Sơn Tĩnh Điện Là Gì ?

Sơn Tĩnh Điện Là Gì ? 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 (+) khi đi qua một thiết bị được gọi là súng sơn tĩnh điện, đồng thời vật sơn cũng sẽ được tích một điện tích (-) để tạo ra hiệu ứng giữa bột sơn và vật sơn.

Như chúng ta biết hiện nay thị trường có rất nhiều các loại sơn cũng như công nghệ sơn. Nếu là dân trong nghề chắc chắc rằng bạn phải biết về sơn nước, sơn dầu, sơn epoxy hai thành phần. Hay sơn Hệ Acrylic 1K hay PU 2K…

Đặc biệt thị trường hiện nay được rất nhiều người ưa chuộng đó là công nghệ sơn tĩnh điện. Công nghệ này đang được sử dụng rộng rãi trên khắp nước ta. Mà phổ biến trong dân dụng cũng như trong các nhà máy…

Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta thường nghe đến những sản phẩm là có sơn tĩnh điện, tuy nhiên, không phải ai trong chúng ta cũng biết loại sơn đó là gì. Vì vậy, trong bài viết dưới đây, Alumax Việt Nam sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ về công nghệ sơn tĩnh điện là gì ? cũng như những ưu nhược điểm của loại sơn này.

1. Công Nghệ Sơn Tĩnh Điện Là Gì ?

Công nghệ sơn tĩnh điện trong tiếng anh còn được gọi là Electrostatic Power Coating Technology, được phát minh bởi TS. Erwin Gemmer vào đầu thập niên 1950. Trải qua nhiều năm phát triển, công nghệ sơn tĩnh điện hiện nay ngày càng tối ưu hơn giúp cho chất lượng sản phẩm và giá thành tốt hơn rất nhiều.

Nếu như bạn cần một định nghĩa chính xác công nghệ sơn tĩnh điện là gì thì chúng tôi có thể giải thích đơn giản rằng: Sơn tĩnh điện là việc phủ một lớp chất dẻo lên bề mặt các chi tiết cần che phủ. Có 2 loại chất dẻo phổ biến trong sơn tĩnh điện là nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt cứng.

Có hai dạng sơn tĩnh điện là dạng khô và dạng ướt:

• Sơn tĩnh điện dạng khô (sơn bột): Là dạng phun bột trực tiếp không pha, được ứng dụng sơn cho các sản phẩm bằng kim loại như sắt thép, nhôm, inox…

• Sơn tĩnh điện dạng ướt (sử dụng dung môi): Là dạng pha bột với dung môi hoặc nước, được ứng dụng sơn cho các sản phẩm bằng kim loại, nhựa gỗ…

Tuy nhiên, hiện nay, sơn tĩnh điện dạng bột thường được sử dụng phổ biến hơn cả bởi hiệu quả che phủ cũng như sự tiết kiệm của nó.

1.1. Thành Phần Của Bột Sơn Tĩnh Điện Là Gì ?

Ngày nay, bột sơn tĩnh điện được phát triển mạnh mẽ và có rất nhiều dòng bột sơn tĩnh điện khác nhau. Thành phần để sản xuất thành bột sơn tĩnh điện cũng rất đa dạng, giúp nhà xuất có thêm nhiều lựa chọn về tính năng và màu sắc. Tuy nhiên, về cơ bản thành phần của bột sơn tĩnh điện vẫn là: hợp chất polymer hữu cơ hay chất tạo màng (*) (nhựa Epoxy hoặc nhựa khác), curatives, bột màu và các chất phụ khác. Trong đó, thành phần chất tạo màng sẽ được thay đổi để phù hợp cho từng loại vật liệu, điều kiện hoặc nhu cầu sử dụng khác nhau. Thành phần bột màu cũng được điều chỉnh để phù hợp với nhu cầu đặt hàng.

Các thành phần này được đưa vào máy trộn và đun nóng chảy để tạo thành hỗn hợp paste. Sau đó được làm nguội và nghiền mịn thành bột. Vì đây là một dạng bột khô không có chứa dung môi nên rất thân thiện với môi trường, chi phí bảo quản thấp, phương pháp bảo quản khá đơn giản.

Để dễ sử dụng, người ta phân loại bột sơn tĩnh điện thành 04 loại phổ biến: Bóng (Gloss), Mờ (Matt), Cát (Texture), nhăn (Wrinkle). Phân thành hai điều kiện sử dụng cho trong nhà và ngoài trời.

1.2. Đặc Tính Kỹ Thuật Của Sơn Tĩnh Điện

Không sử dụng dung môi: Sơn tĩnh điện là dạng bột, hoạt động trên nguyên lý tĩnh điên mà không cần tới dung môi hòa tan. Lượng sơn dư thừa được thu hồi nhờ thiết bị hút. Chính vì vậy, sơn tĩnh điên hoàn toàn không gây ô nhiễm môi trường.

Nguyên lý tĩnh điện giúp cho lớp sơn di chuyển tự do bám đều trên vật sơn. Điều này mang lại ý nghĩa ít cần tới sự tỉ mỉ của người thợ nên rất dễ dàng tự động hoá, có thể sơn hàng loạt mà không cần quá nhiều nhân công.

Phương thức hoạt động khá đơn giản, không cần phải có tay nghề cao mới làm được.

Tính chất dạng bột của sơn còn giúp nó rất an toàn khi lưu kho. Không bị trường hợp cháy nổ như các loại sơn có sử dụng dung môi khác.

Vật cần sơn có thể đưa vào sơn lại nếu như sơn không đạt.

Với những loại sắt thép, thép mạ kẽm hay inox bề mặt không bám dính với các loại sơn thông thường thì sơn tĩnh điện sẽ là lựa chọn đúng đắn nhất.

Với khả năng chịu nhiệt cao và ít bị ảnh hưởng môi trường (bao gồm nóng và lạnh).

Có khả năng điều chỉnh được độ dày mỏng của sơn Độ bao phủ bề mặt cao.

Dễ bị ảnh hưởng của môi trường (trời lạnh thì bề mặt sơn co lại) Khó điều chỉnh độ dày mỏng của sơn Độ bao phủ thấp (không thể sơn nhửng vật có góc cạnh phức tạp).

1.3. Lớp Sơn Tĩnh Điện Có Bền Không ?

Không giống với các loại sơn dung dịch truyền thống, để sử dụng sơn tĩnh điện người ta cần phải sử dụng những thiết bị công nghệ đặc biệt thì mới sơn được. Cụ thể, súng phun sơn tĩnh điện được nối với dòng điện một chiều có điện áp cao từ 40kV ~ 100kV. Khi bột sơn đi qua thiết bị súng phun sẽ được tích điện dương hoặc âm, trái dấu với vật cần sơn. Do đây là điện tích trái dấu, nên bột sơn bị hút và giữ lại trên vật cần sơn. Lúc này lực liên kết ion sẽ được hình thành. Đây là loại liên kết có năng lượng liên kết rất cao nên chúng bám dính rất tốt.

Ngoài ra, trước khi sử dụng sơn tĩnh điện, trên bề mặt vật cần sơn thường được phủ trước một lớp sơn lót nhằm tăng độ bám dính cũng như độ chống ăn mòn. Nhờ đó mà vật cần sơn (hay kim loại) được bảo vệ tốt hơn, có độ dám dính cao hơn.
Những sản phẩm có sử dụng sơn tĩnh điện sẽ ít bị ảnh hưởng xấu bởi các nhân tố bên ngoài như độ ẩm, hóa chất, ánh sáng và một số nhân tố gây hại khác. Bên cạnh đó, liên kết hình thành là một loại liên kết bền (liên kết ion) giúp làm giảm khả năng trầy xước, bào mòn, phai màu hay các vấn đề khác.

1.4. So Sánh Sơn Tĩnh Điện Với Sơn Thường

Điểm khác biệt cơ bản giữa sơn tĩnh điện và sơn thường chính là một cái thì ở dạng bột một cái thì ở dạng lỏng. Do cần sử dụng một lớn lớn dung môi (chiếm 60% trọng lượng) nên chi phí nguyên liệu đầu vào sẽ phụ thuộc rất nhiều vào giá dầu mỏ. Còn sơn tinh điện là một dạng bột có nguồn gốc nguyên liệu từ khoáng thiên nhiên nên tương đối thân thiện với môi trường. Do đó, sơn bột tĩnh điện được các chuyên gia lựa chọn là hướng đi bền vững trong tương lai.

Tuy nhiên, nếu xét trên khía cạnh người tiêu dùng thì loại sơn nào có chất lượng và giá thành tốt hơn mới là điều đáng quan tâm. Những so sánh dưới đây sẽ giúp bạn có được một quyết định lựa chọn tốt nhất:
Sơn tính điện là một dạng bột hỗn hợp không cần tới dung môi, vì nó rất dễ nóng chảy trong không khí, chỉ cần thiết bị hòa trộn với không khí là có thể tạo hạt sương phun vào bề mặt có độ mịn rất tốt. Còn sơn nước thông thường thì lượng dung môi tới 60% nên dễ bị bay hơi.

Nhiệt độ sấy của sơn tĩnh điện giúp bột sơn có thể bổ sung một số chất tạo màu hữu cơ sáng (bột oxit kim loại có màu tối) trong bảng màu. Tức là phổ màu sẽ rộng hơn so với màu sơn nước thường.

Bề mặt sơn tĩnh điện được giữ nguyên tính chất ban đầu sau một thời gian sử dụng. Đối với sơn thường dễ bị ảnh hưởng bởi dung môi nên khó giữ nguyên vẹn tính chất.

Sơn tĩnh điện dùng nguyên lý tích điện, bột màu được hòa với không khí phun thành các hạt sương bám đều trên bề mặt. Còn sơn thường phải dùng cọ quét hoặc thổi bằng súng sơn. Do đó, khi so về độ bóng, độ bền va đạp, chống chịu nước và mài mòn thì sơn tĩnh điện tốt hơn.

Sơn tĩnh điện được đánh giá là loại sơn cực kì kinh tế vì lượng sơn dư thừa được thu lại hầu hết. Trên thực tế, lượng thất thoát chỉ chiếm khoảng 2%.

Sơn tĩnh điện có độ bám dính tốt hơn nhờ hình thành lực liên kêt ion trái dấu giữa bột sơn và bề mặt sơn.

Sơn tĩnh điện có đặc điểm không bong tróc theo từng mảng, độ cứng bề mặt rất tốt ( lấy kim loại nhọn ghì mạnh mới có thể tạo ra vết trầy xước).

1.5. Ứng Dụng Của Sơn Tĩnh Điện

Sơn tĩnh điện hoạt động chủ yếu dựa trên nguyên lý tĩnh điện trong vật lý hiện đại. Nên nó phù hợp với các vật liệu kim loại và thường được sử dụng trong gia đình và các thiết bị máy móc công nghiệp.

Và đặc biệt, sơn tĩnh điện có ứng dụng cao trong ngành cửa nhôm kính. Do đặc tính bền màu, khó bị phai màu bởi thời tiết, và giữ được tính thẩm mỹ cho công trình. Hầu như các loại nhôm hiện có mặt trên thị trường nước ta, đều phù hợp với loại sơn bột này. Có thể kể đến các loại phổ biến như: nhôm 700, nhôm 1000, nhôm Việt Pháp, nhôm Eurowindow, Xingfa tem đỏ.

Sắt cũng có thể sử dụng phương pháp sơn này nhưng sắt lại có nhược điểm là dễ bị oxi hóa và ăn mòn trong môi trường tự nhiên, ngay cả khi nó một lớp sơn tốt đi nữa. Nên độ phổ biến của sơn tĩnh điện dành cho sắt không được thông dụng như nhôm. Chúng ta có thể kể đến các ứng dụng của sơn tĩnh điện như:

• Ứng dụng trong sơn kệ sắt thép mạ kẽm, hàng rào mạ kẽm, khung cửa sắt, cổng nhôm.

• Ứng dụng trong công nghệ ô tô, xe máy như: khung xe, nắp capo, mâm xe, tay nắm cửa, bộ tản nhiệt, bộ lọc và rất nhiều chi tiết khác.

• Ứng dụng trong các thiết bị gia dụng: mặt trước và mặt bên của tủ lạnh, vỏ máy giặt, vỏ cục nóng máy lạnh, thùng máy sấy, máy điều hòa không khí, máy nước nóng, kệ để chén đĩa, lò vi sóng, lò nướng, khung võng kim loại… và rất nhiều các vật dụng trong gia đình khác.

• Ứng dụng trong kiến trúc, trang trí nhà cửa: khung cửa sơn tĩnh điện, cửa ra vào, đồ nội thất, cột đèn, lan can, biển báo, trụ và hàng rào…

• Ứng dụng trong các sản phẩm hàng ngày: có vô số mục đích sử dụng hàng ngày đối với các sản phẩm sơn tĩnh điện như thiết bị chiếu sáng, ăng-ten và các bộ phận điện. Nông dân có máy kéo và thiết bị nông nghiệp được sơn tĩnh điện. Những người yêu thích thể dục sử dụng gậy chơi gôn, xe trượt tuyết, xe đạp và thiết bị tập thể dục, tất cả đều được sơn tĩnh điện. Nhân viên văn phòng sử dụng đồ nội thất bằng kim loại, tủ máy tính, bút chì và bút cơ khí, đinh ghim và các phụ kiện bàn khác được sơn tĩnh điện. Những mặt hàng này, và nhiều thứ khác, tất cả đều được hưởng lợi từ lớp sơn tĩnh điện hoàn thiện.

2. Nguyên Lý Hoạt Động Của Công Nghệ Sơn Tĩnh Điện:

Vào đầu thập niên 1950, TS. Erwin Gemmer đã bắt đầu áp dụng thử nghiệm và áp dụng phương pháp phủ chất hữu cơ dạng bột sơn, được gia nhiệt lên trên bề mặt kim loại. Phương pháp này đem lại nhiều kết quả khả quan. Nhưng mãi đến năm 1964 thì quy trình này mới được hoàn thiện đưa vào sử dụng và thương mại hóa. Ngày nay, công nghệ này dần được hoàn thiện nhờ có những trang thiết bị hiện đại, và nó thường được gọi với cái tên là “công nghệ sơn tĩnh điện“.

Công nghệ sơn tĩnh điện hoạt động dựa trên 2 nguyên lý cơ bản là tĩnh điện (Electrostatic) hoặc tĩnh điện ma sát (Tribostatic). Các điện tích trái dấu thì hút nhau, còn điện ích cùng dấu thì đẩy nhau. Để bột sơn và vật liệu sơn có thể hút hơn, người ta dùng một nguồn điện cao áp 40kV ~ 100kV để tích điện cho bột sơn lượng điện tích dương (+) hoặc âm (-), còn vật cần sơn sẽ được tích điện trái dấu với bột sơn. Phương pháp tích điện này giúp cho các hạt điện tích (bột sơn) di chuyển trong từ trường đi tới bề mặt sơn và bám lên trên đó. Vì là lực hút trái giữa hai điện cực trái dấu nên bột sơn có cơ hội tiếp xúc tới mọi chi tiết của vật liệu sơn.

2.1. Lợi Ích Của Công Nghệ Sơn Tĩnh Điện Là Gì ?

Về kinh tế của sơn tĩnh điện:

• 99% sơn được sử dụng triệt để (bột sơn dư trong quá trình phun sơn 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.

Về đặc tính sử dụng sơn tĩnh điện:

• Quy trình sơn có thể được thực hiện tự động hóa dễ dàng (dùng hệ thống phun sơn bằng súng tự động).

• 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.

Về chất lượng sơn tĩnh điện:

• Tuổi thọ sơn tĩnh điện thành phẩm lâu dài.

• 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…

2.2. Nhược Điểm Của Sơn Tĩnh Điện

Thay đổi màu sắc: Vì các hạt bột sơn không sử dụng được thu gom và tái sử dụng nên có nguy cơ bị trộn lẫn với nhau. Điều đó làm cho việc kết hợp màu thiếu chính xác.

Chi phí xây dựng hệ thống: Phun sơn tĩnh điện đòi hỏi phải có súng phun và bộ nguồn nén khí. Ngoài ra, thì cũng cần phải có lò sấy khô và nguồn điện lớn để tạo điện áp cao cho súng phun. Dẫn đến chi phí ban đầu sẽ cao.

Ngoài ra, công nhân phải có nhiều kinh nghiệm và biết rõ quy trình phun sơn thì mới có thể làm việc trong hệ thống. Do đó, doanh nghiệp cần phải tốn thêm chi phí nhân công, chi phí đào tạo nhân công.

3. Tìm Hiểu Về Quy Trình Của Sơn Tĩnh Điện

Để sơn tĩnh điện cho bất cứ đồ vật, thiết bị… nào cũng đều cần phải trải qua các bước nghiêm ngặt như sau:

Bước 1: Xử lý bề mặt trước khi tiến hành sơn tĩnh điện

Xử lý bề mặt thực hiện với mục đích: làm sạch dầu mỡ (dầu mỡ công nghiệp phát sinh trong quá trình chế tạo phôi và gia công cơ khí), sạch rỉ sét; chống rỉ sét trở lại trong khi chờ sơn; tạo lớp bám dính tốt cho màng sơn, tăng hiệu quả bền uốn, va đập.

Bước 2: Làm khô và kiểm tra bề mặt

Sản phẩm sau khi xử lý bước 1 còn ướt, do đó cần làm khô và sạch bụi đồng thời kiểm tra lại các lỗi xử lý còn tồn tại để tiến hành sơn. Có thể để cho vật sơn tự khô (phơi nắng), dùng gió (quạt), nhiệt (Lò để sấy khô thủ công hay Lò sấy khô tự động).

Bước 3: Tiến hành phun sơn tĩnh điện

Sử dụng súng phun sơn phủ một lớp sơn bột tĩnh điện lên bề mặt vật liệu. 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.

Khi sơn cần đảm bảo các tiêu chí:

• Súng phun sơn an toàn, ổn định, độ bền cao.

• Màng sơn phun vào hết những góc nhỏ hẹp, độ bám dính sơn tốt đồng đều.

• Buồng phun và thu phải hồi đạt hiệu suất thu hồi bột cao.

• Các thiết bị phù hợp công suất và nhu cầu thực tế.

• Đơn giản, dễ sử dụng, dễ thay thế, dịch vụ bảo hành bảo trì uy tín.

Bước 4: Sấy sơn

Sản phẩm sau khi sơn phủ bề mặt bằng sơn bột tĩnh điện(Powder Coatings) phải được sấy ở khoảng nhiệt độ 180 – 200 độ C trong thời gian 10 phút. Các tiêu chí đánh giá việc sấy sơn này đảm bảo tiêu chuẩn:

• 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.

Hy vọng qua bài viết này sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ và có cái nhìn tổng quan về sơn tĩnh điện. Đặc biệt những ứng dụng cũng như lợi ích của sơn tĩnh điện trong cuộc sống.

Công Ty Cổ Phần ALUMAX Việt Nam Phân Phối Các Loại Cửa Thép Vân Gỗ Chính Hãng

VPGD: Số 70 Đường Nam Đuống – Tổ 20 – Phường Thượng Thanh – Quận Long Biên – Hà Nội.

Nhà máy 1: Số 1 Ngõ 484 – Đường Hà Huy Tập – Yên Viên – Gia Lâm – Hà Nội.

Nhà máy 2: Số 25/8 A1 – Đường Nguyễn Thị Thử – Ấp 3 – Xuân Thới Sơn – Hooc Môn – TP.HCM.

Nhà máy 3: Cụm công nghiệp Kim Bình – Kim Bình – Kim Bảng – Hà Nam.

GPKD: 0104131984 – Ngày Cấp: 27/08/2009

Hotline: 0961.362.362 

Email: alux@alumaxvn.com

Website: www.alux.com.vn

Xem thêm >> Cửa Thép Vân Gỗ Có Tốt Không ?