Cilt/Volume : 23
121. Sayı : Seramik
|
|
SIRLAMA TEKNİKLERİ
GLAZING TECHNICS
Mehmet MERCAN
Metalurji Mühendisi, Toprak Seramik Fabrika Müdürü
ÖZET
Bu çalışmada vitrifiye seramik sağlık gereçleri, seramik yer ve duvar karoları ve porselen sofra eşyası sanayiinde uygulanan sırlama tekniklerine ve bu tekniklerdeki gelişmelere değineceğiz.
GİRİŞ
Sırlamada uygulanan teknikler başlıca 3 grup altında toplanabilir. Bunlar: 1.Yaş Sırlama, 2.Kuru Sıralama, 3.Gas Fazında Sırlama. Konumuz gereği sadece yaş sırlama tekniklerini anlatacağız. Yaş sırlama teknikleri de sektörlere göre farklılıklar göstermektedir. Sırlama tekniğini belirleyici faktörler olarak sırlanacak malzeme tipi, şekli, boyutu, miktarı, gerekli işgücünü söyleyebiliriz. Uygulanan başlıca teknikler; daldırma, akıtma, püskürtme, fırça ile sırlama tekniklerini yukarıda belirttiğimiz üretim çeşitleri için tek tek incelememiz gerekir.
1. Vitrifiye Seramik Sağlık Gereçleri
Vitrifiye seramik sağlık gereçlerinin sırlanmasında, püskürtme (spray) metodu kullanılmaktadır. Bu püskürtme pnömatik veya elektriksel olabiliyor. Yaygın olarak kullanılan hava ile püskürtmedir. Çinliler daha önceleri böyle bir sırlama yöntemini, bir tüpün içine sırı koyup, önünü ince bir kumaş ile kapatarak elde etmişlerdir.
Püskürtme yolu ile sırlamada meydana gelen teknolojik gelişmeleri şöyle sıralayabiliriz.
1.1. Karosel veya Kabin Sırlama
Bunun için bir tanka sır alınarak, tanka belli bir basınç verip, tanka bağlantılı olan Pistoleye de (Şekil - 1) daha yüksek bir basınç vermek suretiyle sır, ürünün üstüne uygulanmaktadır.
Bu sistemde homojen bir sırlama için, sırın viskositesi, yoğunluğu, tane iriliği dağılımı, hava basınçları, pistole meme çaplarının kontrol altında olması gerekmektedir. Mevcut olan kabine ürünler konularak tek tek sırlanmaktadır.
Kabin içinde meydana gelen tozlardan işçinin etkilenmemesi için tozlar emiş suretiyle dışarı alınmaktadır. Ancak gerek üretimi artırmak, gerek kişi verimliliğini arttırmak için zaman içinde, tek kabin yerine karoseller geliştirilmiştir. (Şekil - 2). Bunlarda 4 - 50 adet arasında ürün koyma tablası mevcut olup, zaman kayıpları minimum seviyeye inmektedir.
Herşeye rağmen bu sistemde ürün kalitesi yönünden işçiye bağımlı olduğu için, sistemi işçiden kurtaracak yollar aranmaya başlanmıştır.
1.2. Robot Sırlama
Bu sistem, besleme ve boşaltma bantlarıyla desteklenerek, robot tarafından sırlamayı esas almaktadır. (Şekil - 3)
Teknolojik olarak farklı olmamakla birlikte, kişi başına ve birim zamana düşen sırlama miktarları arttırılmaktadır.
Robotlar bilgsayarlarla kontrol edilerek, oldukça fazla miktarda (~ 1000) değişik program verilip, püskürtme yoluyla sırlama yapılmaktadır. Burada hem değişik ürünleri aynı anda sırlama kolaylığı sağlanmakta. Otomatik yükleme-boşaltma ve dip silme ekipmanları yardımıyla, insana göre 3 misli kapasiteye erişmek mümkün olmaktadır.
1.3. Elektrostatik Sırlama
Bu sistem 1960’lardan beri kullanılmaktadır. Sistemin amacı daha iyi sır yüzeyi elde etmek, işgücünden tasarruf etmek ve verimi arttırmak. (Şekil - 4)
Klasik püskürtme teknolojisinde yüksek hava basınçlarına çıkıldığı için ürünün her bölgesinde sır kalınlığını kontrol altında tutmak güçleşmektedir.
Elektrostatikteki temel felsefe daha düşük hava basınçları kullanarak (normal basınçların yarısı gibi), elektrik yükü altında sır taneciklerinin ürüne yapışmasını sağlamaya dayanmaktadır. Bu nedenle tank içindeki sıra ~ 100 000 volt statik elektrik yükü verilmektedir. Böylece, zıt kutuplarda (+, -) bulunan sır molekülleri aynı kutuplara (+, + gibi) getirilmektedir. Bu elektrik yükünden dolayı gerekli olan hava basıncı da 2 - 3 atmosfere indirilmektedir.
Kabin içine konveyör bant ile giren mamül ıslatılarak iletken hale gelmekte ve metal konveyör bant (veya tabla) yardımı ile elektrik yüklü sır tanecikleri için bir çekim alanı oluşturulmaktadır. Mamüller temizlenip, tozlardan arındırıldıktan sonra ilk sırlama kabinine girerler. Bu kabinde aşağıdan yukarı hareketli değişik açılardan sır püskürten bir askı üzerine 10 pistole monte edilmiştir. Ürünün kendi ekseni etrafında ve pistolelerin aşağı-yukarı hareketiyle ortalama püskürtülen sır ürün üzerine yapışır. Ürün daha 3-4 metre uzunluğunda bir tünel kurutucudan geçerek ikinci sırlama kabinine girer. Aynı metod ile ikinci kat sır atıldıktan sonra, ürünler alınarak fırına gönderilir. Tablalar yıkama kabininde yıkanarak ikinci ürünler için hazır hale getirilir. Ayrıca diğer sistemlere göre sır zaiyatı daha az olmaktadır. Çok yüksek sırlama adetlerine ulaşmak ( 3 000 Adet/Vardiya) bu sistem ile mümkün olmaktadır.
Ancak sistemin en büyük dezavantajlarından biri de, kompleks ürünler için, belli bölgelerin el ile sırlanmasının gerekmesidir. Yani belli bölgeler ya insan tarafından veya robot tarafından klasik püskürtme yoluylu sırlanmak zorundadır.
2. Porselen Sofra Eşyası
Porselen sofra eşyası sanayiinde uzun yıllardan beri son derece ucuz, kullanılabilir ve fazla ekipman gerektirmeyen daldırma metodu kullanılmaktadır. Bisküvi pişirimi yapılan ürünler gerek şekil olarak daldırmaya müsait olduğu için, bu şekilde sırlandıktan sonra dip kısımlar silinerek sırlı pişirime tabi tutulur. Bu sistemin verimli şekilde çalışabilmesi için, sırın yoğunluğu, viskositesi, tane dağılımı, malzemenin porositesi, kalınlığı, çalışma sıcaklığı ve işçinin tecrübesi çok önemlidir.
Sistemde tank içine alınan sır sürekli elekten geçerek devirdaim yapar. Tank içine işçi tarafınadan ürünler daldırılarak sırlama işlemi gerçekleştirilir.
Bu sistemin başlıca iki dezavantajı vardır. Birincisi istenilen verime ulaşmak zor olmakta, ikincisi sürekli aynı sırlama sonuçlarını almak kişiye bağımlı olduğu için mümkün değildir. Sistemin sağlıklı yürüyebilmesi tamamen çalışan insana bağlıdır. Bu nedenle üreticiler sistemin işçiye bağımlılığını kurtarmak için yeni arayışlar içine girmişlerdir.
Bunun sonucu son yıllarda çeşitli firmalar tarafından otomatik daldırma makinaları geliştirilmiştir. (Şekil - 5)
Bu sistemde de sır tank içine alınarak sürekli elenip devridaim yaptırılıyor. İnsan yerine makine ile aynı anda 8-10 parça daldırılarak sırlanıyor, dipleri siliniyor ve bant yardımı ile yüklemeye gönderiliyor. Kişi 4.000-5.000 parça olan sırlama miktarı makina ile 8.000 - 10.000 parça arasına çıkarılabiliyor. Ayrıca diğer gerekli şartların yanında daldırma süresi ayarlandıktan sonra sürekli aynı sırlama garanti altına alınmış oluyor.
Sonuç olarak, porselen sanayiinde kullanılan metod değişmemekle birlikte, kişiye bağımlılığını kurtarmak ve verimi arttırmak için sistem modernize edilmiştir.
3. Seramik Yer ve Duvar Karo Sırlama Teknikleri
Sır ve sır uygulama teknikleri yönünden en büyük gelişmeler yer ve duvar karosunda gözlenmiştir. İkinci Dünya Savaşı öncesi karo kullanımı son derece kısıtlı iken, şu anda üretim rakaları ~ 2.2 milyar m2’, geçmiş bulunmakta (Bunun bir milyon m2 ‘si Uzakdoğu’da), bu miktarın 400 milyon m2’si İtalya’da üretilmektedir. Bu sebeple sektördeki gelişmenin öncülüğü de İtalyanlar yapmışlardır. Özellikle ürünün hijyenik olması, estetik görünümü ve döşenmesinde harç yerine yapıştırıcı kullanılması seramik karolara olan talebi arttırmıştır.
Daha önceleri mozaik karoların kullanımı yaygın iken, II. Dünya Savaşından sonra seramik korolara olan talep bu sebeplerden dolayı hızla artmıştır. Bu dönemde karolar ebat olarak küçük olup pişirim süreleri 20 saat civarındaydı. Aynı dönemde Avrupalı mozaik karo üreticileri, Asyalı üreticilere karşı pazar paylarını da kaybetmeye başlamışlardır.
Mozaik karolarda ebat olarak daha büyük olan, preslenmiş ilk karoların üretimin 1960’larda gerçekleştiren fırınlar geliştirilmiştir.
Bu aşamadan sonra karolarda estetik görünüm yanında yüzey aşınmasına dayanıklılık, dona dayanıklılık gibi özellikler istenmeye başlanmıştır. Bu istek beraberinde hem teknoloji hem de sırlama teknolojisinde bir gelişime yolaçmıştır.
Sır ve sır teknolojisindeki gelişmeyi anlatmak için seramik duvar karolarını örnek olarak alabiliriz.
Seramik Duvar Karolarında ebat olarak büyük ebatlara doğru kayma, karo kalınlığının azaltılması ve pişirim sürelerinin 20 saatlerden 30-45 dakikaya düşürülmesi sektörde teknolojik gelişmeyi hızlandırmıştır.
İkinci Dünya Savaşından önce karolar, el ile daldırma yöntemiyle veya sır üzerine dökülerek sırlanmaktaydı. Ancak karolara olan talebin çok artması sonucu, bazı üreticiler sırlama bantlarını geliştirmeye başlamışlardır. Bu bantlarda verimli neticeler alabilmek için sırın yoğunluk ve viskositesinin ürün porositesinin vb. kontrol altında olması gerekir. Zaman içinde sırlama bantlarına filyer, disk, pistole kabinleri ve kampanalar ilave edilerek çeşitli zengin sırlama tekniklerine ulaşmak mümkün olmuştur. (Şekil - 6)
Bunlara ilave olarak 1950-55 yılları arasında opaklaştırıcı olarak kullanılan ve pahalı olan SnO2’nin yerine ZrSO4’ün kullanılmasından sonra zengin frit çeşitleri ve buna bağlı olarak sırları geliştirme imkanı olmuştur.
Bu aşamadan sonra artık seramik karolardaki sır gelişimi ve buna bağlı gelişen sırlama teknikleri bir moda yaratmıştır. Bu sır ve sır tekniklerinin gelişimini tarihsel olarak şöyle sırlabiliriz:
1945 - 1955 Dönemi
Bu dönemde SnO2 yerine ZrSiO4‘ün kullanılmaya başlanmış ve sır olarakta tek renkli sırlar yaygındı. Buna bağlı olarak sırlama için filyerler kullanılmıştır.
1955 -1965 Dönemi :
Bu dönemde zirkon fritlerinin yaygın olarak kullanılmaya başlandığını ve karolarda tek sır yerine artık dekorlarla yeni moda akımlarına doğru yöneldiğini görüyoruz. Sırlama ekipmanalarına da filyerlerin yanı sıra pistole ve püskürtme ekipmanlarının ilave edildiğini görüyoruz.
1970 - 1975 Dönemi :
Bu dönemde Cd - Se ve mat sırların geliştirildiğini görüyoruz. Ayrıca dekorlardaki zenginlikde hızla devam etmiştir. Bu gelişim beraberinde sırlamada fırça aplikasyonlarının, tek ve çiftli disklerin ve fiksatif kabinlerinin gelişmesine yol açmıştır.
1975 Sonrası :
Bu dönemde artık İtalyanların sektördeki modaya yön verişleri belirgin şekilde ortaya çıkmıştır. Çok zengin dekorlar piyasaya sunulmuştur. Bu gelişim beraberinde kuru aplikasyon makinalarının, yüzeye çeşitli effektler verecek başka tip baskı makinalarının uygulanmasına yol açmıştır.
Sonuç
Vitrifiye seramik sağlık gereçleri ve porselen sofra eşyası sanayiinde, sırlama tekniği olarak hep aynı teknikler kullanılmakta birlikte, verimi arttırmak için bu sistemlerde otomasyona doğru kayılmaktadır. Ancak karo üretimlerinde, sır ve tekniklerinin gelişmesine yolaçmış, adeta bir moda akımı yaratmıştır. Ülkemizde ki üreticilerinde bu akıma kolaylıkla uyum sağladığı ve aynı rekabet gücüne eriştiğini söyleyebiliriz.
KAYNAKLAR
- Ceramic Glazes - Cullen W Parmelee
- Interceram. NR.3, 1983 - 35 Years of Tile Glaze Development
- M.J.LIMPENS, L.W. BAAY
- Industrial Ceramics - Singer and Singer
- Ceramics-Glaze Technology - J.R Taylor and A.C. Bull.
Published by The Institute of
Ceramics - Pergamon Press
|
|
||||
|
Adres: |
Tel: |
(312) - 425 41 60 |
E-Posta: |
|
| Faks: |
(312) - 418 93 43 |
|||
|
|
||||
|
TÜRKİYE ÜNİVERSİTELERİ |
||||
|
ÜNİVERSİTELERİN METALURJİ, SERAMİK VE MALZEME BÖLÜMLERİ |
||||
Web Tasarım
|
||||