SƠN TĨNH ĐIỆN LÀ GÌ? ƯU ĐIỂM & NGUYÊN LÝ SƠN TĨNH ĐIỆN

 

SƠN TĨNH ĐIỆN LÀ GÌ , ƯU ĐIỂM & NGUYÊN LÝ SƠN TĨNH ĐIỆN

      1-   Sơn tĩnh điện là gì?  

Sơn tĩnh điện là việc phủ một lớp nhựa  (epoxy, hybrid, uretan polyester, acrylic, polyester triglycidyl isoxyanuric (TGIC)) dạng bột khô lên bề mặt các chi tiết cần che phủ sau đó hấp 200ºC để nóng chảy và chín  màng sơn

Có 02 loại nhựa dẻo phổ biến là nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn. Các loại nhựa nhiêt dẻo là các chất hình thành một lớp phủ mà không cần phải trải qua quá trình biến đổi cấu trúc phân tử (như polyetylen, polypropylene, nylon, polyvinyclorua và nhựa nhiệt dẻo polyeste). Các loại nhựa nhiệt rắn xếp chéo qua nhau tạo ra một lớp màng vĩnh cửu chịu nhiệt và sẽ không bị tan chảy lại  (epoxy, hybrit, uretan polyester, acrylic, polyester triglycidyl isoxyanuric (TGIC)). - Sơn tĩnh điện còn được gọi là sơn khô vì tính chất phủ ở dạng bột và khi sử dụng nó sẽ được tích một điện tích Dương (+) khi đi qua một thiết bị được gọi là súng sơn tĩnh điện, đồng thời vật sơn  (được treo trên băng tải được lấy Mát nối từ Đất ) cũng sẽ được tích một điện tích Âm (-) để tạo ra hiệu ứng giữa bột sơn và vật sơn. 

HÌNH ẢNH SÚNG SƠN, BUỒNG SƠN và VẬT SƠN

 

2.  Ưu điểm của sơn tĩnh điện:

Các chuyên gia tư vấn trong công nghệ ngành sơn cho biết, nhờ có cải tiến công nghệ này mà giúp cho con người tiết kiệm thời gian , chi phí sản xuất và hơn hết là độ bền cao. Công nghệ này có những ưu điểm nổi bật:

        + Quy trình phun sơn chúng ta có thể thực hiện tự động hóa dể dàng  và quy trình không cần phải sơn lót, nên tiết kiệm được thời gian hoàn thành sản phẩm và tiết kiệm được chi phí.

        + Do nguyên liệu chính là bột sơn khô, nên chúng ta có thể sử dụng triệt để bột sơn dư trong quá trình phun sơn được thu hồi để sử dụng lại.       

        +  Nhờ công nghệ sơn tĩnh điện mà tuổi thọ sản phẩm cao( độ bền màu vượt trội ), độ bền cơ tính tốt ( chịu va đập tốt, có độ cứng màng sơn đến 2H và độ dẻo co giãn màng sơn tốt) , độ bóng theo yêu cầu, màu sắc đồng đều ổn định.

        + Không bị ăn mòn bởi hóa chất hoặc bị ảnh hưởng của tác nhân hóa học hay thời tiết.

THIẾT BỊ BENDING TEST ( Test độ co giãn màng sơn)

 

THIẾT BỊ IMPACT TEST ( Test độ chịu lực va đập của màng sơn)

​

3. Công nghệ sơn tĩnh điện (Electro Static Power Coating Technology) là công nghệ hiện đại được phát minh bởi TS. Erwin Gemmer vào đầu thập niên 1950. 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.  

 

4.  Bột sơn tĩnh điện:   

Bột sơn tĩnh điện là nguyên liệu chính được sử dụng trong công nghệ sơn tĩnh điện, gồm 3 thành phần: nhựa, bột màu và các chất phụ gia khác. Hiện nay bột sơn tĩnh điện có 4 loại phổ biến: bóng ( gloss), mờ (matt ), cát ( texture) và nhăn ( wrinkle). Các loại bột sơn được sử dụng ở 2 điều kiện: loại trong nhà và ngoài trời.

5.  Dây chuyền sơn tĩnh điện gồm:

+ Thiết bị chính là súng phun sơn, bộ điều khiển tự động và Rotbot  được đặt ở  Buồng phun sơn.

HÌNH ẢNH ROBOT & SÚNG SƠN

+Hệ thống thu hồi bột sơn: có thể giữ lại trên 95% lượng bột thừa, lượng bột sơn thừa thu hồi sẽ được nạp tự động vào hệ thống phun sơn tự động để tái sử dụng.

HÌNH ẢNH (1) HỆ THỐNG THU HỒI BỘT SƠN ĐƯỢC KẾT NỐI VỚI BUỒNG SƠN

+ Buồng sấy tự động: Khi mới khởi động buồng sấy, cho đến khi đạt nhiệt độ cái đặt ( 200ºC, thời gian giữ nhiệt trong 10-15 phút ) đầu đốt cung cấp nhiệt sẽ giảm công suất, sao cho nhiệt độ buồng sấy kiểm soát ±5ºC so với nhiệt độ và thời gian cài đặt.

+ Băng tải : gồm có xích tải dùng và móc để treo sản phẩm cần sơn lên xích tải, tốc độ di chuyển  xích tải có thể tùy chỉnh theo yêu cầu cần cài đặt, sao cho phù hợp với tốc di chuyển của súng sơn và Robot.

.+ Máy nén khí  và máy tách ẩm khí nén: máy nén khí có nhiệm vụ bơm khí vào bình dự trữ khí nén , trước khi được đưa ra ngoài sử dụng, khí nén này phải đi qua hệ thống làm lạnh, mục đích là để tách độ ẩm trong trong không khí, sau đó mới được đưa vào sử dụng cho Súng sơn.Thùng chứa làm tơi bột sơn và dùng để gió làm sạch bề mặt sản phẩm trước khi sơn.

 + Các bồn chứa hóa chất để xử lý bề mặt trước khi sơn được phủ thêm 1 lớp bằng vật liệu composite. 

 

- Các vật liệu thích hợp để sơn tĩnh điện là sắt thép, nhôm, thép mạ kẽm. Sơn tĩnh điện được sử dụng vì mục đích thương mại đối với rất nhiều sản phẩm kim loại từ cỡ nhỏ đến cỡ trung bình và lớn bao gồm các lĩnh vực như: Công nghiệp hàng hải, Công nghiệp hàng không, Công nghiệp chế tạo xe hơi và xe gắn máy, cơ khí, viễn thông, … đến các lĩnh vực như sơn trang trí, xây dựng công nghiệp, xây dựng dân dụng.

 - Lớp phủ được tạo ra bằng cách phun bột được tích điện nhờ phương pháp tĩnh điện lên bề mặt của chi tiết và đem nung nóng 200ºC, khi đó bột phủ sẽ chảy và tạo thành lớp màng sơn có liên kết tốt  với bề mặt đã được xử lý.

 - Sơn tĩnh điện  được ứng dụng là loại sơn một lớp ( không cần lớp lót), và đang ngày càng phổ biến vì đây là một công nghệ tạo lớp phủ bề mặt, nó tạo ra chất thải rất ít hơn so với các công nghệ khác. Xu hướng này xuất phát từ nguyên nhân chi phí tăng lên và thời gian sản xuất kéo dài của các công nghệ khác, cộng với các quy định của luật pháp về vấn đề môi trường ngày càng khắt khe. 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. 

- Hiệu quả của các hệ thống phun bột cao hơn nhiều so với phun dung môi hoặc nước. Sau khi phun, lượng bột không bám vào chi tiết có thể được thu hồi và tái sử dụng. So với các kỹ thuật phun ướt, phun 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. 

Trước khi phun bột, bề mặt chi tiết cần phải được xử lý, làm sạch, sấy khô, và cải thiện chất lượng bề mặt. Việc cải thiện chất lượng bề mặt có thể được thực hiện bằng phương pháp ngâm nhúng để xi mạ Chome ( đối với nhôm), xi mạ phosphate kẽm hoặc xi mạ điện ly     ( đối với sắt thép). Các phương pháp gia công đặc biệt trước khi sơn gồm làm sạch bằng dung môi chuyên dụng ( đối với sắt thép), bằng các chất mài mòn ( đối với nhôm) hay bằng hóa chất pha loãng. Việc làm bề sạch bề mặt có ý nghĩa quan trọng đối với công nghệ sơn tĩnh điện hơn nhiều so với mạ điện vì trong quy trình sơn sẽ không có thêm một bước làm sạch nào khác. 

- Có rất nhiều loại nhựa nhiệt dẻo được dùng cho kỹ thuật sơn tĩnh điện như  nhựa nhiệt dẻo Polyester, Epoxy..v.v . Các chất này chủ yếu được sử dụng làm các lớp phủ bảo vệ và thực hiện chức năng nhất định chứ không phải là để thay thế cho các sơn dung môi.  

- Các loại nhựa nhiệt rắn sẽ được nghiền thành bột mịn và được tạo thành màng mỏng sau đó được sấy ở nhiệt độ 200ºC , do đó bề mặt phủ gần như tương tự như nước sơn. Có 5 họ nhựa nhiệt rắn chủ yếu là: epoxy, hybrid, uretan polyester, acrylic, và tri-glycidyl iso-cyanuric (TGIC) polyester. 

- Các nguyên liệu dùng trong sơn tĩnh điện có giá cao hơn khá nhiều so với các nguyên liệu sơn truyền thống khác cho cùng một thể tích. Tuy nhiên, có nhiều trường hợp chi phí sản xuất ra thành phầm lại thấp hơn, đặc biệt là khi cần phải tạo lớp phủ dầy, và có thể bù lại cho khoản chi phí nguyên liệu bột cao.  

- Những hạn chế lớn nhất khi áp dụng kỹ thuật sơn tĩnh điện là cần phải làm nóng vật cần sơn ở nhiệt độ cao (200ºC) 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.