Sơn tĩnh điện là gì?
Sơn tĩnh điện (powder coating) hay còn gọi là (sơn khô, sơn tích điện, sơn bột) vì tính chất khô dạng bột nên khi đi qua thiết bị súng phun sẽ hình thành điện tích (+) và tiếp xúc với bề mặt mang điện tích (-) sẽ tạo nên sự liên kết giữa lớp sơn và bề mặt. Thành phần của bột sơn tĩnh điện bao gồm: hợp chất polymer hữu cơ, bột màu và các chất phụ gia. Sơn thường đóng rắn bằng nhiệt hoặc tia cực tím, bột có thể là nhựa nhiệt dẻo hoặc nhựa nhiệt rắn.
Lịch sử hình thành của sơn tĩnh điện
Thời gian đầu của sơn tĩnh điện:
Khoảng 80 năm trước, vào đầu những năm 1940, cách thức sơn tĩnh điện đầu tiên đã hình thành. Tại thời gian đó các polyme hữu cơ vẫn được phun phủ ở dạng bột lên các tấm kim loại.
Một thập kỷ sau, vào giữa những năm 1950, một nhà khoa học người Đức tên là Tiến sĩ Edwin Gemmer đã cân nhắc việc sử dụng không khí để đun sôi các vật liệu dạng bột. Gemmer đã phát triển và được cấp bằng sáng chế cho quy trình tầng sôi của mình cho bột nhiệt rắn, và phương pháp này vẫn phổ biến cho đến năm 1965.
Tại thời gian này, sơn tĩnh điện được sử dụng phổ biến cho các ứng dụng yêu cầu cách nhiệt và chống ăn mòn. Tuy nhiên các kỹ thuật này cũng yêu cầu thiết bị cụ thể mà các nhà sản xuất ở các quốc gia khác hiếm khi có sẵn hoặc có thể tiếp cận được.
Những tiến bộ trong sơn tĩnh điện:
Trong những năm 1960 và 1970, kỹ thuật sơn tĩnh điện tiếp tục phát triển do nhu cầu lớn hơn từ các nhà sản xuất Hoa Kỳ.
Tiến sĩ Pieter de Lange, một nhà khoa học người Hà Lan, đã nhận thấy một quy trình phun sơn tĩnh điện do các nhà sản xuất Pháp phát minh ra để phun bột tan lên lốp xe. De Lange đã điều chỉnh máy phun tĩnh điện và tạo ra các loại sơn dạng bột có thể tích điện dương cho các ứng dụng – quy trình tương tự như chúng tôi sử dụng trong sơn tĩnh điện hiện đại.
Thành lập công ty sơn tĩnh điện thương mại đầu tiên:
Công ty sơn tĩnh điện thương mại Keystone Koating thành lập vào năm 1986 đã mở đầu cho thời kỳ phát triển nhanh của sơn tĩnh điện.
Quá trình cải tiến của sơn tĩnh điện:
Trong 35 năm, Keystone Koating đã áp dụng công nghệ sơn tĩnh điện mới nhất. Với sự cố gắn và đổi mới không ngừng cũng như không ngừng sửa đổi công thức để sơn tĩnh điện được phát triển và lớn mạnh đem đến cho người tiêu dùng những sản phẩm sơn tĩnh điện ngày một tốt hơn.
Sơn tĩnh điện ngày nay:
Sau nhiều năm thử và sai với các vật liệu và ứng dụng được tinh chỉnh, quy trình sơn tĩnh điện ngày nay đã thành công và có sức lan tỏa trong hầu hết các ngành công nghiệp. Các cơ sở sơn tĩnh điện hiện đại bao phủ tất cả mọi thứ từ các bộ phận ô tô và thiết bị gia dụng cho đến thiết bị quân sự và hàng không vũ trụ.
Các kỹ thuật sơn tĩnh điện đã được chứng minh và thực sự ngày nay cho phép chúng tôi thi công các lớp sơn chính xác với nhiều màu sắc và độ hoàn thiện khác nhau.
Nguyên lý hoạt động của sơn tĩnh điện
Sơn tĩnh điện hoạt động dựa vào nguyên lý là tạo ra lớp phủ trên bề mặt vật liệu bằng cách sử dụng súng phun sơn. Phun lớp phủ đã được tích điện lên bề mặt vật liệu rồi đem đi nung nóng. Khi này, bột sơn sẽ chảy ra và bám vào lớp bề mặt vật liệu tạo nên một liên kết bền vững.
Quy trình sơn tĩnh điện
Bước 1: Xử lý sản phẩm cần sơn
Xử lý sản phẩm cần sơn luôn là bước đầu tiên và cần thiết vì các sản phẩm sử dụng sơn tĩnh điền hầu hết đều là kim loại, kết cấu sắt thép, nên vấn đề làm sạch các gỉ sét là vô cùng cần thiết để sau khi sơn sẽ tạo được màng sơn bóng đẹp đạt chuẩn.
Cho sản phẩm vào các bể có chứa hóa chất theo thứ tự như sau: bể axit tẩy rỉ sét, bể rửa nước, bể tẩy dầu mỡ và bể chứa hóa chất định hình bề mặt , sản phẩm sẽ được đưa vào từng bể thông qua hệ thống palang điện theo thứ tự các bể nêu trên. Quá trình này khá tốn thời gian nhưng cần sự tỉ mỉ để đạt hiệu quả tốt nhất.
Bước 2: Tiến hành phun sơn tĩnh điện
Phải đảm bảo sản phẩm cần sơn đã được sấy khô hoàn toàn. Quá trình sơn phải diễn ra trong buồng sơn.
Quy trình phun sơn cần sử dụng súng phun gồm 2 loại: súng phun buồng đơn và súng phun buồng đôi hoặc đối xứng.
Súng phun buồng đơn: Sử dụng một súng phun, vật cần sơn phải được treo hoặc móc lên buồng phun.
Súng phun buồng đôi: Sử dụng hai súng phun, sản phẩm cần phun sẽ di chuyển trên băng chuyền, 2 súng phun sẽ phun vào các mặt của sản phẩm.
Bước 3: Sấy khô sau khi sơn tĩnh điện
Sau khi phun sơn, sản phẩm cần được đưa vào lò sấy ở mức nhiệt từ 180℃ – 200℃ để cho lớp bột sơn chảy ra dính chặt vào sản phẩm. Hạn chế di chuyển sản phẩm vì có thể làm bột sơn bị mất liên kết.
Bước 4: Kiểm tra và hoàn thiện sản phẩm
Kiểm tra màu sắc xem đã đạt yêu cầu mẫu màu hay chưa, có các dị tật nào trên màng sơn, lớp sơn đã được phủ đều chưa. Để từ đó nhanh chóng khắc phục các vấn đề và trao tới tay người tiêu dùng những sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất.
Ứng dụng của sơn tĩnh điện
Sơn tĩnh điện là dòng sơn có khả năng chống chịu tốt với thời tiết, độ bền cao, đa dạng về màu sắc và có tính ứng dụng rất tốt vì vậy thường được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như:
– Sơn kệ sắt thép mạ kẽm
– Sơn hàng rào sắt thép
– Sơn cổng sắt, cổng nhôm
– Sơn quạt máy công nghiệp, lò nướng
– Sơn khung võng làm bằng kim loại
– Sơn khung cửa sắt thép
– Sơn nội thất kim loại