Kalıp ayırıcı, kalıp ile poliüretan (PU) arasında çok ince bir film oluşturarak kürlenen parçanın kalıptan temiz ayrılmasını sağlayan kimyasaldır. Kalıp yüzeyine uygulanır ya da poliüretan sisteme katılır. Poliüretan köpük ve kalıplı parçalarda başlıca seçenekler su bazlı ve solvent bazlı ayırıcılar, yarı kalıcı kaplamalar ve iç kalıp ayırıcı katkılardır. Doğru seçim; parçaya, kalıba, üretim yöntemine ve parçanın sonradan boyanması ya da yapıştırılması gerekip gerekmediğine bağlıdır.

1. Kalıp ayırıcı nedir ve nasıl çalışır?

Poliüretan yapıştırıcı olarak da kullanılır; ayırıcı uygulanmamış kalıpta kürlenen sıvı poliüretan kalıba yapışmaya eğilimlidir. Bu yüzden parça çıkarılırken sıyrılır ya da yırtılır. Kalıp ayırıcı, kalıp yüzeyi ile poliüretan arasına giren ve bariyer görevi gören ince bir filmdir; ayrılma bu filmde gerçekleştiği için ne parça ne de kalıp zarar görür. Poliüretanın kimyasını Poliüretan Nedir? rehberimizde anlattık.

Kalıp ayırıcının işi parçayı kalıptan çıkarmakla bitmez. Ayırıcının seçimi ve uygulama biçimi; bitmiş parçanın kalitesini ve tutarlılığını, kalıbın temizlik sıklığını, parçanın sonradan boyanabilmesini ya da yapıştırılabilmesini etkiler.

Bu rehber poliüretan kalıplamayı kapsar: kalıplı esnek sünger, integral cilt, RIM (reaksiyon enjeksiyon kalıplama), rijit ve dekoratif parçalar, süreksiz pres hatlarında üretilen paneller. Beton kalıp yağları ve diğer malzemeler için ayırıcılar kapsam dışıdır.

2. Kalıp ayırıcı çeşitleri: su bazlı, solvent bazlı, yarı kalıcı, iç kalıp ayırıcı

Kalıp ayırıcılar taşıyıcıya (solvent ya da su) ve filmin ne kadar dayandığına göre gruplandırılır: her çevrimde tükenen film, yarı kalıcı kaplama ya da poliüretanın içine katılan katkı.

TürNasıl çalışırGüçlü yanlarıDikkat edilecekler
Solvent bazlı film (dış)Wax (mum), silikon ya da başka bir aktif madde solventte çözülmüştür. Püskürtülünce solvent buharlaşır, film kalır.Neredeyse anında kurur.Kullanılan solventlerin çoğu yanıcıdır ve VOC (uçucu organik bileşik) salar; bu yüzden havalandırma gerekir. Silikon kauçuk kalıplar bazı solventlerde şişer.
Su bazlı film (dış)Aynı tür aktif maddeler suda emülsiyon ya da dispersiyon hâlindedir.Sağlık ve güvenlik kaygıları daha azdır: taşıyıcı olan su yanıcı değildir, VOC genellikle daha düşüktür.Daha yavaş kurur. Su izosiyanatla tepkimeye girip kabarcık ve boşluk oluşturabileceğinden film, dökümden önce tamamen kurumalıdır.
Yarı kalıcı kaplama (dış)Kalıp yüzeyine bağlanır ve birkaç çevrim dayanır.Her çevrimde yenilenmesi gerekmediği için uygulama sayısı azalır.Bağlanabilmesi için kalıp yüzeyinin temiz ve kuru olması gerekir. Kaç çevrim dayandığı prosese, malzemeye ve uygulama yöntemine göre değişir.
İç kalıp ayırıcı (katkı)Poliüretan sistemin içine katılır; kürlenirken yüzeye göç edip ayırıcı film görevi görür. RIM gibi bazı proseslerde kullanılır.Dış ayırıcının püskürtülme sıklığını azaltır.Dış ayırıcının yerini tamamen almayabilir. Kalıplamadan sonra da yüzeye göç etmeye devam edebilir; astarlamayı, boyamayı ve yapıştırmayı etkileyebilir.

3. Mum (wax), silikon ve silikonsuz kalıp ayırıcı: boyanabilirlik ve yapıştırma

Taşıyıcı ne olursa olsun ayırma işini aktif madde yapar; başlıca aileler wax, yağ asidi esterleri, silikonlar ve metal sabunlarıdır. Aralarındaki fark, parçada bıraktıkları kalıntıdır.

Boyamayı baştan hesaba katın. Bir ayırıcının boyanıza ya da yapıştırıcınıza uygun olup olmadığı, kendi parçalarınızda yapılan denemelerle netleşir. Kalıp içinde boyuyorsanız boya ayırıcının üzerine uygulanır; bu yüzden ayırıcı, varsa iç kalıp ayırıcı ve boya birlikte seçilmelidir.

4. Kalıp ayırıcı prosese göre nasıl seçilir?

Dört bilgiden yola çıkın: parça ve yüzeyi, kalıbın malzemesi, poliüretan sistem (rijit ya da esnek) ve parçaya sonradan ne yapılacağı. Tablo, her prosesde genel olarak nelerin öne çıktığını gösterir.

ProsesÖne çıkan konu
İntegral cilt parçalar (direksiyon simidi, kolçak)Kalıba temas eden cilt görünür yüzeydir; bu yüzden ayırıcı ve uygulama biçimi, parçanın görünümüne ve boyanabilirliğine doğrudan yansır.
Kalıplı esnek sünger (koltuk, kafalık, visko sünger)Üretim serileri çoğu zaman uzundur ve sünger genellikle kaplanır; bu yüzden parlaklıktan çok, kalıptan düzenli ayrılma ve kısa çevrim süresi öne çıkma eğilimindedir.
Kalıplı rijit ve dekoratif parçalar (kartonpiyer, ahşap görünümlü parçalar)İnce detay ve damar dokusu bozulmadan çıkmalıdır. Bu parçalar çoğu zaman sonradan boyanır.
Süreksiz pres hatlarında paneller (soğuk oda ve sandviç panel, buzdolabı, frigorifik kasa)Köpük, temas ettiği takımdan temiz ayrılmalı, sac yüzeylere ise sağlam yapışmalıdır; bu yüzden ayırıcının nereye uygulandığı önemlidir.

Aynı proses farklı hatlarda farklı ayırıcılar gerektirebilir; bu yüzden son seçimi tedarikçiyle birlikte yapmak en doğrusudur.

5. Kalıp ayırıcı nasıl uygulanır?

Dış ayırıcılar, poliüretan dökülmeden ya da enjekte edilmeden önce kalıp yüzeyine, örneğin püskürtülerek uygulanır. Genel olarak üç şey önemlidir: çalışma sıcaklığındaki temiz ve kuru bir kalıp, ince ve eşit bir film (ayırıcı çok az olursa parça yapışır, fazla olursa ayırıcı birikir) ve dökümden önce kurumuş bir film (içinde kalan su izosiyanatla tepkimeye girip kabarcık ve boşluk oluşturabilir).

Ayrıntılar ayırıcının tipine, kalıba ve prosese göre değişir; bu yüzden kullandığınız ayırıcının teknik bilgi formundaki talimatlara uyun. Teknik ekibimiz hattınıza uygun kalıp ayırıcıyı seçmenize ve uygulamanıza yardımcı olur; kalıp ayırıcılar sayfamıza da bakabilirsiniz.

6. Kalıp ayırıcı ne sıklıkta uygulanır, kalıptaki birikme nasıl temizlenir?

Ne sıklıkta? Esas olarak ayırıcının tipine bağlıdır. Her çevrimde tükenen film (wax, sabun ya da benzeri), ürüne, parçaya ve kalıba göre her çevrimde ya da birkaç çevrimde bir yenilenir. Yarı kalıcı kaplama daha uzun dayanır.

Birikme nedir? Ayırıcı hem parçaya hem kalıba geçer. IKV Aachen ve Fraunhofer IFAM araştırmacıları kalıpta birikmeyi, birkaç çevrim boyunca kalıpta toplanan poliüretan ve ayırıcı kalıntılarının karışımı olarak tanımlar. Bu birikme, özellikle görünür yüzeylerde, düzenli ve masraflı kalıp temizliğini zorunlu kılar.

Temizlik. Doğru temizleyici ve temizlik aralığı ayırıcıya, kalıp malzemesine ve prosese göre değişir; bu yüzden tedarikçinizin önerilerine uyun.

7. Sık görülen sorunlar ve nedenleri

En sık görülen sorunlar şunlardır: parçanın yapışması ya da yırtılması; kabarcık, boşluk ve benekli görünüm gibi yüzey hataları; kalıpta birikme; boyanın ya da yapıştırıcının tutmaması; parlaklığın veya dokunun parçadan parçaya değişmesi. Nedenler genellikle birkaç yerde aranır: ayırıcı ve oluşturduğu film, uygulama biçimi, kalıbın durumu ya da prosesteki başka etkenler (örneğin kalıp sıcaklığı, hava tahliyesi veya karışım).

Birçok hatanın ayırıcıyla ilgisiz nedenleri de olabilir ve aynı belirti farklı nedenlerden doğabilir; bu yüzden neden en iyi hattın kendisinde bulunur. Teknik ekibimiz ayırıcıyı, uygulamayı, kalıbı ve sistemi sizinle birlikte değerlendirebilir.

8. Güvenlik, VOC ve çevre

Solvent bazlı ayırıcılarda kullanılan solventlerin çoğu yanıcıdır ve bu ayırıcılar su bazlılara göre daha fazla VOC salar. VOC'ler kolay buharlaşan organik bileşiklerdir; AB Endüstriyel Emisyonlar Direktifi bunları uçuculuklarına göre tanımlar. Püskürtme alanında iyi havalandırma, ateşleme kaynağı bulunmaması ve bölge sınıfına uygun ekipman gerekir. Su bazlı ayırıcıların taşıyıcısı yanıcı değildir, VOC genellikle daha düşüktür; yine de her ürün için güvenlik bilgi formundaki (SDS) önlemler geçerlidir.

Çalışanların korunması. AB'nin 98/24/EC sayılı Direktifi önce ikameyi (daha az tehlikeli kimyasal), sonra mühendislik kontrollerini ve yeterli havalandırma gibi toplu koruma önlemlerini, maruziyetin başka yollarla önlenemediği durumda ise kişisel koruyucu donanımı öngörür. Türkiye'de 2013 tarihli Kimyasal Maddelerle Çalışmalarda Sağlık ve Güvenlik Önlemleri Hakkında Yönetmelik aynı sırayı izler ve risk değerlendirmesinde tedarikçinin Türkçe güvenlik bilgi formunun dikkate alınmasını ister. Yanıcı buharların patlayıcı ortam oluşturabildiği yerlerde 1999/92/EC sayılı AB Direktifi (ATEX işyeri direktifi) bölge sınıflandırmasını ve patlamadan korunma dokümanını şart koşar; Türkiye'de de bu konuda 2013 tarihli bir yönetmelik vardır.

Emisyon kuralları ve su bazlıya geçiş eğilimi. 2010/75/EU sayılı Direktif (Ek VII), listelenen faaliyetler (örneğin kaplama ve yüzey temizleme) için solvent kullanımı belirli eşikleri aştığında emisyon sınırları getirir; bir tesisin kapsama girip girmediği faaliyetlerine ve ulusal mevzuata bağlıdır. Solvent emisyonlarına yönelik kaygı, kalıplı köpük için su bazlı ayırıcıların geliştirilme nedenlerinden biridir; hangi tipin bir hatta uygun olduğu prosese bağlıdır.

Poliüretanın kendisi. Poliüretan sistemler izosiyanat içerir. AB'de 2020/1149 sayılı Tüzük, ağırlıkça yüzde 0,1 ve üzerinde diizosiyanat içeren ürünleri kullanan sanayi ve profesyonel kullanıcıların kullanımdan önce eğitim almasını şart koşar. Bu zorunluluk 24 Ağustos 2023'ten bu yana geçerlidir; eğitim en az beş yılda bir yenilenmelidir. Sağlık boyutu için Poliüretan Nedir? rehberine bakın.

9. JiTPOL kalıp ayırıcıları

JiTPOL, Bursa'da poliüretan sistemleri geliştirip sunan bir sistem evidir; kalıp ayırıcılarımızı ise su bazlı ve solvent bazlı olarak kendimiz üretiyoruz. Bunları süreksiz pres hatlarındaki soğuk oda ve sandviç panel, buzdolabı ve sıcak su deposu, frigorifik kasa, kalıplı koltuk süngeri ve visko sünger, integral cilt ve RIM ile dekoratif ve ahşap görünümlü parça üreticilerine sunuyoruz.

Hangi tipin uygun olduğu parçaya, kalıba ve uygulama biçiminize bağlıdır; önce bunlara bakıyor, hattınıza uygun kalıp ayırıcıyı seçmenize ve uygulamanıza yardımcı oluyoruz. Kalıp içinde ya da kalıptan çıktıktan sonra boyuyorsanız bize bildirin: yardımcı ürünlerimiz arasında kalıp içi ve direkt poliüretan boyalar da var. Kalıp ayırıcılar için ayrı teklif alabilir ya da bir JiTPOL sistemiyle aynı teklifte isteyebilirsiniz; uygun projelerde teknik ekibimiz hattınızı ziyaret edip sizinle üretim denemeleri yapabilir. Ayrıntılar ve teklif talebi kalıp ayırıcılar sayfamızdadır; hattınız için önerdiğimiz ayırıcının teknik bilgi formunu talep üzerine gönderiyoruz.

Sıkça sorulan sorular

Kaynaklar

  1. Wikipedia: Release agent (İngilizce)
  2. Wikipedia: Polyurethane (İngilizce)
  3. Hopmann ve diğerleri, PU Magazine 6/2020 (IKV Aachen, Fraunhofer IFAM) (İngilizce)
  4. Schöldgen ve diğerleri, European Polyurethane Journal, Eylül 2014 (IKV Aachen, Fraunhofer IFAM) (İngilizce)
  5. Hutchinson (1987): PU-RIM'de iç kalıp ayırıcı, astar ıslatma ve ısıyla yüzeye göç (İngilizce)
  6. Thompson ve Suddaby, SAE 1991: RIM poliüretanda iç kalıp ayırıcı (İngilizce)
  7. ABD patenti 5.028.366 (Air Products, 1991): kalıplı köpük için su bazlı ayırıcı (İngilizce)
  8. Abdul-Rani ve diğerleri (2005): kalıp sıcaklığı ve köpük yüzey dokusu (İngilizce)
  9. Lee, Park ve Whitesides (2003): silikon kauçuk (PDMS) solventlerde şişer (İngilizce)
  10. National Collision Repairer (2021): boya atölyesinde silikon kirliliği (İngilizce)
  11. HMG Paints: kraterleşme ve balık gözü (İngilizce)
  12. 2010/75/EU sayılı Direktif: VOC tanımı, Ek VII (İngilizce)
  13. 98/24/EC sayılı Direktif, Madde 6: işyerinde kimyasal etkenler (İngilizce)
  14. EU-OSHA: 1999/92/EC sayılı Direktif, patlayıcı ortamlar (İngilizce)
  15. Resmî Gazete 28733 (2013): Kimyasal Maddelerle Çalışmalarda Sağlık ve Güvenlik Önlemleri Hakkında Yönetmelik
  16. Resmî Gazete 28633 (2013): Çalışanların Patlayıcı Ortamların Tehlikelerinden Korunması Hakkında Yönetmelik
  17. 2020/1149 sayılı AB Komisyon Tüzüğü (diizosiyanatlar, REACH Ek XVII) (İngilizce)
Not: Bu makale genel bilgilendirme amaçlıdır. Uygun kalıp ayırıcı parçaya, kalıba, poliüretan sisteme ve prosese göre değişir. Tedarikçinin teknik bilgi formuna ve güvenlik bilgi formuna uyun, kendi hattınızda deneyin.