Nyrstar Türkiye Temsilcisi
ELEKTROFORETİK LAK KAPLAMA

KAPI KOLLARINDA VE AKSESUARLADA KULLANILAN ELEKTROFORETİK (AKIMLI VERNİK, AKIMLI LAK )LAKLAR;

Elektroforetik kaplamalar ne şekilde test edilmeli ve konvansiyonel kaplamalarda olan mukayese nasıl olmalıdır?

Elektroforetik boya-keza bunlar Elektro kaplama ve elektro-boya olarak da bilinirler.Metal yüzeylere boya ve lak kaplama uygulama
( metal kaplama yada yüzey kaplama ) metodudurlar. Bu teknik 1950’li ve 1960’lı yıllarda araç gövdelerine antikomosiz astar uygulama amacıyla ilk defa geliştirilmişti.Boyamanın bu metodunun faydalarından dolayı gizlilik çerçeveleri ve nalburiye malzemeleri diye bilinen kapı kolu ve mobilya aksesuarları alanında geniş bir uygulama yeri bulmuştur.Proses elektroforetik lak banyosuna daldırılmış halde iken ,elektrik akımı,parça üzerinden geçirilmesi ile oluşur.Elektriksel aktivite,suda çözünmüş lakın banyodan ayrılarak parçasının üzerinde onu komple saran bir organik tabaka oluşumuna sebep olur.Bu yapışkan tabaka daha sonra kurutulur ve bir fırında pişirilerek dayanıklı sertleştirilmiş bir tabaka çevrilir.
Elektroforetik lak kaplama, komplex veya karışık şekilli hatta diğer metodlar kullanılarak zor kaplanabilen parçalara rahatlıkla uygulanabilir.


Elektroforetik lak kaplamanın başlıca avantajları nelerdir?

Elektroforetik kaplama bir daldırma işlemi olup delik ve yuvalara kadar işleyebilen bir prosestir. Elektriksel kaplama tekniği tüm yüzeyleri tamamen kapatabilen, kalınlığı kontrol etmeyi mümkün kılar. Otomotik tesislerde özellikle yüksek üretim hızına ulaşmak mümkündür.
Bu karakteristik özellikler, elektroforetik (akımlı vernik) lak kaplamayı birçok uygulama alanında dekoratif ve koruyucu kaplamalar olarak ilk sırada gelmesine sebep olur.


Elektroforetik lak kaplamalarda ne çeşit reçine tipleri kullanılır?

Bu açık bir şekilde son kullanıcı tarafından tesbit edilmesidir.
Epoksi kökenli reçineler çok güzel kimyasal dayanıma sahip olmakla beraber ancak çok kötü hava şartlarına dayanım özelliği verirler.Bu özelliği epoksi kökenli reçinelerin bir astar kat reçine olarak kullanılmasını gerektirir.Akrilik aminoplast ve poliüretan kökenli reçineler kombine iyi bir kimyasal dayanım ve sertlikle beraber mükemmel hava şartları özelliği verdiği için tercih edilirler.Poli üretken kökenli reçineler yüksek performansın gerekli olduğu uygulamalarda tercih edilir.

Elektroforetik kaplamaların özelliği nelerdir ve nasıl test edilirler?

Pişme veya Polimerizasyon:
Birçok elektroforetik reçine sistemleri “termoset”sınıfına girmektedir.Bu onların sıvı formlarda/şekillerde uygulanacağı anlamına gelir ve dirençli katı ve dayanıklı şekilde olabilmesi için bir fırında polimenzasyon yani pişme işleminin yapılmasını gerektirir.Optimum özelliklere sahip özelliklere sahip olabilmesi için yeterli süre ve ısı derecesinde pişirilmesi gerekir.

En genel kullanılan ve basit bir test olan solvent sürtme testi “pişme testi” olarak kullanılır.Bu kağıt, bez veya pamuklu yün kumaşın aseton veya MEK gibi bir solventte daldırılmasından oluşur.Solvente batırılmış bez test edilecek parça üzerinde seçilmiş bir alana periyodik olarak belli bir açıda ve kuvvette sürtmek suretiyle, sürülen yüzeydeki kaplama açılıncaya kadar devam edilir.Bir sürtme hareketi birileri bir geri hareket etmek suretiyle “çift sürtme” tanımı ile yapılır ve herhangi bir kaplama malzemesinde taş pişme,çift sürtmenin belli minimum adedince tanımlanır.Keza aynı zanda yüksek solvent çift sürtmeye sahip kaplamalar aynı zamnada yüksek kimyasal dirence sahip kaplamalar anlamına gelir.Ancak bu sadece bir direnç göstergesi olup diğer kimyasal özellikler ayrı ayrı kontrol edilmesi gerekir.
Kullanılan imalat sistemine bağlı olarak elektroforetik kaplamalar,çift sürtme 100’den aşağı ve 1000 çift sürtmeden yukarı olarak direnç gösterirler.

 

Yapışma:
Yapışma testi, kaplamanın ne kadar kuvvetli olarak yüzeye yapıştığını gösterir.Eğer kaplama yüzeyleri kolayca ayrılıyorsa,kaplama uzun süreli yüzeyi faydalı koruma ömrü olarak korumayacak demektir.Yapışmanın seviyesi hem kaplamanın özellikleri hem de kaplanan yüzeyin ön işlemlerinin uygun olarak yapılması açısından önemlidir.Laklanacak yüzey kesinlikle temiz olmalı ve maksimum yapışmanın sağlanması için,doğru yüzeysel aktivasyon uygulanmalıdır.

Yapışma için standart test ‘ test “çarpraz çizme” diye bilinen testtir.Bu test yöntemi ‘ISO 2409 uluslararası standart olarak bilinmekte ve uygulanmaktadır.Prensib olarak bu test keskin bir bıçak kullanarak kaplanmış yüzeyde 25 gridlik karelerin oluşturulmasından meydana gelir.Yüzeydeki kesme işlemi zemine ininceye kadar devam eder.Oluşturulacak karelerin alanı 30 mikrona kadar olan kalınlıklar için 2mm2 dir. Kesilmiş kareler oluştuırulduktan sonra bu kareleri kapsayacak şekilde, bir yüzü yapışkanlı bant bu yüzeye iyice yapıştırılır.Yapışkanlı bantın bir tarafından tutularak kuvvetlice yukarıya doğru çekilir.Yapışkanlı banda yapışkan lan kareler kontrol edilir.Kaplamanın bir kısmı sökülünceye kadar bu işleme devam edilir.Yapışma ile ilgili diğer testler,impact,cupping ve bükme testidir.
Elektroforetik kaplamalar mükemmel yapışma özelliğine sahiptirler.Ancak kaplanacak malzemenin uygun yüzeylerde temizlenmiş ve kaplamaya hazırlanmış olması gerekir.


Korrozyon Direnci:

Diğer bir özellik ki bu malzemenin ve buna uygulanacak olan işlemler ile ilgili korrozyon direncidir.Bir çok hallerde kaplamalar,dekoratif olarak korunmak amacıyla kaplanırlar.Örneğin zamak(çinko döküm malzemesi) malzeme özellikle kapı kolu,pencere kolu ve kilit parçalarının üretilmesi gibi birçok üretici için çok kullanılan malzemedir.Kaplamanın uzun kimyasal kompozisyon ve yapışmanın yüzeye olan seviyesi ile de bağlantılıdır.Çok genel kullanılan kornozyon test metodu nitral tuz sprey test yöntemidir.Bu test yöntemi ASTM B117 uluslar arası standartları da kapsamaktadır.Bu test üzerinde yapılmış ve derlenmiş ve kaplanmış olan test numunesindeki tuz sisinde devamlı aynı atmosferde kalmasından oluşur.Herhangi bir potansiyel korozyon bu özetler altında hızlandırılır ve kaplamam sistemlerinde test edilir.Aynı şekilde benzer testler nem üstünde kullanılır.Nem testinde tuzlu sis buharları bombardımanı yerine su buharları kullanılır.Otomobil endüstrisinde “kesternich” diye tanımlanan kükürtdioksit ve muhtelif sürekli korozyon testleri tercih edilir.Bu testlerin tamamı kullanılabileceği ortam şartları yazılarak ve hızlandırılarak geliştirilmiştir.Önemli olan husu uygun kaplama ile doğru metal ön temizleme işlemi kombinasyonunun yapılması ve korozyon direncinin optimizesidir.Örneğin fosfatlama işlemi yapılmış çeliğin kroma hava işlemleri yapılmış pirinç zamak ve alüminyumun ondan sonra elektroforetik lak kaplamasıdır.Kaplamadan önceki uygun ön işlemleri yapılmış elektroforetik lak kaplamadır.Tuz sprey testinde zamak parçalar için 120-240 saat arasında mükemmel bir korozyon koruma verilecektir ki hatta alüminyum hali kromatların dereceleri için 2000 saatten fazla iken.

 

Sertlik,yırtılma direnci,aşınma direnci ve sürtünme: Bu özellikler zaman zaman birbirleri ile karıştırılır.Sertlikten ifade edilen geçirgenlik yani penetrasyondur.Yırtılma,çizilme ise bir nesnenin yüzeyde bir uçtan diğer uca hareket esnasında yüzey üzerinde görülen bir işaret bırakmamasıdır.(Çok küçük veya çok ince ise biraz belki iz bırakabilirse de bu da ihmal edilir.Dikkate alınmaz.)Sürtünme ve aşınma dirençleri kaplamanın değerleri malzeme tarafından sürtünmenin sonucunda kalınlık azalmasına karşılık kaplamanın direnci olarak ölçülür.Sürtünme ve aşınma arasındaki fark genellikle sürtünme malzemenin kaplamanın daha sert olarak algılanır.

 

Bu cihazlar ISO 11507’ e uygun fluorescant ışık tüpü kullanırlar.Bunların çoğu aynı zamanda dönenli su spreyi veya UV ışık ile birlikte nemi üretebilmek için buharlaşma sistemi kullanırlar.Bu teknikler gerçek anlamdaki uzun vadedeki bir yaşlanma süresini sadece 1-2 hafta 1-2 ay ile simultane edilebilirler.Ancak test esnasındaki teste ara vermeye çok dikkat edilmesi gerekir.Testin bitiminde reçinenin parçalandığı,ayrıldığı,renk değiştirdiği gözlenerek tamamlanır.
Elektroforetik kaplamalar,mimari ve endüstrilerinin talep edilen istekli doğrultusundaki şartlandırma özelliklerine göre formüle edilirler.

 

Dekoratif özellikler için testler:

Kaplamaların dekoratif özelliklerin bir çoğu ölçülemez.Bazı kaplamalar çekici bir görünüşe sahipse veya değilse,farklı insanların farklı fikirlerine bağlı olabilir.Parlaklık (Gloos) normal olarak 200C,600C VEYA 800C (dikeye göre) faklı açılardan ölçülebilir.Görüntü açısı endüstriler arasında değişebilir.Örneğin mimari sahada 600C kullanılması normal olmakla beraber,otomobil endüstrisinde 600C veya 200C lik açılı parlaklıklar kullanılır
Parlaklığın ölçülmesi ile ilgili uluslar arası standart ISO2813 ‘tür.Renk ölçümleri ise kalorimetre kullanılarak yapılır.Alınan sonuçlar CIELAB standartlarına göre sınıflandırılırlar.Opak renklerde kendi aralarında sınıflandırılırlar ve bunlarda uluslar arası RAL,Pantone ve Munsell gibi bilinen standartlardır.Transparent,metalik ve değişkenlili renklerin etkilerini ölçmek çok güç veya mümkün değildir..Genelde onlar bakanın zevkine bağlı olarak tanımlanır.


Özel uygulanalar için kullanılan testler nelerdir?

Buraya kadar açıklanan bütün testler,Elektroforetik lakları içeren boya ve kaplamaların genel kullanımlarını içerir.mamafik bazı endüstrilerdeki elektroforetik tekniğini kullandığını ifade etmiş idik.Bu endüstriler belli performans istekleri için özel testler gerektirirler.Bunların en ilginç olanı ise özellikle nalburiye sektöründe kullanılan kapı kolları imalat sektörüdür.Esas itibarı ile bu sektörde kaplamalar, hali hazırda açıklana özelliklere sahip olmakla beraber, sertlik,iyi yapışma,sürtünmeye karşıdirenç,hava şartlandırma direnci vs...Ancak ilk zamanlarda bu kaplamalarda çok sıklıkla hatalar oluştu,çünkü onlar yumuşak ve kolaylıkla yüzeyden soyuldular.Daha sonraları bu konuda yapılan araştırmalar gösterdi ki insanın elindeki ter kaplama üzerinde kalmaktadır.Dolayısıyla terdeki asit reçine içine nüfus etmekte,absurblanmakta ve sonuçta lakı yumuşatmaktadır.Bunun geçirgenliği ve kullanma ömrüde insan elinin kapı koluna dokunma adedi ve süresince belirlenmektedir.
Açık bir şekilde görülmektedir ki ter testinin simultane edilerek geliştirilmesi gerek görüldü.

 

Kapı kolu ve aksesuarları için bilinen en iyi test yöntemi:

USA Builder’s Hardware Manufacturers Association tarafından sponsore adilen ANSI/BHMA A.156 standardıdır.Bu test doğal olarak insan elinde yer alan sıvıya benzer kimyadaki asidik bir çözeltinin kullanılarak laklanmış yüzeydeki belli bir işaretli alanın seçilerek belli bir zaman diliminde sabit bir kalem sertliğindeki bir kalem ile yüzeyin çizilmesi ile oluşturulur.Bu test zamanı bir uygulama için (1.5) dakikadır.Bu şartname gereği (4) uygulaması yani 15X4= dakikayı geçmelidir.Dört test zamanını geçen ürün bu şartnamenin test değerine ulaşmaktadır.Sadece yüksek kimyasal dirence sahip organik kaplamalar bu testi geçmektedir.
Konvansiyonel uygulanan kaplamalrda (sprey veya daldırmalı tip)kullanılan epoksi kökenli reçineler buna uygundur.Ancak bu reçinelerin güneş ışığı UV direnci yoktur,güneşte bırakıldığı zaman,lak kaplı mamüllerin rengi solmaktadır.Renkli laklarda, renk değişmekte,renkli laklar orijinal görüntüsünü
kaybetmektedir.Keza aynı zamanda karışır şekilli kapı kolları için sprey ve daldırma –akımsız uygulamalar başarısız olmaktadır.
Elektroforetik kaplama metodu,çok uzun çalışmalardan sonra kapı kolları için özellikle karışık karışık şekilli modeller için ideal seçim olmuşlardır.Ancak, bununla beraber standart elektroforetik sistemler ki bunlar epoksi reçineli iseler bunların ter testini geçecek kimyasal dirençleri bulunmamaktadır.Standart dekoratif elektroforetik lak sistemleri normal olarak iki (15x2) saykılı geçemezler.İlk saykılın birinci 5 dakikasında kalırlar.Dolayısıyla, 1980 yıllarda başlayan elektroforetik reçine sistemlerinin geliştirilmesi bu nedenlere dayanmaktadır.Ter testi ile beraber UV güneş ışığını direncinin arttırılması gerekmiştir.
Endüstriyel uygulamalar için 1993 yılında clearcled HSR bu amaçla başarılı bir proses olarak geliştirilmiştir.Diğer bir uygulama alanı ise ter’ e karşı korunması zorunlu olan ‘gözlük çerçeveleri’ için clearcled HSR ideal malzeme olarak seçilmiştir.

 

Elektroforetik kaplamalar,konvansiyonel kaplamalar ile nasıl mukayese edilir?

Açıklanan faktörlerin tamamı göstermektedir ki elektroforetik olarak uygulanan kaplamalar,belli endüstriler istenilen özel özelliklerin geliştirilmesine ilave olarak seçilmiştir..Ayrıca elektroforetik kaplamalar maliyet etkinliği tarafından daha ekonomik seçilmişlerdir.Oysaki aşınan malzemenin sertlikle herhangi bir bağlantısı olabilir.Daha yumuşak olsa bile malzemeler daha sert malzemelerde azalma hareketine sahip olabilirler.Sertlik,çizilme,sürtünme ve aşınma arasındaki bağlantıyı görmek genellikle çok zordur.Ancak bu basit örnekler farkı açıklayabilir.Örneğin pencere camı çok sert bir malzemedir.araba tekerleği ile mukayese edildiği zaman ,Ancak pencere camının araba tekerleği yapımında kullanılması beklenemez.Teker kauçuğun istinai bir aşınma direncine sahiptir.Ancak bu onun bu işi yapması için daha sert olmasını gerekli kılmaz.

Sertlik içi bilinen genel bir test kalem sertliği testidir.Bununla ilgili olan uluslararası standart ASTMD 3363.Bunun uygulama şeklinde farklı sertliklerdeki kalemlerin belirli bir kuvvet ve açı ile lak kaplı yüzeyde görünür bir çizginin oluşturulması esasına dayanır.örneğin kaplama 3H sertliğindeki bir kalem ile çizilmiyorsa.Kalem sertliği 3H ancak 4H veya daha yüksek dereceli bir kalem ile çiziliyorsa o zaman kaplama sertliği 4H’ın altında denir.Ancak uygulanacak kuvvet çok önemlidir.Bu kuvvet sertlik sonucu ile birlikte müteala edilir.20 Newton(yaklaşık 20 kg) kuvvetinde 3H lık bir sertlik,3 Newton (yaklaşık 300 gr) kuvvetindeki 5-6H sertliğine eşit olabilir.Uygulanan kuvvete çok dikkat etmek gerekir.

Sertlik için diğer testler,Bucchholz (ISO 2815) ve koening veya pendulum testleridir.Aşınma ve sürtünme direnci için olan testler Taber Abraser testinide içerir.

Bu mekanik bir alet olup farklı sertliklerdeki abrasive tekerleklerin kullanımını sağlar.ASTM D968’ de izah edilen Falling Sand Test “ Kum aşınma testi’ de kaplanmış test panelinin üzerine belli yükseklikten farklı çarplardaki kumlar ile yapılan bir aşınma testini içerir.Her iki testten kalınlık azalmasına bağlı olarak azalan aşınma direncini gösterir.Faber aletinde ise belirli yüzey alanına üzerinde ağırlık azalması ifade eder.

Elektroforetik kaplamalar,yüksek kaliteli konvansiyonel uygulanan kaplamalara eşit sertlik ve aşınmaya sahiptirler.

Hava şartlarına karşı direnç:

Kaplanmış nesnelerin korrozif atmosfer şartlarında olduğu kadar güneş ışığının etkileri altındaki dış ortam şartlarına karşı direnç göstermesi istenir.Özellikle güneşten gelen UV (ltraviole) ışığı bazı reçineler üzerinde etkileri vardır.Bu reçineler şeffaf veya renkli kullanımlardakiler olabilir.
Dış ortam şartlarında Kullanılan kaplamalar özellikle güneş ışığının UV direncine dayanan reçine ve boyaların seçilmesi gerekir.Güneş ışığını laboratuar bazında üreten Xeon Arc Types (ISO 11341) gibi simultane UV ışık üreten cihazlar vardır.

 

Sonuç olarak;

     a) Özellikle belli spesifik değerlerin arandığı sektörlerde örneğin kapı kolu imalatçıları,gözlük çerçeve imalatçıları,zamak ve alüminyum aksesuarları imalatçıları kalite          gerektiren sektörlerin kullandığı elektroforetik lak seçiminde ABD şartnamesi esas alınmalı,
     b) Her imalatçı yapmış olduğu imalatta neyi ne şekilde test edeceğini bilmeli ve bu değerleri aramalıdır.
     c) Şu anda Türkiye’ de ABD şartnamesine uygun olmayan, ancak kapı kolu ve aksesuarları sektörünce kullanılan lakların ciddi bir şekilde teste tabii tutulması          gerekmektedir.
     d) Halen kullanılan TSE1299 nolu TSE ‘nin ABD şartnamesi test değerleridoğrultusunda yeniden gözden geçirilerek,bu seviyeye getirilmesi sağlanmaktadır.
     e) Kapı kolu sektörü gibi yaklaşık 200 imalatçı firmanın bulunduğu ülkemizde halen bağıumsız bir kalite kontrol laboratuarı bulunmamaktadır,kanımca sektör önce          kooperatifleşmeli,dernekleşmeli ve bu sektörün kalitesini geliştirici kalite kontrol laboratuarları bir an önce kurulmalıdır.


     Dr. Halim POLAT

 

Galtek Galvano Kimyasalları 2011 Tüm Hakları Saklıdır well done iso kalite belgesi
Web Tasarım :webtasarlar.net web tasarım, yazılım,