Bilindiği üzere toz boyanın başlıca kullanım alanı çelik ve alüminyum gibi
metallerdir. Boyanacak metal yüzeyinin fiziksel ve kimyasal olarak
hazırlanması için yapılan bazı ön işlemler boyadan gerekli verimi alabilmek
için zorunludur. Yapılan araştırmalar çeliğin, demir veya çinko fosfat ile,
alüminyum ise kromat veya kromat/fosfat ile bir ön işleme tabi
tutulmasının, boyanın yüzeye daha iyi yapışması için gerekli olduğunu
ortaya koymuştur.
Bu işlem yağdan ve kirden arındırılmış yüzeyin üzerine 1-10 μ kalınlığında
metal tuzu ile(fosfat ve kromat) kaplanması olarak açıklanabilir. Ayrıca,
boyama işlemi ile ön hazırlık arası ne kadar kısa tutulursa boya kalitesi o
kadar artar.
ÇİNKO FOSFAT
Özellikle çelik, galvanizli çelik ve hatta alüminyum için kullanılabilecek bir
maddedir. İsteğe bağlı olarak püskürtme ve solüsyon banyosuna daldırma
şeklinde uygulanabilir. Hızlı ve etkili bir metot olmasının yanında, boyaya,
aşınmaya karşı önemli özellikler katar. Banyo prosesinde sıcaklık,
fosforlaşma dengesini değiştiren bir faktördür.
Ortalama proses sıcaklığının 50-55 ºC civarında olmasına rağmen,
sıcaklığın belirli bir miktar (max 60-70 ºC) arttırılması, operasyona belirli
bir ivme kazandıracaktır. Basınçlı püskürtmede ise sıcaklık 50-60 ºC
civarındadır. Bu metot genellikle hızlı ve seri operasyonlar için tercih edilir.
Çinko fosfat prosesi aşağıdaki aşamalardan oluşur.
– Alkalin temizliği 2 dak. (metal üzerindeki yağ ve kiri alır)
– Durulama 30 san. (musluk suyuyla)
– Çinko fosfat 2 dak. (metal üzerine boyanın tutunacağı
yüzey kaplar)
– Durulama 30 san. (musluk suyuyla)
– Kromat durulaması 30 san. (fosfat kristallerinin arasındaki
boşlukları doldurur)
– Kuruma 10 dak (100-110 ºC fırınlarda)
Çinko fosfat filminin birim alana düşen ağırlık miktarının ise 1000-2000
mg/m2 değerleri arasında olması, filmin yüzeyde düzenli bir dağılım
gösterdiğini anlatması açısından önemlidir.
DEMİR FOSFAT
Genelde çinko fosfat ile aynı prosesi içerir. Fakat en son oluşan tabakanın
kalınlığı 0.2-1.0 μ’na kadar düşer. Film tabakasının ağırlığı ise 300-1000
mg/m2 civarındadır. Bu nedenden ötürü aşınmaya çinko fosfat kadar
dayanıklı değildir.
Çinko fosfat kullanımı metale her ne kadar daha uzun bir aşınma direnci
kazandırsa da mekaniksel olarak esnekliğini düşürmektedir. Daha ince
olan demir fosfat ise metale parlaklık ve esneklik kazandırmakta ve
özellikle küçük dekoratif eşyalar için uygun hale getirmektedir.
KROMAT/FOSFAT VE KROMAT
Alüminyum için ise en uygun sayılabilecek solüsyon kromat/fosfat tır.
Ortamın daha asidik olması ve banyodan sonra metalin yeşilimsi renk alması, bu yöntemin yeşil fosfatlama olarak da anılmasına neden olmuştur.
Püskürtme veya solüsyon banyosuna metali daldırma şeklinde
uygulanabilir. Solüsyon, fosforik asit ve kromat karışımına reaksiyonu
hızlandırıcı olarak florinin eklenmesiyle oluşur. Film ağırlığının yaklaşık
1000 mg/m2 olması boyaya iyi bir aşınma direnci sağlar. Kromat ise
alüminyumla olduğu kadar galvanizli çelikle de kullanılabilir. 50-60 ºC
sıcaklıkta hidroflorik asit, kromik asit veya kromat karışımından oluşur.
Aşınma direncinin yüksek olması uçak malzemelerinde ve ev aletlerinde
kullanım kolaylığı sağlar.İçerdiği krominyum kromat ve alüminyum oksit
metal üzerinde 300-2000 mg/m2 ağırlığında sarıdan kahverengiye kadar
değişik renklerde bir tabaka oluşur..
