Kỹ thuật phun sơn tĩnh điện có phức tạp không đang là vấn đề được rất nhiều đơn vị đang có nhu cầu mở xưởng sơn tĩnh điện quan tâm. Để có thể tạo ra được những sản phẩm có lớp sơn đẹp, mịn và khó trầy xước không phải là việc dễ dàng. Người thợ phải là những người khéo léo, có trình độ chuyên môn cao. Đồng thời biết cách sơn tĩnh điện là gì mới có thể tạo ra thành phẩm có chất lượng tốt. Do đó, nếu bạn quan tâm đến kỹ thuật sơn tĩnh điện. Hãy tham khảo ngay bài viết dưới đây. Chúng tôi sẽ bật mí cho bạn để bạn có hiểu biết tốt nhất về sơn tĩnh điện.
Kỹ thuật sơn tĩnh điện được nhiều khách hàng quan tâm
Sự phát triển của kỹ thuật sơn tĩnh điện
Đôi nét về sơn tĩnh điện
Kỹ thuật sơn tĩnh điện là công nghệ sơn khá phổ biến hiện nay. Công nghệ này sử dụng bột khô có thể là nhiệt dẻo hoặc nhiệt nhựa rắn. Chúng được phủ một lớp chất dẻo lên bề mặt sản phẩm cần sơn. Công nghệ sơn tĩnh điện này phù hợp với nhiều loại vật liệu khác nhau. Bao gồm kim loại, nhựa, thủy tinh và ván sợi mật độ trung bình (MDF). Đồng thời, chúng có thể cung cấp cả lớp phủ bề mặt với nhiều màu sắc. Có lớp hoàn thiện và kết cấu khác nhau mà không phải phương pháp nào cũng có thể đạt được.
Nguyên lý hoạt động và quy trình sơn tĩnh điện chính là việc sử dụng súng phun và bộ điều khiển tự động. Bao gồm buồng phun sơn có tác dụng thu hồi bột sơn, buồng hấp bằng tia tử ngoại.
Thời gian sơn tĩnh điện có mặt trên thị trường
Những sản phẩm sau khi sơn tĩnh điện có chất lượng tốt hơn nhiều lần so với sơn bằng chất lỏng truyền thống. Bởi vậy, kể từ khi được giới thiệu cách đây 40 năm, sơn tĩnh điện đã trở nên phổ biến. Chúng được ứng dụng nhiều trong sản xuất các sản phẩm gia dụng và công nghiệp thông thường.
Theo kết quả điều tra gần đây nhất, ước tính ở Bắc Mỹ có đến hơn 5000 nhân công sử dụng bột để sơn hoàn thiện sản phẩm. Những sản phẩm được sơn tĩnh điện được đánh giá cao về khả năng chống trầy xước. Hơn hết là không bị ăn mòn bởi hóa chất và tác động của môi trường, nâng cao hiệu quả sản xuất. Bên cạnh đó, do sơn tĩnh điện thực hiện quy trình sơn trên dây chuyền sơn tĩnh điện. Nên chúng cũng giúp cắt giảm chi phí nhân cao. Sản phẩm thay thế con người trong những khu vực làm việc gây ảnh hưởng đến sức khỏe.
Ngoài ra, sản phẩm còn tiết kiệm thời gian hoàn thành. Những bột sơn sau khi sơn bị dư thừa sẽ được thu hồi. Sau đó tái sử dụng trong những lần sơn kế tiếp. Nên có thể mang đến lợi ích về kinh tế mà vẫn đảm bảo thân thiện với môi trường.
Kỹ thuật sơn tĩnh điện qua các giai đoạn
Sơn tĩnh điện là một quá trình hoàn thiện bề mặt gồm nhiều bước phù hợp với các vật liệu kim loại và phi kim loại. Trái ngược với quy trình sơn lỏng sử dụng huyền phù sơn lỏng. Sơn tĩnh điện là quá trình bột sơn được phủ lên bề mặt đã được xử lý trước, làm tan chảy. Sau đó đưa vào sấy khô và làm cứng lại để tạo thành một lớp phủ.
Nguyên lý bề mặt sản phẩm trước khi sơn này bao gồm 3 giai đoạn chính: giai đoạn chuẩn bị bề mặt, sơn phủ lên bề mặt và đóng rắn bằng nhiệt. Trong mỗi giai đoạn, sẽ phải sử dụng đến những thiết bị có các đặc tính riêng. Chẳng hạn như giai đoạn sơn phủ phải dùng súng phun sơn tĩnh điện và buồng sơn, giai đoạn đóng rắn sử dụng lò sấy.
Kỹ thuật sơn bao gồm nhiều giai đoạn
Giai đoạn chuẩn bị bề mặt
Trước khi thực hiện kỹ thuật sơn tĩnh điện, cần xử lý móc treo và bụi trên bề mặt bằng khí. Đồng thời xử lý bằng cách đưa vào các bể hóa chất. Như vậy nhằm đảm bảo rằng bộ phận đó không có bụi bẩn và mảnh vụn. Nếu bề mặt vật liệu trước khi sơn không được xử lý tốt. Cặn bã còn dính lại có thể ảnh hưởng đến độ bám dính của bột. Chất lượng của lớp hoàn thiện cuối cùng cũng bị ảnh hưởng.
Do đó, nếu muốn lớp phủ sơn tốt thì cần làm tốt công đoạn làm sạch bề mặt xử lý hóa chất móc treo này. Quá trình xử lý chủ yếu phụ thuộc vào vật liệu được phủ. Tuy nhiên, thông thường trong giai đoạn này sẽ bao gồm các bước như làm sạch, rửa và sấy khô. Những thiết bị được sử dụng phổ biến trong giai đoạn này bao gồm: bể hóa chất, phòng thổi và lò sấy khô.
4 bước xử lý bề mặt
- Các chất bẩn như dầu, mỡ, dung môi và cặn có thể được loại bỏ khỏi bề mặt của sản phẩm. Loại bỏ bằng các chất hóa, chất tẩy rửa có tính kiềm yếu khi nhúng vào bể hóa chất.
- Trạm rửa có khả năng phun các bộ phận bằng nước nóng, hơi nước, chất tẩy rửa và các dung dịch tiền xử lý khác. Qua đó để làm sạch và rửa bề mặt trước khi sơn phủ.
- Phòng thổi có vai trò làm sạch và loại bỏ đi cát, sạn bám vào bề mặt của vật liệu cần sơn. Trong phòng thổi sẽ có một vài thiết bị để tạo ra khí nén. Đây là chất lỏng có áp suất.
- Lò sấy khô giữ vai trò làm bay hơi nước hoặc các dung dịch. Mà chúng còn sót lại trên vật liệu cần sơn. Đồng thời có tác dụng làm nóng vật liệu đến mức nhiệt tối ưu cần thiết cho giai đoạn sơn phủ.
Nếu trong sơn tĩnh điện yêu cầu có một số bộ phận nhất định không cần sơn. Bạn có thể sử dụng giấy hoặc màng nhựa có chất kết dính. Như thế để cho phép chúng bám vào bề mặt của bộ phận không cần sơn. Nhờ đó, chúng sẽ giúp bảo vệ những khu vực đó khỏi tiếp xúc với bột sơn tĩnh điện trong quá trình sơn.
Giai đoạn sơn phủ
Trong kỹ thuật sơn tĩnh điện, có hai loại vật liệu sơn tĩnh điện có thể được áp dụng. Chúng có thể quyết định phương pháp ứng dụng. Chúng ta có đến hai phương pháp chính được ứng dụng hiện nay. Đó là lắng đọng tĩnh điện ESD và sơn tĩnh điện tầng sôi. Bạn có thể theo dõi đặc điểm của hai phương pháp này ngay dưới đây:
Lắng đọng tĩnh điện (ESD)
Ở hầu hết các sản phẩm cần sơn là kim loại. Vật liệu phủ được áp dụng thông qua lắng đọng phun tĩnh điện.
Phương pháp sơn này sử dụng: Một buồng phun sơn tĩnh điện, máy cấp bột, súng phun sơn tĩnh điện, một bộ nguồn.
Trong đây: buồng phun đóng vai trò là khu vực để thực hiện việc sơn tĩnh điện. Đồng thời nó cũng có thể hoạt động như một bộ lọc không khí. Cũng là hệ thống thu hồi bột dư thừa. Vật liệu bột sơn tĩnh điện sẽ được đưa từ bộ nạp đến súng sơn bột. Súng sơn lúc này có tác dụng truyền điện tích lên bột. Khi đó bột sơn sẽ mang điện tích dương và vật sơn sẽ được tích một điện tích âm. Chúng sẽ tạo ra hiệu ứng hút nhau giữa 2 vật có điện tích trái dấu.
Có ba loại súng tĩnh điện thường được sử dụng là Corona, Tribo và Bell. Các hạt tích điện có thể bám vào bề mặt tiếp đất điện của bộ phận. Chúng sẽ vẫn dính miễn là chúng vẫn duy trì một phần điện tích của mình. Những bột sơn dư thừa sau quá trình sơn sẽ được hệ thống buồng sơn thu hồi lại. Đồng thời có thể được tái sử dụng trong các ứng dụng sơn tĩnh điện ở tương lai.
Mỗi giai đoạn sơn sẽ có những chức năng riêng
Sơn tĩnh điện tầng sôi
Không giống với kỹ thuật sơn tĩnh điện lắng đọng, nơi mà vật liệu sơn lỏng sẽ được phun tĩnh điện để bám dính trên bề mặt. Trong phương pháp sơn tĩnh điện tầng sôi, các vật liệu cần sơn sẽ được làm nóng trước. Để đem đi nhúng vào sơn tĩnh điện trong tầng sôi. Ngoài cách này ra thì người ta còn sử dụng cách tạo ra một đám mây các hạt bột tĩnh điện. Chúng ở phía trên giường tầng sôi. Lúc này các bộ phận vật liệu sẽ được đưa vào để sơn phủ trên bề mặt vật liệu.
Để có thể lựa chọn được phương pháp sơn tĩnh điện. Người ta sẽ dựa theo các yêu cầu kỹ thuật sơn tĩnh điện và thông số kỹ thuật sơn tĩnh điện của một ứng dụng. Chẳng hạn: vật liệu nền, chi phí, môi trường sử dụng, thời gian quay vòng,..
Giai đoạn đóng rắn
Các vật liệu sau khi sơn sẽ được đưa vào lò sấy. Mặc dù việc cài đặt lò sấy sấy sẽ dựa vào kích thước, hình dáng và độ dày của vật liệu. Nhưng nói chung lò sấy sẽ hoạt động trong khoảng từ 325 đến 450 độ F. Với thời gian sấy từ 10 phút đến hơn một giờ. Đối với các bộ phận sơn tĩnh điện kích thước bé. Sẽ cần ít thời gian sấy và lượng khí nóng hơn so với bộ phận sơn có kích thước lớn. Khi bộ phận được phủ sơn bằng phương pháp lắng đọng tĩnh điện đạt đến nhiệt độ đóng rắn tối ưu trong lò. Các hạt bột tan chảy và tạo thành một lớp màng liên tiếp trên bề mặt vật liệu.
Sau khi sơn, những vật liệu này sẽ được đưa ra ngoại để nguội. Nhân viên sẽ tiến hành kiểm tra đóng gói sản phẩm và vận chuyển nếu cần.
Đọc thêm: Cách Sơn Tĩnh Điện Và Những Lưu Ý Khi Sơn Tĩnh Điện
Các lưu ý về nguyên liệu trong kỹ thuật sơn tĩnh điện
Như đã chia sẻ ở trên, trong sơn tĩnh điện người ta sử dụng hai loại chất dẻo. Chính là nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo. Mỗi loại có thể có tính ứng dụng như nhau. Nhưng lại trải qua giai đoạn đóng rắn khác nhau và thể hiện các đặc tính vật lý và cơ học riêng biệt:
Cần lưu ý về nguyên liệu khi sơn tĩnh điện
Lớp phủ nhiệt rắn
Đặc điểm của lớp phủ nhiệt rắn:
- Lớp phủ nhiệt rắn có khả năng chịu được nhiệt độ cao. Khả năng chống trầy xước và chống mài mòn tốt. Điều này có được nhờ quá trình đóng rắn của nhựa nhiệt rắn có lớp phủ cứng hơn nhựa nhiệt dẻo.
- Chúng sẽ dễ bị giòn và quá cứng đặc biệt là khi lớp phủ dày.
- Vật liệu sơn tĩnh điện có lớp phủ này sẽ không có khả năng tái chế.
- Khi lần đầu tiên được áp dụng cho chất nền, lớp phủ bột nhiệt rắn có các phân tử polymer ngắn. Tuy nhiên, trong quá trình đóng rắn, bột trải qua phản ứng liên kết ngang hóa học không thể đảo ngược. Phản ứng này liên kết các chuỗi phân tử polymer dài với nhau và từ đó làm thay đổi các tính chất vật lý và hoá học của vật liệu.
- Sơn bột chỉ được ứng dụng thông qua phương pháp ESD (lắng đọng tĩnh điện). Bởi việc nhúng các vật liệu đã được làm nóng trước vào bột nhiệt rắn. Có thể khiến bất kỳ bột thừa nào liên kết chéo. Do tích tụ và nhiệt dư trong lớp chất lỏng, nên chúng có thể gây lãng phí quá nhiều bột phủ.
Lớp phủ nhiệt dẻo
Lớp phủ nhiệt dẻo sẽ có những đặc điểm sau:
- Bột nhựa nhiệt dẻo không yêu cầu chu trình xử lý. Chúng chỉ cần thời gian và nhiệt độ cần thiết để làm tan chảy và tạo ra lớp phủ giống như màng.
- Không giống như vật liệu nhựa nhiệt rắn. Chúng không phải trải qua phản ứng hoá học trong giai đoạn đóng rắn. Vật liệu nhựa nhiệt dẻo sẽ không có sự thay đổi về tính chất vật lý hoặc hoá học khi tác dụng nhiệt. Do đó chúng có thể được nấu chảy lại, tái chế cho các ứng dụng lớp phủ trong tương lai.
- Chúng linh hoạt hơn trong lớp phủ dày.
- Mặc dù khả năng nấu chảy mang lại một số lợi thế về chi phí vật liệu. Nhưng nó cũng làm cho lớp phủ bột nhựa nhiệt dẻo ít phù hợp hơn cho các ứng dụng nhiệt độ cao. Và đặc biệt là ở cường độ cao vì vật liệu lớp phủ có thể bị mềm hoặc chảy ra.
- Những vật liệu được phủ nhựa nhiệt dẻo sẽ cho khả năng chống va đập cao hơn. Cao hơn so với nhựa nhiệt rắn bởi nhựa nhiệt rắn. Vật mà có lớp phủ dày và giòn nên hạn chế khả năng chống va đập.
- Sơn bột có thể được ứng dụng thông qua cả 2 phương pháp ESD và phương pháp tầng sôi.
Các lưu ý về vật lý nền trong kỹ thuật sơn tĩnh điện
Kỹ thuật sơn tĩnh điện được ứng dụng rất nhiều trong sơn cho bề mặt kim loại. Chẳng hạn như thép, inox, tôn và nhôm bởi các tính chất đặc biệt của chúng. Ngoài ra, công nghệ sơn tĩnh điện cũng có thể được áp dụng cho các chất nền phi kim loại. Chẳng hạn như gỗ, nhựa, thuỷ tin hoặc ván sợi mật độ trung bình. Giới hạn vật liệu phù hợp để sơn tĩnh điện được là trong phạm vi các loại vật liệu có thể chịu được mức nhiệt độ. Đặc biệt là mức nhiệt trong thời gian làm tan chảy và xử lý bột sơn. Mà chúng sẽ không bị biến dạng đi hay tự cháy.
Lưu ý vật lý nền ở kỹ thuật sơn
Những loại vật liệu được chọn cũng đóng vai trò trong việc xác định phương pháp phủ có thể dùng để sơn vật liệu. Do các vật liệu kim loại có thể được nối đất bằng điện. Nên người ta thường sơn tĩnh điện thông qua phương pháp lắng đọng phun tĩnh điện. Ngoài ra, đơn vị thi công cũng có thể áp dụng phương pháp tầng sôi để sơn cho kim loại.
Mặt khác, vì phi kim loại không thể được tiếp đất đầy đủ. Nên quy trình sơn tĩnh điện phải được áp dụng thông qua phương pháp sơn tĩnh điện tầng sôi.
Quy trình sơn tĩnh điện
Kỹ thuật sơn tĩnh điện là một quá trình sơn bề mặt gồm nhiều bước. Dưới đây là quy trình công nghệ phun sơn tĩnh điện chuẩn ISO bạn có thể tham khảo:
- Bước 1: Xử lý bề mặt sản phẩm trước khi sơn. Để loại bỏ những dầu mỡ công nghiệp, rỉ sét, vàng ố. Bằng việc đưa chúng nhúng và ngâm vào các bể CL, bể nước, bể axit tẩy rỉ sét thông thường, bể chứa hóa chất định hình bề mặt, bể hóa chất photpho,… Những sản phẩm sơn tĩnh điện nên được đựng trong các rọ được làm bằng thép không gỉ. Và di chuyển sản phẩm qua các bể thông qua hệ thống palang điện.
- Bước 2: Sấy khô sản phẩm sau khi xử lý làm sạch. Các sản phẩm sẽ được đưa vào lò bằng cách treo trên xe gòng.
- Bước 3: Kiểm tra lại sản phẩm trước khi treo lên băng tải. Sau đó xếp sản phẩm trước khi sơn. Tiến hành phun sơn tĩnh điện. Trong quá trình sơn phải lưu ý đến hướng phun để tránh phun vào mặt người đối diện.
- Bước 4: Sau khi sơn sẽ đưa sản phẩm vào lò sấy. Chú ý xếp các sản phẩm cẩn thận để tránh đụng vào bề mặt đã sơn.
- Bước 5: Kiểm tra sản phẩm sau khi sơn.
Quy trình sơn tĩnh điện
Hy vọng chia sẻ trên đã giúp bạn nắm được thông tin cần thiết về kỹ thuật sơn tĩnh điện. Nếu đang có băn khoăn thắc mắc nào, hãy liên hệ ngay qua số hotline của Sơn Thịnh Phát nhé!
