Boya Kabini Nedir? Toz, Yaş ve Fırınlı Kabin Tipleri

Tabancadan çıkan boyanın tamamı parçaya ulaşmaz. Bir kısmı yüzeye çarpıp geri seker, bir kısmı parçanın kenarından geçip havada asılı kalır. Boyacıların "sis" dediği bu bulut yaş boyada mikron mertebesinde damlacıklardan ve solvent buharından, toz boyada ise ince toz partiküllerinden oluşur. Kapalı bir atölyede birkaç dakikalık püskürtme, bu sisi bütün hacme yaymaya, boyacının nefes aldığı havaya ve henüz kurumamış yüzeylere kondurmaya yeter.

Boya kabini, bu sisi ve buharı boyacının solunum bölgesinden ve boyanan yüzeyden uzaklaştırmak için havayı belirli bir yönde ve hızda akıtan, kirli havayı filtreden geçirip dışarı atan, kapalı ya da bir yüzü açık bir çalışma hücresidir. Bir kabin dört işi aynı anda görür:

• Sağlık: Solvent buharını ve boya damlacıklarını solunum bölgesinden uzaklaştırır. İki bileşenli poliüretan boyalarda sertleştiricideki izosiyanat nedeniyle bu iş ayrıca önem taşır; kabin havası hava beslemeli maskenin yerine geçmez, onu tamamlar.
• Yangın ve patlama güvenliği: Solvent buharının ya da toz bulutunun yoğunluğunu patlama sınırının çok altında tutar. NFPA 33 gibi standartların yaygın ölçütü, egzoz havasındaki buharın alt patlama sınırının yüzde 25'inin altında kalmasıdır.
• Yüzey kalitesi: Ortam tozunun ve geri dönen sisin yaş boyaya konmasını önler.
• Çevre: Dışarı atılan havadaki boya partikülünü filtrede tutar, gerekiyorsa solvent buharını aktif karbonla azaltır.

Kabin dilinde geçen terimler

Hava akışına göre boya kabini tipleri

Kabin tipini havanın hangi yüzeyden girip hangi yüzeyden çıktığı belirler. Bu seçim hem boyanın kalitesini hem de binada yapılması gereken inşaat işini değiştirir.

Yatay akışlı kabin

Hava kabinin ön tarafından ya da kapı panellerindeki filtrelerden girer, arka duvardaki egzoz filtrelerinden çıkar. Zemin çukuru gerekmez ve en az inşaat isteyen kapalı kabin budur. Sınırı, havanın parça boyunca yatay ilerlemesidir: parçanın ön yüzünden kalkan sis arka yüzün üzerinden geçerek fana gider, boyacı da parça ile egzoz arasına girdiğinde arkasında bir girdap oluşur.

Yarı aşağı akışlı kabin

Hava tavanın ön bölümünden aşağı üflenir ve arka duvarın alt kısmındaki filtrelerden emilir. Akış çapraz aşağı yönde ilerler; yatay kabine göre sis yüzeyden daha hızlı uzaklaşır, yine de çukur gerekmez.

Aşağı akışlı kabin

Tavanın tamamı filtreli üfleme yüzeyidir; hava parçanın üzerinden zemine doğru iner ve ızgaralı zemin kanallarından ya da bir çukurdan emilir. Sis her yönde aşağı çekildiği için yüzeye en az geri dönen tip budur ve otomotiv tamir boyasında tercih edilir. Bedeli inşaattır: zemine kanal ya da çukur açılır veya kabin yükseltilmiş bir platform üzerine kurulur.

Yan aşağı akışlı kabin

Hava tavandan iner, yan duvarların alt kısmındaki emiş kanallarından çıkar. Zemine çukur açılamayan binalarda aşağı akışa yakın bir sonuç verir.

Açık önlü kabin (boya duvarı)

Bir yüzü tamamen açık, arka duvarında filtreli emiş bulunan kabindir. Mobilya parçaları, küçük metal parçalar ve atölye içi rötuş işleri için kurulur. Kendi besleme ünitesi olmadığı için emdiği havayı atölyeden alır; bu yüzden atölyeye aynı debide taze hava verilmezse kapılar zor açılır, kışın atölye soğur ve başka bacalardan geri tepme görülür.

Boya türüne göre: yaş boya kabini ve toz boya kabini

Yaş boya kabini

Solvent bazlı ve su bazlı sıvı boyalar için kurulur. Havadaki kirlilik iki türlüdür: damlacık (sis) ve buhar. Damlacık, kuru filtrelerde (cam elyaf, karton labirent, cep filtre) ya da sulu sistemlerde su perdesiyle tutulur. Buhar ise bu filtrelerden geçer; seyreltilerek atılır, çevre koşulları gerektiriyorsa egzozda aktif karbon filtre kullanılır. Su bazlı boyalarda kuruma suyun buharlaşmasına bağlı olduğundan kabin havasının sıcaklığı, nemi ve yüzeydeki hava hareketi kuruma süresini doğrudan belirler.

Toz boya kabini

Elektrostatik tabancayla uygulanan toz boya için kurulur. Solvent yoktur ama ince toz bulutu da belirli bir yoğunlukta tutuşabilir. Toz kabininin ayırt edici yanı geri kazanımdır: parçaya yapışmayan toz kartuş filtrelerde ya da siklonda toplanır ve elenerek tekrar kullanılabilir. Kartuşlar basınçlı hava darbesiyle temizlenir; bu düzenin nasıl çalıştığını jet pulse filtre yazısında anlattık. Sık renk değiştirilen hatlarda geri kazanım ile renk değişim süresi arasında bir denge kurulur. Toz boyalı parça kabinden sonra ayrı bir kürleme fırınına girer ve boya üreticisinin verdiği sıcaklıkta, verdiği süre kadar pişirilir.

Fırınlı boya kabini nasıl çalışır?

Fırınlı kabinde boyama ve kurutma aynı hücrede yapılır; otomotiv tamir atölyelerinin çoğunda görülen kabin budur. İki çalışma modu vardır:

1. Boyama modu: Besleme ünitesi dışarıdan aldığı havanın tamamını filtreleyip ısıtarak tavandan verir; egzoz fanı aynı havayı zemin filtrelerinden geçirip bacadan atar. İçeride solvent buharı olduğu için hava geri döndürülmez.
2. Fırınlama modu: Püskürtme bittikten ve boya bir süre havalandıktan sonra damperler konum değiştirir. Havanın büyük kısmı kabin içinde döndürülür, küçük bir kısmı egzoza verilir ve kabin sıcaklığı boya üreticisinin önerdiği kurutma değerine çıkarılır. Süre dolunca kabin soğutularak açılır.

Isı kaynağı doğal gaz ya da sıvı yakıt brülörü, elektrikli ısıtıcı veya kızılötesi lambalar olabilir. Brülörlü ünitelerde yanma ürünlerinin bir eşanjörle havadan ayrıldığı dolaylı ısıtma ile yanma ürünlerinin besleme havasına karıştığı doğrudan ısıtma farklı ürünlerdir ve ekipman seçimi buna göre yapılır. Boyama modunda büyük debide dış havanın ısıtılması, fırınlı kabinin en büyük enerji kalemidir; kabin ısıtması ve atölye ısıtması birlikte planlanacaksa ısıtma sistemleri sayfasına bakabilirsiniz. Boyama ve kurutmanın aynı hücrede yapıldığı kabinler için ayrı bir Avrupa güvenlik standardı (EN 13355) bulunur.

Boya kabini filtresi: kademeler ve değişim

Bir kabinde hava en az iki, çoğu zaman dört kademe filtreden geçer:

1. Giriş ön filtresi: Besleme ünitesinin girişinde dış havanın kaba tozunu tutar ve tavan filtresinin ömrünü uzatır.
2. Tavan filtresi: Kabine giren havanın son süzgecidir. İnce toz sınıfındadır, çoğunlukla hafif yapışkan yüzeylidir ve plenumun altına tek parça ya da paneller hâlinde serilir. Eski EN 779'da F5 olarak anılan sınıf, bugün ISO 16890'a göre sınıflandırılır. Tavan filtresi kirlendiğinde boyalı yüzeyde toz noktacıkları görülür.
3. Zemin ya da egzoz filtresi: Boya sisini fana ulaşmadan tutar. Cam elyaf filtreler sisi derinliği boyunca yakalar; tam doyduğunda boya fanın çarkına, kanala ve bacaya geçer.
4. İkincil filtre ve gerekirse aktif karbon: Egzoz filtresinden kaçan ince partikülü ve istenirse solvent kokusunu azaltır.

Filtre değişimini takvim değil fark basıncı belirler. Her kademeye konan bir fark basınç göstergesi, filtrenin kirlendikçe artan direncini gösterir; üreticinin verdiği son değere ulaşıldığında filtre değişir. Boyalı filtreler tehlikeli atık kapsamındadır ve lisanslı bir atık firmasına teslim edilir.

Boya kabini fanı, hava hızı ve debi

Kabin debisi mahal hacminden değil, havanın kabin kesitinden geçerken tutması gereken hızdan hesaplanır:

Debi (m³/h) = kesit alanı (m²) × hava hızı (m/s) × 3600

Aşağı akışlı kabinde kesit tavan (ya da taban) alanıdır; yatay akışlı ve açık önlü kabinde havanın geçtiği dikey yüzdür. Alman DGUV 209-046 rehberi ve NFPA 33 gibi kaynaklar, kabin tipine ve püskürtme yöntemine göre yaklaşık 0,3 ile 0,5 m/s arasında ortalama hız tarif eder. Örneğin 3 m genişliğinde ve 2,5 m yüksekliğinde açık yüzlü bir boya duvarında 0,5 m/s ile debi 3 × 2,5 × 0,5 × 3600 = 13.500 m³/h olur. Aynı hesabı farklı kabin ölçüleriyle havalandırma hesabı aracındaki boya kabini bölümünde yapabilir, bulunan debi ve filtrelerin kirli hâldeki basınç kaybıyla fan seçim hesabı aracında fanı seçebilirsiniz.

Kabin basıncı da bir tasarım kararıdır. Besleme ünitesi olan kapalı kabinlerde üfleme debisi egzozdan biraz fazla tutulur; kabin hafif pozitif basınçta kalır ve kapı aralığından içeri toz girmez. Açık önlü kabinde ise kabin her zaman atölyeye göre negatif basınçtadır.

Egzoz fanı boya sisi ve solvent buharı taşıyan havanın içinde çalışır. Bu yüzden fanın çarkı kıvılcım üretmeyecek malzeme çiftinden seçilir, motoru ya hava akışının dışında tutulur ya da patlayıcı ortama uygun işaretli olur. Kayış tahrikli salyangoz fan düzeni, motoru kanal dışına almanın yaygın yoludur.

Güvenlik: patlayıcı ortam, topraklama ve kilitleme

• Patlayıcı ortam bölgeleri: Çalışanların Patlayıcı Ortamların Tehlikelerinden Korunması Hakkında Yönetmelik, işverenden patlayıcı ortam bölgelerinin belirlenmesini ve bir patlamadan korunma dokümanı hazırlanmasını ister. Kabin içi ve egzoz hattı gaz ve buhar için, toz boya kabinleri toz için ayrı bölge sınıflarıyla değerlendirilir.
• Ekipman: Bu bölgelerde kullanılan fan, motor, armatür ve sensörler 2014/34/AB (ATEX) direktifini uyumlaştıran teçhizat yönetmeliğine göre işaretli olmalıdır.
• Topraklama: Tabanca, parça askısı, kabin gövdesi ve kanal statik elektriğe karşı topraklanır. Elektrostatik toz boyada parçanın topraklaması aynı zamanda boyanın tutunmasının şartıdır.
• Kilitleme: Egzoz fanı çalışmadan tabancanın hava ya da boya beslemesinin açılmaması, fırınlama moduna geçişte damper konumunun doğrulanması gibi kilitlemeler kabin güvenlik standartlarının (sıvı boya için EN 16985, toz boya için EN 12981) temel konularıdır.

Boya kabini nerelerde kullanılır?

• Otomotiv tamir ve kaporta atölyeleri: Aşağı akışlı, fırınlı kabinler.
• Mobilya ve ahşap atölyeleri: Lake ve vernik için yaş boya kabinleri ya da açık önlü boya duvarları.
• Metal eşya ve konstrüksiyon: Toz boya kabini ve kürleme fırını hatları, büyük parçalar için raylı kabinler.
• Makine imalatı: Büyük ve ağır parçalar için içine araba ya da vinçle parça giren kapalı kabinler.

İstanbul'da İkitelli ve Dudullu, Kocaeli'de Gebze ve Dilovası gibi sanayi bölgelerinde kabin genellikle mevcut bir holün içine kurulur; bu durumda baca güzergâhı, holün genel havalandırması ve diğer proses emişleri kabinle birlikte ele alınır. Fabrika ölçeğindeki emiş ve filtre düzenleri için endüstriyel havalandırma sistemleri ile toz toplama sistemleri sayfalarına bakabilirsiniz.

Kabin kurmadan önce netleştirilecek bilgiler

1. Kullanılacak boya: solvent bazlı, su bazlı ya da toz boya; iki bileşenli ürün var mı?
2. Boyanacak en büyük parçanın ölçüsü ve ağırlığı. Kabin iç ölçüsü, parçanın çevresinde boyacının dolaşabileceği payla birlikte belirlenir.
3. Günlük ve haftalık boyama süresi, kurutma ihtiyacı.
4. Binanın durumu: zemine çukur açılabilir mi, tavan yüksekliği ve vinç yolu nedir?
5. Bacanın çıkacağı yer ve komşu yapılara mesafe.
6. Enerji: doğal gaz hattı var mı, elektrik gücü yeterli mi?
7. Filtre ve atık yönetimi: yedek filtre kimde, boyalı atık nasıl teslim edilecek?

Kabin gövdesi, filtre kademeleri, fan ve baca dahil uygulama kapsamını boya kabini sayfasında, fiyatı belirleyen kalemleri boya kabini fiyatları sayfasında bulabilirsiniz. Bu bilgileri toplayıp iletişim sayfasından keşif talebi iletebilirsiniz.