Mimari Alüminyum Kaplamasında Eloksal veya Tozboya Seçimi
Çuhadaroğlu Metal San. ve Paz. A.Ş. Dr. Metin YILMAZ, mimari alüminyum kaplamasında eloksal veya tozboya seçimi ile ilgili teknik bilgiler verdi. Her geçen gün kullanım oranı hızla artan alüminyum, hala en geniş uygulama sahasını mimari uygulamalarda bulmaktadır.

 

Alüminyum, mekanik ve fiziksel özellikleri nedeniyle tercih edilmesine rağmen, mimari uygulamalarda zaman içinde yüzeyinde meydana gelen korozyon nedeniyle ham olarak kullanımı pek de mümkün değildir. Bu nedenle uzun yıllardır yüzeyinde kullanılan temelde iki kaplama şekli mevcuttur. Bunlar; eloksal ve elektrostatik toz boya işlemleridir.

1950’li yıllardan itibaren toz boya ve yaş boya ile birlikte eloksala alternatif olarak kullanılmaya başlanmış ve çok kısa süre içinde mimari uygulamalarda renk alternatifleri ile geniş yer bulmuştur. Levha ve kompozit panellerde hala yaş boya teknolojisi devam ederken, alüminyum profillerin boyanmasında toz boya teknolojisi vazgeçilmez olmuştur. PVDF (Poli Vinil Di Florit) yaş boyalar kullanılmasının sebebi ultraviyole ışınımına (UV) karşı uzun yıllar renk ve parlaklık dayanımı sağlayabilmesidir. Günümüzde en yüksek UV dayanımına sahip boya olarak bilinen PVDF boyalar renk dayanımı avantajının yanı sıra, daha yumuşak ve ince bir kaplama (15-20 µm) kalınlığına sahip olması, düşük aşınma dayanımı, yüksek uygulama maliyeti ve solvent içerdiği gibi bazı dezavantajlara da sahiptir.
Öte yandan uluslararası RAL kodlarıyla tanımlanan renklerin kullanıldığı toz boya kaplamada, poliüretan, epoksi ve polyester malzemelerin arasında mimarı uygulamalarda, polyester bazlı toz boya kullanılmaktadır. Polyester bazlı toz boya malzemeleri, özellikle dış cephede ömrü artırmak, renk ve parlaklık dayanımı için yapılan katkılarla elde edilen PF (Polyster for Façade) ve SDF (Super Durable for Façade) gibi boyalar uzun yıllardır kullanılmış ve kendilerini dış cephede ispatlamış durumdadır. Daha uzun yıllar UV ve parlaklık dayanımı elde etmek için de son yıllarda PVDF katkılı toz boyalar (Hyper durable) geliştirilmiş ve kullanılmaya başlanmıştır. Toz boya kaplamada 80-100 mm civarında kaplama kalınlığı elde edilmekte ve olası yüzey hataları kolay kapanmaktadır. Özellikle son dönemlerde geliştirilen kadife yüzeyli (soft touch), yanar döner (bukalemun), timsah desenli (crocodile), dövme yüzeyli, kendini temizleyen (lotus effect), transparan vs. gibi boyalar da mimari ve endüstriyel uygulamalarda toz boyanın pazar payını artırmaya yönelik çalışmalardır. Ancak toz boya malzemesi ile alüminyum yüzey arasında iyi bir yapışma sağlanması kalite açısından vazgeçilmez koşuldur. Metalik bir yüzey ile organik bir malzemenin yapışması için bir ara yüzey gerekli olmakta ve bu ara yüzeyin homojenliğinde veya sürekliliğinde yaşanacak bir problem ne yazık ki hemen açığa çıkmamakta bazen aylar sonra ayrılma veya boya kalkması olarak açığa çıkmaktadır. Özellikle filiform korozyon problemi (Şekil 1) birkaç ay sonra açığa çıkan bir problemdir. Bu tür sorunların malzeme üzerinde görünmemesi için yapılan toz boya işleminin QUALICOAT Sertifikasına (ESTAL Avrupa Yüzey İşlemler Birliği Toz Boya Kalite Belgesi) sahip uygulayıcılarla yapılması kuşkusuz çok önemlidir.
Eloksal işlemi aslında yüzeye harici bir malzeme kaplama işlemi olmayıp sadece yüzeydeki bir kısım alüminyum tabakasının oksijen ile reaksiyona girerek tekrar alüminyumun doğadaki bulunduğu haline döndürülmesi işlemidir. Oluşan eloksal tabakası, transparan olması nedeniyle alüminyum kaplama sonrası metalik görüntüsünü korumaktadır. Son yıllarda gündemde olan ve çok sık duyduğumuz “nano teknoloji” aslında eloksal işlemi ile 1920’li yıllardan bu yana uygulanmakta olan bir teknolojidir. Oluşan tabaka kalınlığı mikrometre seviyelerinde iken tabakanın içyapısı nanometre seviyesindedir. Şekil 2’de görüldüğü gibi gözenek çapları 100 – 200 Angstrom ölçülerinde iken, hücre (petek) çapı da 300 800 Angstrom değerlerine ulaşmaktadır. Eloksal kaplama kalitesini belirleyen en önemli faktörlerden bir tanesi bu nano seviyedeki gözeneklerin kapatılabilmesine bağlıdır. Bu gözeneklerin AI O .H O (böhmit) oluşturularak kapatılması işlemine, tespit, fiksaj (sealing) gibi isimler verilmektedir. Tespit işleminin doğru yapılıp yapılmadığını test etmek için QUALANOD Sertifikalı (ESTALAvrupa Alüminyum Yüzey İşlemler Birliği Eloksal Kalite Belgesi) tesislerde iletkenlik ölçümü, ağırlık kaybı gibi testler zorunludur. Gözeneklerin iyi kapatılamaması yıllar bazen aylar içinde alüminyum yüzeyinin tozlaşma, matlaşma ve daha sonrada korozyona uğraması ile sonuçlanır.
Eloksal kaplama kalitesini etkileyen diğer önemli bir faktörde de eloksal tabakasının kalınlığıdır. Açık havada eloksal tabakasının her yıl ortalama 0,3µm aşındığı yapılan ölçümlerle belirlenmiştir. Bu aşınma hızı atmosfer koşullarına göre değişim göstermektedir. Örneğin deniz kenarı veya egzoz ve hava kirliliğinin yüksek olduğu sık sık asit yağmurlarına maruz kalan şehirler gibi korozif bölgelerde, bu aşınma oranı çok daha yüksektir. O nedenle iç ortamlarda kaplama kalınlığı için 10 µm 15 µm yeterli görünmesine rağmen, dış ortamlar için kaplama kalınlığı QUALANOD çerçevesinde 25 µm olarak önerilmektedir.
cuhadaroglu teknik 1wBazı durumlarda, eloksal kaplamanın, sertlik, metalik görüntüsü, toksik olmaması, yüksek sıcaklık dayanımı, reaksiyona girmeyen kararlı bir yapısı olması gibi birçok avantajı yanı sıra, renk seçeneklerinin sınırlı olması nedeniyle alternatif kaplama metodu olan toz boya tercih sebebi olmaktadır. Eloksal tabakasının renklendirilmesi tabaka içindeki gözeneklerin doldurulması veya modifikasyonu ile gerçekleştirilmektedir. Gözeneklerin doldurularak kaplamanın renklendirilmesi işleminde, genel olarak daldırma ve elektrolitik renklendirme yöntemler kullanılmaktadır. Daldırma yöntemle yapılan uygulamanın organik boyama olması halinde kaplama renginin UV ışını dayanımı olmadığından mimari uygulamalarda kullanımı doğru değildir. Buna karşın, elektrolitik renklendirme (kalay veya kobalt ile gözenek doldurma) ile renk kaybı olmamakta ve eloksal tabakası ömrü boyunca renge garanti verilebilmektedir. Ancak ne yazık ki günümüzde kalay ve kobalt ile yapılan boyamalarda açık bronzdan siyaha kadar olan bronz renkler elde edilebilmektedir. İnorganik boyama metotları arasında altın sarısı (gold) olarak adlandırılan renklendirme metodu ile de uzun yıllar renk garantisi verilmektedir. Ancak organik renklendirme kullanılması halinde elde edilen altın sarısı renklendirme birkaç yıl içinde solarak rengini kaybetmektedir. Günümüzde renkli eloksal (bronz-siyah tonları dışında) üzerine birçok çalışma olmasına rağmen, henüz mimari alanda uygulamaya geçebilmiş bir teknik olmamıştır. Eloksal tabakasının renk dayanımı metalik ve dekoratif görüntüsünün yanı sıra korozyon direnci oldukça yüksektir. 100 yıllık bir mazisi olan eloksal kaplama teknolojisinde yenilikler olmakla birlikte kendisini dayanım ve kalıcılığı açısından ispatlanmıştır. Boyanmış yüzeylerde açığa çıkan filiform korozyon problemi eloksal kaplı yüzeylerde asla açığa çıkmaz. Kaplama ile alüminyum arasında bir ara tabaka yoktur, olası çizikler, çatlamalar ve yüzey problemleri kendi kendini zaman içinde oksitlenme yoluyla tamir etmektedir. Eloksal tabakası elektrokimyasal bir işlem olduğundan profilin dış kontürünü homojen olarak aynı kalınlıkta kaplayabilmekte, boya işleminde olduğu gibi girintili bölümlerin az boya alması gibi problemler oluşturmamaktadır. Alt köşelerde damlacık birikmesi (akıntı), portakallanma, kraterlenme, vs gibi sorunlar yoktur.
Yine eloksal tabakasının farklı bir avantajı da yapıştırma işlemlerinde (silikon-cam cephelerde olduğu gibi) kalkma problemi yoktur. Toz boya kaplamada, yapıştırma işlemi öncesi boyanmış yüzeye primer uygulaması, silikonun boya yüzeyine yapışmasını sağlayan önemli bir işlemdir. Ancak toz boya kaplama işleminde boyanın alüminyum yüzeye yapışmasını sağlayan ön işlemlerin iyi yapılmaması halinde boya tabakasının alüminyum yüzeyden kalkarak camın profilden ayrılması gibi ciddi tehlikelere yol açma riskini oluşturmaktadır.
Genel olarak istisnalar olmakla beraber eloksal kaplama için 50 yıl, polyester bazlı toz boya kaplama içi 25 yıl, PVDF yaş boya için 40 yıl gibi garanti süreleri söz konusudur. Eloksal kaplama işleminde kalite kontrol prosedürü kolaydır ve hatayı üretim aşamasında gösterir sonradan kalite problemi açığa çıkmaz. Toz boya uygulamasında alüminyumun metalik görüntüsü kaybolurken; eloksalde, proses öncesi yapılan mekanik veya kimyasal ön işlemlerle, (satine etkisi, parlak veya mat tekstürler gibi) elde edilen görsellik yüzeye taşınmaktadır.
Öte yandan eloksal kaplamanın en büyük dezavantajlarından bir tanesi eloksal renginin hatta naturel eloksal tonunun dahi alaşım elementlerinden etkilendiği bilinmektedir. Standart bir alaşım içinde dahi izin verilen toleranslar içinde olmasına rağmen alaşım elementlerinin konsantrasyon değişimi eloksal tabakasında ton farkı olarak açığa çıkmaktadır.
Bu nedenle genellikle eloksal kaplamada daha temiz olan birincil alüminyum kullanımı tercih edilmektedir.
Eloksal işleminde toz boya prosesinde kullanılan boya gibi harici bir hammadde kullanılmadığından, ürünün geri dönüşümü aşamasında çevresel bir atığı da söz konusu değildir. Yüzeydeki eloksal tabakası ürün geri dönüşümü sırasında geri kazanılmaz ancak elde edilen atık alüminyumun doğadaki hali olduğundan çevresel bir mahsuru yoktur. Sonuç olarak boyalı bir alüminyum ürünün “Karbon Ayak İzi” eloksal kaplı bir alüminyuma göre çok daha büyüktür.

Instagram
Powered by OrdaSoft!