Sürekli değişen müşteri gereksinimleri ve artan kalite talepleri, eskiye göre çok daha hızlı model geçişleri, artan hafif teknoloji kullanımı ve üretim süreçlerinin giderek dijitalleşmesi, ağa bağlanması, otomotiv ve tedarikçi endüstrisi için endişe verici olabiliyor.
Endüstriyel kaplama teknolojisi alanında faaliyet gösteren şirketler, bu eğilimlerden kaynaklanan gereksinimleri etkin bir şekilde karşılamak amacıyla sürekli ve her alanda yenilikçi çözümler üzerinde çalışmaktalar.
Metal saçı çekici bir görünüme ve en iyi koruma özelliklerine kavuşturmak: İşte otomotiv boya sanayiinin klasik görevleri. Fakat geçen zamanla birlikte şartlar çok değişti. Örneğin artık bir lot büyüklüğü oranlarında bireyselleştirilmiş ürünler talep ediliyor.
Kaporta ve bileşenler artık araç ağırlığının ve dolayısıyla yakıt tüketiminin azaltılmasını sağlayacak bulunan malzeme kombinasyonlarından yapılıyor.
Araç paylaşım uygulamaları, elektrikli araçlar ve otomatik sürüşlü otomobiller, kaplama teknolojisi için yeni görevler ve gereksinimlerin yanı sıra üretim süreçlerinin dijitalleştirilmesini ve ağda paylaşılmasını gerekli kılıyor.
İlk çalıştırma kotasını ve tesis müsaitliğini artırmanın yanı sıra, malzeme ve enerji verimliliğini de artırma gibi hususlar, bu görevlerin küresel pazarda uygulanmasında önemli bir rol oynuyor.
İşte bu sebeple boya kaplama teknolojisi sektöründeki şirketler, üretim zinciri boyunca mevcut çözümleri daha iyi hale getirmek ve ilave çözümler oluşturmak üzerinde çalışmaktalar.
Kişiselleştirilmiş Ön İşlemler
Çok bileşenli ürünlerde, özellikle de karbonfiber takviyeli plastiklerin (CFRP) metalik bileşenlerle kombine kullanımı, henüz tam aşılmamış olan bir sorunu teşkil ediyor. Bir yandan, A sınıfı bir yüzey oluşturmak için zımpara ve ıspatula ile çalışılması gereken birçok ara adım hala mevcut.
Öte yandan, CFRP bileşenlerin özellikle kenar ve köşelerinde elektrokimyasal korozyondan kaçınılması önemlidir ki serbest kalan karbon fiberlerin metalik bileşenlerle temas etmesiyle oluşabilir.
Diğer problemler arasında, örneğin yeterli kenar sızdırmazlık sağlayacak bir süreç geliştirmek amaçlı devam eden çeşitli projeler mevcut. Ön işlem esnasında plastik ve kompozitler gibi ısıya-hassas hafif malzemelerin kataforez kaplamadan sonra 180 - 200°C yüksek pişirme sıcaklıklarına sokulması sorun yaratabilir.
Şu anda boya üreticileri, fırınlama sıcaklığını önemli oranda azaltmayı sağlayan çözümler üzerinde çalışmaktalar.
Bununla birlikte, yapışkanların, macunların sertleştirilmesi ve fırınlanarak sertleşen alaşımların pişirilmesi gibi diğer işlem adımlarının bu düşük ısılarda da güvenilir bir şekilde gerçekleşebileceğinden emin olmak gerekiyor.
Hala detaylı ve zarar verme yöntemiyle uygulanan kataforez kaplama kalite kontrolü, doğru simülasyonların kullanılması ile azaltılabilir hatta tamamen simülasyonla yapılabilir.
Yine plastik ve karbonfiber bileşenlerin ön işlemlerinde, konvansiyonel olarak uygulanan basınçlı yıkama ve kurutma sistemi yerini giderek karbondioksit karla yıkama, plazma yıkama veya buharla temizleme gibi alternatif teknolojilerle bırakmakta.
Bu değişikliklerin altında yatan sebep, önemli maliyet, alan ve enerji tasarruflarının yanı sıra, bu alternatiflerin ağa bağlı üretimde kolay entegrasyonu ve kontrol edilebilmesi.
Yüksek Verimlikte Boyama Süreçleri
Çok yeni olmayan ama hala son derece güncel bir konu da astarsız boyama. Bu entegre konsept sistemde astarın işlevini bir su bazlı boya sistemi üstleniyor.
Astarsız işlemle elde edilebilen görüntü, renk ve kaliteye bağlı olarak, ara kurutma olmadan yaş üstü yaş olarak uygulanan astar, boya ve cila ile geleneksel yöntem bazen daha verimli bir alternatifi teşkil edebiliyor.
Nakliye hızının işlem basamağına bağlı olarak ayarlanabilmesini sağlayan kızaksız kaporta konveyörü, enerji tasarrufu sağlar ve boyamadaki esnekliği arttırır.
Plastik parçaların kaplanmasında giderek daha fazla zemin kazanan karbondioksit kar püskürtmeli temizleme sayesinde önemli ölçüde maliyet, alan ve enerji tasarrufu sağlamak mümkün.
Atomizörlerin boya uygulama verimliliğini daha da artırmak amacıyla, genişliği ayarlanabilir püskürtme jetleri, hava iletim birimleri ve değiştirilebilir çanaklar gibi çeşitli optimizasyon seçenekleri mevcut.
Dış görünüm demişken, bu alanda da yeni eğilimler çok renkli ve bireyselleştirilmiş boyalara doğru gidiyor. Buradaki amaç, maskeleme olmadan ya da maskelemeyi olabildiğince azaltarak boyamak. Yeni bir teknoloji sayesinde artık damlacıklarla çalışılarak uçakların yan motorlarına overspray olmadan aplikler uygulanabiliyor.
Bir başka yöntem de robot yardımıyla çok hassas bir şekilde yapıştırılan ve istenildiği zaman çıkartılabilen bir püskürtme folyosu kullanmak.
Bir taraftan, araç kaportalarını kızaksız bir şekilde boya istasyonuna taşıyan yeni bir konveyör sistemi, kızakların ısıtılması ve soğutulmasına ihtiyaç kalmadığı için enerji maliyetlerini azaltabiliyor. Diğer taraftan, boyama sürecindeki esneklik de artıyor, çünkü işlem basamağına bağlı olarak hız ayarlanabiliyor.
Böylece hem çevrim süreleri ve hem de verimlilik, esnek bir şekilde tasarlanabilip optimize edilebiliyor. Araç içi ve araç kalıpları için, direk içi döşeme gibi dekoratif ve fonksiyonel parçalar genellikle plastik enjeksiyon kalıplama ile üretiliyor.
Bu bileşenlerin yüzeyleri hem görünüm hem de kalite açısından özelliklerine ve dirençlerine göre çok bireysel beklentilere karşılık vermek durumunda. Burada etkin seramik kaplama yönteminin geliştirilmiş çözümleri uygulanabiliyor.
İki boya bileşeni ana kalıp veya arka enjeksiyon işlemi sırasında kalıba ilave ediliyor. Üçüncü öğe olarak renk eklendiğinde, karıştırma kafaları bunların doğrudan parçaya uygulanmasını mümkün kılıyor ve renk değişimi sprey boyamadaki kadar kolay gerçekleşiyor. Böylece kaplamalı bileşenlerin üretimi tek dımda mümkün oluyor.
Araç içi plastik parçaların konvansiyonel sprey boyamasında ise tek katmanlı sistemler zaman ve malzemeden tasarrufun yanı sıra üretim miktarını da artırabilen işlem adımı sayısını azaltıyor. Bundan başka narin ahşap dekorasyonların korunması için de yeni geliştirilmiş boya sistemleri mevcut.
Bunlar hem konvansiyonel elle püskürtme işleminde hem de oda sıcaklığında uygulanan otomatik püskürtme boyama işleminde önemli ölçüde zaman kazandırarak verimlilikte ciddi bir artış sağlıyorlar.
Geliştirilmiş Verimlilik ve Uygulama Teknolojisi
Uygulamanın birinci hedefi, aşırı püskürtme olmadan veya önemli oranda azaltılmış bir kaplamayı mümkün kılan işlemler. Şirketler bunun için, hava yönü ayarlama ünitelerinin ve çanakların değiştirilmesi ile sprey jetinin genişliğinin ayarlanması gibi farklı optimizasyon potansiyellerini kullanıyorlar.
Su bazlı boyalar için kullanılan bu püskürtücüler, esneklikleri nedeniyle hem farklı plastik parçaların boyanmasında hem de araçların iç ve dış bölümlerindeki birleşim noktalarında kullanılabiliyor. Üstelik küçük ve kompakt boyutları sayesinde geometrik olarak zor alanlara bile kolay erişim sağlıyorlar.
Bu yeni atomizörler, güçlü yüksek voltaj teknolojisi ve az kirlenme özelliklerine de sahip olduklarından, temizliğe harcanan enerjiyi azaltıyorlar.
Boya uygulama sistemlerinin temizliğinde yeni bir VOC içermeyen yıkama teknolojisi sayesinde renk ve kaplama sistemlerinin hızlı değişimi mümkün oluyor ve boyama işleminin esnekliği ve verimliliği biraz daha arttırılabiliyor.
Aşırı püskürtme (overspray) ayrıştırmasında, kuru ayrıştırma sistemlerine yönelik bariz bir eğilim var. Bu sayede kabin havası büyük ölçüde iç dolaşımda kalabiliyor. Üstelik yaş yıkama sistemlerinde gerekli olan havanın nemden arındırılması ihtiyacını ortadan kaldırarak enerji tasarrufu sağlıyor.
Kurutma tüneline entegre edilmiş dönebilen üfleyicilerle ısıtma özelliğine sahip yeni kurutma konseptleri, enerji, alan ve tesis maliyetleri açısından önemli tasarruf sağlamakla kalmayıp aynı zamanda farklı kasa tipleri ve
bölgelerinin en doğru şekilde pişirilmesini de sağlıyor.
İnovatif Kurutma Teknolojileri
Kaporta boyasında hem enerji hem de yer ihtiyacında önemli tasarruflar sağlayan yeni kurutucular mevcut. Örneğin, artık rezistansları ve fanları kurutucu tünelinin yan duvarlarına entegre edilmiş bir fırın var.
Bu yeni ürün, sadece daha küçük olmakla ve yer tasarrufu sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda akım kayıplarını da azaltmış oluyor. Döndürülebilen üfleyicileri sayesinde ısı ve hava akımı farklı kaporta tiplerine ve bölgelerine en uygun şekilde adapte edilebiliyor.
Sonuç olarak, örneğin elektrikli taşıtlarda, eşik bölgelerindeki daha kalın malzemenin, düşük malzeme kalınlığı kullanılmış alt tabakalarla dengeli ve ihtiyaca göre ısıtılması garanti edilebiliyor. Yeni kurutucunun bir diğer özelliği de yük algılamalı çalışabiliyor olması ki bu da işletme masraflarında belirgin bir düşüş sağlayabilir.
İşçiler tarafından bugüne kadar görsel olarak gerçekleştirilen kaplamalı kaportaların boya muayenesi, yorgunluğa neden olmakta ve bu bir nedenle hata kaynağı olarak kabul edilmekte.
Şimdi artık enerji tasarruflu LED’ler sayesinde kaportanın homojen ve yansımasız bir şekilde içinde aydınlatıldığı tüneller gibi yeni çözümler var ki hem hata oranını düşürmeye hem de işçiler için ergonomik çalışma olanaklarını arttırmaya imkân veriyor.
Üstelik denetimden gelen veriler otomatik olarak kaydedilerek üretim kontrolüne aktarılabiliyor.
Kendinden programlama yapan kabinde, damlacıkların geliş yörüngesi, sprey boyanın çoklu-fiziki bir simülasyonu ile önceden hesaplanabiliyor; örnekte bir Volvo V60 kaportası görülüyor.
Yeni bir poliüretan esaslı boya sistemi sayesinde, açık gözenekli ahşap dekor kaplamaların konvansiyonel sistemlere göre komple kurulumunda yüzde 78 oranında zaman tasarrufu sağlanabiliyor.
Paint Shop 4.0 ve Machine Learning
Üretimi izleyen ve kontrol eden güçlü bir Üretim Yürütme Sistemi (MES), günümüzde kilit öneme sahip. Şimdi artık boya atölyesinin çeşitli bölümlerinde sensörler tarafından toplanan veriler doğrudan sisteme entegre edilerek işlemlerin daha verimli olmasını sağlıyor.
Dahası tesisin, süreçlerin ve ürünlerin durumu hakkında gerekli bilgiler analiz edildiğinde ve birbirine bağlandığında, sistemler bilgi temelli algoritmalar vasıtasıyla akıllıca ve kendi kendini düzenleyebilir hale getirilebiliyor.
Boya kurutucularının hava yönetimi ve koruyucu bakım gibi çeşitli bölümler için uygun çözümler şimdiden mevcut.
Lot büyüklüğü 1 ebatlarında ürünlerin kaplanması için kendi kendini otomatik programlayan kabinler de artık bir kurgu değil. Bir araştırma projesinde geliştirilen bu sistem, otomatik boyama işlemini beş adımda gerçekleştiriyor:
Boyanacak nesne ilk olarak üç boyutlu olarak taranıyor ve tarama verilerine dayalı olarak akışkan dinamik bir simülasyon oluşturuluyor. Bu aşamada, boya parçacıklarının yörüngesi tespit ediliyor ve istenen kat kalınlığı için hangi boya ve hava miktarlarının en uygun olduğu belirleniyor.
Bu verileri temel alan sistem, üçüncü aşamada boyama işlemi için mümkün olan en iyi robot yolunu oluşturuyor. Dördüncü adım olarak boyama sürecinin kendisi geliyor ve bunu, beşinci adım olarak Tetrahertz teknolojisindeki kalite kontrolü izliyor.
PaintExpo – Uluslararası Endüstriyel
Boya Teknolojileri Fuarı
Boya teknolojilerinde tüm proses zincirini kapsayan PaintExpo, en yeni gelişmeler hakkında geniş ve detaylı bilgileri sunuyor.
Yaş, toz ve bobin kaplama, daldırma ve UV tertibatları, her türlü uygulamaya göre boyalar, uygulama sistemleri ve sprey tabancaları, otomasyon ve konveyör teknolojileri, arındırma, ön işlem, kurutma ve sertleştirme, çevre koruma, basınçlı hava, hava akımı ve atık hava temizleme, su arıtma, geri dönüşüm ve atık yönetimi teknolojileri, sarf malzemeleri, ölçüm ve test cihazları, kalite güvence, boya çıkarma, maskeleme, fason boyama, ambalajlama, işaretleme, çeşitli hizmetler, teknik literatürden eğitim ve araştırmaya kadar sektörün tüm alanlarına hitap eden PaintExpo uluslararası endüstriyel boya teknolojileri fuarına sektörün belli başlı tüm lider firmaları katılım göstermekte.
Prestijli ürün ve hizmetlerden oluşan kapsamlı sunum yelpazesi sayesinde çeşitli sistem ve uygulamaların doğrudan tek bir noktada karşılaştırılmasına ve her türlü detaylı bilgi erişimine imkân sağlanmakta. PaintExpo 17 – 20 Nisan 2018 tarihlerinde Karlsruhe Fuar Alanında (Almanya) gerçekleşecek. www.paintexpo.com
Doris Schulz
Gazeteci Yazar
Schulz. Presse. Text.
