır?
Yüzey işlem tüm toz ve yaş boya kaplamalarının korozyon direncini
arttırmak için uygulanır. Doğru yapılan yüzey işlem sonucunda korozyon
direnci ve boyanın yapışma kabiliyeti artar. Kaplamadaki korozyon ve diğer
problemler yüzey işlem prosesinin doğru uygulanmamasından kaynaklanır.
Yüzey işlem genellikle son kaplamadan daha fazla önem taşır.
2.Yüzey İşlemin Avantajları Nelerdir?
-Yüzey her türlü yağ, pas ve kirden temizlenmiştir.
-Yapılan yüzey işlem sayesinde boyanın iyi bir şekilde yapışması için gereken şartlar sağlanmış olur.
-Boyanan parçalarda çeşitli nedenlerle oluşabilecek çizilme ve bozulmalar sonucu bu zayıf noktadan başlayan, boya altında devam edebilecek paslanma büyük ölçüde yavaşlayacaktır.
-Boyalı parçalardan beklenen tuz testi değerleri max hale gelmiş olacaktır.
3.Yağ Alma Neden Uygulanmalıdır?
Yağ alma işlemi yüzey işlem prosesinin ilk ve en önemli safhasıdır.Metal
üzerinde hava ile reaksiyonu kesmesi için kullanılan mineral yağlar
bulunur.Bu yağların görevi havadaki oksijenle teması kesip metalin
paslanmasını engellemektir. Aynı yağlar, fosfatlama ve kromatlama
işleminin yapılmasını imkansız hale getirir. Bu yüzden malzeme yağ, kir ve
pastan arındırılmış bir hale getirilmelidir.
Yağ alma işlemi 50- 90 ºC sıcaklıkta, 5-10 dakikalık sürede silme, daldırma ve sprey olarak uygulanabilir. Kullanılacak malzemeler alkali, asidik veya nötr olabilir. Uygulanacak sistem, metalin ve işletmenin şartlarına göre değişiklik gösterir.
Sıcaklık, zaman, konsantrasyon ve sistem, yağ alma işleminde dikkat edilmesi gereken parametrelerdir.Sıcaklık temizleme kalitesini logaritmik olarak etkilediği için konsantrasyonla beraber en önemli parametredir. Sıcaklık veya konsantrasyon düşükse işlem süresi uzatılarak telafi edilebilir. Suyun sertliği de yağ alma işlemini olumsuz yönde etkiler. Genelde yumuşak sular tercih edilmelidir. Banyonun ömrü giren yağ miktarı ve kirlilikle doğru orantılıdır. Ne kadar yağlı parça girerse banyo ömrü o kadar kısa olacaktır. Banyo kuruluş miktarının yarısı kadar ekleme yapıldıktan sonra ekleme yapmak ekonomik olmayıp döküp yeniden kurmak daha anlamlıdır.
4.Fosfatlama Nedir?
En çok kullanılan ön işlem “fosfatlama” olarak bilinir.Fosfat kaplama, bir
metal ile bir kimyasal çözeltinin reaksiyonu sonucunda oluşur.Fosfat,
boyanacak yüzeydeki demir, çinko ve mangan kristallerinin oluşturduğu
tabaka şeklindeki formdur.
Demir fosfat, çinko fosfat ve mangan fosfat olarak üç şekilde uygulanabilir. Genel olarak boya altı uygulandığı gibi koruyucu yağlar öncesinde kullanılabilir.Demir, çelik ve bazı durumlarda da alüminyum ve çinko yüzeyleri kaplamak içinde kullanılabilir. Daldırma ve sprey kullanımı yaygındır.Sıcaklık, konsantrasyon, zaman, pH ve toplam-serbest asit dikkat edilmesi gereken noktalardır. Fosfatlama işlemi 35-70ºC sıcaklıkta 5-10 dakika ve %3-5 konsantrasyonlarda yapılabilmesinin nedeni fosfat türü ve proses şeklidir. Fosfat kaplama reaksiyonu metal yüzeyin fosforik asit ile eritilmesi sonucu, asit-baz reaksiyonu olarak kabul edilir. Bu erime gerçekleşirken pH artışı gözlenir. Metalik fosfat metal üzerinde çözünmez bir hal alır ve metalik renkli bir yapı oluşturur.
5.Demir Fosfat ve Uygulamaları
En eski fosfatlama metodudur. Uygulaması, kurulumu ve kontrolleri en
kolay olan fosfat türüdür. Korozyona çok fazla maruz kalmayan ( sandalye
ve aydınlatma armatürleri vb.) malzemeler için kullanılır.Korozyon direnci
diğer fosfat türlerine göre daha düşük fakat daha ekonomiktir. Metal
üzerinde ağırlıklı mavi olmak üzere sarıdan kızıla kadar renkler
oluşabilir.Yaklaşık olarak metal yüzeye 0,2-1,0 gr/m² kaplama
yapar.Toplam asit, pH, sıcaklık ve süre kontrol edilmesi gereken
parametrelerdir.
Demir fosfat 2 şekilde, daldırma ve püskürtme uygulanabilir:
Daldırma Demir Fosfat
Sıcaklık, konsantrasyon ve sürenin etkili olduğu klasik bir yöntemdir. İlk
aşama yağ alma banyosudur. Yağı alınmış olan malzeme ikinci aşamada
durulamaya girer. Çift durulama taşınım olmaması açısından daha
uygundur. İlk banyonun pH’ı 14, demir fosfat banyosunun pH’ı 4-5 olduğu
için minimum taşınma prosesin (çamurlaşma, pH yükselmesi ve maliyet)
uygun şartlarda çalışması için gereklidir. Üçüncü aşama demir fosfattır.
Parçalar demir fosfat banyosunda 45-55 ºC de 5-10 dakika kalır ve
fosfatlanmış olur. Ardından pasivasyon banyosunda 30-45 saniye kaldıktan
sonra maksimum 130º C kurutmadan sonra boyaya girecek hale gelir. Aynı
gün içerisinde boyanması en uygun süredir. Demir fosfat ince bir kaplama
olduğu için havanın şartlarına göre 24 - 48 saat arasında pas yapma riski
vardır. Korozyon direncinin en yüksek olduğu nokta boya altındadır.
Sprey Demir Fosfat
Sıcaklık, konsantrasyon, basınç ve sürenin etkili olduğu en yeni seçenektir.
İlk yatırım maliyeti yüksek olmasına rağmen kalite ve daha az kimyasal
tüketimi ile maliyetini kısa sürede karşılayabilir. Alkali yağ alma banyosu
sonrası kullanılabildiği gibi içersine nötr yağ almalar girilerek
uygulanabilir. Sıcaklık 45-55 ºC, basınç 1,5-1,8 bar ve sürenin minimum
1,5 dakika olduğu bir ortamda kaliteli bir fosfat tabakası oluşturmak
mümkündür. Alkali temizleme yöntemi kullanılmayacaksa demir fosfat
banyosunun içerisine yağ alma efekti olan kimyasallar girilerek ikisi bir
arada kullanılabilir. Banyo seçenekleri ve temizleme yöntemleri işletme
şartlarına göre değişim gösterir. Fosfatlanan parçalar pasivasyon ve
maksimum 130ºC kurutmadan sonra boyanacak hale gelir.
6.Çinko Fosfat ve Uygulamaları
Genellikle uzun süreli korozyon direnci gerektiren koşullarda kullanılır.
Otomotiv ve yan sanayilerinin hemen hemen tamamının kullandığı
kaplama türüdür.Dış ortam ve tuzlu hava koşulları içinde uygundur.
Kaplama kalitesi demir fosfatla kıyaslandığında daha yüksektir. Boya altı
olarak kullanıldığında metal üzerinde 2-4 gr/m² lik bir kaplama oluşturur.
Çinko fosfat diğer uygulamalara göre daha fazla işlem aşaması gerektirir.
Uygulanması, kurulması ve kontrol edilmesi daha zor ve daha maliyetlidir.
Daldırma ve sprey olarak uygulanır. Boya altı uygulamalarında tri katyon,
di katyon ve mono katyon olarak kullanılır.
Nikel, mangan ve organik bileşik gibi eklentiler kaplama formunu
hızlandırmak, kristal şekillerini geliştirmek ve performanslarını arttırmak
için fosfat banyolarına eklenir. Fosfat kristallerini küçültmek için çinko
fosfat banyosu öncesi aktivasyon da kullanılabilir.
Çinko fosfat amorf yapıda çökme sonucu oluşan bir reaksiyondur. Gri-siyah
renklerde oluşur.
Daldırma Çinko Fosfat
En az üç işlem banyosu gerektirir. Buna ek olarak asit ve aktivasyon
banyoları da kurulursa durulama banyolarıyla birlikte 7-10 banyo sayısına
kadar ulaşır. Malzemenin üzerinde pas varsa kesinlikle asit banyosu
kullanılmalıdır. Asit banyosunda tufal ve pastan arınmış metalin temiz
halde fosfatlanması kaliteyi olumlu yönde etkileyecektir. Burada dikkat
edilmesi gereken durulama banyosunun sık sık değiştirilmesidir. Taşınım
miktarı fazla olursa çinko fosfat banyosunun dengesi olumsuz yönde
etkilenecektir. Çinko fosfat ince kristalli ise aktivasyon
gerektirmeyebilir.Aksi halde, aktivasyon banyosundan geçirilmesi gerekir.
Aktivasyon banyoları hava karıştırmalı olacak şekilde düzenlenip banyonun
homojen bir yapıda olması sağlanır. Bu şekilde hazırlanmış banyodan
geçen metal parçaların yüzeyindeki kaplama homojen ve ince kristalli olur.
Reaksiyon süresi kısalır. Çinko fosfat banyosunda 5-10 dakika arasında
kalan malzeme pasivasyon banyosunda 30-45 saniye işlem görür ve
kurutmaya alınır. Çinko fosfat banyosu özelliklerine göre tek komponent
olabileceği gibi pH düzenleyici ve hızlandırıcıları ile birlikte üç komponent
halinde de olabilir. Tel ve boru çekme operasyonlarında sabun banyosuna
giren parçalar çekime hazır hale gelir.
Sprey Çinko Fosfat
Genel olarak daldırma banyolara benzer özellikler gösterir.Ayrıldığı
noktalar konsantrasyon, süre ve basınç faktörleridir. Süre ve
konsantrasyon daha azdır. Yaklaşık 1,5 – 1,8 bar basınçta işlem yapılır.
Demir fosfat gibi banyonun içerisine yağ alma efekti girilmediği için
genelde alkali yağ alma banyosundan geçirilerek metalin temizliği yapılır.
Aktivasyon banyosundan geçen malzeme çinko fosfat banyosunda
minimum 1,5 dakikada kalır. Ardından pasivasyon ve kurutma işlemleriyle
sonlanır. Özellikle çinko fosfat banyosunun tabanı konik olması fosfat
çamurundan kaynaklanacak problemleri en aza indirecektir.
7.Pasivasyon Neden Kullanılır?
Pasivasyon fosfat banyolarının son aşamasında uygulanır. Kromlu veya
kromsuz olarak iki çeşittir. %0,1-0,3 arasındaki konsantrasyonlarda oda
sıcaklığında kullanılır. Fosfatlama banyosundan çıkan fosfat filmi yüzeyde
homojen bir yapıda değildir. Pasivasyon fosfatı homojen bir hale getirerek
boya altında kalabilecek hava miktarını en aza indirecektir. Fosfat altındaki
tabakaya ulaşan kromik asit ekstra bir korozyon direnci sağlar. Ayrıca
sudan gelen anyon ve katyonlar havanın nemi ile birleştiğinde tuz
oluşturur. Boya geçirgen bir tabaka olduğu için havanın nemi ile bu tuzlar
çözünerek boyada yırtılma ve kabarma meydana getirecektir. Pasivasyon
sudan gelen anyon ve katyonları temizleyerek bu oluşumu engeller.
Fosfatlanmış metaller pasivasyon banyosunda fazla beklerse zarar
görebilir. Sebebi kromik asidin fosfat kristallerini aşındırmasıdır.
YAĞ ALMA
Her türlü metal parçanın üzerinde az veya çok miktarda mineral yağ,
çekme yağları veya hayvansal yağlar bulunur. Metal üzerindeki bu yağların
amacı metali işlem görme aşamasına gelinceye kadarki sürede
korozyondan korumaktır. Yağ alma işlemi genelde yüzey işlemin ilk
safhasında yapılır. Yağı alınan parça pas alma, kromatlama ve
fosfatlanmaya hazır hale gelir. Üzeri yağlı olan metale bu işlemleri
uygulamak sağlıklı sonuçlar vermediği gibi asıl sorun boya yapıldıktan
sonra ortaya çıkar. Renk farklılıkları, sararma ve boya atmaları meydana
gelebilir. Yağ alma işlemi alkali, asidik veya nötr ortamda yapılabilir.
Metalin cinsi, uygulama şekli, yağın cinsi kullanılacak malzemenin
özeliklerini belirler. En uygun yöntem, en uygun kimyasal ile
kullanılmalıdır. Uygun bir yağ almada yüzeyi ısıtabilme, derinlere nüfuz
edebilme, yağı söküp atabilme, yağı parçalayabilme, emülsiye edebilme ve
kolayca durulanabilme özellikleri olması istenir. Yağ alma kimyasalları
daldırma, püskürtme ve silme yöntemleri ile kullanılır. Yağ alma işlemi
bitkisel veya hayvansal yağların sabunlaştırılması, madeni yağların ise
emülsiye edilmesi ile gerçekleşir. Yağ alma banyolarında metalin
kararmaması ve yüksek miktarda aşınmaması da önemlidir. Dikkat
edilecek banyo kontrol parametreleri şunlardır:
* Sıcaklık
* Konsantrasyon
* Toplam Alkalite
* Süre
Sıcaklık reaksiyon hızını arttırdığı için özellikle alkali yağ almalarda
önemlidir. Oda sıcaklığından 95°C ye kadar olan ortamlarda yağ alınabilir.
Yağın cinsine ve miktarına göre banyo konsantrasyonu %1 ile %50
arasında farklılık gösterebilir. Aynı şekilde yağ alma süresi de 5 - 30 dk
arasında değişebilir. Banyo konsantrasyonu zamanla azalacağından toplam
alkalite ve toplam asit yöntemleri ile kontrolleri yapılır. Çıkan sonuçlar
ekleme miktarını belirler. Bazı durumlarda yağ alma banyosundan ikinci bir
iş yapması da istenir. Pası sökmek, tufal almak, ince bir kaplama yapmak
ve yüzeyi aktive etmek bunlardan bazılarıdır. Bu da kullanılacak malzemeyi
belirler.
1-Alkali Yağ Alma
Alkali yağ alma işlemi sıcak ve alkali ortamda gerçekleşir. İçeriğinde
ıslatıcılar, silikatlar, fosfat gurupları, emülgatörler ve pH düzenleyiciler
bulunur. Her türlü metal için, daldırma, sprey ve ultrasonik yağ alma olarak
farklı şekillerde kullanılabilir. Fosfatlama, kromatlama ve emaye hatlarında
kullanımı yaygındır. Alkali yağ alma kimyasalları %1 - 15 gibi
konsantrasyonlarda kullanılır. Bunun sebebi yağ ve tufal miktarı
olabileceği gibi sprey ve daldırma banyolardaki sistem farklılıklarından da
kaynaklanır. Sprey banyolardaki basınç etkisi kullanım konsantrasyonunu
alt seviyelere çekecektir. Yağ ve tufal miktarlarındaki yoğunluk ise yüksek
banyo konsantrasyonu gerektirir. Banyo pH'ı 10 - 13 aralığındadır. Sıcaklık,
alkali yağ almalarda dikkat edilmesi gereken en önemli parametredir.
Çalışma sıcaklığı 50-95°C arasında değişir. Düşük sıcaklıklarda
yapılabilecek en uygun hareket konsantrasyonu arttırmak veya süreyi
uzatmaktır. Yağ alma banyosuna giren malzemelerin yağı, 5 - 30dk
arasında alınabilir. Bunun yanında ultrasonik (ses titreşimli) banyolarda
orta alkali kimyasallar kullanılması gerekir. Aynı anda alkali yağ alma
banyolarında başka işlemlerde yapılabilir. Aktivasyonlu yağ alma, tufal
sökebilen yağ alma, fosfat kaplayan yağ alma gibi ürünler kullanıcılar için
değişik seçeneklerdir. Bazı durumlarda yağ alma kimyasalı yeterli
olmayabilir. Bunu aşmak için de yağ alma katkıları kullanılmalıdır. Banyo
ömrünü belirleyen en önemli etken parçaların aşırı yağlı olmasıdır. Ayrıca
işletmede kullanılan suyun sertlik derecesi temizleme kalitesini negatif
yönde etkiler.
2-Asidik Yağ Alma
Asidik Yağ Alma yöntemi genelde ısıtma probleminin olduğu yerlerde yada
bünyesinde pas ve tufal bulunan parçalar için kullanılır. Metal üzerindeki
yağ alındığı gibi pas ve tufaldan da arınmış olur. Bu tip yağ almalar asidik
ortamda çalışır. İçeriğinde kesinlikle asit, ( fosforik, hidroklorik, sülfürik
vs.) ıslatıcılar ve bazen de inhibitörler bulunur. Kullanıcı için pas ve tufalı
alması pozitif, banyo ömrünün kısa olması ve yüksek kuruluş
konsantrasyonu da negatif etki yaratacaktır. Asidik Yağ Alma bonyosunun
pH'ı 1 - 2 aralığındadır. Sıcaklık ortam sıcaklığı olmasına rağmen, yüksek
ısı hem yağ alma kapasitesini hem de reaksiyon hızını arttıracaktır. Banyo
konsantrasyonu %5 - 50 arasında değişir. Derin pas olan paçalar yüksek
konsantrasyonlu banyolarda temizlenir. Banyo alaşımı kesinlikle
paslanmaz veya plastik malzemeden olmalıdır. Ayrıca asidik yağ alma
banyosundan çıkan parçalar hızlı bir şekilde diğer işlem banyolarına
alınmalıdır. Aksi takdirde paslanma riski vardır. Asidik yağ alma işleminden
sonra fosfat banyosu varsa çok iyi şekilde durulanması gerekir. Fosfatlama
banyosuna taşınan asit banyo değerlerini bozacaktır.
Alüminyum sektöründe kullanıldığında aşındırma ve yağ alma işlemi
yaptığı için tercih edilir. Burada dikkat edilmesi gereken nokta ; kimyasal
malzemenin alüminyumu karartmamasıdır. Ayrıca bazı asidik yağ alma
banyolarından çıkan buhar çalışanları rahatsız edebilir. Bu durumu ortadan
kaldırmak için gaz kesici kimyasallar kullanılır. İnhibitör içerikli yağ alıcılar
banyonun ömrünü uzatması ve metali fazla aşındırmaması açısından tercih
edilir.
3-Nötral Yağ Alma
Nötr Yağ Alma kimyasalları genelde sprey fosfatlama tesislerinde kullanılır.
Tek olarak kullanıldığı gibi demir fosfat banyolarında yağ alma efekti
olarak da kullanılır. pH aralığı 6 - 8 olduğu için sonrasındaki banyolara
negatif etkisi asidik ve alkali yağ almalara nazaran oldukça azdır. En
yaygın kullanım şekli demir fosfat hatlarında yağ alma efekti şeklindedir.
Genelde sprey demir fosfat kimyasallarında yağ alıcı bulunur fakat banyo
konsantrasyonu düşmeye başladığında nötr yağ almalar ilave edilir.
Köpürmeyen bir yapıda olan bu tip kimyasallar eğer sıcaklık düşükse
köpürebilir. %1 - 2 gibi düşük konsantrasyonda kullanılmasının yanında
aynı banyoda demir fosfatla birlikte işlem görmesinden dolayı tercih edilir.
50 - 55ºC deki sıcaklıklarda çalışması da ayrı bir avantaj sağlar.
ALÜMİNYUM KROMAT
Elektrostatik toz boya öncesi yüzeye uygulanan önişlemin kalitesi, boya
tabakasının ömrünü etkileyen en önemli faktördür. Boya tabakası herhangi
bir nedenle dış etkenlere (darbe, sıcaklık farkı, havanın nemi vs) uğrasa
bile, iyi bir yüzey işleminden geçmiş olan alüminyum korozyondan daha az
etkilenir. Kromatlama, alüminyum yüzeyler için boya altı olarak uygulanan
kaplama işlemidir. Daldırma veya püskürtme olarak uygulama sonucunda
0,2 - 2,0 gr/m² lik kaplama meydana gelir. Kaplama kalınlığı tamamen
ürüne, konsantrasyona, süreye, sıcaklığa ve pH a bağlıdır. Gereken
parametrelerin dışına çıkıldığında kaplama kalınlığı ve kalitede
değişiklikler olacaktır. Fazla kaplama kalınlığı, sanılanın aksine kaliteyi
arttırmaz. Yaygın olarak Sarı Kromat (krom+6), Yeşil Kromat (krom+3),
Şeffaf Kromat (krom+3) ve Kromsuz Kromat şeklindedir. Alüminyum
Kromatlama işlemi yapıldıktan sonra deiyonize su ile durulama kaliteyi
pozitif yönde etkileyecektir. Kaliteyi etkileyen diğer bir etken da durulama
banyolarıdır. Farklı kimyasallar içeren alüminyum kromat prosesi
hattındaki ara durulamalar ne kadar sıklıkla yenilenirse kimyasal taşınımı
az olacak ve banyo değerleri optimum seviyede kalacaktır. Durulanan
parçalar maksimum 70ºC lik kurutma fırınlarında kurutulmalıdır.
Elektrostatik toz boya uygulanacak alüminyum parçalar boyandıktan sonra
pişirme fırınlarına alınır ve bu fırınlarda 200ºC de 10 ila 15 dakika arası
fırınlanır.
1-Sarı Kromat
Sarı Kromat en çok kullanılan kromatlama kimyasalıdır. Alüminyum
üzerine açık sarıdan altın rengine kadar bir renk aralığında kromat filmi
kaplar.Alüminyum yüzeye kaplanan bu kromat filmi, boyanın yapışma
kabiliyetini ve korozyon direncini arttırarak olumsuz dış etkilere karşı
kuvvetli bir koruma sağlar. Oda sıcaklığı kromat kaplama için gerekli olan
sıcaklıktır. Düşük sıcaklıkta kaplama hızı doğal olarak düşecektir. Bu
yüzden, aşırı soğuk ortamlarda kromat banyosunun ısıtılması gerekir.
Malzemenin üzerine kaplanan kromatın ağırlığı 0,2 - 2,0 gr/m²
arasındadır. En uygun kaplama ağırlığı 0,2 – 1,0 gr/m² dir. Daha fazla
kaplama ağırlığı kırılganlığa sebep olduğundan genelde tercih edilmez. Sarı
kromat proses hattında dikkat edilecek parametreler şunlardır :
Sıcaklık
* pH
* Konsantrasyon
* Süre
Sarı kromatlama işleminde banyo kurulum konsantrasyonu kullanılan
ürüne göre %0.5 - %5 arası olabilir. Bu aradaki fark malzemenin toz veya
sıvı olmasından, ürünün yapısından ve kullanıcı tercihlerinden kaynaklanır.
Granül haldeki toz kromat, banyo kurulum ve eklemelerinde, su ile
seyreltilerek ilave edilmelidir. Sıvı kromat ise banyoya direkt olarak
uygulanabilir. Kullanım esnasında, toz ve sıvı ürünler arasındaki fark, ilave
şekilleri ve konsantrasyonlarıdır. Kromat prosesinde süre önemli bir
parametredir. Alüminyum malzemeler banyo içerisinde 15 sn. ile 5 dk.
arasında kromatlamaya tabi tutulur. Konsantrasyon düşük veya pH
yüksekse süre uzatılarak istenilen kromat kalitesi yakalanabilir. Sarı
kromat banyolarında pH 1.3 – 2.0 arasında olmalıdır. Banyonun pH ı
sürekli yükselme eğilimindedir. Banyo kuruluşunda ve daha sonraki
eklemelerde pH genelde istenilen aralıktadır. Eğer pH uygun aralığın
üstündeyse nitrik asit ilaveleri ile istenilen seviyeye çekilmelidir.
Krom +6 olarak kaplama yapan sarı kromat ın en önemli özelliği ise
kendini boya altında yenileyebilmesidir.Yani boya altındaki kromat
kaplama dışardan herhangi bir darbe aldığında kendini onarabilir ve
korozyona karşı ciddi bir avantaj sağlar.
2-Yeşil Kromat
Yeşil kromat kaplama aynı zamanda krom fosfat kaplama olarak da
adlandırılır.Ürün sıvı formda olup ana ürün ve hızlandırıcısı olarak çift
komponentlidir. Alüminyum yüzeye yapılan kaplama (krom +3) kalınlığı
arttıkça açık yeşilden koyu yeşile doğru bir renk oluşmaya başlar. Dikkat
edilmesi gereken durum, bu yeşil kaplamanın yüzeye homojen olarak
dağılmasıdır. Alüminyum kaplama üzerindeki renk ve homojenlik
alüminyum malzemenin kalitesine göre farklılık gösterebilir. Yeşil kromat
prosesi için oda sıcaklığı uygundur. Düşük sıcaklıklarda kaplama hızı
azalacağından banyoyu ısıtmak gerekebilir. Kaplama kalınlığı 0.4 – 1.2
gr/m² arasında olmalıdır. Banyonun ideal pH aralığı ise 1.5 – 1.9 dur. Bu
değerlerin dışına çıkılırsa kaplama kalitesinde farklılıklar gözlenir. Yeşil
kromat banyosunu kendisi krom+6 olsa bile yapmış olduğu kaplama
krom+3 tür.Boya altında yüksek bir boya tutunma ve korozyon direnci
sağlar. Proses daldırma veya püskürtme olarak uygulanabilir.
3-Şeffaf Kromat
Şeffaf kromat başta alüminyum jant sanayi olmak üzere dekoratif amaçlı
olarak da kullanılır. Yeşil kromat ile arasında konsantrasyon ve süre
farklılıkları vardır. Proses, hem daldırma hem de püskürtme olarak
çalışabilir. Üzerindeki renk şeffaf olduğu için kaplamanın olup olmadığına
kara vermek zor olabilir. Bu nedenle prosesin şartlarına dikkat etmek
gerekir.Kromat kaplama yapılmamış alüminyum yüzey ile
karşılaştırıldığında aradaki fark yüzeyde matlaşma olarak kendini belli
edecektir. Banyo kuruluşunda, yeşil kromatta kullanılan kimyasal ürünlerin
aynıları kullanılır. Fakat konsantrasyon daha düşük ve süre daha azdır.
Şeffaf kromatlama işleminde önemli parametreler sıcaklık, konsantrasyon,
süre ve pH dır. Oda sıcaklığı kaplamanın gerçekleşmesi için yeterlidir.
Konsantrasyon, yeşil kromata oranla daha düşüktür. 0.5 - 5 dakikalık süre
daldırma prosesi için yeterlidir. Düşük konsantrasyon ve sıcaklıkta bu süre
uzayacaktır. Püskürtme kromat kaplama testlerinde ise uygulama süresi
daha düşüktür.Şeffaf kromat banyosunun kendisi krom +6 olsa bile yapmış
olduğu kaplama krom +3 olacaktır