Tarihi Yapılarda Demir İşleri Nasıl Boyanır

Tarihi demir işçiliği için en uygun kaplama düşünüldüğünde pek çok seçenek bulunur: yağlı boya, kurşunlu boya, alkidler, demir oksit, epoksiler, iki bileşenli, çinko fosfat, çinko açısından zengin, demir oksit ve poliüretan bunlardan sadece birkaçıdır. Bu nedenle, şartname hazırlayıcıların tarihi yapının belirli gereksinimlerini dikkate almadan standart bir şartname kullanmaya sık sık geri çekilmeleri bu seçimler barajıyla karşı karşıya kaldıklarında pek de şaşırtıcı değil. Bir kaplama spesifikasyonunun başarısı, ancak başarısız olmaya başladıktan sonra değerlendirilebilir ve yeni boyayı görüntülerken her zaman hissedilen iyimserlik, gerçek etkinliğinin yanlış bir göstergesi olabilir.

Kaplama seçimi, tarihsel uygunluk veya özgünlük ve dekoratif etki gibi birçok farklı kriterden etkilenecektir, ancak belki de en önemli husus, demiri korozyondan korumadaki etkinliğidir.

Demir ile temas halinde olan su ve oksijen, korozyon olan elektrokimyasal süreci başlatacaktır. Bu, hidratlı demir oksit (pas) oluşumu ile karakterize edilen elektronlar demir atomlarından arındığında metalin yenmesine neden olur. Korozyon hızı bir dizi faktöre bağlı olabilir: metalin kimyasal ve fiziksel durumu; elektronları serbest bırakmak için farklı elektrik potansiyeline sahip metallerle temas; ve nem ve oksijen konsantrasyonları, hava akışları, kimyasal kirleticiler ve sıcaklık gibi çevresel faktörler.

Önerilen Makale: Boya malzemeleri, boya teknikleri ve uygulamaları hakkında detaylı bilgi almak için dış cephe boya sayfamızı ziyaret etmenizi tavsiye ederiz.
 

Boyalar, genellikle oksidasyon veya diğer kimyasal reaksiyonlarla bağlantılı olarak solvent buharlaşmasıyla kuruyan sıvılardır. Bu şekilde davranan tarihi metal üzerinde bulunan diğer kaplamalar arasında vernikler, bitüm ve katran bulunur.

Boyalar ve cilalar genellikle çözücülerden, bağlayıcılardan ve pigmentlerden yapılır. Çözücüler, örneğin modern yağlı boyalardaki beyaz ispirto, bağlayıcıyı (reçineler ve yağlar) bir sıvı içinde çözer. İlk kurutma, çözücü buharlaşarak bağlayıcıyı terk ederken gerçekleşir ve daha sonra polimerizasyonla daha da sertleşir; bu, daha küçük moleküllerin daha uzun moleküler zincirler oluşturmak için birbirine bağlandığı bir kimyasal reaksiyondur. Bu, ya uygulamadan hemen önce birbirine karıştırılan iki bileşenin kimyasal reaksiyonu ya da kaplamanın yüzeyi boyunca sert bir film oluşumuna yol açan oksidasyon (esas olarak hava ile temas) ile sağlanır. Bu, iki paketli veya film oluşturan (tek paketli) kaplamalar terimlerine yol açar.

Bağlayıcılar arasında doğal yağlar, alkid yağlar, reçineler, vinil ve klorlu kauçuk bulunur. Bağlayıcı seçimi, kaplamanın karakteri ve performansı üzerinde önemli etkiye sahiptir. Örneğin, daha az titizlikle temizlenmiş yüzeyler üzerinde uygulama için uygun olan yüzey toleranslı kaplamalar, iyi ıslatma özelliklerine sahip bağlayıcılar içerecektir.

Pigmentler, astarlarda korozyon koruması veya inhibisyonun yanı sıra tüm katlarda opaklık ve renk sağlayan küçük katı parçacıklardır. Astarlar genellikle pigmentlerine göre adlandırılır, en sık karşılaşılan örnekler alüminyum, demir oksit, kırmızı kurşun, çinko fosfat ve metalik çinko tozu içeren "çinko bakımından zengin" dir. Koruyucu pigmentler bazen başka kaplamalarda da bulunur, bunlardan en iyi bilineni, kuru filmin nem bariyeri özelliklerini iyileştirmek için ara / yapı katlarına ilave edilen mıcırlı demir oksittir. Pigmentler çeşitli bağlayıcılarda taşınabilir. Örneğin, çinko fosfat alkid, klorlu kauçuk ve epoksi reçine bağlayıcı boyalarda bulunabilir.

Boyalar genellikle iki ila dört kat ve bazen daha fazla (tercihen farklı renklerde veya tonlarda) olan sistemlerde uygulanır: astarlar, alt katlar, astarlar ve cilalar. Bir astar, sonraki kaplama için bir anahtar sağlamak üzere tasarlanır ve genellikle ayrıca korozyon koruması ve inhibisyon sağlar. Yapı kaplamasının ayrıca metali korumak için katkı maddeleri içermesi muhtemeldir, ancak bu katman aynı zamanda film kalınlığı eklemek için tasarlanmıştır. Yapı kaplamalarının rengine ve dokusuna bağlı olarak, temel amacı son kat için dekoratif bir taban sağlamak olduğundan alt kaplama genellikle ihmal edilir.
 

Tarihi demir işçiliğinde bulunan en yaygın orijinal kaplama sistemi, terebentin solventi, keten tohumu yağı bağlayıcı, beyaz kurşun (kurşun karbonatlar ve sülfatlar) pigmenti ve diğer pigmentler ve katkı maddeleri, özellikle kurutuculardan oluşan geleneksel yağlı boyadır. Bunlar genellikle 17. ve 18. yüzyılın başlarında tipik olarak kırmızı aşı boyası ('İspanyol kahverengisi') ve az miktarda beyaz kurşun içeren korozyon önleyici bir astar üzerine uygulanmıştır. Kırmızı aşı boyasından daha açık rengiyle ayırt edilebilen kırmızı kurşun, 18. yüzyılın ortalarından önce bazen astarlarda da kullanılıyordu ve 18. ve 19. yüzyıl sonlarında keten tohumu yağı astarlarında en yaygın pigment haline geldi. Diğer geleneksel kaplamalar, esas olarak köprüler, iskeleler ve su kemerleri gibi mühendislik yapılarında kullanılan zift, kömür katranı ve bitümü içerir.

Geleneksel kaplamalar, Jakoben döneminden kalma dış cephe demir işçiliğiyle ilgili son keşiflerle dikkate değer bir dayanıklılığa sahip olabilir. Geleneksel yağ bazlı boyalar yavaş kuruma eğilimindedir ve genellikle birkaç ince kat halinde uygulanmaları gerekir. Bu kısıtlama, kurşun içeriği, emek tasarrufu sağlayan malzemeler için sürekli talep ve endüstri için 'yüksek performanslı, az bakım gerektiren' kaplamaların geliştirilmesi gibi sorunların yanı sıra, kaplama demir işleri için geleneksel yağlı boyaların neredeyse tamamen ortadan kalkmasına yol açmıştır. Bununla birlikte, genel olarak geleneksel malzemelerin kullanımına yönelik eğilimi takiben, geleneksel kaplamaların büyük bir yeniden değerlendirilmesi var. Demir işçiliğine gelince, ilgi, her yerde bulunan siyaha alternatif olarak otantik renk şemalarını araştıran boya analistlerinin çalışmalarından kaynaklanıyor. Geleneksel kaplamaları dikkate almak için güçlü teknik nedenler de vardır. Birincisi, orijinal malzemelerin üst kaplaması için muhtemelen en uyumlu malzemelerdir. Ayrıca, dövme ve dökümhane cilalı demir üzerine uygulamaya toleransları ve mükemmel temizlenmiş paslı yüzeylerden daha azı, modern boyalar için sıklıkla belirtilen kuvvetli yüzey hazırlama yöntemlerine karşı minimum müdahale bilmecesini çözme ile örtüşmektedir.
 

Geleneksel yağlı boyanın en yaygın tekil ikamesi, alkid yağ bağlayıcılı boyadır. Bu tek bileşenli malzemeler, tek uygulamada daha yüksek bir yapı (film kalınlığı) ve geleneksel yağlardan daha hızlı kuruma sunar. Premium ürünler katkı maddeleri içerebilir: örneğin, hava koşullarına karşı uzun vadeli performansı iyileştirmek için parlak yüzeylere silikon eklenir.

Genel bir kural olarak, alkid yağlı kaplamalar ve geleneksel yağlı boyalar, en kısa hizmet ömrüne sahip olan ve en sık bakım gerektiren kaplamalar kategorisine girer. Yine de, daha endüstriye yönelik daha yüksek performanslı kaplamalarla karşılaştırıldığında, alkid yağları, hem sıradan boya stokçularından yaygın olarak bulunma hem de nispeten kolay kullanım avantajlarına sahiptir.

Özellikle olumsuz ortamlarda daha uzun hizmet ömrü sunan diğer tek paketli kaplamalar, solventle kurutulan viniller ve klorlu kauçukları ve havadaki nem ile hızlı bir kimyasal kürlenmenin sağlandığı nemle kürlenen üretanları içerir. Bu arada, genellikle iki komponentli poliüretan kaplamalarla dekoratif olarak kaplanmış iki komponentli epoksilerin, büyük bakımlar arasında en uzun ömrü sunduğu düşünülmektedir.
 

Boyalara ek olarak, bazen demir işçiliğinde kullanılan yağlar ve cilalar da dahil olmak üzere bir dizi başka kaplama vardır.

Minimum müdahale ve geri döndürülebilirlik ilkeleri en iyi şekilde mum ve yağ işlemleriyle sağlanır. Metalin önceden hazırlanması, kiri çıkarmak için yıkamakla sınırlandırılabilir ve kaplamaların çıkarılması genellikle kolaydır. Bununla birlikte, çok düzenli bakım gerektirme dezavantajına sahiptirler ve bazen iç demir işlerinde kullanılırken, genellikle sadece paslanmaz çeliklere ve bronz gibi demir dışı metallere harici olarak uygulanırlar.
 

Diğer uçta, önemli bir müdahale olmaksızın uygulanamayan veya kaldırılamayan, kaçınılmaz olarak orijinal substratların çıkarılmasıyla sonuçlanan bir dizi uzun süreli işlem vardır. İlk olarak 160 yıl önce geliştirilen sıcak daldırma galvaniz, aşınma hasarına karşı dirençlidir ve kapaktaki küçük kırılmalarda feda edilen korozyondan dolayı katodik koruma sağlar. Kaplama, hem demir yapıyı korozyona karşı korumanın en etkili yöntemi hem de çıkarılması en zor kaplamadır. Yeni işlevsel çelik yapı için idealdir, ancak işlem demir ile kimyasal olarak bağlanmış bir çinko alaşımı tabakası bıraktığından, tarihi parçalar üzerindeki boyaların yerini alacak bir yeri yoktur.

Kum püskürtmeli yüzeyler üzerine uygulanan termal püskürtmeli ('metal püskürtmeli') çinko ve alüminyum kaplamalar, fiziksel olarak sağlam bir bariyer ve katodik koruma sundukları için bazen restorasyon çalışmalarında ve yeni işlerde kullanılır. İnce dekoratif detayları gizleme olasılıkları galvanizlemeden daha azdır ve hafif pürüzlü yüzeyleri boyalar için bir anahtar sunar. Bununla birlikte, sprey uygulama yöntemi, operatörün gizli ayrıntılara ulaşma ve derzlere girme kabiliyetini sınırlar. Bu dezavantaj, bazen ulaşılamayan alanların çinko bakımından zengin boyalarla doldurulmasıyla azaltılır, ancak işlem, tedavi için tamamen açığa çıkabilen bileşenler üzerinde en yararlı olmaya devam eder.

Galvanizli demir işleri hizmete hazırken, termal püskürtmeli kaplamalar genellikle düşük viskoziteli bir sızdırmazlık maddesi ile işlenir. Her iki işlem de daha fazla koruma için veya daha genel olarak dekorasyon için üzeri kaplanabilir. Sonraki astarlar demir içermeyen metaller için uygun olmalıdır; mordan çözeltileri ('T yıkama' olarak bilinir) ve aşındırma primerleri genellikle yüzeyi hazırlamak için kullanılır. Üst kaplama için ıslak ve toz kaplamaların tamamı kullanılır, ancak yağ bağlayıcı boyaların sabunlaşma (alkali saldırı) nedeniyle erken başarısız olabileceği unutulmamalıdır.

Kabaran Boyalar

Yapısal demir işleri için yangından korunmanın gerekli olduğu durumlarda, şişen bir boya kullanmak mümkün olabilir. Bu, ısıya maruz kaldığında şişer ve demir tokaları veya kırılmalarından önceki zamanı geciktirecek yalıtım sağlar. Şişen boyalar, gereken yüksek film kalınlığından dolayı yapının görünümünü değiştirecek ve sadece sınırlı bir renk yelpazesinde mevcut.

Yüzey Hazırlama ve Boyama

Kaplama sistemlerinin seçimine yardımcı olmak için tasarlanmış ve uygulamaları hakkında tavsiyelerde bulunan çeşitli yayınlar bulunmaktadır. Yüzey hazırlığından son kat kaplamaya kadar bir dizi sistem belirlerler ve çeşitli ortamlarda performanslarını yansıtırlar.

Metal İşinin Temizlenmesi

Demir işçiliğinde büyük onarımlar yapmadan önce, tüm korozyonu ve mevcut kaplamaları kaldırmak mevcut olağan uygulamadır. Bu yaklaşım uygun olmasa da, özellikle boya kaplamasının tarihi olduğu durumlarda, onarımları kolaylaştırmak ve sağlığa zararlı olabilecek malzemelerin kaldırılması gibi bir dizi açık avantajı vardır ve aynı zamanda altta yatan metal işçiliğin arkeolojik incelemesine ve açığa çıkarılmasına izin verir. 

Kapsamlı sıyırma, yeni kaplamaların etkinliğini de artırabilir ve istenen estetik gençleştirmeyi sağlayabilir. Bununla birlikte, bazı orijinal yüzey cilaları (örneğin oksitler) ve ayrıca bazı korozyon ürünleri, alttaki metale saldırı hızını azaltmak için kararlı bir kabuk oluşturabilir. Temizlik ihtiyacı, elbette bir mesele olarak yerine getirilmek yerine, hızlandırılmış çürüme ve tarihi materyal kaybı riskine karşı tartılmalıdır.

Mevcut kaplamanın önemi, malzeme veya bileşen ne olursa olsun, çıkarmadan önce daima dikkate alınmalıdır. Demir ve diğer mimari öğeler üzerindeki tarihi boya katmanları, bir binanın (içten ve dıştan) ve çevresinin tarihinin farklı noktalarında görünümü hakkında fikir verir. Boya katmanları ayrıca bir bileşenin yaşı ve tarih değişikliklerinin yapıldığı hakkında paha biçilmez bilgiler sağlayabilir ve aynı zamanda geçmiş kaplama teknolojisine ilişkin bir fikir verecektir.

Önemli tarihi metal yapının yüzeyi kaplamalardan arındırılacaksa, tarihi/arkeolojik bilgilerin kaydedilebilmesi için önce numune almak üzere bir uzman getirilmelidir.

Tarihi demir işçiliğindeki şiddetli korozyon, tipik olarak, örneğin çubuklardan yaprakların fışkırdığı, nemi tutmaya meyilli olan boyanması zor alanların çevresinde lokalizedir. Bitişik düz çubuklar, ömür boyu biriken boya birikiminin altında sıklıkla mükemmel durumda kalacaktır. Boyanması zor alanlarda daha fazla bozulmayı önlemek için bir dizi hedeflenen temizleme yöntemi gerekli olabilir ve aynı zamanda ses malzemesinin gereksiz yere bozulmasını önler. Estetik hususlar bir yana, yeni kaplamanın tüm önemli yapışmasını ve kesintisiz kaplamasını tehlikeye atacak her türlü gres ve kire ek olarak sadece gevşek boya ve korozyonun giderilmesi gerekli olabilir.

Yeni kaplamanın tam hizmet potansiyeline ulaşması için uygun yüzey hazırlığı çok önemlidir. Korozyonu ve eski kaplamaları gidermenin ana yöntemleri şunları içerir: sıyırıcılar, tel fırçalar ve iğneli tabancalar gibi talaş kaldırma araçları kullanarak el ve elektrikli alet temizliği; kimyasal sıyırma; alev temizliği; genel olarak kum püskürtme ve kum püskürtme olarak tanımlanan hava ile aşındırıcı yöntemler; yüksek basınçlı su püskürtme. Tüm bu yöntemler demir işçiliğine zarar verebilir ve başarıları işlemi gerçekleştirenlerin becerisine, deneyimine ve muhakemesine bağlıdır. 

Hangi demir işi temizleme yöntemi seçilirse seçilsin, çıkarılan malzemenin oldukça toksik olabileceğini akılda tutmak önemlidir. Özellikle tarihi boyalar, hem kişisel sağlık hem de çevre için çıkarımlarla birlikte kurşun ve diğer ağır metaller içerebilir. İşi planlarken, tüm atık malzemelerin kontrolü ve bertarafı dikkate alınmalıdır.

Uygulama

Kaplamaların uygun sıcaklık ve atmosferik parametreler dahilinde uygulanması, istenen koruma ve dekorasyonu elde etmek için çok önemlidir. Kaplama üreticileri, bir sisteme nihai taahhütte bulunmadan önce üzerinde çalışılması gereken ürün verileri ve sağlık ve güvenlik sayfalarıyla birlikte bu ve diğer teknik konular hakkında tavsiyelerde bulunur. Yaş boyalar fırça, rulo veya bir dizi farklı püskürtme yöntemiyle uygulanabilir. Yine, belirli bir ürün için en uygun tekniklerin kullanıldığından emin olmak ve ortaya çıkabilecek özel sağlık ve güvenlik sorunlarının yanı sıra herhangi bir çevresel kaygıdan haberdar olmak için üreticinin literatürüne atıfta bulunulmalıdır. Rulo ve püskürtme yöntemlerinin hız açısından açık avantajları vardır, ancak becerikli fırça uygulaması, tarihi yüzeyleri yeniden üretme olasılığı en yüksek yöntemdir. Fırça uygulaması aynı zamanda derzlere, yarıklara ve yüksek derecede dekore edilmiş parçalarda ulaşılması zor alanlara kapsamlı uygulamayı teşvik eder. Uygulama yöntemi ne olursa olsun, kaplamanın spesifikasyon kalınlığı içinde olduğundan ve demiri çürüme maddelerine maruz bırakabilecek herhangi bir kırılmadan arınmış olduğundan emin olmak hayati önem taşır.

İdeal olarak, metal işçiliği onarımları sırasında, nemi hapsetme olasılığı olan alanlar drenaja izin verecek şekilde değiştirilmelidir. Bunun mümkün olmadığı veya etik açıdan kabul edilebilir olmadığı durumlarda, iyi bir film kapsamı sağlamak için özel dikkat gösterilmelidir. Bu, boya ile doldurma veya boya uyumlu dolgu maddeleri uygulanarak sağlanabilir. Kırmızı kurşun macun ve esas olarak zift içeren bileşikler, mevcut demir işçiliğinde karşılaşılır ve etkili oldukları kanıtlanmıştır. Bu arada, asetik asitsiz silikonlar ve polisülfit mastikler, modern yüksek performanslı kaplamalarla birlikte kullanılır. Metal yüzeyindeki kusurlar, özellikle dökme demirdeki üfleme delikleri (döküm kusurları) derinlemesine temizlik ile açığa çıkabilir. Bunların da doldurulması gerekiyor. Geleneksel dolgular genellikle kırmızı ve beyaz kurşun macunlar, demir kaplamalar, gres ve amonyum klorür karışımıdır. Modern dolgular genellikle epoksi veya polyester reçinelere dayanmaktadır.