Sơn tĩnh điện

Tìm hiểu về sơn tĩnh điện

Sơn tĩnh điện – Power Coating là một dạng chất phủ dạng bột khô, tự nóng cháy khi có nhiệt độ cao tác động. Sự khác biệt cơ bản giữ bột sơn tĩnh điện và các loại sơn khác ở chỗ bột sơn tĩnh điện không cần dung môi. Lớp phủ được xử lý tĩnh điện và sau đó được xử lý nhiệt để nó chảy ra tạo thành một lớp da bao phủ bên ngoài vật liệu cần sơn. Chất phủ này sau khi xử lý nhiệt bề mặt hoàn thiện rất cứng so với các loại sơn thông thường khác. Bột sơn tĩnh điện chủ yếu được sử dụng để phủ các bề mặt kim loại chẳng hạn như thiết bị gia dụng, nhôm, phụ tùng ô tô, xe đạp, ….. Với công nghệ ngày càng hiện đại cho phép bột sơn tĩnh điện phủ được lên các bề mặt khác như MDF, tuỳ theo bề mặt, vật liệu sẽ có nhiều các khác nhau để sơn.

Vì dạng sơn này ở dạng bột cho nên trong quá trình sơn lớp phủ sẽ không bị trôi hoặc chùng xuống. Không có dung môi pha chế giúp cho quá trình phủ màng thải ra ít hợp chất hữu cơ dễ bay hơi ảnh hưởng đến môi trường sống. Độ dày của màng sơn tĩnh điện cao hơn rất nhiều so với các loại sơn lỏng thông thường.

Hầu hết kích thước hạt sơn giao động trong khoảng từ 2 đến 50 micromer, nhiệt độ làm mềm ở khoảng 80 độ C, nhiệt động nóng chảy khoảng 150 độ C. Để đạt được bề mặt sơn như mong muốn cần được xử lý lớp phủ ở nhiệt độ 200 độ C trong khoảng thời gian từ 10 – 15 phút – Thời gian chính xác còn phụ thuộc vào độ dày của vật liệu cần phủ, vật liệu càng dày thì thời gian xử lý nhiệt càng lâu và ngược lại.

Quá trình chuẩn bị trước khi sơn và thiết bị

Trước khi sơn vật liệu cần được loại bỏ dầu, mỡ bôi trơn, oxit kim loại, sỉ hàn, … Việc làm sạch bề mặt vật liệu về cơ bản có nhiều cách thức để thực hiện tuy nhiên gom chung lại có 2 phương pháp cơ bản: dùng hoá chất và cơ khí. Việc lựa chọn phương pháp nào để vệ sinh bề mặt phụ thuộc vào kích thước của vật liệu cần sơn.

Đối với phương pháp xử dụng hoá chất để xử lý bề mặt trước khi sơn bao gồm việc sử dụng phosphate hoặc crômat trong quá trình ngâm hoặc phun vào bề mặt vật liệu, quá trình xử lý bề mặt sẽ giúp tăng độ kết dính giữ màng sơn và vật liệu cần sơn. Ngày nay Titanium Zicronium và Silan được thay thế chp Cromat – vì chất này độc hại với môi trường.

Với phương pháp cơ khí  bề mặt sẽ được làm sạch bằng phương pháp mài mòn hoặc phun cát. Tuy nhiên khi sử dụng phương pháp này chúng ta cần lưu ý kích thước hạt, mật độ, thành phần hoá học, hình dạng hạt và sức chịu tải.

Quá trình sơn

Cách phổ biến để đưa bột bám vào bề mặt vật liệu bằng kim loại là thiết bị có tên gọi Súng điện. Súng này sẽ truyền tải một điện tích dương làm cho bột sơn nhiễm điện tích dương, sau đó bột sơn sẽ đi ra khỏi súng nhờ khí nén – vật liệu cần sơn sẽ được làm nhiễm điện tích âm, lúc này lực hút tĩnh điện sẽ giúp cho bột sơn bám  vào bề mặt vật liệu. Vật liệu sau khi được phủ lớp bột sơn sẽ được đưa vào hệ thống lò sấy chạy bằng điện hoặc ga. Lò sấy sẽ giúp cho vật liệu ở trong môi trường có nhiệt độ 200 độ C từ 10 – 15 phút. Ở mức nhiệt độ này, bột sơn sẽ tan chảy sau đó bề mặt sẽ được làm nguội lúc này lớp phủ tan chảy đã đông cứng lại. Có một cách làm khác là chúng ta xử lý nhiệt vật liệu trước rồi mới phun sơn, tuy nhiên phương pháp này có thể dẫn đến chảy sơn thừa.

Loại bỏ lớp sơn

Methylene Clorua và Aceton sẽ có hiệu quả trong việc loại bỏ lớp sơn tĩnh điện. Hầu hết các dung môi hữu cơ khác hoàn toàn không có hiệu quả làm sạch lớp sơn. Ngoài ra chúng ta có thể loại bỏ lớp sơn bằng cách phun mài mòn. Đối với các lớp sơn mỏng có thể loại bỏ bằng dao mỏng tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi sử dụng nhiều lao động và tốn nhiều thời gian.

Lớp sơn cũng có thể được loại bỏ bằng cách đốt cháy vật liệ ở nhiệt từ 300 – 450 độ C, quá trình này mất khoản 4 giờ. Tuy nhiên cần chú ý đến độ dày vật liệu, đối với những vật liệu mỏng thời gian đốt cháy cần rút ngắn lại nếu không sau khi xử lý vật liệu sẽ bị cong.