Galvanizli çelikleri boyamak, çok dikkatli yüzey hazırlığı ile birlikte boyaları ve galvanizlemeyi iyi anlamayı gerektirir.

Otomobiller ve enerji direkleri gibi birçok ürün onlarca yıldır galvanizlenmekte ve boyanmaktadır. Geçmişteki deneyimler, iyi bir yapışma sağlayabilmek için mükemmel tarihi verileri barındırır.  Geçmişteki yapışma sorunlarını ve başarıları üzerinde çalışarak galvanizciler, boya firmaları, araştırmacılar, boya taşeronları ve diğer gruplar, boyama/kaplama öncesinde sıcak-daldırma galvanizin yüzey hazırlığı sürecini ve prosedürleri ayrıntıları ile anlatan ASTM D 6386 standardını oluşturdular. Galvanizli yüzey doğru bir şekilde hazırlandığında, boya yapışması mükemmeldir ve bu ikili sistem, korozyon koruması yöntemi olarak daha başarılı olur.

Galvanize çelik, 3 kategoriye bölünebilir: yeni-galvanizlenmiş, kısmı havalandırılmış ve tamamen havalandırılmış. Her tipteki galvanize çelik farklı hazırlanmalıdır. Zira havalandırma safhalarında galvanize çelik yüzeyler farklı özellikler göstermektedir. Boyanacak galvanize çeliğin yaşını bilmek önemlidir. Değişik boya seçimleri de ayrıca değinilecektir.

Yeni Galvanizlenmiş Çelik

Yeni galvanizlenmiş çelik, son 48 saat içinde, imalat edildikten sonra, sıcak-daldırma usulü çinko-kaplanmış çeliktir. Yeni galvanizlenmiş çelik, su ve krom ile soğutulmuş olmamalı veya yağlanmamalıdır.

Bu tip galvanizli yüzeyler oldukça parlak olurlar ve yüzey, boyanın yapışmasını iyileştirmek için, bu yazıda bahsedilecek yöntemler ile hafifçe pürüzlendirilmelidir. Yeni galvanizlenmiş yüzeylerde çok az veya hiç çinko-oksit/çinko hidro-oksit yoktur, bu nedenle büyük bir temizliğe ihtiyaç duymaz.

Kısmi Havalandırılmış (partially weathered) Galvanizli Çelik

Kısmi havalandırılmış galvanizli çelik, 48 saatten fazla süre önce galvanize edilmiş, ancak iki yıldan daha az hizmet veren çelik olarak sınıflandırılır. Galvanizli Çeliğin hayatındaki bu aşamada, galvanizli çelik üzerinde hafif beyaz film olarak , çinko korozyon ürünleri oluşumu açıktır. Bu oksidasyon katmanı -boya ve galvaniz arasında iyi yapışmayı sağlaması için- yüzeyden uzaklaştırılması gerekir. Hafif korozyon ürünlerinin temizlenmesi, aşağıda belirtilen pek çok yöntem ile yapılabilir.

Kısmi havalandırılmış galvanizli çeliği boyamadan önce, galvanizli çeliğin kromat ile soğutulmuş olup olmadığı bilmek önemlidir. ASTM B 201’ye göre galvanize çeliği noktasal teste tabi tutmak, üzerindeki kromat kaplamayı tayin edebilir. Eğer kromat kaplama tespit edilirse, kromat tabakası süpürme kumlama, aşındırma, zımparalarama ile yüzeyden uzaklaştırılmalı ya da 6 ay daha havalanması beklenmelidir.

Kısmi havalandırılmış galvanizli çelik de, üzerine gelecek boyanın yapışma kabiliyetini arttırmak için  hafifçe pürüzlendirilmelidir. Aşağıda belirtilen herhangi bir  yüzey profili oluşturma yöntemi, yüzeyi hazırlamak için kullanılabilir.

Tamamen Havalandırılmış (fully weathered)  Galvanizli Çelik

Tamamen havalandırılmış galvanizli çelik yaklaşık iki yıldır hizmettedir ve tamamen çinko patina (küfü) olarak bilinen korozyon ürünlerinden oluşmuş koruyucu tabaka ile kaplanmıştır. Bu Patina mükemmel boya yapışma sağlayan çok dayanıklı ve küçük parçacıklar halinde aşınmış yüzeyi vardır. Gereken sadece yüzey hazırlığı yüzey gevşek parçacıkları temizleyin sıcak su gücü yıkama olduğunu.Yüzeyini korumak için, güç yıkama 1450 psi geçmemelidir. Yüzey tamamen boya sistemi uygulamasından önce kurumasını bekleyin.

Sadece gereken yüzey hazırlığı yüzeydeki gevşek parçacıkları temizlemek için, basınçlı bir makine ile sıcak su yıkamadır. Hassas yüzeyleri korumak için, yıkama basıncı 1450 psi (100 bar) geçmemelidir. Boya sistemini uygulamasından önce, yüzeyin tamamen kurumasını bekleyin.

Yüzey Hazırlığı

Boyama için Sıcak daldırma galvanizli yüzeyi temizleyip ve profil oluşturmak için kullanılan pek çok farklı yöntem vardır. Sıcak daldırma galvanizli çeliği etkili temizlemek için kullanılan çeşitli yöntemler şunlardır:

Kimyasal Temizleme

Alkalin Temizlik

Yağ, gres ve kir 11-12 pH aralığında bir alkalin çözeltisi kullanılarak kaldırılabilir, ancak çözelti, pH 13’den daha büyük olmamalıdır. Bir alkalin çözeltisi, yüzde 5 ila 10 sodyum hidroksit bileşikleri ile birlikte, emülsifiye edici ve şelatlama ajanlarının küçük ilavelerini ihtiva eden bir çözeltidir. Çözelti, daldırma, püskürtme veya fırçalama yoluyla uygulanabilir. Fırçalama ise, naylon, yumuşak kıllı bir fırça kullanın; bakır veya çelik kulla. Daldırma ya da püskürtme alkalik çözelti, sıcaklık yeni galvanize yüzeyler için, 140 ila 185 derece F arasında olmalıdır, su-bazlı bir emülsiyon kirletici maddeleri uzaklaştırmak için kullanılabilir. Temizlikten sonra, iyice sıcak su ile yüzeyi yıkayınız ve tamamen kurumasını bekleyin.

Solvent Temizliği

Mineral ispirtolar, terebentin, yüksek parlama noktalı nafta,  ve diğer tipik temizleme solventleri, tiftiksiz bezler ve yumuşak kıllı fırçalar yardımı ile galvanizli çeliklere uygulanabilir. Dikkat edilmesi gereken bir noktada bu bezlerin veya fırçaların kirlendikçe yenisi ile hemen değiştirilmesi gerekliliğidir. (Olası kontaminasyonu yaymamak için) Yüzeyi solvent ile sildikten sonra sıcak su ile iyice durulayın ve tamamen kurumasını bekleyin.

Amonyak Temizliği

Naylon bir fırça ile %2’lik amonyak çözeltisi galvanizli yüzeyleri temizlik için uygulanır. Bu yöntem çoğu zaman çinko banyosundan kalan kül kalıntılarını temizlemek için kullanılmaktadır.  Galvaniz banyosundan çıkarılan çelik, sıcak banyo yüzeyinden kül olarak da bilinen çinko oksit parçacıkları toplayabilir.  Kül kalıntıları boyama öncesi temizlenmelidir. Temizlik sonrasında, yüzeyi sıcak su ile iyice yıkayıp tamamen kurumasını bekleyin.

Profil (diş) Oluşturma

Boya için iyi bir yapışma yüzeyi profili sağlamak amacıyla, galvanize yüzeyde hiçbir çıkıntı olmaksızın düz olmalıdır ve boya sistemi için bir bağlantı profili oluşturması amacıyla hafifçe pürüzlendirilmesi gerekir. Yüksek noktaları doldurma, süpürme raspalama, fosfatlama ve wash primer veya akrilik pasivasyon çözeltileri kullanmak, galvanizli yüzey profilini arttırmanın en sık kullanılan yöntemlerdir. Yine, galvaniz kaplaması zarar vermemek için özen gösterilmelidir.

Yüksek Noktalar

Her yüksek nokta veya keskin köşeler, boya için düz bir yüzey sağlamak amacıyla temizlenmeli ve düzlenmelidir. Yüksek noktaları taşlamak için, el ya da motorlu araçları kullanın. Mümkün olduğunca az çinkoyu yüzeyden kaldırmak için özen gösterilmelidir.

Süpürme Kumlama

Temizlemden sonra kaygan bir galvanizli yüzeyi pürüzlendirmek için, süpürme kumlama kullanılabilir.. Çinko kaplamayı çok fazla kaldırmamak için özen gösterilmelidir. Süpürme kumlamada kullanılacak açındırıcının parçacık büyüklüğü 200 ila 500 mikron (8 ila 20 mil) aralığında olmalıdır. Alüminyum / magnezyum silikat galvanizli çelik süpürme raspada başarıyla kullanılmaktadır. mısır koçanı, ceviz kabukları, korindon, kireç taşı, ve 5 Mohs veya daha az olan bir sertlikteki mineral kumlar gibi organik ürünler de olarak aşındırıcı olarak kullanılabilir. Kumlama yaparken galvanizli çeliğin sıcaklığı önemli bir etkiye sahip olabilir. Galvanizli çelik henüz sıcakken, 80 ila 200 °C arası, mükemmel bir profil sağlar. Süpürme raspa için ortam koşulları % 50 bağıl nemden az ve minimum hava sıcaklığı 21°C olması tavsiye edilir.

Emprenye-vernik (Penetrating) Astarlar

Bu ürünler iki-bileşenli epoksi emprenye vernik olarak bilinir ve yaklaşık 50 mikronla yüzeyi kaplar. Kısmi olarak havalandırılmış galvanize çelikler gibi temizlemesi güç yüzeylerde yüzey ön-işlem yöntemi olarak kullanılır. Uygulama için üretici firmanın talimatlarını takip edin ve bu ürünün üzerine mutlaka bir sonkat uygulayın.

Çinko Fosfat Önişlemi

Fosfatlama,  yapışma ve dayanıklılık arttırabilir dönüşüm kaplamasıdır. Fosfat önişlemi, daldırma, sprey veya yumuşak naylon fırça ile uygulanabilir. Fosfat sadece üç ila altı dakika arasında galvanizli çelik üzerinde bırakılmalıdır. Bu parça daha sonra temiz su ile yıkanmalı ve tam olarak kurumasına izin verilmelidir. Yüzey kuru olduğunda boyamaya başlayın. Fosfat önişlemlerini çinko-zengin boya ile birlikte kullanmayın.

Polyvinil-Bütiral-PVB Esaslı Astarlar (İng.Wash Primers)

Bu işlem, yüzeydeki oksit ve hidroksitleri nötrleştirmek ve galvanizli yüzeyi aşındırmak için, bir metal koşullandırıcı kullanır. Bu tip astarlar, galvanizli yüzeye 7-12 mikron kalınlığında uygulanmalıdır. 12 mikron üzerinde kalınlıklar yapışma problemlerine neden olabilir. Bu nedenle,  bu pürüzlendirme yöntemi, saha da değil, atölye ortamında uygulanmalıdır. Bu tip astarları kullanırken, üretici firmanın talimatlarına uyulması halinde maksimum performans elde edilebilir.

Akrilik Pasivasyon

Bu işlem, galvanizli çeliği pasifleştirme ve boyanın yapışmasını teşvik etmek için asidik akrilik solüsyon kullanır. Akrilik pasivasyon ürünleri yaklaşık 1 mikron kalınlığında temiz galvanizli çeliğe uygulanır. Bu kaplama boya uygulamadan önce tamamen kurumuş olmalıdır.

Boya Seçimi

Yüzey hazırlığı ihtiyacının ötesinde, başarılı bir ikili sistem oluşturabilmesi için, boyanın kendisinin de galvanizli çelik ile uyumlu olması gereklidir. Boya ve boya sistemlerinin çoğu galvanizli çelik ile gayet uyumlu olarak kullanılmaktadır. Ancak, bazı boya tipleri galvanizli çeliğe iyi yapışamamakta veya bazı sınırlı koşullar altında yapışabilmektedir.

Başarılı bir dubleks sistemi garanti altına almak için, astarı galvanizli çeliğin çinko yüzeyi ile tam uyumlu bir boya sistemi bulmak son derece önemlidir. Astar, bir bağ-kat görevi görür ve sonkat ile galvanizli çelik arasında ara-yüz olarak hizmet eder.

İyi bir ara-yüzü sağlamak için, kullanılacak boya tiplerini tanımak önemlidir. Her bir boya formülasyonu, galvanizli çelik ile uyumunu etkileyebilecek kendine has karakteristik özelliklere sahiptir. Bu nedenle, sadece boya üreticileri kendi ürünlerinin kullanımı ile ilgili spesifik rehber bilgiler verebilir. Boya sistemlerinin galvanizli çelik ile uyumu ile ilgili spesifik bilgiler için boya üreticisi ile irtibata geçiniz.

Aşağıdaki tabloda belirtilen boya sistemi ile sıcak-daldırma galvaniz arasındaki genel uyumunu özetlemektedir.

Galvanizli Çelik ile Boya Tiplerinin Uyumu