Powder coating là gì? là sơn tĩnh điện còn được gọi là sơn khô. Vì tính chất phủ ở dạng bột của nó và lúc sử dụng nó sẽ được tích một điện tích (+). Lúc đi qua một thiết bị được gọi là súng sơn tĩnh điện. song song vật sơn cũng sẽ được tích một điện tích (-). Để tạo ra hiệu ứng bám dính giữa bột sơn và vật sơn.
Sơn tĩnh điện thực chất là 1 phương pháp hoàn thiện khô. Trái ngược hoàn toàn so với cách sơn thông thường sử dụng nước hoặc dung môi. Do đó, phương pháp này với nhiều ưu điểm hơn.
Mục lục
Lịch sử hình thành phương pháp Powder coating (sơn tĩnh điện)
Nguyên lý phủ sơn bằng hợp chất hữu cơ (natural Polymer) dạng bột. Được gia nhiệt và phủ lên bề mặt kim loại được nghiên cứu. Và đưa vào ứng dụng thử tại Châu Âu bởi nhà khoa học Tiến sĩ Dr. Erwin Gemmer vào đầu thập niên 1950. Nhưng mãi tới khoảng năm 1964 thì qui trình Sơn Tĩnh Điện (Electrostatic Powder Spray) mới thành công. Và được thương nghiệp hóa rồi được sử dụng rộng rãi cho tới ngày nay.
Qua nhiều thập niên được đóng góp, cải tiến bởi những nhà khoa học và những nhà gia công về cách chế biến bột sơn. Đã giúp cho kỹ thuật Sơn Tĩnh Điện ngày càng hoàn chỉnh về chất lượng và mẫu mã tốt hơn. Dưới đây là phần tóm tắt qua nhiều thập niên của Sơn Tĩnh Điện cũng như tương tác rộng rãi của nó:
- 1966 – 1973 Bốn loại hóa học khởi điểm- Epoxy, Hybrid, Polyurethane, và TGIC – được giới thiệu trên thị trường. Một vài loại Melamine và Acrylic vẫn chưa thành công.
- Đầu thập niên 1970 Sơn Tĩnh Điện phát triển nhanh và được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu.
- Đầu thập niên 1980 Phát triển nhanh và được sử dụng rộng rãi ở Bắc Mỹ và Nhật.
- Giữa thập niên 1980 Phát triển nhanh và được sử dụng rộng rãi ở Viễn Đông (thềm Lục Địa Thái Bình Dương).
- 1985 – 1993 Những loại bột sơn mới được giới thiệu trên thị trường. Sở hữu đủ loại Acrylic và hỗn hợp của những loại bột sơn được tung ra.
Phân loại sơn tĩnh điện
Hiện nay sơn tĩnh điện với 4 loại phổ thông: bóng (gloss), mờ (matt), cát (texture), nhăn (wrinkle). Những loại bột sơn được sử dụng cho hai điều kiện trong nhà và ngoài trời.
Hiện kỹ thuật sơn tĩnh điện được chia thành 2 loại:
- Kỹ thuật sơn tĩnh điện khô (sơn bột): chuyên sử dụng với những sản phẩm kim loại: sắt thép, nhôm, inox… ( Chỉ sơn được kim loại)
- Kỹ thuật sơn tĩnh điện ướt (sử dụng dung môi) đáp ứng cho nhiều lĩnh vực đòi hỏi độ bền và tính thẩm mỹ cao: sử dụng phun sơn kim loại, nhựa gỗ,… (Đặc thù là lĩnh vực nhôm kính luôn đảm bảo chất lượng và độ bền theo thời kì.)
Quy trình phun sơn tĩnh điện (powder coating)
Sơn tĩnh điện ướt là kỹ thuật sử dụng súng phun sơn phủ lớp dung môi lên bề mặt vật liệu. Nguyên lý quá trình dựa theo lực tĩnh điện. Điện tích trái dấu giữa dung môi và bề mặt sản phẩm để tạo hiệu ứng bám dính. Lớp phủ này bám trên bề mặt của vật liệu sau đó được đem nung nóng chảy ra tạo thành lớp sơn liên kết bám trên bề mặt vật thể sơn.
Quy trình sơn 1 sản phẩm bằng phương pháp sơn tĩnh điện này cần trải qua 4 bước như sau:
Bước 1: Xử lý sản phẩm cần sơn.
Bước trước hết này sẽ loại bỏ đi dầu, gỉ sét thường xuất hiện trên sản phẩm mới. Hoặc những tạp chất, lớp sơn cũ ở những sản phẩm cần tân trang lại. Thông thường, người ta sử dụng phun cát để xử lý.
Bước 2: Tiến hành sơn tĩnh điện cho sản phẩm.
Súng tĩnh điện sẽ cho điện tích dương (+) vào bột. Điện tích dương này sẽ bị hút về phía bề mặt sản phẩm mang điện tích âm (-). Trong quá trình này, sẽ với 2 hiện tượng khá thú vị:
- Thứ nhất, bột sơn mang điện tích sẽ bám chặt lấy bề mặt, hạn chế việc bay ra ngoài nhiều.
- Thứ 2, nếu bạn thử ứng dụng sơn quá dày tại 1 vị trí nào đó. Mật độ khoảng trống dương sẽ tạo lực đẩy, ngăn ko cho bột sơn tập trung quá nhiều. Do đó, sơn được đồng đều hơn, tiết kiệm mức giá.
Bước 3: Xử lý sau lúc sơn tĩnh điện.
Tại bước này, bạn sẽ phải đem sản phẩm đi sấy khô để cho lớp sơn này dính chặt. Bước này thường hạn chế di chuyển sản phẩm vì với thể làm bột sơn bị mất liên kết.
Bước 4: Hoàn thiện sản phẩm sơn.
Thời đoạn cuối lúc sơn thường sử dụng những màu sắc khách hàng lựa tậu để hoàn thiện. Sở hữu những sản phẩm sử dụng vân giả gỗ để làm mới cũng như tạo ấn tượng cho sản phẩm. Sau đó, cũng được sơn 1 lớp tĩnh điện nhẹ nữa để tạo độ bóng, song song tăng khả năng chống trầy xước.
Ưu điểm ứng dụng sơn tĩnh điện
Ko phải tự nhiên mà phương pháp sơn tĩnh điện được ứng dụng rất nhiều trong những ngành công nghiệp. Đặc thù là ngành công nghiệp oto. Đó chính là nhờ vào những ưu điểm vượt trội của phương pháp này so với những cách sơn truyền thống.
Tính kinh tế:
- Đối với phương pháp sơn thông thường, độ bám dính chỉ khoảng 30-40%. Trong lúc đó, độ bám dính của sơn tĩnh điện vào 60-70%. Song song, những sản phẩm lúc sơn đều với thể thu hồi và tái sử dụng trong thời kì dài.
- Hạt sơn phun ra từ súng phun sơn tĩnh điện ở dạng sương mù. Cùng với lực hút tĩnh điện tạo ra hiệu suất bám dính cao, cho ra bề mặt sơn xuất sắc nhất với 1 lượng sơn tiết kiệm tới 45% so với những thiết bị phun sơn khí nén thông thường. Mặt khác, do với lực hút tĩnh điện nên lượng sơn bám dính vào vật được sơn cao, rút ngắn thời kì làm việc. Điều này làm tăng năng suất lao động, giảm mức giá nhân lực, tăng sức khó khăn của sản phẩm.
Tính an toàn:
Thân thiện với môi trường:
Theo 1 vài nghiên cứu, những hợp chất trong sơn thông thường với khả năng gây hại tới tầng ozon và cần nhiều mức giá để xử lý công nghiệp. Mặt khác, sơn tĩnh điện lại làm từ bột sơn nhựa, nên ko tương tác nghiêm trọng tới môi trường.
Tính bền lâu:
Sơn tĩnh điện với khả năng chống mài mòn, trầy xước và mài mòn khác do liên kết nhiệt gây ra trong suốt quá trình sử dụng. Ngoài ra, lớp sơn tĩnh điện còn giữ màu sắc rất tốt dù xúc tiếp lâu dài với độ ẩm, ánh sáng mặt trời…
Về chất lượng:
Nhược điểm của sơn tĩnh điện
