Boyalı Çelik Rulo: Yüzey, Kaplamalar ve Özellikleri

Ön kaplamalı çelik, renkli kaplamalı çelik bobin veya PPGI (önceden boyalı galvanizli demir) bobin olarak da bilinen önceden boyanmış çelik bobinler, kesilmeden, şekillendirilmeden veya nihai ürün haline getirilmeden önce astar ve boya ile kaplanmıştır.

Bu işlem, homojen bir boya uygulaması sağlayarak malzemenin estetik ve fonksiyonel özelliklerine katkıda bulunur.

Bobinler genellikle paslanmaya karşı dayanıklı bir temel sağlayan galvanizli veya Galvalume çelikten yapılır ve önceden uygulanan boya, çevresel faktörlere karşı ek bir koruma katmanı ekler.

Boyalı Çeliklerin Kesit Yapısı

Boyalı çelik bobinlerin bilgisini tam olarak anlamak için öncelikle onun ne olduğunu öğrenmelisiniz. kesit yapısı.

Boyalı çeliğin alttan üste kesitsel yapısı tipik olarak aşağıdaki katmanlardan oluşur:

• Baz Metal (Alt Tabaka): Ana metal genellikle galvanizli çelik veya galvalume çeliktir. Galvanizli çelik, korozyon direnci için bir çinko kaplamaya sahipken, galvalume çelik, alüminyum, çinko ve silikondan yapılmış bir kaplamaya sahiptir.

• Ön İşlem Katmanı: Astar ve boyayı uygulamadan önce çelik temizlenir ve ön işlem solüsyonuyla işlenir. Bu katman, astar ve boyanın iyi yapışmasını sağlar ve aynı zamanda malzemenin korozyon direncini arttırır.

• Astar Kaplama: Astar, korozyon direncini daha da artırmak ve son katın düzgün bir şekilde yapışmasını sağlamak için işlenmiş ana metale uygulanır. Astar tabakası aynı zamanda son kat için düzgün bir yüzey sağlar.

• Sonkat (Son Kat): Son kat görünür katman olup renk ve estetik görünüm sağlar. Ayrıca elementlere karşı ek koruma sağlar. Son kat, uygulamaya bağlı olarak UV direnci, esneklik ve sertlik gibi belirli özelliklere göre seçilebilir.

• Destekleyici Ceket (Arka Kat): Çeliğin arka tarafına bir arka kat uygulanır. Bu katman genellikle çeliği koruyan ve çeliğin lamine edilmesi veya başka malzemelere yapıştırılması durumunda yapıştırıcıların yapışmasını artırabilen daha ince bir astar veya özel bir arka katmandır.

• Koruyucu Film (İsteğe bağlı): Bazı önceden boyanmış çelik ürünlerde, nakliye ve kurulum sırasında bitmiş yüzeyi korumak için çıkarılabilir bir koruyucu film uygulanmış olabilir.

Her katmanın spesifik malzemeleri ve kalınlığı, üreticinin spesifikasyonlarına, ürünün kullanım amacına ve çevresel hususlara bağlı olarak değişiklik gösterebilir.

Son kat için kullanılan boya sistemi, dayanıklılık, renk tutma ve tebeşirlenmeye karşı direnç gereksinimlerine bağlı olarak polyester, silikonla modifiye edilmiş polyester (SMP), poliviniliden florür (PVDF) veya diğer türler olabilir.

Ön Boyalı Çelik Rulonun Yüzeyi

Önceden boyanmış bir çelik bobinin alt tabakası, bobin kaplama işlemi sırasında üzerine boyanın ve diğer kaplamaların uygulandığı ana metali ifade eder.

Alt tabakanın seçimi kritiktir çünkü amaçlanan son kullanım için gerekli mekanik özelliklere ve korozyon direncine sahip olması gerekir.

Önceden boyanmış çelik rulolar için kullanılan en yaygın alt tabakalar şunlardır:

• Sıcak Daldırma Galvanizli Çelik (GI): Bu alt tabaka, korozyon direnci sağlamak için ince bir çinko tabakasıyla kaplanmış çeliktir. Çinko kaplama, çeliğin erimiş çinko banyosuna batırıldığı sıcak daldırma işlemiyle uygulanır. Çinko tabakası, aşındırıcı elementlere karşı bariyer görevi görerek ve kaplamanın hasar gördüğü durumlarda fedakarlık sağlayarak çeliği korur.

• Galvalume Çelik (GL): Galvalume, çeliğe uygulanan alüminyum, çinko ve eser miktarda silikonun birleşiminden oluşan bir kaplamadır. Kaplamada alüminyumun varlığı, özellikle daha zorlu ortamlarda korozyona karşı mükemmel koruma sağlar ve çinko, galvanik etkiyle ek koruma sağlar.

• Elektro-Galvanizli Çelik (EG): Bu tür çelik, kalınlıkta eşit ve pürüzsüz bir yüzeye sahip bir çinko kaplama sağlayan elektrokimyasal bir işlem kullanılarak galvanizlenir. Elektrogalvanizli çelik, hassas ve estetik uygulamalara ihtiyaç duyulan yerlerde yaygın olarak kullanılır.

Kaplama Çeşitleri

Önceden boyanmış çelik bobinler için kullanılan, her birinin kendine has özellikleri ve uygulamaları olan çeşitli boya ve kaplama türleri vardır:

• Polyester (PE): Polyester kaplamalar, önceden boyanmış çelik bobinler için en yaygın tiptir. İyi yapışma, renk tutma ve esneklik sunarlar. Genel kullanıma uygun olmaları ve uygun maliyetli olmaları, onları binalar, çatı kaplamaları ve duvar panelleri için popüler bir seçim haline getiriyor.

• Silikon Modifiye Polyester (SMP): SMP kaplamalarda, standart polyestere kıyasla daha iyi UV direnci sağlayan ve rengi ve parlaklığı daha uzun süre koruyan, polyester kaplamaya eklenen bir silikon reçine bulunur. Daha fazla dayanıklılık ve zorlu hava koşullarına maruz kalma gerektiren uygulamalar için kullanılırlar.

• Poliviniliden Florür (PVDF): PVDF kaplamalar solmaya, tebeşirlenmeye ve kimyasal bozulmaya karşı mükemmel direnç sağlayan yüksek performanslı kaplamalardır. Oldukça dayanıklıdırlar ve ticari ve konut binaları, mimari projeler gibi uzun süreli koruma gerektiren uygulamalarda kullanılırlar.

• Epoksi: Epoksi kaplamalar üstün yapışma ve korozyon direnciyle bilinir. Çelik bobinin genel korumasını arttırmak için tipik olarak diğer kaplama türlerinin altında bir astar katman olarak kullanılırlar.

Boyalı çelik rulolar için boya tipini seçerken malzemenin maruz kalacağı çevre koşullarını, istenen estetik nitelikleri ve uygulama için gereken uzun ömürlülüğü dikkate almak önemlidir.

Kaplama seçimi, bitmiş ürünün performansını ve ömrünü doğrudan etkileyecektir.

Aşağıda bazı temel özelliklerini ve tipik uygulamalarını karşılaştıran bir tablo bulunmaktadır:

Boyalı Çelik Rulonun Ömrü

Boyalar, neme, oksijene ve diğer korozyona neden olan maddelere karşı bir bariyer görevi görerek ve belirli korozyon önleyici maddeler içererek metalik kaplı çeliğe ek koruma sağlar. 

Boyalı çelik bobinin ömrünü etkileyen faktörler arasında boya kalınlığı, boya tipi, ön işlem tipi, astar kaplama kalınlığı ve uygulama ortamı yer alır. 

Bir boya kaplamasının ömrü, gözle görülür solma, yapışma kaybı veya çelik korozyonu gibi farklı kriterlerle ölçülebilir. UV stabilitesi ve çevresel kimyasallara karşı direnç gibi faktörler çok önemlidir. 

Korozyon arızaları önemli miktarda metal kaybına neden olur ve boya bütünlüğünün korunması çok önemlidir. Örneğin, yüksek kaliteli bir boya sistemi, orta derecede korozif bir ortamda çatıdaki G90 galvaniz kaplamanın ömrünü 15-25 yıldan 40-50 yıl veya daha fazlasına uzatabilir.

Ayrıca, ilk korozyon belirtileri görüldüğünde yeniden boyamak, çatının ömrünü 10-15 yıl daha uzatabilir.

Kaynak: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote-4-1.pdf

Özellikler

Kullanımlar

Önceden boyanmış çelik bobinlerin bazı yaygın uygulamaları şunlardır:

Yapı sektörü:

   – Ticari, endüstriyel ve konut binaları için çatı ve duvar panelleri.

   – Garaj kapıları ve panjurları.

   – Enerji tasarruflu binalar için yalıtımlı paneller.

   – Oluk sistemleri ve iniş boruları.

   – Tavan sistemleri ve iç bölmeler.

Ev Aletleri:

   – Buzdolapları, çamaşır makineleri ve kurutucular.

   – Klima üniteleri.

   – Mikrodalga fırınlar ve diğer küçük cihazlar.

   – Su ısıtıcıları.

Ön Boyalı Çelik Ruloların Özellikleri

Önceden boyanmış çelik bobinler, koruyucu katmanlar ve kimyasal işlemlerin bir kombinasyonu yoluyla gelişmiş korozyon direnci sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Önceden boyanmış çelik bobinlerin korozyon direncine katkıda bulunan prensipler şunları içerir:

• Bariyer Koruması: Önceden boyanmış çelik üzerindeki boya katmanları bir bariyer görevi görerek alttaki metali su, oksijen gibi çevresel elementlerden ve korozyona neden olabilecek kirletici maddelerden korur. Boya kaplama bu elemanların metal yüzeye ulaşmasını engelleyerek pas ve korozyon riskini önemli ölçüde azaltır.

• Yapışma: Boyanın metal yüzeye düzgün şekilde yapışması korozyon direnci açısından kritik öneme sahiptir. İyi yapışma, nemin ve aşındırıcı maddelerin kaplamaya nüfuz etmesini ve çelik alt tabakaya ulaşmasını önler. Tipik olarak fosfat veya kromat gibi bir dönüşüm kaplamasının temizlenmesini ve uygulanmasını içeren ön işlem süreci, boya katmanlarının yapışmasını arttırır.

• Kimyasal İnhibisyon: Bazı ön işlem kaplamaları, kimyasal reaksiyonlar yoluyla korozyonu aktif olarak önleyen korozyon inhibitörleri içerir. Bu inhibitörler aşındırıcı maddeleri nötralize edebilir veya metal yüzeyini pasifleştirerek daha az reaktif ve korozyona daha az eğilimli hale getirebilir.

• Katodik koruma: Bazı durumlarda, astar veya ön işlem katmanı çinko gibi (çinko fosfat veya galvanizli kaplamalar formunda) feda edilebilir elementler içerebilir. Bu elemanlar çelikten daha reaktiftir ve tercihen korozyona uğrayarak çeliği fedakarlık eylemiyle korur. Buna katodik koruma denir.

• Kenar koruması: Çelik bobinlerin kenarları, daha ince bir kaplamaya sahip olabileceği ve çevreye daha fazla maruz kalabileceği için korozyona karşı özellikle hassastır. Kaplama işlemi sırasında kenarların yeterince kaplanmasını sağlamak için özel dikkat gösterilmektedir. Bazı durumlarda, daha iyi koruma sağlamak için ek kenar sızdırmazlık malzemeleri uygulanabilir.

• UV Dayanımı: Ultraviyole (UV) ışık zamanla bazı kaplamaları bozabilir ve bu da korozyon direncinin azalmasına neden olabilir. Önceden boyanmış çelik üzerindeki son kat genellikle alttaki katmanları UV'nin neden olduğu bozulmadan koruyan, böylece koruyucu kaplamanın bütünlüğünü koruyan UV'ye dayanıklı kimyasallar içerir.

Bu ilkeleri birleştirerek, önceden boyanmış çelik bobinler korozyonun olduğu ortamlarda uzun süreli dayanıklılık ve etkinlik sunabilmektedir.

Ön Boyalı Çelik Rulo İşlemi

Boyalı çelik bobinlerin ve levhaların üretimi, alt tabakanın doğrudan haddehanelerden bobin formunda teslim edilmesiyle başlar. Bobin kaplama hattında yer alan üç bölüm vardır: giriş, işleme ve çıkış.

Her adım, bitmiş boyalı metal ürünlerin dayanıklı, yüksek performanslı ve estetik açıdan çekici olmasını sağlar. Üretim hattındaki makineler, 2,000 dakikada 4,000 ila 4 fit kare metal şeridi boyamak için aynı anda çalışıyor.

Kaplama hattındaki adımlar şunlardır:

1. Adım: Metal Şeridi Temizleme

Soğuk haddelenmiş rulonun yağını, kirini ve safsızlıklarını temizlemek için fırçalama, alkalin daldırma, su banyosu veya fırçalama yapılır.

Adım 2: Çinko ve Alaşımın Uygulanması

Alüminyum ve çinko uygulaması, uygulamaya ve müşteri gereksinimlerine bağlıdır. Bazı ürünler yüzde 100 çinkodan oluşurken, diğerleri magnezyum alaşımı içerir.

Adım 3: Yüzey İşlemi

Bu adım, boya ve astarın metal şeritle iyi bir şekilde yapışmasını sağlamak için hayati önem taşır. Bazı kimyasal kısıtlamalar nedeniyle yüzey, tedarikçiye ve menşe ülkeye bağlı olarak alkali oksidasyon gibi kimyasallarla işlenir.

Adım 4: Metal Durulama ve Kurutma

Metal şeridin durulanması, astar uygulanmadan önce kimyasal kalıntı kalmadığından emin olunmasına yardımcı olur. Sonraki katmanların iyi bir şekilde yapışmasını sağlamak için metalin kurutulması şarttır.

Adım 5: Astarın Uygulanması

Metal şeridin bir veya her iki tarafında bir astar kaplaması olabilir. Astar uygulaması, bitmiş boya tabakasının yapışmasını hızlandırır.

Adım 6: Stripin Kürlenmesi ve Soğutulması

Sertleşme 15 ila 16 saniye sürer. Bu yöntem, astarın sertleşmesini, kurumasını ve bir sonraki kaplama uygulanmadan önce istenen sıcaklığa ulaşmasını sağlar.

Adım 7: Ön ve Arka Kaplama

Bu adım, iki kat boya sistemlerinin uygulandığı son boyama aşamasıdır.

Adım 8: Kurutma, Kürleme ve Soğutma

Ürün, çelik ürünün geri sarmaya, yeniden haddelemeye ve son kullanıcılara gönderilmeye hazır olmasını sağlamak için bu aşamadan geçer.

Adım 9: Paketleme

Bir bobin kaplama hattı şemasını gösteren resim.

Kaynak: https://www.coilcoating.org/process

Sonuç

Boyalı çelik bobinler dayanıklılık ve uzun ömür sağlayarak yapıların çevresel faktörlere karşı dayanıklılığından faydalanmasını sağlar.

Estetik çok yönlülükleri geniş bir renk seçeneği yelpazesine olanak tanırken, tekdüze uygulama genel görsel çekiciliği artırır.

Üretim süreci verimli olup hem üreticiler hem de son kullanıcılar için zaman ve maliyet tasarrufu sağlar.