Döküm parçalar için sürekli artan kalite beklentisi, parçaların karmaşıklığı ve daha kaliteli parça yüzey gereksinimleri, kalıp ve maça boyası kullanımını daha önemli hale getirmiştir.

Boyama işlemi, bir döküm parçanın üretim maliyetinde %2’den daha az bir paya sahiptir. Yüksek performanslı boyalara yapılan bu küçük yatırım karşılığında, aşağıda belirtilen yüzey hatalarından kaynaklanan hurdaları azaltmak veya tamamen ortadan kaldırmak suretiyle önemli tasarruflar sağlanabilir:

• Kalıp genleşme çatlaması (Damarlaşma)

• Kum sinterlenmesi

• Metal penetrasyonu

• Kabuklaşma

Boya için harcanan bu paranın en ekonomik geri dönüşünün sağlanabilmesi ve yüksek performans sağlanabilmesi için boyanın sürekli olarak kullanılması gerekmektedir. Daha önce de anlatıldığı gibi sabit boya kalınlığının sağlanabilmesi için akıtma veya daldırma boya yöntemlerinden biri uygulanmalıdır.

Son yıllarda solvent (isopropanol veya ethanol) bazlı ürünlerden su bazlı boya teknolojisine belirgin bir geçiş olmuştur, bunun başlıca sebepleri:

• Solvent fiyatlarındaki aşırı değişkenlik

• Su bazlı ürünlerin çevreye zararlı etkisinin az olması (ISO 14001)

• Depolanan tehlikeli madde miktarının azalması

• Gelişmiş kurutma yöntemlerinin mevcut olması

• Maça ve kalıp reçineleriyle daha iyi bağdaşması.

Bilinmelidir ki su bazlı boya kullanımı, uygulamada süreklilik ve döküm kalitesini garanti altına almak için birtakım ilave test ve kontrol prosesi gerektirmektedir.

Boya Sıcaklığının Boya Kalınlığına Etkisi

Su bazlı boyaların sıcaklık değişimine karşı viskozite hassasiyeti, alkol bazlı muadillerine göre daha yüksektir. Tipik bir su bazlı boya örneği Şekil 1’de gösterilmiştir. Görüldüğü gibi sıcaklıktaki küçük bir değişim, viskozitenin belirgin bir şekilde değişmesine neden olmaktadır.

Viskozitedeki bu belirgin değişiklikler direkt olarak şunları etkiler:

• Uygulamadaki boya kalınlığının değişmesi

• Boyanın uygulanan yüzeyden akması ve damlacık oluşumu

Akıntı ve damlacık oluşumunun döküm parçaya yansıması olarak yüzey hataları artacaktır. Boya kalınlığının düşük olduğu durumlarda sinterleşme veya damarlaşma; boya kalınlığının fazla olduğu durumlarda ise kabuklaşma meydana gelebilir.

Sıcaklığa bağlı olarak viskozitenin değişmesi ve bunun neticesinde boya kalınlığındaki değişimin üstesinden gelmek için kontrol ekipmanları mevcuttur. Bu problemi çözmek için genel olarak iki metot vardır, en basit yöntem daldırma tankındaki boyanın sıcaklığını kontrol altına alarak viskozite değişimini önlemektir. Daha gelişmiş sistemlerle boyanın viskozitesini sürekli ölçmek ve değişiklikleri su veya boya ilavesiyle gidermek mümkündür. Bu sistemler aynı zamanda suyun buharlaşması suretiyle viskozitedeki değişimi karşılamaya da yarar. Tercih edilen metot ise yukarıdaki bahsedilenlerin bir kombinasyonudur; sıcaklık değişimini minimumda tutmak ve viskozitedeki dalgalanmaları karşılayabilmek.

Bakteri Oluşumunun Su Bazlı Boyalar Üzerindeki Etkisi

Alkol bazlı boyalarla karşılaştırıldığında, su bazlı boyaların en önemli dezavantajı, bakteri oluşumuna meyilli olmalarıdır. Bakteri su bazlı ortamda gelişir ve boya yapısındaki doğal hammaddelerle beslenerek boyanın fiziksel özelliklerini bozar. Böylece:

• Daha hızlı çökelme olur.

• Akış özelliklerinde değişme meydana gelir. Bu sebeple akıntı ve damlacık   

  oluşabilir.

• Kenarlar gerektiği kadar boyanamaz.

• Grafit yüzmesi meydana gelebilir.

• Islanma özelliklerinde ve boyadaki tortu miktarında değişiklik olur.

• Topaklanma oluşur.

• Kurutulmuş boya yüzeyinde çatlaklar oluşur.

Boya içerisindeki tozların üretimi esnasında yan ürünler oluşmaktadır. Bu tip yan ürünler kötü koku yaymanın yanında, cildi tahriş eden, kusma, yüksek ateş ve astıma sebebiyet veren

toksin açığa çıkartmaktadır.

Su bazlı boyalar genellikle belli bir miktar bioksit içerir, bunun yanında aşırı miktarda bioksit içeren ürünlerin sağlık ve emniyet açısından tehlikeli olduğu tanımlanır. Bioksit ilavesi, hammadde içerisindeki bakterinin nötrlenmesini sağlar ve kalan bioksit de depolama ve kullanım sırasında bakteri çoğalmasına karşı korur. Fakat boya daha sonra kirlenerek bünyesindeki bakteri miktarı artar ve bioksitin nötrleyebildiği seviyeyi aşarsa, bakteri hızla çoğalır ve boyanın özelliklerini bozar.

Kullanılan boya birçok yolla kirlenebilir, fakat en yaygın olarak temiz olmayan depolama; daldırma tankları, borular ve diğer ekipmanlarla karşımıza çıkar. Temizlik ve bakımın yüksek seviyede tutulduğu yerlerde ise kullanılan suyun temizlik seviyesine bağlı bir kirlenme söz konusu olabilir. Eğer boyaya ilave edilen suyun sorun yarattığı teşhis edilmişse, Foseco bu suyun sterilizasyonu için bir ön muamele solusyonu sağlayabilir.

Proseslerde bioksitin etkisini azaltan, anti-bakteriyel malzemelerde mevcuttur, örneğin poliüretan coldbox maçalarda kalan amin kimyasal etkileşimle bioksitin etkisini nötrler ve bazı bakteri tipleri için besin görevi görerek çoğalma hızını arttırır.

Su bazlı boya kullanan dökümhaneler iyi bir temizlik politikasını benimsemelidir. Tüm boya tanklarının, boruların ve kullanılan diğer ekipmanların düzenli olarak temizlendiğinden ve sterilize edildiğinden emin olmalıdırlar. Buna ek olarak düzenli tetkik ve numune testleri ile boya tankındaki ölü noktalarda veya boruların içinde birikmesi muhtemel boyanın sorun teşkil edip etmediği ortaya konulabilir. Boya tankları basit testlerle denetlenebilir, örneğin düzenli olarak boyanın pH seviyesinin ölçülmesiyle. pH seviyesinin düşük olması bakteri üremesi olduğuna işarettir ve daldırma bantları (şekil 2) boyadaki ve sudaki değişiklikleri gözlemek amacıyla sürekli olarak kullanılabilir.

Kirlenmiş sudaki bakteri oluşumunun daldırma bantı ile tespiti

Eğer boya bakteri üremesi sonucu kirlenmişse, tek çözüm boyanın imha edilip boyama ünitesindeki tüm ekipmanların baştan aşağı sterilize edilmesidir.

Sonuç

Her tür boya uygulamasında, en yüksek verim ve boyanın sağladığı; sakat azaltma ve yüzey kalitesini arttırma gibi faydalar proses kontrolü ile sağlanabilir. Su bazlı boyalarda ise proses kontrolünün önemi uygulama ve boya kalınlık kontrolünün de önündedir ve ileri seviyede sıcaklık kontrolü veya ayarı gereklidir. Boyanın akışkanlık özelliklerini sabit tutmak ve bakteri oluşumunun olumsuz etkilerine maruz bırakmamak için çok iyi bakım ve temizliğe ihtiyaç duyulur.