Konvansiyonel havalı sprey uygulamalarında yüksek atomizasyon ve iyi yüzey kalitesinin elde edilmesi, bu uygulama yönteminin yaygınlığını artırmaktadır. Ancak, temelinde yatan düşük aktarım etkinliği, kullanıcıya yansıyan yüksek boya maliyeti ve yüksek çevre kirliliği gibi sorunlar başka yöntem arayışlarına neden olmuştur.

Bu arayışlar esnasında atomizasyon ve elde edilecek yüzey kalitesi önem arz etmektedir. Atomizasyon kalitesinde aşağıdaki unsurlar etkilidir:

• Boyanın viskozitesi (yüksek viskozite = büyük parçacıklar) - boyaya bağlı   
• Boyanın yüzey gerilimi (düşük yüzey gerilimi = küçük parçacık) - boyaya bağlı
• Hava basıncı (yüksek hava basıncı = küçük parçacık) - tabancaya bağlı
• Meme çapı (küçük meme çapı = küçük parçacık) - tabancaya bağlı
• Boyanın basıncı (büyük basınç = küçük parçacık) - tabancaya bağlı
• Hava hacmi (yüksek hava miktarı = küçük parçacık) - tabancaya bağlı

Boyanın viskozitesi ve yüzey gerilimi tabanca seçimi ile ilgili değildir. Bu etmenler boyanın formülasyonuna bağlıdır. Tabancaya bağlı bir değişken olan hava basıncının yükselmesi ise atomizasyon kalitesini artıran bir faktördür. Meme çapının etkisi basınca oranla daha azdır ve viskoziteye bağlı olarak değiştirilerek kullanılabilmektedir. Boyanın basıncı da ya beslemeli kaplarda sabittir ya da diğerlerinde (alttan ve üstten hazneli) yine havanın basıncına bağlıdır. Dolayısıyla düşük basınçta iyi atomizasyon elde edebilmek için hava hacmini artırmak gerekmektedir. Bu sayede boya damlacıkları arasına giren yüksek hacimli hava, dış ortama çıkışıyla beraber genleşir ve boya damlacıklarını daha küçük damlacıklara parçalar. Yüksek hacimli düşük basınçlı (HVLP) havalı sprey tabancalarının çalışma prensibi bu unsurlara dayanmaktadır.

HVLP tabancalarının geliştirilmesi ile aktarım etkinliklerini iki katına kadar artırmak mümkün olmuştur. HVLP tabancaları, tabanca içi hava kanallarının bol hava beslemesine izin verecek detayda tasarlanmıştır. Boya yüksek debide ancak düşük basınçta (konvansiyonel sistemlerdeki 2.5-5.5 atm yerine HVLP sistemlerde 0.2-0.7 atm hava ile) püskürtülmektedir. Düşük hava basıncının geri sıçrama etkisini çok azaltması, aktarım etkinliğinin artmasına yol açmaktadır. HVLP sistemlerinin kullanım yaygınlığı, başta oto tamir boyaları alanında olmak üzere giderek artmaktadır. HVLP uygulamalarında konvansiyonel uygulamalarda elde edilene yakın bir atomizasyon ve yayılma kalitesi sağlanabilmektedir.

HVLP tabanca ile atomize edilen boya tanecikleri, konvansiyonel tabancadaki atomizasyona göre biraz daha iridir. Bu nedenle, elde edilen yüzey kalitesinin konvansiyonel uygulamalardan kötü olması beklenir. Fakat, son zamanlarda yapılan çalışmalarla, havalı sistemlerle uygulanmış yüzey kalitesine yakın seviyelere ulaşılabilmektedir. Bununla beraber, hava basıncının düşük olması, boya taneciklerinin hızla yüzeye çarpıp geri sekmesini önler (Şekil–10). Bu da uygulama etkinliğini % 70–75 artırarak boya tüketiminde tasarrufa gidilmesini sağlamaktadır.

Konvansiyonel sprey uygulamalarıyla kıyaslandığında, HVLP tabancalarla yapılan uygulamalarda, çevreye saçılan overspray tozlarında ve çevre kirliliğine neden olan atık miktarlarında düşüş gözlenmektedir. Yine de, HVLP tabancalarının kullanımı esnasında çevre kirliliğine yol açabilecek overspray tozlarının önlenmesi açısından bazı ülkelerde çeşitli sınırlandırmalar getirilmiştir. Örneğin; ABD’nin bazı eyaletleri ve  bazı Avrupa ülkelerinde hava başlığında basıncı 0.7 bar olan HVLP dışında tabancaların kullanılması yasaklanmıştır. Bunun yanında, ABD'nin Güney California eyaletinde 0.7 bar ve bu değerin altındaki basınç değerlerinde % 65 veya daha yüksek transfer verimi sağlayan HVLP tabancalarının kullanılması istenmektedir.

HVLP ve konvansiyonel tabancalarda havanın tabancaya giriş basıncı ve hava başlığındaki çıkış basıncı Tablo–1’ de belirtilmiştir.  Tablodaki değerler incelendiğinde, HVLP tabancalarının transfer verimi konvansiyonel tabancalara göre daha yüksektir.

Bu iki yöntemin uygulama şekilleri incelendiğinde, HVLP tabanca yüzeye daha yakın ve konvansiyonel tabancalara göre biraz daha yavaş uygulanmalıdır (Tablo–2).



Tozkat uygulamalarında, konvansiyonel tabancada olduğu gibi basıncı düşürmek tavsiye edilmemektedir çünkü basınç çok fazla düştüğünde atomizasyon kalitesi olumsuz etkilenecektir. Onun yerine uygulama mesafesini artırmak daha uygun olacaktır.

HVLP tabancalarda kullanılan kompresörlerin gücü; üretici firma, tabanca kalitesi, meme çapı ve hava başlığına göre değişiklikler gösterse de,  yaklaşık olarak Tablo–3’ de belirtilen değerler arasındadır. Bu kadar güç, konvansiyonel uygulamalara göre daha yüksek elektrik tüketimini gerektirir ancak beraberinde HVLP uygulama ile boya tüketiminde tasarruf da sağlanmaktadır.


HVLP tabancalarda kullanılan hava hacmi fazla olduğu için kullanılması gereken hortumun iç çapı da 0,9 cm (konvansiyonel tabanca da 0,8 cm civarındadır) olmalıdır. Dolayısıyla, konvansiyonel tabancadan HVLP tabancaya geçişte bir kullanıcının tabanca, kompresör ve hortumu değiştirmesi gerekmektedir.

HVLP uygulamalarında, konvansiyonel uygulamalarda olduğu gibi, basınçlı kaplı, alttan hazneli ve üstten hazneli tabanca tipleri kullanılabilmektedir. Alttan hazneli HVLP tabancalarda çok iyi transfer verimleri elde edilememektedir. Bunun nedeni boyayı yüzeye taşıyan havanın basıncının düşük olması, yeterince emişin oluşamaması ve neticesinde boyanın verimli şekilde sprey edilememesidir. Üstten hazneli tabancalarda ise yer çekimi kuvvetinden yararlanıldığı için transfer verimi daha iyidir. En iyi verim ise basınç beslemeli tabancalarda sağlanmaktadır.