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.
İçindekiler
- 1. Kalıp ayırıcı nedir ve nasıl çalışır?
- 2. Kalıp ayırıcı çeşitleri: su bazlı, solvent bazlı, yarı kalıcı, iç kalıp ayırıcı
- 3. Mum (wax), silikon ve silikonsuz kalıp ayırıcı: boyanabilirlik ve yapıştırma
- 4. Kalıp ayırıcı prosese göre nasıl seçilir?
- 5. Kalıp ayırıcı nasıl uygulanır?
- 6. Kalıp ayırıcı ne sıklıkta uygulanır, kalıptaki birikme nasıl temizlenir?
- 7. Sık görülen sorunlar ve nedenleri
- 8. Güvenlik, VOC ve çevre
- 9. JiTPOL kalıp ayırıcıları
- Sıkça sorulan sorular
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.
| Tür | Nasıl çalışır | Güçlü yanları | Dikkat 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.
- Silikon: yaygın kullanılan bir ayırıcı bileşendir, ancak boya hatalarının bilinen bir nedenidir. Havayla ya da dokunmayla kolayca yayılır ve çok az miktarı bile boyada krater (balık gözü) oluşturabilir. Silikonlu bir parçayı boyamak ya da yapıştırmak bu yüzden zor olabilir.
- Wax, sabun ve her çevrimde tükenen diğer filmler: filmin bir kısmı parçaya geçer; bu da boyamayı ve yapıştırmayı etkileyebilir. Boyamadan önce parçanın temizlenmesi gerekebilir; boya üreticisinin talimatına uyun.
- Boyanabilir olarak sunulan silikonsuz tipler: parçada boyanın ve yapıştırıcının tutunmasını engelleyecek kalıntı bırakmamak üzere tasarlanır. Teknik bilgi formu (TDS) bunu belirtmelidir; yine de kendi boyanız ve parçalarınızla doğrulayın.
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.
| Proses | Öne 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
Su bazlı mı, solvent bazlı mı kalıp ayırıcı kullanmalıyım?
Parçaya, kalıba, prosese ve tesisinizin kurallarına bağlıdır. Solvent bazlı filmler neredeyse anında kurur; ancak kullanılan solventlerin çoğu yanıcıdır ve VOC salar. Su bazlı filmlerde sağlık ve güvenlik kaygıları daha azdır; ancak bu filmler daha yavaş kurur ve su izosiyanatla tepkimeye girdiği için dökümden önce tamamen kurumalıdır.
Yarı kalıcı kalıp ayırıcı nedir?
Kalıp yüzeyine bağlanan ve birkaç çevrim boyunca ayırmaya devam eden bir kaplamadır; her seferinde uygulanması gerekmez. Kaç çevrim dayandığı prosese, malzemeye ve uygulama yöntemine göre değişir. Temiz ve kuru bir kalıp yüzeyi gerektirir; nasıl uygulanıp yenileneceği tedarikçinin teknik bilgi formunda anlatılır.
İç kalıp ayırıcı nedir?
Poliüretan sisteme katılan bir katkıdır; kürlenirken yüzeye göç eder ve ayırıcı film görevi görür. RIM gibi bazı proseslerde kullanılır. Dış ayırıcının püskürtülme sıklığını azaltır, ancak yerini tamamen almayabilir; yüzeye göç etmeye devam edebildiği için astarlamayı, boyamayı ve yapıştırmayı etkileyebilir. Kendi sisteminizle test edin.
Kalıp ayırıcı kullanılan parça boyanabilir mi?
Çoğu zaman evet, ancak ne kadar kolay olacağını ayırıcı belirler. Ayırıcı kalıntısının boyamadan ya da yapıştırmadan önce çoğu zaman temizlenmesi gerekir; silikon, çok az miktarda bile boyada kraterlere yol açabilen bilinen bir nedendir. Boyanabilir olarak sunulan silikonsuz tipler bu sorunu önlemek üzere tasarlanır. Ayırıcı ile boya kombinasyonunu kendi parçalarınızda doğrulayın.
Kalıp ayırıcı ne sıklıkta uygulanır?
Esas olarak ayırıcının tipine bağlıdır. Her çevrimde tükenen film, her çevrimde ya da birkaç çevrimde bir yenilenir; yarı kalıcı kaplama daha uzun dayanır, ne kadar dayandığı ise ürüne, parçaya ve kalıba bağlıdır. Fazla ayırıcı daha iyi değildir, çünkü fazlası kalıpta birikir. Doğru aralık tedarikçiyle birlikte belirlenir.
Poliüretan parça kalıba yapışıyor, nedeni ne olabilir?
Genellikle ayırıcı film görevini yapamıyordur: film çok ince, düzensiz ya da tükenmiş olabilir, ayırıcı poliüretan sisteme uymuyor olabilir ya da kalıbın durumu veya proses koşulları filmin işini zorlaştırıyor olabilir. Neden hattan hatta değiştiği için önce ayırıcının teknik bilgi formunu kontrol edin, sorun sürerse teknik ekibimizle görüşün.
Solvent bazlı kalıp ayırıcı yanıcı mıdır?
Genellikle evet: ayırıcılarda kullanılan solventlerin çoğu yanıcıdır, bu yüzden solvent bazlı ayırıcılar yanıcı buhar yayar. İyi havalandırılan, ateşleme kaynağı olmayan alanlarda ve bölge sınıfına uygun ekipmanla püskürtün; güvenlik bilgi formunda (SDS) belirtilen koruyucu donanımı kullanın. Su bazlı ayırıcıların taşıyıcısı yanıcı değildir, ancak bu ürünlerde de güvenlik bilgi formundaki önlemler geçerlidir.
Kaynaklar
- Wikipedia: Release agent (İngilizce)
- Wikipedia: Polyurethane (İngilizce)
- Hopmann ve diğerleri, PU Magazine 6/2020 (IKV Aachen, Fraunhofer IFAM) (İngilizce)
- Schöldgen ve diğerleri, European Polyurethane Journal, Eylül 2014 (IKV Aachen, Fraunhofer IFAM) (İngilizce)
- Hutchinson (1987): PU-RIM'de iç kalıp ayırıcı, astar ıslatma ve ısıyla yüzeye göç (İngilizce)
- Thompson ve Suddaby, SAE 1991: RIM poliüretanda iç kalıp ayırıcı (İngilizce)
- ABD patenti 5.028.366 (Air Products, 1991): kalıplı köpük için su bazlı ayırıcı (İngilizce)
- Abdul-Rani ve diğerleri (2005): kalıp sıcaklığı ve köpük yüzey dokusu (İngilizce)
- Lee, Park ve Whitesides (2003): silikon kauçuk (PDMS) solventlerde şişer (İngilizce)
- National Collision Repairer (2021): boya atölyesinde silikon kirliliği (İngilizce)
- HMG Paints: kraterleşme ve balık gözü (İngilizce)
- 2010/75/EU sayılı Direktif: VOC tanımı, Ek VII (İngilizce)
- 98/24/EC sayılı Direktif, Madde 6: işyerinde kimyasal etkenler (İngilizce)
- EU-OSHA: 1999/92/EC sayılı Direktif, patlayıcı ortamlar (İngilizce)
- Resmî Gazete 28733 (2013): Kimyasal Maddelerle Çalışmalarda Sağlık ve Güvenlik Önlemleri Hakkında Yönetmelik
- Resmî Gazete 28633 (2013): Çalışanların Patlayıcı Ortamların Tehlikelerinden Korunması Hakkında Yönetmelik
- 2020/1149 sayılı AB Komisyon Tüzüğü (diizosiyanatlar, REACH Ek XVII) (İngilizce)