BOYA PROSESİ ve JET REVİZYON MÜDÜRLÜĞÜNDEKİ UYGULAMALARI

Transkript

1 BÖLÜM 24 BOYA PROSESİ ve JET REVİZYON MÜDÜRLÜĞÜNDEKİ UYGULAMALARI Svl.Müh. Elif ATABAY 1nci HİBM K.lığı Jet Revizyon Müdürlüğü Şubat 2004, ESKİŞEHİR ÖZET Koruyucu kaplamalar özellikle organik boyalar, korozyonu önlemek amacıyla kullanılan en basit ve en ucuz yöntemdir [1]. tabakaları korozyon olasılığına karşı metalle çevresi arasında bir direnç olarak bulunurlar. uygulandığı zaman sıkı bir bağ kurmalı veya yüzeyi ıslatmalıdır. Bunu engelleyen unsurlar yüzeydeki toz, pas, kir, yağ, petrol artıkları veya su tabakası olabilir. ların başarılı olup olmadığını kontrol eden en önemli faktörlerden birisi işlemin uygulanacağı yüzeyin doğru bir şekilde boyaya hazırlanmasıdır. En iyi boya veya metalik kaplamalar kötü bir yüzeyde kısa zamanda iş görmez hale gelirken, basit ve ucuz boyalar iyi hazırlanan bir yüzey üzerinde başarı ile uygulanabilir [2]. Yapışma mekanizması mekanik bir bağ oluşumundan çok boyanın temiz yüzeyi ıslatmasına bağlıdır. Yüzeyde kısmen bir pürüzlülük gerekebilir. Bunu sağlamak için yüzeyin fosfatlanma ve kromatlama gibi kimyasal kaplamalarla ön işleme tutulması yararlı olur [2]. Bu dokümanda boya prosesinin temel prensipleri, uygulama adımları, kullanılan teçhizat, gerekli emniyet tedbirleri, prosesin uygunluğunun kontrolü hakkında bilgi verilecektir. 24-1

2 1 PROSESİN ADI 2 PROSESİN AMACI Temizleme ve tamir işlemleri sonrası parçalar montaj hatlarına geçmeden önce boya işlemine tabi tutulurlar. atölyesinde organik ve inorganik olmak üzere iki tip boya kullanılmaktadır. Organik boyalar genellikle düşük sıcaklık gören motor parçalarının erozyon ve korozyondan korunması için kullanılır. İnorganik boyalar ise yüksek sıcaklığa maruz kalan motor parçalarında aynı amaca yönelik olarak kullanılmaktadır. 3 PROSESİN GENEL / DETAYLI TANITIMI Korozyonu önlemek için kullanılan en basit yöntem, geçirimsiz bir kaplama yapılarak metal yüzeyi ile çevrenin temasını kesmektir. Ekonomik olması nedeniyle bu koruma yöntemi pratikte geniş bir uygulama alanı bulmuştur. Bu amaçla çok sayıda boya cinsleri geliştirilmiştir. Bunların kimyasal bileşimleri ve fiziksel özellikleri birbirinden farklı olmakla beraber, hepsinde ortak olan husus, sağlam bir kabuk oluşturarak metali korozif etkilerden korumaktır [1]. lar korozyonu önleme görevini üç şekilde yerine getirir : Bütün boyalar, metal yüzeyi ile çevre arasında geçirimsiz bir tabaka oluşturarak metalin çevre ile temasını önler. Böylece metalin çevresi ile reaksiyona girmesi önlenmiş olur. Bazı boyalar içindeki inhibitör etkisi yapan pigmentler bulunur. Bunlar metal yüzeyinin pasifleşmesine ve korozyon hızının azalmasına neden olurlar. Bazı boyalar içinde dolgu maddesi olarak çinko tozu bulunur. Çinko galvanik etki yaparak metali katodik olarak korur [1]. lar metal yüzeyinde geçirimsiz bir tabaka oluşturarak, metalin çevresi ile temasını önler. ların koruma görevlerinin temeli geçirimsizlik ilkesine dayanır. tabakasının oksijen, su buharı, karbondioksit ve korozyona neden olan diğer bileşenleri geçirmemesi gerekir. Korozyon açısından bunlardan en önemlisi sudur. Su molekülleri dipol özellikleri nedeniyle boya kabuğunu oluşturan organik bileşiklerin molekülleri arasından geçerek metal yüzeyine ulaşabilir veya boya tabakası tarafından absorbe edilir. Kuruma halinde bu su molekülleri buharlaşarak tekrar dışarı atılır. Periyodik olarak ıslanma ve kuruma söz konusu olduğunda, boya tabakasında gevşeme, yumuşama ve kabarma meydana gelebilir. Bu nedenle boya tabakasının su absorpsiyon kapasitesinin mümkün olduğunca düşük olması istenir [1]. 24-2

3 Metal yüzeyine uygulanan astar tabakanın görevi yapışmayı sağlamaktır. Üst kat ise gaz ve su buharı geçirimsizliğini sağlar ayrıca dış etkilere karşı boya tabakasını korur [1]. lar genellikle bir bağlayıcı reçine ile pigment denilen mineral maddelerin bir solvent içinde çözülmesi ile elde edilir. Bazı durumlarda boya içine inert dolgu maddeleri ve bazı plastikleştirici maddelerde katılabilir [1]. içine katılan pigmentlerin başlıca görevleri arasında istenilen renkte pigment kullanılarak boyaya estetik bir görünüm kazandırılması, güneş radyasyonunu absorbe ederek veya kısmen yansıtarak, boya tabakasının kısa sürede çürümesini önlemek vardır [1]. Diğer kaplamalarda olduğu gibi boya işlemlerinde de yüzey hazırlanması ilk kademeyi oluşturur. tabakasının metal yüzeyine tam olarak yapışmaması halinde yüzeyden penetre olan su buharı burada toplanabilir. Ayrıca termal etkiler ve osmoz olayları da boyanın o bölgede kısa sürede kabarmasına neden olur. Bütün boya çeşitlerinin istisnasız olarak suyu, oksijeni ve gazları az veya çok miktarda geçirdiği bilinir. Geçen miktar boya filminin kalınlığına, geçirgenliğine ve bütünlüğüne bağlı olarak değişir. Ancak boya filminden geçen bu maddeler sanki boya yokmuş gibi korozif etkilerini ortaya koyarlar [1]. Eski boya varsa çıkartıldıktan ve gerekli temizleme işlemleri uygulandıktan sonra gereksinime göre yüzey fosfatlama gibi koruyucu banyolardan geçirilir. Amaç temizlenen yüzeyi paslanmalara karşı korumaktır. lar genellikle üç tabaka halinde uygulanır. Metal yüzeyine uygulanan astar tabakasının görevi yapışmayı sağlamaktır. Orta tabaka boyanın dayanım gücünü arttırır ve su geçirimsizliğinde önemli rol oynar. Üst kat ise gaz ve su buharı geçirimsizliğini sağlar, ayrıca dış etkilere karşı boya tabakasını korur [1]. uygulaması herhangi bir işçinin yapabileceği basit bir iş değildir. Yanlış uygulamalar ve yetersiz bir işçinin yapacağı hatalar boya ömrünün azalmasına neden olur. uygulamasında yapılan hatalar ve bunların nedenleri Tablo 1 de verilmiştir [1]. Metal yüzeyine uygulanmış olan boya tabakasının çevre koşullarına göre belli bir ömrü vardır. Bu süre boya tabakası üzerinde periyodik yapılacak kontroller ile boya tabakasında gözlenen hasar ve kusurların değerlendirilmesi yardımıyla anlaşılabilir. Uçak motorunun boyalı parçalarında da belirli uçuş saatleri sonrasında yapılan kontrollerde tabakada zamanla meydana gelebilecek olan pas oluşumu, yapışma kaybı, çatlama, tebeşirleşme hasarlarına karşı kontroller yapılır. Şayet kısmi tamir işlemleriyle boya tamiri yapılamıyorsa gerek kimyasal gerek mekanik yöntemler kullanılarak boya komple sökülerek yeniden tatbik edilir. Uçak motor revizyonunda kullanılan boyaları organik ve inorganik olarak iki sınıfa ayırmak mümkündür. Organik boyalar genellikle düşük sıcaklık gösteren motor 24-3

4 parçalarının erozyon ve korozyondan korunması için kullanılır. İnorganik boyalar ise yüksek sıcaklık gösteren motor parçalarında aynı amaca yönelik kullanılmaktadır. Kullanılacak boyalar ve işlem parametreleri ilgili motora ait teknik emirle belirlenmiştir. Uçak motorlarında genellikle inorganik esaslı boyalar kullanılmakla birlikte Tyne motorlarında kullanılan teflon esaslı bir boya olan VPW-350 gibi organik boyalarda kullanılmaktadır. Organik boyalarla daha çok uçak gövdesi üzerinde karşılaşılmaktadır [3]. Tablo 1 Uygulamasında Yapılan Hatalar ve Nedenleri HATA Düzensiz film kalınlığı Akma ve torbalanma Buruşma Pütürleşme Kusma İğne delikleri (pinhol) NEDENLERİ Doğrudan işçilik hatasıdır. Özellikle tabanca ile boyamada görülür. nan yüzey ile tabanca arasındaki uzaklık daima aynı kalmalıdır. nın gerektiği kadar inceltilmeden uygulanmasından ileri gelir. Ortam sıcaklığının düşük olması veya iyi havalandırma yapılmaması halinde de akma ve torbalanma görülür. Hava oksijeni ile kuruyan boyalarda görülür. Gereğinden kalın tabaka uygulanırsa alt kısımlar kuruyamaz, yüzey buruşur. Tabanca ile boyamada sıkça rastlanır. Çabuk uçan bir solvent kullanılması halinde boya yüzeyi düzgünlüğünü kaybeder. Alt katta bulunan boya renginin üst kata çıkması olayıdır. tabakası tam olarak kurumadan üst tabakanın uygulanmasından ileri gelir. Hava kabarcıkları iğne delikleri oluşturur. nın fazla inceltilmiş olması, yüzeyde toz ve kir bulunması gibi nedenler ile oluşur. Tabancada çok yüksek basınç olması halinde de iğne delikleri oluşabilir. Uçak motorlarında sıklıkla kullanılan inorganik boyalardan bazıları şunlardır : Sermetal W : Yüksek sıcaklık, korozyon, titreşim, aşırı rutubet, tuzlu ortam, pek çok kimyasal madde, aşınma ve erozyona dayanıklı alüminyum esaslı bir boyadır. J79 motoru kompresör rotor paleleri ve diskleri kullanıldığı yerlerden bazılarıdır [4]. 24-4

5 Soloromik-seramik boya : Karbonlu ve düşük alaşımlı çeliklerin oksitlenme, karbon teşekkülü ve korozyona karşı korunmasında kullanılır. J85 serisi motor parçalarında kullanımı yaygındır [3]. Glyptal S-1193 : F sıcaklığa kadar dayanabilen korozyon ve erozyona mukavim, silikon ihtiva eden, gri renkli emaye boyadır. işlemi sonrası çok düzgün yüzeyler elde edilir. J79 motoru front casing ve dişli kutuları, J85 motoru front frame ve stator paleleri kullanıldığı yerlerden bazılarıdır [3]. Ayrıca gerek korozyonu önlemek gerekse hareket halindeki parçalarda aşınmayı, sabit parçalarda yapışmayı önlemek için kuru film yağlayıcılar kullanılmaktadır. Katı film yağlayıcılar geleneksel yağlayıcıların uygulama yada alıkonmasının zor olduğu veya diğer yağlayıcıların toz, aşınma ürünleri yada nemle kirlenebileceği yerlerde kullanılır. Genellikle anodize (alüminyum ve magnezyum esaslı malzemeler) ve fosfat (çelik esaslı malzemeler) gibi filmlerle önceden kaplanmış yüzeylere, epoksi primerler gibi organik kaplamaların üzerine başarıyla uygulanır. Fırınlanan, havada kuruyan farklı kalınlıklarda tatbik edilen katı film yağlayıcılar motor parçalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Kaplama fırınlandığında uçaklarda kullanılan solventlerde, yağlarda, yakıtlarda ve akışkanlarda çözünmez [5]. 4 JET REVİZYON MÜDÜRLÜĞÜNDE BOYA PROSESİ 4.1 Uygulama Alanı Jet Revizyon Müdürlüğünde uçak motor parçalarına uygulanan revizyon işlemleri esnasında özellikle korozyona karşı hassas parçalarda korozyon ve erozyon (aşınma) dayanımını arttırmak üzere boya prosesleri uygulanır. Uçak motor parçalarına uygulanan organik ve inorganik boyalar, işlemin uygulandığı kabinlere ve fırınlara sahip olan Atölyesi nde gerçekleştirilmektedir. 4.2 Uygulama Esnasındaki Ortam Koşulları Ortam şartları MIL-STD-1472D esas alınarak düzenlenmektedir. işlemleri esnasında aydınlatma ve havalandırma ile ilgili koşullar sağlanmış olmalıdır Lux arasında aydınlatma değerleri sağlanmalı ve kimyasal buharlarının çalışma alanına yayılmasını önleyecek bir havalandırma sistemi de bulunmalıdır. işleminin uygulandığı kabinlerde sağlanması gereken havalandırma boya şelaleleriyle yapılmaktadır. Ayrıca uygulama esnasında sıcaklık ve bağıl nem değerleri de teknik emirlerde istenilen değerleri sağlamalıdır. Örneğin Sermetal W boya prosesinin uygulanabilmesi için sıcaklık değerleri C bağıl nem değeri ise % değerleri arasında olmalıdır. 24-5

6 4.3 Uygulama İçin Gerekli Teçhizat / Ekipmanlar işlemi için maskeleme aparatları, kumlama cihazı, yeterli havalandırmanın sağlanmış olduğu boya kabini, boya tabancası ve ekipmanları, basınçlı hava sistemi ve ekipmanları, F a çıkabilen bir fırın, boya kalınlığı ölçme aleti, boya karıştırıcısı, kronometre, zahn cup (boyanın akışkanlığını ölçmek için kullanılır) ve elektriksel direnç ölçme aleti gereklidir. Şekil 1 Kabini 4.4 Proses Öncesi Yapılması Gerekenler Proses öncesinde parça üzerinde boya tatbik edilmeyecek alanlar uygun maskeleme malzemeleriyle maskelenir. Parça üzerinde yağ, kir, gres vb. kirlenmelerin kalmamasına dikkat edilmelidir. işleminin uygulanacağı yüzeyler kumlanarak kısmi boya uygulanacak yüzeyler ise zımparalanarak yüzey boya işlemine hazırlanır. tatbik edilmeden önce istenilen akıcılık değerinde olması prosesin başarısı açısından önemlidir. Bu da boya incelticisiyle karıştırılıp zahn cup ile viskozite değeri ölçülerek sağlanır. 4.5 Emniyet Tedbirleri işlemleri esnasında çoğu insan sağlığı üzerinde olumsuz etkilere, bir kısmı da yanıcı özelliğe sahip kimyasallarla çalışıldığı ve yüksek sıcaklıklara ulaşan fırınlar 24-6

7 kullanıldığı için emniyet tedbirlerine asgari önem verilmelidir. prosesi esnasında dikkat edilmesi gereken güvenlik tedbirleri şöyle sıralanabilir : Öncelikle personel atölyede ki ekipmanlar, kimyasallar ve genel güvenlik tedbirleri hakkında bilgilendirilmelidir [6]. Personele başlıklar, solunum aletleri, eldivenler vb. koruyucu giysiler sağlanmalıdır. Ayrıca atölyede herhangi bir kimyasal temasına karşı duşlar ve göz banyoları bulunmalıdır [6]. Şekil 2 Fırını atölyesinde zararlı ve yanıcı kimyasallar mevcuttur. Bundan dolayı bu alan içerisinde yemek yemekten, sigara yada çay içmekten sakınılmalıdır [6]. işleminin yapıldığı alan temiz tutulmalıdır. Yere dökülen sıvılar olabildiğince çabuk temizlenmelidir [6]. Parçaları kaldırmak için uygun kaldırma teknikleri kullanılmalıdır. Ağır yükleri kaldırmak için caraskal yada başka kaldırma araçları kullanılmalıdır [6]. 24-7

8 Basınçlı hava deriyle direk temas ettirilmemeli ve basıncı 30 psi ın altında tutulmalıdır [6]. Sermetel W boyalar 5-10 mikron ebadında alüminyum parçacıklar içermekte olup, kaza durumunda ateş aldığında saf alüminyuma benzer reaksiyonlar göstermekte ve hava karışımı ile yanma meydana geldiğinde şiddetli patlamalar meydana gelmektedir [7]. Sermetel W boya bir çok asit ve alkali ile reaksiyona girip şiddetli patlamalara neden olan hidrojen gazı açığa çıkarmaktadır. Bu nedenle boyanın parçalar üzerine fazla püskürtülmesiyle birikintilerin oluşmamasına, boyanın yere dökülmemesine ve dökülen boyalar ile sıçrayan boyaların derhal temizlenmesine özen gösterilmelidir [7]. katalizörleri neme hassas olduğundan kullanılmadığı sürece boya kutuları kapalı tutulmalıdır [8]. Genellikle boyalar yada incelticileri parlayıcı solventler içerdiğinden alev ve kıvılcım kaynaklarından uzak tutulmalıdır [8]. işlemi öncesinde kumlanarak temizlenen yüzeyler çıplak elle tutulmamalı, kirletilmemeli, pas oluşumunu engellemek için en kısa zamanda boya tatbiki yapılmalıdır [6]. 4.6 Prosesin Uygulama Adımları Prosesin uygulama adımları şöyledir : işlemi öncesinde parça temiz olmalı, boyanmayacak dolayısıyla kumlanmayacak yüzeyleri iş planında belirtilen yöntem ve malzemeler ile (tapa, fikstür, maskeleme bandı vb.) maskelenmiş olmalıdır, nacak yüzeyler iş planında istenilen yüzey kalitesini sağlamak amacıyla kumlama işlemine tabi tutulur, kısmi boya uygulamalarında bu işlem zımparalarla gerçekleştirilir, Kumlama yada zımparalama işlemi sonrasında parçanın en kısa sürede boyanması önemlidir, Kumlama işlemi uygulandı ise parçada kalan medya taneleri basınçlı hava tutularak giderilir, nacak yüzeylere istenilen kalınlık değerini sağlayacak şekilde iş planında verilen akışkanlık değerindeki boya tatbik edilir, 24-8

9 işlemi tabanca ile uygulanacak ise basınç değerleri ve uygulama mesafeleri iş planına uygun olarak ayarlanır, Parça üzerindeki maskeleme aparatları sökülür, nın özelliğine göre havada yada fırında istenilen sıcaklık değerine getirilerek kurutulur, Operatör parçanın uygunluğunu değerlendirir, şayet uygun ise bir sonraki atölyeye giderken, uygun bulunmamışsa boya sökülerek yeniden tatbiki yapılır, Parçanın uygunluğunun değerlendirilmesi için teknik emirlerde istenilen kalite kontrol testleri baz alınarak göz kontrolü, yapışma testi, boya kalınlığı ve elektriksel direnç ölçümleri yapılabilir, işlemi bittikten sonra şayet iş planında verilmişse boyanan parçanın korozyon direncini arttırmak için kumlama yada titreşimli temizleme gibi mekanik bir yöntem uygulanabilir. 4.7 Prosesin Uygunluğunun Kontrolü Prosesin uygunluğunun kontrolü boya işlemini gerçekleştiren operatör tarafından uygulanan proses için teknik emirlerde istenilen kalite kontrol testleri baz alınarak göz kontrolü, yapışma testi, boya kalınlığı ve elektriksel direnç değerlerinin ölçümüyle gerçekleştirilmektedir. Göz kontrolünde boyanmış yüzeyde kabarcık, dökülme, soyulma olmamasına dikkat edilir. Yapışma testi için test şeritleri kullanılırken, boya kalınlığının ölçümü için mikrometre, elektriksel direnç değerlerinin ölçümü için ohm-metre kullanılmaktadır. Her bir boya işlemi için istenilen değerler teknik emirlerde belirlenmiştir. 4.8 Proses Bitiminden Sonra Yapılması Gerekenler Proses bittikten sonra boya uygulanan parça işlemi gerçekleştiren operatör tarafından uygun bulunmuş ise iş kontrol dokümanlarındaki diğer adımların uygulanabilmesi için bir sonraki atelyeye giderken, istenilen boya renginden farklı olan bir renklenme, kabarma, gözeneklenme, soyulma gibi istenilmeyen özelliklerin oluştuğu yada boya kalınlığı, yapışma, elektriksel direnç gibi kalite gereksinimlerinin sağlanamadığı durumlarda boya sökülerek yeniden tatbik edilir. 4.9 Kapasite Boyut : kabinleri ve fırınların ölçüleri göz önüne alındığında maksimum 100 cm boyunda 150 cm genişliğinde uçak motor parçalarına boya işlemi uygulanması mümkündür. 24-9

10 4.10 Kullanılan Tezgahın Özellikleri Motor parçalarına uygulanan boya işlemleri, boya şelaleleriyle havalandırma işleminin yapıldığı üç kabinde gerçekleştirilmektedir. ların kurutulması için havalandırma sistemine sahip dört adet fırın bulunmakta, bu fırınlarda C sıcaklık değerine ulaşılabilmektedir

11 REFERANSLAR [1] Yalçın H., Koç T. (1988). Mühendisler için Korozyon, Ankara [2] Çakır A. (1990). Metalik Korozyon İlkeleri ve Kontrolü, Ankara [3] Aykut G. (1993). 1.HİBM K.lığında Uygulanan İleri Teknolojiler El Kitabı, 1. HİBM K.lığı [4] Jet Revizyon Kursu, Kurs Kod No : EM-097, 1. HİBM K.lığı [5] T.O. 42C-1-7, Metal Treatments Technical Order [6] Hı-Tech Repair Training Manual F110 Engine Chemical Cleaning & Stripping Training. (1998). USA [7] PPTP 033, Sermetel W Proses Planı, (2000). 1. HİBM K.lığı [8] PPTP 032, Isıya Dayanıklı Alüminyum (TT-P-28G) Proses Planı, (2001). 1. HİBM K.lığı [9] PPTP 041, Molydag-254 İşlemi, (1989). 1. HİBM K.lığı 24-11