Endüstriyel bileşen arızalarının önemli bir bölümü, malzemenin kütlesel dayanımındaki bir zayıflıktan değil, yüzeyde meydana gelen tribolojik ve kimyasal bozunmadan kaynaklanır. Sürtünme kaynaklı aşınma, korozyon, termal çevrim yorulması ve kimyasal maruziyet; bileşenlerin tasarlanan servis ömrüne ulaşmadan devre dışı kalmasına yol açan başlıca mekanizmalardır. Savunma, havacılık, otomotiv ve ağır sanayi üretimi gibi malzemelerin performans sınırlarında çalıştığı sektörlerde yüzey mühendisliği, ikincil bir husus değil, ürün tasarımının ayrılmaz bir parçasıdır.
Nanografi Chemicals, bu ihtiyaca yanıt vermek üzere nanoteknoloji tabanlı bir kaplama portföyü geliştirmiştir. Kaplamalar ürün ailesi, birbirini tamamlayan üç işlevsel kategoriyi kapsar: sürtünmeyi azaltan kuru film yağlayıcılar, yüzeyi termal ve kimyasal etkilere karşı koruyan seramik kaplamalar ve estetik yüzey görünümünü uzun ömürlü dayanımla birleştiren üst kat (topcoat) sistemleri. Her ürün grubunun formülasyon yapısı ve uygulama parametreleri aşağıda özetlenmiştir.
Kuru Film Yağlayıcılar: Micronkote
Geleneksel yağ ve gres esaslı yağlayıcıların sınırlamaları iyi bilinmektedir: partikül birikimi, buharlaşma, oksidasyon ve periyodik olarak yeniden uygulama ihtiyacı. Bu kısıtlar, bakım erişiminin sınırlı olduğu veya kirlenmenin kabul edilemez olduğu uygulamalarda özellikle dezavantajlıdır. Micronkote ürün ailesi, sıvı yağlamanın yerine ince ve kimyasal olarak bağlanan katı bir film koyarak bu sınırlamaları ortadan kaldırır.
Ürün gamı; hedeflenen yüke, çalışma koşullarına ve uygulama yöntemine göre farklı katı yağlayıcı kimyalarıyla formüle edilir. PTFE ve grafit esaslı Dry 206 sınıfı, çinko fosfat ve silikon katkıları içerir; MEK, MIBK, izo-bütanol, siklohekzanon ve butil glikolden oluşan çok bileşenli bir solvent sisteminde taşınır ve 0,9 g/ml yoğunluğa sahiptir. Isıl kürlemeli bir sistem olup, 15 dakikalık ortam sıcaklığında uçurma (flash-off) süresinin ardından 235 °C’de 45 dakika kürleme gerektirir. −60 °C ile +250 °C arasındaki çalışma aralığında, orta-yüksek yükteki metal-metal temaslarda düşük sürtünme, yüksek aşınma direnci ve yüksek korozyon koruması sağlar. MoS₂ esaslı Dry 207 sınıfı ise MoS₂ katı yağlayıcılar, organik bağlayıcılar ve solventlerle formüle edilir; aynı ısıl kürleme prosesiyle (235 °C’de 45 dakika) gri bir film yüzeyine kürlenir ve −60 °C ile +250 °C aralığında orta-ağır yükler ile yüksek temas basınçlarına yönelik olarak tasarlanmıştır.
Kürlendikten sonra bu filmler, sıvı bir taşıyıcıya ihtiyaç duymadan düşük ve kararlı bir sürtünme katsayısı sunar. Serbest sıvı bileşen içermediğinden Micronkote; hassas montajlar, silah bileşenleri ve kirlenmeye duyarlı ortamlar için uygundur. ASTM B117 ve ASTM D1654 standartlarına göre yürütülen korozyon değerlendirme testlerinde, Dry 206 gibi ısıl kürlemeli sınıflar 48 saatlik tuz püskürtme maruziyetinin ardından çizik bölgesi çevresindeki yayılmayı (creepage) ortalama 0,2 mm ile sınırlayarak yüksek direnç göstermiş ve Rating No. 9 derecesine ulaşmıştır. Bu sonuç, zorlu ortamlarda çalışan bileşenler için güvenilir bir performans referansıdır.
Micronkote’un başlıca uygulama alanları:
- Savunma ve silah sistemleri: yağlayıcı göçü olmadan yük altında güvenilir hareket gerektiren sürgüler, namlular, menteşeler ve yatak yüzeyleri
- Havacılık ve uzay: ağırlık, temizlik ve termal toleransın kritik gereklilikler olduğu bağlantı elemanları, rulmanlar ve dişli grupları
- Otomotiv: sürtünme azaltımının servis ömrünü uzattığı pistonlar, kam milleri ve fren bileşenleri
- Endüstriyel üretim: sürekli aşınma çevrimlerine maruz kalan konveyör ruloları, kesme kalıpları ve döküm/enjeksiyon kalıpları
Seramik Kaplamalar: C-Kote
C-Kote, yağlayıcı sistemlerden farklı bir işlev üstlenir: yüzeyin kendisini aşınmaya, yüksek sıcaklığa ve kimyasal etkilere karşı korumak.
C-Kote; mikro ve nano ölçekli seramik dolgular, seramik esaslı pigment katkıları ve ortam sıcaklığında kürlenebilen refrakter bir reçine ile formüle edilmiş, iki bileşenli ve ısıl kürlemeli bir seramik kaplama teknolojisidir; krom(III) oksit seramik ağın oluşumuna katkı sağlar. Uygulama sırasında kaplama, altlığın mikro gözenekli yapısına nüfuz ederek kimyasal bir bağ oluşturur ve kürlendikçe yoğun bir seramik ağ geliştirir. Kaplamanın karakteristik performans özellikleri bu yapıdan kaynaklanır: yaklaşık 9H kalem sertliği, yaklaşık 1000 °C’ye kadar termal kararlılık ve asitlere, bazlara, solventlere ve tuzlu suya karşı yüksek direnç.
Bu özellikler sayesinde C-Kote, geleneksel boya sistemlerini bozacak koşullar altında renk ve yüzey bütünlüğünü koruyabilir. Söz konusu performans faktörü, hem görünüm ve işlevin aynı anda korunmasının gerektiği ateşli silahlar ve savunma ekipmanları için hem de tekrarlanan termal çevrimlere maruz kalan motor ve egzoz bileşenleri için belirleyicidir. Kaplama aynı zamanda metal ara yüzeyindeki oksidasyonu ve korozyonu sınırladığından, korozyonun başlıca arıza mekanizması olduğu endüstriyel ve denizcilik uygulamalarında bileşen ömrünü uzatır. Seramik dolgulu ve solvent taşıyıcılı her sistemde olduğu gibi, belirtilen sertlik ve yapışma değerlerine ulaşılması doğru yüzey hazırlığına ve tanımlı kürleme prosedürüne uyulmasına bağlıdır.
Tipik C-Kote uygulamaları:
- Hem dayanım hem de yüzey tutarlılığı gerektiren ateşli silahlar ve savunma bileşenleri
- Sürtünme, aşınma ve korozyona maruz kalan makine parçaları
- Yüksek sıcaklığa maruz kalan egzoz sistemleri ve motor bileşenleri
- Kimyasal ve aşınma direnci gerektiren beton, cam ve kompozit yüzeyler
Üst Kat Sistemi: Fixkote
Fixkote, estetik yüzey görünümünü uzun ömürlü dayanımla birleştirmek üzere geliştirilmiş iki bileşenli bir üst kat kaplamadır. İşlem gören yüzeye eloksal benzeri bir doku kazandırırken suya, kimyasallara, aşınmaya ve termal genleşmeye karşı direnç sağlar.
Sistem teknik olarak iki bileşenli (2K) poliüretan tipi bir kaplamadır. Baz bileşen, astar ve verniklere yönelik formüle edilmiş bir tiner (toluen/aseton/glikol eter karışımı) ile inceltilir; sertleştirici bileşen ise ksilen ve bir glikol eter ester içinde formüle edilmiş izosiyanat esaslıdır. Bu izosiyanat-poliüretan reaksiyonu, kürlenmiş Fixkote’a özgü çapraz bağlı, kimyasal ve aşınma dirençli filmi oluşturur ve prensip olarak endüstriyel ve havacılık kaplama sistemlerinde kullanılan poliüretan üst kat teknolojisiyle karşılaştırılabilir. Alüminyum (en uyumlu altlık), çelik, plastik, cam, bakır ve pirinç dâhil geniş bir altlık yelpazesinde güçlü yapışma sağlar. Tipik film kalınlığı 5-15 mikron aralığındadır; kaplama püskürtme ile uygulanır ve 50-70 °C’de kürlenir. Dokunma kuruluğu (tack-free) süresi yaklaşık 30 dakika, sıcaklıkta tam kürlenme 20-25 dakikadır (ortam sıcaklığında tam kürlenme için 24-48 saat). Yüzey; mat siyah, mat krom ve saten varyantlar başta olmak üzere çeşitli renk ve doku seçenekleriyle sunulur. Diğer iki bileşenli izosiyanat sistemlerinde olduğu gibi, kaplamanın tam mekanik ve kimyasal direncine ulaşabilmesi için belirtilen baz/sertleştirici karışım oranına uyulması ve uygulama ile kürleme sırasında yeterli havalandırmanın sağlanması standart gerekliliklerdir.
UV maruziyetine, sıcaklık dalgalanmalarına ve sürekli kimyasal temasa karşı direnci nedeniyle Fixkote şu alanlarda kullanılır:
- Savunma: silah bileşenleri ve kara savunma sistemi muhafazaları
- Dekoratif ve rötuş uygulamaları: tam eloksal altyapısına ihtiyaç duymadan eloksal görünümünün yeniden kazandırılması
- Genel metal bileşenler: korozyon direnci ve yüzey sertliğinin temiz bir yüzey görünümüyle birlikte gerektiği uygulamalar
Entegre Kaplama Sistemi Yaklaşımı
Üç ürün ailesi birbirini dışlamaz; uygulamada sıklıkla bir arada kullanılırlar. Örneğin bir silah montajında, sürtünmesiz hareketin korunması için yük taşıyan pim ve sürgülere Micronkote, termal ve aşınma direnci için gövdeye C-Kote, son koruyucu ve dekoratif üst kat olarak da Fixkote uygulanabilir. Aynı ilke havacılık, otomotiv ve endüstriyel ekipman genelinde geçerlidir: kaplama seçimi yalnızca yüzeye göre değil, önlenmesi hedeflenen arıza mekanizmasına göre yapılmalıdır.
Nanografi’nin daha geniş kaplama ve kimyasal çözümler portföyü bu üç ürünün ötesine geçer; savunmada optik iz yönetimine yönelik NIR kamuflaj kaplamaları ve ek endüstriyel uygulamalara yönelik özel yüzey modifiye ediciler de aynı nanoteknoloji odaklı Ar-Ge çerçevesinde geliştirilmektedir.
Nanografi Chemicals Hakkında
Nanografi Chemicals, kaplama teknolojilerini şirketin Ankara ODTÜ Teknokent’te bulunan geniş malzeme bilimi ve nanoteknoloji Ar-Ge altyapısının desteğiyle kendi bünyesinde geliştirir. Bu yapı; solvent taşıyıcı seçiminden kürleme rejimine ve sertleştirici kimyasına kadar formülasyonların, özelleşmiş bir kullanım senaryosuna genel bir ürünü uyarlamak yerine, spesifik yük, sıcaklık ve kimyasal maruziyet gerekliliklerine göre tasarlanmasına olanak tanır. Bu ayrım özellikle savunma ve askeri uygulamalarda kritiktir; burada bileşen arızası yalnızca bir maliyet kalemi değil, operasyonel bir risktir.
Güvenlik bilgi formları dâhil teknik dokümantasyon ve altlığınıza ile çalışma koşullarınıza özel uygulama desteği için Nanografi Chemicals ekibiyle iletişime geçin.