Plastik Parçalarda Daha Verimli Kaplama ve Boyama Kalite, Maliyet ve Kalıcılık Araştırması

08 Şubat 2017

Doris Schulz / Gazeteci Yazar – Schulz. Presse. Text.

Günümüzde kaplama boyamada plastik parçaların oranı gitgide büyüyor. Bu parçaların çeşitliliği ise adeta sınır tanımıyor. Öte yandan müşterinin kalite beklentisi ve bireysel siparişlerin miktarı da sürekli artmakta. Bir taraftan maliyetlerin baskısı varken diğer taraftan daha çevre dostu, daha verimli, daha esnek ve kaynakları koruyan boyama süreçleri talep ediliyor.

Günümüzde giderek daha çok plastik parça kullanmayı hedefleyen tek sektör otomotiv değil şüphesiz. Makromoleküllerden oluşan plastik parçaları kullanmayan sektör artık neredeyse kalmadı gibi. Ürünün görünümünü değiştirmek, çekici kılmak, fiziksel ve kimyasal etkilere karşı direnç kazandırmak veya başka özel işlevler elde etmek amacıyla kaplama yapılması her halükarda şart. Fakat kaplama diyerek geçmeyelim, uygulama alanları giderek küçülürken ve renk çeşitliliği artarken, hem ekonomik hem de kalıcı sonuçlar elde etmek son derece büyük bir önem kazanıyor.

Nasıl Optimize Edebiliriz

Boyaya kir karışması ve başka boyama hataları yüzünden üretimde fireler ve yüksek maliyetli düzeltme çalışmaları görülebiliyor. Özellikle de plastik parçaların boyamasında uzmanlaşmış firmalar en çok bu sorundan muzdaripler. Sebeplerden bir tanesi, plastikte enjeksiyondan başlayıp polisaja kadar sürekli kir çıkaran prosedürlerin söz konusu olması. Overspreyin fazla çıkması da bir neden oluşturabiliyor. Öte yandan günümüzde kullanılan plastik parçaların pek çoğu, yüzey yapısı sebebiyle elektrostatik yüklenmeyle kendi kendine tozu çekiyor. Boya hatalarına sebebiyet vermemek ve kaliteyi optimize etmek için üretim aşamalarının tamamını mercek altına almak lazım. Her şeyden evvel, boyanacak ürünlerin yapısal olarak boyamaya müsait olması gerekiyor. Örneğin daha az kıvrımlı bir ürün, daha iyi boya alabiliyor. Aynı şekilde yuvarlatılmış kenarlar, keskin kenarlara göre daha iyi kaplanıyor. Polisaj süreçlerinin de en aza indirilmesi, kaliteyi arttırıyor çünkü fazla polisajda oluşan artıklar ve enjeksiyon çapaklarını almak için kullanılan partiküller çoğu zaman kir olarak boya kabinine kadar yürüyor. Aynı şekilde kullanılan cihazların temiz tutulması da son derece önemli. Zira zamanla plastiklerden toplanan birikimler, boyarken hatalara veya kir bulaşmasına neden olabiliyor.

Temizlik ve Aktivasyon

Solventler, katkı ve dolgu maddeleri, lifler, plastik parçaların sağlamlığı ve kolay işlenilebilirliği açısından ne kadar önemli bir role sahip olsalar da, parçaların yüzeyine gelirlerse boyanın kapatıcılığını olumsuz etkiler. Bir başka sorun da pek çok plastik parçanın yüzey enerjisinin düşük olması. Şu aralar su bazlı boyalara yönelik bir eğilim söz konusu. Çok aşamalı olmayan kaplama teknikleri yüzünden astarın çok daha dayanıklı olması gerekiyor. Yani yüzeylerin iyi bir şekilde temizlenmeleri ve hatta ön işlemden geçirilmeleri şart. Plastiğin temizlenmesinde şu anda kuru uygulamalar çok revaçta. Bunlar arasında karbondiyoksit köpüğü ile temizleme, plazma temizliği ve buhar basıncı ile temizleme uygulamaları var. Hem düşük maliyetli ve hem de az yer kaplayan bu uygulamalar, çevre koruma açısından da çok tercih ediliyor. Yüzeylerin elektrostatik yüklenmesine karşı ise ancak iyonizasyon tekniği ile direnmek mümkün.

Polipropilen veya polietilen gibi zor boyanır plastik malzemelerde boyanın oturmaması sorununa karşı bu parçaların yüzeyleri boyadan önce aktive ediliyor. En çok tercih edilen yöntemler; gaz fazlama, atmosferik basınç plazma aktivasyonu, korona işlemi ve yüzey yakma terbiyesi.

Daha Hızlı Boya Süreçleri

Verimliliği arttırmak ve parça maliyetini düşürmek için hedefleri tutturmak, boyama süreçlerindeki aşamaları azaltmaktan geçiyor. Şu sıralar en çok hedeflenen boyama tekniği, tek kat boyalar. Bunu sağlayan sistemler arasında hem solvent hem de su bazlı boya için olanlar var. Ancak bu sistemleri kullanmak için yüzeylerin her halükarda ön işlemden geçmesi gerekiyor.

Boya süreçlerini hafifletmek için bir başka yöntem de olası kayıpların engellenmesi sayılabilir. Örneğin spreyleme esnasındaki kayıpların, uygulama ve besleme esnasında boya değiştirirken oluşan kayıpların ortadan kaldırılması gerekiyor. Bunu sağlamak için, elektrostatik destekli boya tabancaları veya %90 uygulama oranına ulaşabilen yüksek performanslı spreyler kullanılabilir. Deterjan kullanımını ve boya değiştirme sürelerini asgariye indiren uygulama sistemleri, ek tasarruf sağlıyor.

Robot kullanımı ve otomatize uygulamalara yönelik eğilim de halen kesintisiz devam ediyor. Robot uygulamaları sayesinde hem malzemeden hem de işlem süresinden büyük tasarruf edildiği gibi, aşamalardaki kayıp da çok azaltılıyor. Otomatize boyamanın bir olumlu tasarruf yönü de boya kabinindeki temiz hava sistemlerinin rotasyon hava sistemlerine geçişinin çok daha basit olması. Bu sayede %60-70’lere varan enerji tasarrufu sağlanıyor.

Akıllıca kurgulanan bir lojistik ile daha az malzeme harcamak mümkün olabilir. Kullanılmamış boyanın hattan geri kazanılması veya özel kaplamalarda gerektiği kadar boya kullanılması sağlanabiliyor. Böylece küçük parçaların boyanmasında bile boya tasarrufu yapılabiliyor. Kurutucuların yanı sıra oversprey esnasında boşa gidenler, boyama sürecindeki en yüksek enerji kaybına neden olan kısım. Konvansiyonel boya kurutmada mesela tünellerle optimize edilmiş bir havalandırma sistemi, radyatörler ve hatta atık ısı kullanma sistemleri ile pahalı elektrik faturaları hafifletilebilir. Bir başka alternatif ise infrared kurutma. Bu teknoloji, ısıya karşı hassas parçalarda bile kullanılabiliyor. Infrared ışınlar, malzemenin içine işliyor ve boyayı içten dışa doğru kurutuyor. Dolayısıyla kabarcık oluşumuna izin vermeyen çabuk ve temiz bir kurutma mümkün olabiliyor.

Oversprey işleminin yaş temizlenmesi çok fazla elektrik ve su tükettiğinden, burada da tasarrufa gidilmesi için kuru temizleme yöntemleri geliştirildi. Çeşitli çözümlerle gelen kuru temizleme sistemleri, fırçalarla, elektrostatikle, tozla veya özel karton yapılarıyla çalışıyor.

Her İhtiyaca Göre Boya Sistemleri

Genel olarak kaliteli ve verimli plastik boyama, hem tesis teknolojisine, hem boyaya hem de diğer gereksinimlere karşılık veren özel bir boya sistemi ister. Plastikte çok kullanılan solvent boyalar için, “very high solid” ya da “ultra high solid” olarak isimlendirilen sistemler sayesinde solvent emisyonunu önemli oranda azaltmak mümkün. Su bazlı boya sistemlerinin giderek daha fazla tercih edildikleri ise tartışılmaz bir gerçek. Özellikle de yeni hammaddelerin kullanılmasıyla hem kalitesi hem de dayanıklılığı açısından su bazlı boyalar solvent boyaların yerini almaya başladı. Tamamen ihtiyaca göre, çok katlı şekilde astar, boya ve vernik olarak, ya da geniş bir renk ve efekt yelpazesi de sunan 1K ve 2K sistemlerle tek kat sürülen boyalar var. Kullanılacak süreçlere ve gereksinimlere göre bu sistemler tamamen bireysel olarak tasarlanabiliyor. Boya alanındaki yeniliklerden bir tanesi de, özellikle kaplama için karbonfiberle güçlendirilmiş plastiklerden oluşan bir sistem.

Hem boyanın yapışmasında, hem UV ışınlarına olan dayanıklılığında, hem de çizilme ve kimyasallara karşı mukavemetinde otomotiv sektörünün kriterlerine göre çok başarılı olan bu kaplama sisteminin temeli, çok dayanıklı transparan bir astar. Bu astar sayesinde, her boya sürecinde kalın tabakalar uygulamak ve dolayısıyla parçadaki yüzey hasarlarını ekonomik bir şekilde kapatmak mümkün olabiliyor. Astara ve üstündeki boyaya uygun vernik ise ek bir koruma sağlıyor.

PaintExpo – Uluslararası Endüstriyel Kaplama Teknolojileri Fuarı Boya teknolojilerinde tüm proses zincirini kapsayan PaintExpo, en yeni gelişmeler hakkında geniş ve detaylı bilgileri sunuyor. Sektörün tüm alanlarına hitap eden PaintExpo Uluslararası Endüstriyel Kaplama Teknolojileri Fuarına sektörün belli başlı tüm lider firmaları katılım gösteriyor. Fuar, bundan başka baskı teknikleri ve ambalajlama gibi işlem sonrası adımlara da hitap ediyor. Prestijli ürün ve hizmetlerden oluşan kapsamlı sunum yelpazesi sayesinde çeşitli sistem ve uygulamaların doğrudan tek bir noktada karşılaştırılmasına ve her türlü detaylı bilgi erişimine imkan sağlanıyor. PaintExpo, 17 – 20 Nisan 2018 tarihlerinde Karlsruhe Fuar Alanı’nda (Almanya) gerçekleşecek. Bunun öncesinde, 4. PaintExpo Eurasia Fuarı, 12 – 14 Ekim 2017 tarihleri arasında boya ve kimya fuarları alanında uzmanlık sahibi olan Artkim Fuarcılık tarafından İstanbul’da gerçekleştirilecek. www.paintexpo.com