Otomatik Boya Hazırlama Sistemleri ile Tutarlı
Transkript
Otomatik Boya Hazırlama Sistemleri ile Tutarlı
«Otomatik Boya Hazırlama Sistemleri ile Tutarlı Boya Uygulamaları» «Consistent Coating Application Through Automated Preparation» Ziya Tanyeli Christoph Genzler (Foseco) 4.Oturum: Kalıp ve Maça Teknolojileri 4th Session: Mould & Core Technologies Oturum Başkanı/Session Chairman: Dr. Türsen Demir (Çukurova Kimya End. A.Ş.) Oturumlarda yer alan sunumlar 15 Eylül 2014 Pazartesi tarihinde kongre web sayfasına (kongre.tudoksad.org.tr) yüklenecektir. OTOMATİK BOYA HAZIRLAMA SİSTEMLERİ İLE TUTARLI BOYA UYGULAMALAR Ziya TANYELİ FOSECO – TÜRKİYE İçerik 1. 2. 3. 4. 5. 6. Günümüzde kullanılan boya ölçüm teknikleri Günümüzde kullanılan boya ölçüm tekniklerini etkileyen faktörler Günümüzdeki boya uygulama ve ölçme tekniklerinin sonuçları Boya ölçme ve uygulamasını kolaylaştıran yöntem Uygun yöntemi tayini ve ispatı Pratik uygulama 3 Günümüzde uygulanan boya ölçüm teknikleri Günümüzdeki Boya Ölçüm ve Kontrolü LABORATUAR BOYA RAPORU 1. NUMUNE TANIMLAMA : BOYA VERİ BOYA İSMİ : SU / ALKOL : B ATCH : RENK : VİSKOZİTE (DIN q 4mm) (sn) : Performansa etkileri → Akma Karakteri ve İnce partikül emilimi KATI MADDE(%) : → Gerçek koruyucu tabaka-film BOME (° Bé) : → Boya Yapısı YOĞUNLUK (g/cm³) : → YBK ile ilgili en iyi uygulanabilir ölçüm parametresi ÇÖKELME (24h/%) : : : : : AKMA ÖZELLİĞİ ISLATMA ZAMANI (CB, s) FİLM KALINLIĞI 3s daldırma sonrası (CB, µm) 15s daldırma sonrası (CB, µm) → Akma uzunluğu + ıslatma zamanı sonucu → Maça taşıma ve elleçlenmesi için önemli bir parametre → Taşıyıcı sıvı penetrasyonu - yayılması HALKA TESTİ (s) 3s daldırma sonrası (CB, µm) 15s daldırma sonrası (CB, µm) → Boya (süspansiyon) stabilitesi : : Tüm ölçümler bir amaca hizmet eder– : : Sürdürülebilir Boya Film Kalınlığını : 4 Günümüzde kullanılan boya ölçüm tekniğini etkileyen faktörler Boya Ölçüm Tekniğini Etkileyen Faktörler Sıcaklığın Yoğunluk – Viskozite Ölçümlerine etkisi Viskozite ölçümü sıcaklığa yüksek oranda bağlılık gösterir. Sıvı her zaman bilinen ve aynı olan sıcaklık etkisinde ölçülmelidir. Pratik Yöntem: Boya Sıcaklığının her derece artışı viskoziteyi 10-15% oranında düşüş yönünde etkiler 5 Günümüzde kullanılan boya ölçüm tekniğini etkileyen faktörler Boya Ölçüm Tekniğini Etkileyen Faktörler 6 Günümüzdeki boya uygulama tekniklerinin sonuçları Boyanın Kontrol Ölçümleri ve Etkileri VİSKOZİTE Din 4mm (s) Boya Seyreltme Eğrisi BOME (°Bé) YAŞ BOYA KALINLIĞI (µm) 85 450 80 75 400 380 µ 70 350 65 310 µ 300 % / Be / sn 55 50 45 40 250 Viskozite ve Bome sadece boya film kalınlığını tahmin ! etmeye yarar. 200 35 29 Be 30 150 27 Be 25 20 100 16” (4) 15 µm Film Kalınlığı 60 15” (4) 10 50 5 0 0 79 64 57 53 49 80g Su + ... Boya 7 Günümüzdeki boya uygulama tekniklerinin sonuçları Boya kontrol ölçümleri- Etkileri 100g Boya + ...g Su vs Kuru & Yaş film kalınlığı (µm) Yaş Kuru 1,300 400,0 1,283 362,5 1,265 325,0 1,248 287,5 1,230 250,0 1,213 212,5 1,195 175,0 Boya film kalınlığı [µm] Yoğunluk [g/cm³] Yoğunluk Yoğunluk direkt olarak KURU ! Boya kalınlığı ile ilintilidir. 1,178 137,5 100g Boya + ...g su 1,160 25 100,0 30 35 40 45 50 55 8 Günümüzdeki boya uygulama tekniklerinin sonuçları Boya Ölçümlerini Etkileyen Faktörler Viskozite vs. Yoğunluk – Sıcaklıkla etkileşimi Su ile yapılan ölçüm 1,40 Viskozite [mPas] 1,30 Yoğunluk (g/cm3) Viskozite [mPas] - Yoğunluk [g/cm³] 1,20 1,10 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 Sıcaklık [°C] 0,20 -30 -20 -10 0 4 10 15 20 22 25 30 40 50 60 70 80 90 100 9 Günümüzdeki boya uygulama tekniklerinin sonuçları Kontrolsüz boya uygulamaları sonucu karşılaşılabilecek hatalar 1- Kabuk – Dart – Scabbing 2- Damar Hatası – Fin – Veining 3- Sinter – Burn On 4- Gaz İnkilüzyonu – Gas Inclusion 5- Penetrasyon- Penetration 6- Boşa harcanan boya – Waste Coating Damarlaşma Hatası- Veining Sinter Hatası – Burn On Kabuk, Dart Hatası - Scabbing Gaz inklüzyonu- Gas Inclusion Penetrasyon - Penetration 10 Boya Uygulamasını Kontrol Altında Tutmanın ve Kolaylaştırmanın Bir Yolu 11 Boya uygulamasını kolaylaştıran yöntem OTOMATİK BOYA HAZIRLAMA SİSTEMİ ( CPP ) Video 12 Boya uygulamasını kolaylaştıran yöntem BOYA ÇEVRİMİ: DALDIRMA TANKI SEVİYE PROBU DALDIRMA TANKI SABİT SEVİYEDE TAŞAN BOYA BOYA HAZIRLAMA TANKI SEVİYEYOĞUNLUKTA PROBU TAŞAN BOYAYI CPP YE SABİT BOYA BESLEMESİ GÖNDERMEK İÇİN 2.POMPAYI ÇALIŞTIRIR 13 Boya uygulamasını kolaylaştıran yöntem BOYA ÇEVRİMİ: YIKAMA BOYA ÜNİTESİ YIKAMA BOYAMA ÜNİTESİ BOYA HAZIRLAMA TANKI FAZLA BOYA BOYA TOPLAMA TANKI SEVİYE PROBU İLE DESTEKLENİR SEVİYE PROBU TOPLANAN BOYAYI CPP YE GÖNDERMEK İÇİN 2.POMPAYI ÇALIŞTIRIR SABİT YOĞUNLUKTA BOYA BESLEMESİ 14 Doğru İşlev ve Sistem Nasıl Belirlenir? 15 Uygun yöntemi tayini ve ispatı Uygulama Teknikleri - Reoloji • Değişik boya uygulama metotlarına göre boyanın değişik reoloji özelliklerine sahip olması gerekir. Belirlenen akma karakteri Reometre kaydı olan bir akış eğrisi ile yönetilir • Akış eğrisi sıvının kesme hızıyla ilişkili olarak kesme gerilmesi altındaki davranışını kaydeder. • Tüm farklı uygulama prosesleri kendine has optimum uygulama tekniklerine sahiptir. Bu yüzden çok ince ayarlı reçetelere gereksinim olup reçete çeşitleri değişik akma ihtiyaçlarına göre azami bir büyüklüğe ulaşmıştır. Örneğin daldırma boya tiksotrop yani kısa akma özellikli olmalıdır, Fırça boyama içinse kayma özellikli plastiğimsi bir yapıya sahip olmalıdır. • Tüm bu çalışmaların tek hedefi vardır: SABİT BOYA FİLM KALINLIĞI 16 Uygun yöntemi tayini ve ispatı UYGULAMA TEKNİKLERİ - REOLOJİ Orta düzey kesme, kayma oranları: 5 – 100 s-1. Semco Sil interm ediate shear rate PID W1151/4 PID W1151/4 Semco Sil interm ediate shear rate 6 0.4 0.36 5 Shear stress [Pa] Viscosity [Pa.s] 0.32 0.28 0.24 0.2 0.16 0.12 0.08 4 3 2 1 0.04 0 0 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 shear rate [s-1] shear rate [s-1] Baume 41 T=5 C Baume 35 T=5 C Baume 30 T=5 C Baume 41 T=5 C Baume 35 T=5 C Baume 30 T=5 C Baume 41 T=20 C Baume 35 T=20 C Baume 30 T=20 C Baume 41 T=20 C Baume 35 T=20 C Baume 30 T=20 C Same data plotted in a different manner for clarity. 17 Uygun yöntemi tayini ve ispatı UYGULAMA TEKNİKLERİ - REOLOJİ Boya film ağırlığı* Bome [Be°] 41 35 30 (41-30) [%] 20 C [g/m2] 416 324 287 -31 5 °C [g/m2] 360 294 260 -27 [%] -13 -9 -9 *: Daldırma süresi 6 sn, soğuk kutu test bar maçası, 120 C de kurutma Sonuç: Seyreltme Boya film ağırlığı Sıcaklık Boya film ağırlığı 18 Pratikte Kullanımı – Dökümhane Ortamı ile Korelasyonu Gösterdiği işbirliği için Georg Fischer – Mettmann – Almanya Teşekkür Ederiz 19 Pratik uygulama +GF+ Dökümhanesinde çalışan CPP +GF+ Dökümhanesinde çalışan daldırma tankı ve Manipülatör 20 Pratik uygulama Pick Up Test Prosedür: • Standart t-bar kum maça test çubuğu soğuk kutu reçine yöntemi ile üretilir ve boyasız olarak kayıt altına alınır. • Bu test çubuğunun üretimi standart edilmiş olarak maça üretim makinesindeki prosedüre göre takip edilir. • Sabit daldırma zamanı ve hızı olan maça daldırma makinesine test bar bağlanır ve boyaya daldırma işlemi uygulanır. Test numunesi boyaya daldırıldıktan sonra ağırlığı ölçülür. • Uygulama yapılan boyanın yoğunluğu piknometre aracılığı ile ayrıca ölçülür. • Maça üzerine yerleşen boyanın katı madde miktarı şu şekilde hesaplanır; Katı Madde Miktarı = ( TB boyalı- TB boyasız ) x Yoğunluk Boya Ayarlama – Daldırma Testi • Sabit daldırma süresi ve sabit boya yoğunluğunun sonucu olarak sabit bir film kalınlığını elde edilir. • Otomatik boya hazırlama ünitesinin kullanılması ile yoğunluk sürekli kontrol altında tutulur ve daldırma tankında kullanılacak manipülatör ile daldırma zamanı işi sabit olarak kontrol altına alınabilmektedir. • FOSECO +GF+ de 4 hafta süren deneme ve test çalışmalarından sonra otomatik daldırma manipülatörünü dökümhaneye entegre etmiş ve uzun süredir otomatik boya hazırlama ( CPP ) ile sorunsuz bir şekilde kullanılmaktadır. 21 Pratik uygulama Density 1,170 1,168 1,166 1,164 1,162 1,160 1,158 1,156 1,154 1,152 1,150 1,148 1,146 1,144 1,142 1,140 1,138 1,136 1,134 1,132 1,130 Uygulama Aralığı 22 Pratik uygulama 23 24