Đa số chúng ta thường quan tâm về cách thức và quy trình sơn tĩnh điện. Nhưng bên cạnh đó chúng ta vẫn nên nắm vững về nguyên lý sơn tĩnh điện khi muốn lắp đặt các hệ thống phun sơn tĩnh điện. Vậy sơn tĩnh điện có nguyên lý là gì và hoạt động như thế nào? Hãy cùng Sơn Thịnh Phát tìm hiểu qua bài viết sau.
Sơ Lược Về Công Nghệ Sơn Tĩnh Điện
Khái Niệm Về Sơn Tĩnh Điện
Công nghệ sơn tĩnh điện có tên tiếng Anh là Electro Static Power Coating Technology. Đây là công nghệ cao hơn so với một số các công nghệ khác.
Sơn tĩnh điện được cấu tạo bằng nhựa nhiệt dẻo, hợp chất này có dạng bột và được gia nhiệt. Lý do được gọi là “sơn tĩnh điện” vì nó được hoạt động dựa trên phương pháp tích điện, tạo các liên kết ion. Các liên kết ion này sẽ được liên kết với vật liệu được phủ sơn. Sơn tĩnh điện còn có tên gọi khác là “sơn khô”. Bởi vì trạng thái ở dạng bột là tính chất khi phủ sơn của nó.
Lịch Sử Hình Thành Và Phát Triển
Tiến sĩ Daniel Gustin đã sáng chế ra công nghệ cũng như nguyên lý của sơn tĩnh điện vào năm 1945. Mãi cho đến năm 1962, sơn tĩnh điện mới được sử dụng phổ biến vào các hoạt động sản xuất. Tại thời điểm đó những sản phẩm được hoàn thành bằng sơn tĩnh điện chiếm đến 15%. 2 Khu vực ứng dụng sơn tĩnh điện nhiều nhất thời đấy chính là Bắc Mỹ và Nhật Bản. Cho đến khi bước vào năm 1980, sơn tĩnh điện là một công nghệ sơn được nhiều người ưu ái.
Vào những năm 1990, sơn tĩnh điện phát triển vượt bậc và có những chuyển biến đáng kể nhờ vào cải tiến bởi các nhà khoa học. Vào lúc này, các nhà khoa học tạo ra bột sơn tĩnh điện có khả năng chống tia cực tím. Chúng được phun lên các sản phẩm có trên bề mặt vật liệu bằng là kim loại. Những năm 2000 đến nay, sơn tĩnh điện luôn giữ vững vai trò quan trọng của mình trong công nghiệp.
Thành Phần Của Sơn Tĩnh Điện
Thành phần chủ yếu cấu tạo nên bột sơn tĩnh điện bao gồm những hoạt chất như sau:
- Hợp chất Polymer dạng hữu cơ hay còn được gọi là Organic Polymer.
- Chất Curatives.
- Bột màu để tạo nên màu sắc của sơn.
- Chất làm đều màu
- Các chất phụ gia khác.
Các chất này được hòa quyện cùng với nhau và nóng chảy lên để cấu thành một hỗn hợp. Tiếp theo đó chúng được làm nguội đi và được cán nghiền thành một dạng bột mịn. Thứ bột mịn này chính là bột sơn tĩnh điện. Có 4 loại sơn tĩnh điện được dùng phổ biến trên thị trường hiện nay: sơn Mờ (Matt), sơn Bóng (Gloss), sơn Cát (Texture), sơn nhăn (Wrinkle). Các loại sơn tĩnh điện này đều được sử dụng cho điều kiện ngoài trời và trong nhà.
Để biết rõ nguyên lý và cách thức hoạt động của công nghệ sơn này, cùng tìm hiểu phần sau.
Nguyên Lý Sơn Tĩnh Điện Tổng Quát Của Công Nghệ
Sơn tĩnh điện hoạt động theo nguyên lý vô cùng đặc biệt. Chúng tạo thành một lớp sơn phủ lên bề mặt của vật liệu qua việc dùng súng phun sơn. Súng phun sơn sẽ phun lớp sơn phủ được tích điện vào bề mặt sản phẩm. Tiếp sau quá trình phun sơn thì sản phẩm sẽ được mang đi nung nóng. Tiếp đó, bột sơn bắt đầu tan chảy tạo thành một liên kết bền chặc bám vào vật liệu. Sau khi phun sơn, lượng bột sơn không bám vào vật liệu được thu hồi và tái sử dụng lại.
Điều cần thiết trong quá trình thực hiện là phải nung nóng vật liệu để làm chảy bột sơn. Vì vậy các vật liệu như nhôm, thép, kim loại, sắt,…. Là những vật liệu có thể áp dụng được công nghệ sơn tĩnh điện.
Nguyên Lý Sơn Tĩnh Điện Dùng Phương Pháp Tích Điện
Cách thức hoạt động cơ bản của nguyên lý sơn tĩnh điện chính là tích điện để tạo nên các ion dương (+) và ion âm (-). Bột sơn tĩnh điện sẽ được tích điện tích dương (+). Bột sơn được dẫn qua thiết bị súng phun sơn để có thể tiếp cận lên bề mặt vật liệu. Tại buồng sơn, vật liệu cần sơn sẽ được tích điện tích âm (-). Hai điện tích âm và dương khi được gặp nhau sẽ xảy ra hiện tượng hút chặc nhau và tạo nên liên kết bền chặc. Liên kết này giúp cho bột sơn sau khi nung nóng và tan chảy sẽ bám chắc vào sản phẩm. Giúp sản phẩm có một lớp phủ hoàn hảo và độ bền tuyệt đối. Ngoài ra còn giúp sản phẩm có tuổi thọ cao, ít bị hao mòn bởi tác động xung quanh.
Thực Hiện Nguyên Lý Sơn Tĩnh Điện Cần Các Thiết Bị Cơ Bản Nào?
Sơn tĩnh điện là một dây chuyền sơn dạng bột và để nguyên lý của sơn tĩnh điện hoạt động cần có các thiết bị sau. Thiết bị chính cũng là thiết bị quan trọng nhất đầu tiên là súng phun sơn. Súng phun sơn đóng vai trò là thiết bị dẫn bột sơn được tích điện tích dương tiếp cận bề mặt vật liệu. Nếu không có súng phun sơn, lượng sơn phun ra sẽ không được đều đẹp và có độ bao phủ rộng. Thay vì sử dụng phương pháp truyền thống, súng phun sẽ mang lại hiệu quả tốt hơn.
Thiết bị chính thứ hai đó là các hệ thống buồng với các chức năng khác nhau, chẳng hạn như buồng phun sơn. Tại đây, sản phẩm được tích điện tích âm sẽ được phun một lớp sơn. Đây cũng là nơi tạo ra các liên kết ion âm và dương. Về buồng hấp bằng tia hồng ngoại tuyến, đây là nơi nung nóng bột sơn. Bột sơn được nung nóng sẽ tan chảy và cộng hưởng với ion âm của sản phẩm. Cuối cùng là buồng thu hồi bột sơn, là nơi thu hồi bột sơn dư thừa và tái sử dụng.
Ngoài ra còn các thiết bị bổ trợ khác như hệ thống điều khiển tự động, máy nén khí, máy dùng tách ẩm khí nén,… Các bồn dùng để chứa các loại hóa chất dùng xử lý bề mặt vật liệu trước khi sơn.
Áp Dụng Nguyên Lý Sơn Tĩnh Điện Vào Quy Trình Sơn Tĩnh Điện
Xử Lý Bề Mặt Vật Liệu Cần Sơn
Việc xử lý bề mặt vật liệu luôn là bước đầu tiên và là bước quan trọng vì sản phẩm đa phầm là kim loại. Việc làm sạch các lớp rỉ sét, dầu mỡ cho sạch sẽ là vô cùng cần thiết. Vì điều này sẽ giúp chất lượng sản phẩm sau khi sơn sẽ được mịn, đều, đẹp hơn. Điều này cũng hỗ trợ nguyên lý phun sơn tĩnh điện hoạt động tốt.
Sản phẩm được đưa vào từng bể chứa hóa chất lần lượt như sau: Bể axit, bể nước, bể định hình bề mặt, bể photphat hóa, bể nước. Quá trình này sẽ tốn khá nhiều thời gian vì cần sự chuẩn xác và tỉ mỉ.
Tiến Hành Phun Sơn
Sản phẩm trước khi sơn phải được sấy khô hoàn toàn. Toàn bộ quá trình phun sơn sẽ được thực hiện trong buồng phun sơn. Súng phun sơn sẽ được dẫn một lượng bột sơn mang điện tích dương và phun trực tiếp lên bề mặt của sản phẩm mang điện tích âm. Hai điện tích này kết hợp với nhau khi sơn và vật liệu tiếp xúc với nhau. Tùy thuộc vào từng dây chuyền sơn mà sẽ có loại súng phun sơn cũng như cách phun khác nhau.
Nung Nóng Sản Phẩm Sau Khi Phun Sơn
Sau khi hoàn tất phun sơn, vật liệu phải được cho vào lò sấy để nung nóng. Thông thường mức nhiệt độ để nung nóng sẽ ở khoảng 180 độ C đến 200 độ C. Công dụng của việc nung nóng sẽ giúp bột sơn chảy ra, gặp liên kết ion và bám chắc lên sản phẩm. Theo như nguyên lý sơn tĩnh điện, khi bột sơn chảy ra gặp sản phẩm tích điện tích âm thì chúng sẽ tạo nên liên kết bền chặc. Sau nung nóng, bạn nên hạn chế di chuyển vật liệu để tránh việc làm sơn bị mất liên kết.
Kiểm Tra Chất Lượng Sản Phẩm
Sau khi đã trải qua các bước trên, cuối cùng, bạn cần kiểm tra xem sản phẩm đã đạt yêu cầu chưa. Các yêu cầu có thể là màu sắc, lớp sơn, hình dạng, độ bóng,… Đảm bảo rằng sản phẩm luôn được hoàn hảo nhất để đến tay của người tiêu dùng.
Ưu Điểm Và Nhược Điểm Khi Sử Dụng Công Nghệ Sơn Tĩnh Điện
Công nghệ hay dòng sơn nào cũng đều sẽ có ưu điểm và nhược điểm riêng. Hãy cùng khám phá xem ưu và nhược điểm của sơn tĩnh điện là gì nhé! Điều này sẽ giúp hiểu rõ hơn về đặc tính của nguyên lý sơn tĩnh điện. Từ đó, bạn dễ dàng đưa ra quyết định lắp đặt hệ thống sơn tĩnh điện hay không.
Ưu Điểm Của Sơn Tĩnh Điện
Về Mặt Kinh Tế
Công nghệ sơn tĩnh điện giúp doanh nghiệp tiết kiệm được chi phí để thuê nhân công. Gần đến 99% bột sơn tĩnh điện sẽ được sử dụng triệt để. Lý do vì tại buồng sơn sẽ có hệ thống thu hồi sơn dư thừa và tái sử dụng lại. Bên cạnh đó, chúng ta chỉ cần sơn một lớp sơn tĩnh điện duy nhất mà không cần đến sơn lót. Chúng ta cũng có thể làm sạch khu vực phun sơn một cách dễ dàng và nhanh chóng khi sơn bị vây ra.
Việc tiết kiệm thời gian để hoàn thành sản phẩm cũng nên được các doanh nghiệp lưu tâm. Vì khi thời gian được thu ngắn lại thì số lượng sản phẩm hoàn thành sẽ nhiều hơn. Thông thường mỗi một thành phẩm chỉ mất 20-30 phút để hoàn thiện. Trong khi đối với sơn thông thường sẽ phải lên đến 1-2 giờ.
Về Mặt Đặc Tính Sử Dụng
Từ nguyên lý hoạt động, sơn tĩnh điện có một ưu điểm hoàn hảo khiến nó được đề xuất sử dụng nhiều đó là không gây ô nhiễm. Môi trường xung quanh khu vực sơn sẽ không bị ô nhiễm do dòng sơn này không sử dụng dung môi. Ngoài ra nó còn rất an toàn với người sử dụng. Vì thành phần chủ yếu của nó là nhựa và bột màu. Đặc điểm của những chất này là dễ dàng bốc hơi trong không khí. Vì thế khi chúng ta sử dụng, sản phẩm hiếm khi có lớp sơn tồn động ở trên. Điều này giúp bạn tránh phải việc hít trúng bột sơn.
Chúng ta có thể vệ sinh một cách dễ dàng khi sơn vô tình bị vây vào quần áo trong quá trình sơn. Việc vệ sinh này không cần phải dùng đến bất kỳ loại dung môi nào để tẩy rửa. Sơn tĩnh điện được ứng dụng nhiều trong những ngành công nghiệp khác nhau. Điển hình như công nghiệp hàng không, công nghiệp hàng hải, công nghiêp ô tô, công nghiệp xây dựng,…
Về Mặt Chất Lượng Của Sản Phẩm
Sản phẩm sau khi được áp dụng công nghệ sơn tĩnh điện có tuổi thọ rất bền. Thông thường sản phẩm được sơn tĩnh điện có tuổi thọ trung bình hơn 5 năm. Ngoài ra sản phẩm luôn có độ bóng cao, bề mặt mịn, màu sắc chuẩn xác và phong phú. Sản phẩm sẽ được bảo vệ tránh khỏi các tác nhân ăn mòn. Ngoài ra sản phẩm sẽ không bị ảnh hưởng bởi các tác nhân thời tiết hay hóa học.
Bên cạnh đó còn rất nhiều ưu điểm khác mà chính bạn khi sử dụng sơn tĩnh điện sẽ nhận biết được.
Nhược Điểm Của Sơn Tĩnh Điện
Chi Phí Đầu Tư Ban Đầu Khá Cao
Để có thể hoàn thành một quy trình sơn tĩnh điện cần phải có sự hỗ trợ của máy móc chuyên dụng. Vì thế, khi bạn muốn sở hữu công nghệ này, bạn phải chi ra một khoản tiền không nhỏ. Việc đầu tư cho các thiết bị chất lượng của hệ thống là điều nên làm. Vì để có một sản phẩm chất lượng và hoàn hảo thì hệ thống máy móc cũng phải chất lượng.
Tay Nghề Của Người Thực Hiện
Bởi vì có cả một quy trình phun sơn mới có thể cho ra được sản phẩm chất lượng. Nên người thực hiện phải đảm bảo am hiểu về nguyên lý của sơn tĩnh điện. Ngoài ra cần phải có kinh nghiệm phun sơn chuẩn xác và hiểu rõ quy trình sơn. Nhờ có như thế thì hiệu quả của quá trình thực mới được đảm bảo chuẩn xác. Ngoài ra, người thực hiện cần biết cách kiểm tra thiết bị máy móc trước khi tiến hành. Vì nếu không kiểm tra và tiến hành hoạt động trong khi thiết bị đang có lỗi sẽ ảnh hưởng lớn đến sản phẩm.
Nguyên Lý Sơn Tĩnh Điện Giúp Công Nghệ Này Có Ứng Dụng Tuyệt Vời
Với nguyên lý hoạt động tuyệt vời, ứng dụng công nghệ sơn tĩnh điện ngày càng rộng rãi. Không gì khác bởi những đặc điểm ưu việt mà sơn tĩnh điện mang đến. Một cố ứng dụng điển hình có thể nhắc đến như:
- Dùng để sơn các hàng rào bằng sắt, cổng bằng sắt, hàng rào bằng kẽm,…
- Dùng để sơn các phụ tùng trong xe như khung xe, mâm bánh xe, tay nắm của cửa, bộ tản nhiệt,…
- Được sử dụng trong các đồ dùng và thiết bị gia dụng như: Vỏ máy giặt, vỏ tủ lạnh, kệ đựng chén đĩa, lò nướng, lò vi sóng hay khung võng. Ngoài ra còn có thiết bị khác như đồng hồ treo tường.
- Được sử dụng trong hệ thống kiến trúc và nội thất như: Khung cửa, cột đèn, thành lan can, các vật dụng nội thất khác.
Hy vọng những thông tin về nguyên lý cũng như nguyên tác sơn tĩnh điện mà Sơn Thịnh Phát Đã cung cấp sẽ hữu ích với bạn. Nếu có nhu cầu lắp đặt hệ thống sơn tĩnh điện chất lượng, giá thành phải chăng. Hãy liên hệ hotline của chúng tôi để được tư vấn và báo giá. Chuyên viện tư vấn của Công ty Sơn Thịnh Phát luôn sẵn lòng hỗ trợ và tư vấn tận tình đến khách hàng.
