Sơn tĩnh điện hoạt động trên nguyên lý nào?
Công nghệ sơn tĩnh điện (Electro Static Power Coating Technology) là công nghệ hiện đại được phát minh vào đầu thập niên 1950 bởi tiến sỹ Erwin. Qua nhiều cải tiến bởi các nhà khoa học, các nhà sản xuất chế tạo về thiết bị và bột sơn đã giúp cho công nghệ sơn tĩnh điện ngày càng hoàn chỉnh về chất lượng và mẫu mã tốt hơn.
Có 2 loại công nghệ sơn tĩnh điện:
- Công nghệ sơn tĩnh điện khô (sơn bột): Ứng dụng để sơn các sản phẩm bằng kim loại: sắt thép, nhôm, inox...
- Công nghệ sơn tĩnh điện ướt (sử dụng dung môi): Ứng dụng để sơn các sản phẩm bằng kim loại, nhựa gỗ,...
Phần lớn hiện nay sử dụng sơn tĩnh điện dạng bột vì hiệu quả của các hệ thống phun bột cao hơn nhiều so với phun sơn dung môi hoặc sơn nước. Sau khi phun, lượng bột không bám vào chi tiết có thể được thu hồi và tái sử dụng đến trên 90%. So với các kỹ thuật phun sơn ướt, phun bột tĩnh điện đạt được độ bao phủ lớn hơn vì bột có thể phủ lên tất cả các góc cạnh và bề mặt của chi tiết không trực diện với súng phun.
Bài viết này chủ yếu nói về Công nghệ sơn tĩnh điện dạng bột. Hay còn gọi là sơn bột tĩnh điện.
Nguyên lý hoạt động của sơn tĩnh điện là quá trình phủ một lớp sơn bột tĩnh điện lên bề mặt vật liệu bằng phương pháp sử dụng súng phun sơn. Lớp phủ này được tạo ra bằng cách phun bột được tích điện nhờ phương pháp tĩnh điện lên bề mặt của vật liệu và đem nung nóng, khi đó bột phủ sẽ chảy và tạo thành lớp bề mặt có liên kết tốt.
Thiết bị chính được sử dụng trong công nghệ sơn tĩnh điện là súng phun và bộ điều khiển tự động, Ngoài ra còn có các thiết bị khác như buồng phun sơn và thu hồi bột sơn; buồng hấp bằng tia hồng ngoại tuyến (chế độ hấp điều chỉnh nhiệt độ và định giờ tự động tắt mở). Máy nén khí, máy tách ẩm khí nén .. Các bồn chứa hóa chất để xử lý bề mặt trước khi sơn được chế tạo bằng vật liệu composite.
Các vật liệu thích hợp để sơn tĩnh điện: thép, nhôm, thép mạ kẽm, magie, nhôm, kẽm và đồng thau.
Khi áp dụng công nghệ sơn tĩnh điện vào sản xuất nghĩa là cần phải làm nóng vật cần sơn ở nhiệt độ cao để làm nóng chảy bột. Vì thế nó chỉ áp dụng được cho những vật phẩm bằng kim loại, kích cỡ của chi tiết cũng cần phải phù hợp đủ để cho vào trong lò và màu sắc các mẻ phải đồng nhất cũng như phải phù hợp màu với các loại sơn thông dụng khác.
Công nghệ sơn tĩnh điện thường được áp dụng khi sơn một lớp và đang ngày càng phổ biến vì đây là một công nghệ sơn tạo ra phát thải ít hơn so với các công nghệ khác.
Ưu thế chính của phương pháp sơn tĩnh điện là không dùng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và vì thế mà không cần đến các thiết bị phân hủy VOC tốn kém như lò thiêu hoặc các thiết bị hấp thụ carbon.
ƯU ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ SƠN TĨNH ĐIỆN
a. Về kinh tế
Quy trình sơn tĩnh điện dễ dàng tự động hoá tiết kiệm được chi phí nhân công. (dùng hệ thống phun sơn bằng súng tự động).
99% lượng sơn tĩnh điện được sử dụng triệt để (bột sơn dư trong quá trình phun sơn tĩnh điện được thu hồi để sử dụng lại).
Không cần sơn lót
Làm sạch dễ dàng những khu vực bị ảnh hưởng khi phun sơn hay do phun sơn không đạt yêu cầu.
Tiết kiệm thời gian hoàn thành sản phẩm
b. Về đặc tính sử dụng
Dễ dàng vệ sinh khi bột sơn bám lên người thực hiện thao tác hoặc các thiết bị khác mà không cần dùng bất cứ loại dung môi nào như đối với sơn nước.
Không sử dụng dung môi: không gây ô nhiễm môi trường
Ứng dụng được trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau (công nghiệp hàng không, công nghiệp hàng hải, công nghiệp xây dựng…)
c. Về chất lượng
Tuổi thọ thành phẩm lâu dài (> 5 năm)
Độ bóng cao
Không bị ăn mòn bởi hóa chất hoặc bị ảnh hưởng của tác nhân hóa học hay thời tiết.
Màu sắc phong phú và có độ chính xác …
Và còn rất nhiều ưu điểm khác nữa mà chính người sử dụng trong quá trình ứng dụng công nghệ sơn tĩnh điện sẽ nhận thấy.
Quy trình sơn tĩnh điện qua 4 bước thi công chi tiết
Bước 1: Chuẩn bị/xử lý bề mặt trước khi sơn
a. Đọc tài liệu
Đầu tiên, đọc - hiểu tài liệu kỹ thuật và hướng dẫn trước khi sử dụng sơn tĩnh điện của từng hãng sản xuất là điều cần thiết.
Kiểm tra: Hãng sơn, mã sơn, chủng loại, nhiệt độ sấy (Nhằm chỉnh lại nhiệt độ lò sấy)
b. Kiểm tra bể xử lý hóa chất
Hệ thống các bể hóa chất bao gồm các bể sau:
1. Bể chứa hóa chất tẩy dầu mỡ.
2. Bể chứa axit tẩy rỉ sét, thông thường là H2SO4 hoặc HCl.
3. Bể rửa nước sạch.
4. Bể chứa hóa chất định hình bề mặt.
5. Bể chứa hóa chất Photphat hóa bề mặt.
6. Bể thụ động hóa sản phẩm.
7. Bể rửa nước sạch.
Các bể này được xây và phủ nhựa Composite.
Kiểm tra hóa chất hàng ngày, xử lý hóa chất đúng quy trình, đạt chất lượng.
Kiểm tra nồng độ hóa chất trong bể xử lý mỗi đầu giờ buổi sáng/chiều, nếu thiếu phải châm thêm.
* Lưu ý: Phải ghi chép số liệu rõ ràng. Kiểm tra kế hoạch thực hiện trong ngày rõ ràng.
c. Xử lý làm sạch vật liệu trước khi sơn
Phân chia các mặt hàng sơn tĩnh điện theo từng mẻ, chất liệu, màu sắc, đơn hàng.
Xếp sản phẩm vào lồng sao cho sản phẩm không bị ép sát vào nhau, che khuất, không bị bí khí, thoát nước dễ dàng.
Sản phẩm sơn được đựng trong các rọ làm bằng lưới thép không rỉ, di chuyển nhờ hệ thống balang điện qua các bể theo thứ tự trên.
* Lưu ý: Tuân thủ đúng thời gian: Ngâm không Thừa và không Thiếu. Trong thời gian ngâm sản phẩm trong bể hóa chất, sản phẩm phải được Nâng lên và Hạ xuống ít nhất 2-3 lần.
d. Sấy khô vật liệu
Sản phẩm sau khi xử lý, đặt ra ngoài sao cho nước bên trong chảy hết ra ngoài, làm khô bằng quạt, nắng tự nhiên hoặc lò sấy khô. (Sấy tối đa ở nhiệt độ 120oC trong 10-15 phút).
Lò sấy khô sản phẩm có chức năng sấy khô hơi nước để nhanh chóng đưa sản phẩm vào sơn. Thông thường lò sấy có dạng hình khối. Sản phẩm được treo trên xe gòng và đẩy vào lò. Lò có nguồn nhiệt chính bằng bếp hồng ngoại tuyến hoặc Burner, nguyên liệu đốt là Gas.
Sản phẩm sau khi xử lý phải để nơi khô, thoáng, không bị nước, hóa chất nhiễm vào.
Sản phẩm sau khi vệ sinh, chưa sơn liền phải: Che, đậy. gọn gàng.
Bước 2: Phun Sơn
a. Buồng sơn
Do đặc tính của sơn tĩnh điện bột là dạng sơn bột, nên khả năng bám dính của sơn lên bề mặt kim loại là nhờ lực tĩnh điện, chính vì vậy mà buồng phun sơn còn đóng một vai trò quan trọng là thu hồi lượng bột sơn dư, bột sơn thu hồi được trộn thêm vào bột sơn mới để tái sử dụng. Phần thu hồi này là đặc tính kinh tế ưu việt của sơn tĩnh điện mà chúng tôi đã nhắc đến bên trên.
Buồng phun sơn có 2 loại:
Loại 1 súng phun: (buồng phun đơn): Sử dụng 1 súng phun, vật sơn được treo, móc bằng tay vào buồng phun.
Loại 2 súng phun (buồng phun đôi, buồng phun đối xứng): Vật sơn di chuyển trên băng tải vào buồng phun, 2 súng phun ở 2 phía đối diện phun vào 2 mặt của sản phẩm. Để sơn và thu hồi bột sơn, ta cần có thiết bị phun sơn tĩnh điện, và một hệ thống cấp khí gồm máy nén khí và máy tách ẩm.
b. Xếp sản phẩm vào buồng sơn
Để tiến hành quá trình phun sơn tĩnh điện tất cả những sản phẩm trước khi treo lên băng tải đều phải được kiểm tra: Bề mặt cơ khí, bề mặt xử lý hóa chất, móc treo…..
Dùng khí nén xịt sạch bề mặt sản phẩm. Hướng xịt bụi phải quay ra ngoài, không hướng vào mặt người khác hoặc quay vào phòng sơn.
Vị trí móc treo sản phẩm cần chú ý, nhằm không để lại dấu móc sau khi sơn/sấy.
Móc treo sản phẩm phải đủ chắc, sạch dẫn điện tốt.
Sản phẩm giống nhau treo lên cùng 1 lúc, khoảng cách những sản phẩm tối thiểu 100-200 mm, tùy theo kích thước sản phẩm.
Quan sát sản phẩm trước khi sơn, chỉ treo những sản phẩm đạt yêu cầu lên băng tải.
c. Tiến hành quá trình phun sơn tĩnh điện
Kiểm tra thiết bị phun: súng sơn, vòi phun, điện, hơi, tiếp mát, quạt hút buồng phun, đèn chiếu sáng,... trước khi tiến hành phun sơn.
Tay súng sơn (GUN) luôn luôn Vuông góc với vật cần sơn, khoảng cách từ súng sơn tới vật cần sơn: 10-15 cm đối với phun tay, 20-25 cm đối với súng phun tự động.
Đối với phun sơn thủ côn (phun tay): Sơn góc cạnh trước, sơn mặt phẳng sau; Sơn phía dưới trước, sơn phía trên sau.
* Trong quá trình phun sơn, phải lưu ý hướng phun, không phun vào mặt người đối diện
Bước 3: Sấy sơn
Sau khi phun sơn, sản phẩm được đưa vào lò sấy. Nhiệt độ sấy: 180 độ C – 200 độ C trong 10 phút. Lò có nguồn nhiệt chính bằng bếp hồng ngoại tuyến hoặc Burner, nguyên liệu đốt là Gas.
Kiểm tra kỹ trước khi đóng lò sấy, sản phẩm cần chắc chắn, gọn gàng và ngăn nắp.
Xếp sản phẩm vào lò sấy cẩn thận không va chạm, đụng vào bề mặt đã sơn.
Các tiêu chí một lò sấy sơn cần có:
Lò sấy an toàn, ổn định, độ bền cao.
Vật sơn bảo đảm sấy đủ nhiệt theo yêu cầu của từng loại sơn.
Hệ số cách nhiệt cao, hiệu suất sử dụng nhiệt tối ưu.
Lò sấy phù hợp công suất và nhu cầu thực tế.
Đơn giản trong vận hành, dễ thay thế, dịch vụ bảo hành bảo trì uy tín.
Bảo đảm các tính năng kiểm soát nhiệt, và an toàn cao.
Bước 4: Kiểm tra, đóng gói sản phẩm
Kiểm tra sản phẩm sau khi sơn: Màu sắc, độ đồng đều, độ bám dính, độ sơn phủ kín…
Đóng gói: Xác định cách đóng gói trước khi đóng, Chỉ đóng gói những sản phẩm đạt tiêu chuẩn. Công việc kiểm tra và đóng gói thành phẩm tùy vào từng loại mặt hàng và nhu cầu thực tế.
Tuy nhiên vấn đề quan trọng nhất ở đây là bố trí mặt bằng cho các hệ thống sơn tĩnh điện có công suất lớn.
Bằng việc bố trí hệ thống sơn tĩnh điện hợp lý, đúng khoa học trên mặt bằng nhà xưởng, công việc kiểm tra đóng gói sẽ thuận tiện hơn. Đặc biệt với các hệ thống gia công sơn tĩnh điện có công suất lớn và tính tự động hóa cao, việc bố trí mặt bằng hợp lý sẽ nâng cao công suất vận hành, tiết kiệm tối đa diện tích sản xuất.
Trên đây là 4 bước thi công sơn tĩnh điện chi tiết nhất mà sontinhdienduchoa.com đúc kết qua nhiều kinh nghiệm tham khảo của các kỹ sư của nhiều nhiều nhà máy vận hành dây chuyền công nghệ sơn tĩnh điện.
SƠN TĨNH ĐIỆN HOÀNG ĐƠN
Địa chỉ: 184 Đường ĐT 823, Ấp Gò Cao, TT. Hậu Nghĩa, Đức Hòa, Long An
Hotline: 0987 797 000
Mail: sontinhdienhoangdon@gmail.com
Website: http://sontinhdienduchoa.com/
http://catcnclaserduchoa.com/
