tìm hiểu tổng quan công nghệ sơn tĩnh điện

BÁO CÁO TIỂU LUẬN : CÔNG NGHỆ SƠN- VECNI
ĐỀ TÀI: Tìm hiểu về công nghệ sơn tĩnh điện
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HOÁ
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: KS. NGUYỄN MINH HOÀNG
SINH VIÊN THỰC HIỆN: TRẦN VĂN PHƯỢNG
HUỲNH TẤN LUÂN
LÊ VIẾT VIỆT NHÂN
PHẠM NGỌC HẬU
VÕ TRUNG ĐỊNH
Công Nghệ Vật Liệu Polymer
1
NỘI DUNG
2

GIỚI THIỆU

CƠ CHẾ SƠN TĨNH ĐIỆN

HỆ THỐNG CÁC THIẾT BỊ

QUY TRÌNH TIẾN HÀNH SƠN

ỨNG DỤNG
GIỚI THIỆU
3

Công nghệ sơn tĩnh điện (ElectroStatic Power Coating
Technology) được phát minh bởi TS.Erwin Gemmer
vào đầu những năm 1950


Đến năm 1964 thì quy trình sơn tĩnh điện được ứng
dụng thành công và đưa vào thương mại hóa.
GIỚI THIỆU
4

Qua nhiều cải tiến bởi các nhà khoa học và các
nhà sản xuất đã tạo ra nhiều loại sơn và thiết bị
phun sơn khác nhau, giúp cho công nghệ sơn tĩnh
điện ngày càng phát triển phong phú và đa dạng.
GIỚI THIỆU
5

Quá trình sơn tĩnh điện là quá trình
phủ một lớp chất dẻo hữu cơ lên bề
mặt các vật liệu nền cần phủ.

Sử dụng súng phun, hạt bột sơn và
vật cần sơn tích điện trái dấu nhau.
GIỚI THIỆU
6

Nhờ tác động lực đẩy của
khí nén và lực hút của các
ion trái dấu làm phân tử
sơn bám chặt hơn lên bề
mặt vật liệu nền cần sơn.
GIỚI THIỆU
7


Hiện nay trên thị trường có 2 loại sơn dùng
để sơn tĩnh điện:
Sơn bột
Sơn ướt
GIỚI THIỆU
8

Sơn bột: Dùng để sơn các sản phẩm bằng kim loại,
sắt thép, hiệu suất sử dụng bột sơn lên đến 95%.

Sơn ướt: dùng để sơn các vật liệu nền khác nhau:
sản phẩm bằng kim loại, nhựa, gỗ.
GIỚI THIỆU
9
công nghệ sơn
tĩnh điện đang được ứng
dụng rộng rãi
GIỚI THIỆU
10
Hiệu suất cao,
không gây lãng phí
Sơn được nhiều
chi tiết phức tạp
Tuổi thọ lâu dài,
độ bền cao, bóng, đẹp.
Thời gian hoàn
thành nhanh
Không bị ăn mòn bởi
hóa chất hay thời tiết.
Ưu điểm

CƠ CHẾ SƠN TĨNH ĐIỆN
11

Sơn bột khô, không dùng dung
môi.

Chỉ sơn được sản phẩm kim loại.

Thu hồi hơn 95% bột sơn thừa.

Chi phí thấp, ít gây ô nhiễm.

Có sử dụng dung môi

Sơn được nhiều vật liệu: gỗ,
nhựa, kim loại…

Ô nhiễm môi trường, khó thu
hồi dung môi.
Sơn tĩnh
điện ướt
Sơn tĩnh
điện khô
12
Bột
sơn
Nhựa nhiệt dẻo
Nhựa nhiệt dẻo
Nhựa nhiệt rắn
Nhựa nhiệt rắn

PE, PP, PVC, Nylon, Polyester…
Epoxy, hybrit, urethane polyester, acrylic,
polyester triglycidyl isocyanuric (TGIC).

Cơ chế hình thành màng sơn.

Sơn ướt: cơ chế dung môi bay
hơi có phản ứng hóa học (hoặc
không).

Sơn khô: cơ chế chuyển trạng
thái.
CƠ CHẾ SƠN TĨNH ĐIỆN
CƠ CHẾ
13

Cơ chế tĩnh điện
•
Bột sơn sẽ được tích một điện tích khi đi qua súng sơn tĩnh điện.
•
Vật cần sơn cũng được tích một điện tích (trái dấu với bột sơn).
•
Bột sơn và vật sơn đặt trong một điện trường giữa súng phun và vật sơn.
•
Khi phun sơn dưới một áp lực nén, hạt sơn bay trong điện trường bám
dính vào vật sơn do lực hút tĩnh điện.
•
Cơ chế tĩnh điện gồm có 2 cơ chế:

Tích điện corona.


Tích điện ma sát.
CƠ CHẾ SƠN TĨNH ĐIỆN
CƠ CHẾ
14
•
Là phương pháp sử dụng truyền thống.
•
Bột sơn được tích điện (-), vật sơn được nối
đất (+).
•
Dưới điện áp 40-100kV, tại vòi phun xảy ra
sự ion hóa không khí.
•
Các ion tự do sẽ tích điện (-) cho bột sơn
theo tỉ lệ nhất định trước khi phun vào nền.
CƠ CHẾ SƠN TĨNH ĐIỆN

Tích điện corona
CƠ CHẾ
15
•
Lực hút tĩnh điện tạo ra lớp màng
bám trên vật sơn, bột được giữ lại
đến khi chảy ra dưới tác động tạo
màng trên nền.
•
Các hạt bột không được tích điện
sẽ thu hồi và tái sử dụng.


Tích điện corona
CƠ CHẾ SƠN TĨNH ĐIỆN
CƠ CHẾ
16
•
Các ion (-) tự do thừa nhanh
chóng di chuyển đến nền (+).
•
Tùy vào điện áp ban đầu, vật sơn
sẽ trung hòa điện, nếu lượng ion
(-) ở nền (+) quá lớn sẽ xảy ra sự
ion hóa ngược.

Tích điện corona
CƠ CHẾ SƠN TĨNH ĐIỆN
CƠ CHẾ
17
•
Hạt sơn đã tích điện di chuyển theo
các đường sức từ.
•
Với bề mặt nền phức tạp, bên ngoài
có mật độ đường sức từ cao nhất,
bên trong chứa ít đường sức từ.
Màng sơn không đồng đều về độ dày, còn gọi là hiện tượng Faraday-cage.
Màng sơn không đồng đều về độ dày, còn gọi là hiện tượng Faraday-cage.

Tích điện corona
CƠ CHẾ SƠN TĨNH ĐIỆN
CƠ CHẾ

18
•
Sự tích điện (+) xảy ra do ma sát của
các hạt khi chuyển động trong nòng
súng phun.
•
Không cần điện áp cao, có thể tạo ra
các ion tự do hoặc tạo ra điện trường.
•
Hiệu quả ma sát phụ thuộc vào sự cọ
xát của hạt vào nòng súng phun.

Tích điện ma sát
CƠ CHẾ SƠN TĨNH ĐIỆN
CƠ CHẾ
19
•
Điều chỉnh khả năng ma sát bằng cách
điều chỉnh các luồng khí nén qua súng
cũng như tỉ lệ bột / không khí để có hiệu
suất tối ưu.
•
Tích điện ma sát tạo ra điện trường với sự
phân bố các đường sức từ đồng đều hơn.
Màng sơn đồng đều về độ dày
hơn.
Màng sơn đồng đều về độ dày
hơn.

Tích điện ma sát

CƠ CHẾ SƠN TĨNH ĐIỆN
CƠ CHẾ
20
Thông số quan
trọng
CÁC ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM
Tích điện corona Tích điện ma sát
Hiệu ứng
Faraday-Cage
-
Tồn tại đáng kể.
-
Gây khó khăn với màng sơn dày.
- Không xảy ra, kể cả đối với lớp phủ dày.
Ion hóa ngược
-
tồn tại các ion tự do nhiều.
-
Ảnh hưởng xấu đến tính chất dòng chảy.
- Ít xảy ra. Đặc tính dòng chảy tốt hơn.
- Dễ dàng phủ một lớp mỏng với dòng
chảy tốt.
Kỹ thuật sơn
- Khối lượng bột ở súng phun lớn, điện áp sử
dụng cao.
- Ít phụ thuộc điều kiện sản xuất.
- Lượng bột dùng ở súng phun ít hơn,
điện áp sử dụng thấp hơn.
- Phụ thuộc nhiều vào điều kiện sản xuất.
Ứng dụng - Có thể sử dụng cho tất cả các loại bột. - Yêu cầu các loại bột phù hợp.

CƠ CHẾ SƠN TĨNH ĐIỆN

Bẫy không khí: do bọt khí không thoát ra được khi sơn còn ướt, chúng
di chuyển và nằm lại gần sát bề mặt màng sơn
Súng phun quá gần
Di chuyển súng quá chậm
Áp suất khí nén thấp

Khắc phục: Dùng giấy nhám mịn chà xát để bỏ lớp sơn
có bọng khí, phủ nhẹ lại lớp sơn, sau đó đánh bóng
/>CÁC KHUYẾT TẬT THƯỜNG GẶP
21

Màng sơn phồng dộp: có hiện tượng bị dộp, sần sùi, nổi bong bóng
trên bề mặt. Thường xuất hiện 1 tháng sau khi sơn .

Sau khi rửa cần sấy đủ thời gian thích hợp.

Xả nước từ máy phun sơn tĩnh điện và máy bơm khí

Xả lọc khí của hệ thống cung cấp khí.

Chú ý thời gian giữa các lần sơn.

Chọn dung môi thích hợp.

Để lớp sơn lót thật khô mới tiến hành sơn lớp cuối.
/>CÁC KHUYẾT TẬT THƯỜNG GẶP
22


Vết loang màu trắng đục: các vệt đám mây màu trắng đục như sữa
trên bề mặt ngay sau khi sơn hoặc muộn hơn một chút.

Sấy cục bộ khu vực bị loang, sơn phủ thêm một lớp nữa.
Trường hợp sơn đã khô với vùng bị loang nhỏ có thể đánh
bóng, với vết loang lớn hơn phải đánh nhám và sơn lại.

Dùng dung môi tốt. Có thể thêm chất làm chậm quá trình
khô của sơn (chỉ khi sơn trong môi trường ẩm cao)
/>Khắc phục:
CÁC KHUYẾT TẬT THƯỜNG GẶP
23

Mắt cá: trên mặt sơn nổi lên các vết giống như mắt cá, do phun sơn
lên bề mặt dính dầu mỡ, wax, silicone…

Khắc phục: Khi sơn còn ướt dùng dung môi bỏ lớp sơn đi, làm sạch
và phủ lại .Nếu sơn đã khô, làm nhám cho đến khi hết mắt cá và phủ
lại lớp sơn mới.
Làm sạch bề mặt thật cẩn thận trước khi sơn, máy nén khí phải có bộ
lọc, phải được thay và làm sạch thường xuyên.
/>CÁC KHUYẾT TẬT THƯỜNG GẶP
24

Da cá sấu: trên mặt sơn xuất hiện các vết xù xì, gồ ghề như da cá sấu
xảy ra trong quá trình khô
/>Do dung môi của sơn mới tác dụng lên sơn cũ,
khi phủ thêm một lớp sơn lên lớp sơn cũ.

Khắc phục: Nhám và sơn phủ lại, với lớp sơn cuối không nên phủ quá

dày, để cho chúng khô thật sự mới tiến hành sơn phủ hay sửa chữa trên
bề mặt chúng. Ngoài ra nên tránh sơn lớp cuối quá ướt
CÁC KHUYẾT TẬT THƯỜNG GẶP
25