Thuyet Minh.docx

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LẬP QUY TRÌNH
CƠNG NGHỆ SƠN
MỚI VỎ Ơ TÔ
TOYOTA VIOS

Hà Nội,

1


MỤC LỤC
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SƠN...................................................6
1.1. Tổng quan về khung vỏ ô tô..................................................................................6
1.1.1. Đặc điểm của khung vỏ ô tô..................................................................................6
1.1.2. Các yêu cầu đối với khung vỏ...............................................................................7
1.1.3. Vật liệu làm vỏ ô tô...............................................................................................8
1.2. Công nghệ sơn mới vỏ ô tô, các công đoạn sơn ô tô............................................9
1.2.1. Khái niệm về sơn...................................................................................................9
1.2.2. Công nghệ sơn mới vỏ ô tô.................................................................................12
1.2.3. Sơ đồ bố trí và nguyên lý hoạt động của dây chuyền sơn mới ô tô....................21
1.2.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống đồ gá............................................................21
Chương 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU KHUNG VỎ XE TOYOTA VIOS...............23
2.1. Giới thiệu chung về ô tơ Vios...............................................................................23
2.1.1. Tính năng hoạt động............................................................................................23
2.1.2. Tính năng an tồn................................................................................................24
2.1.3. Thông số kỹ thuật................................................................................................26
2.2. Kết cấu khung vỏ..................................................................................................28
2.2.1. Kết cấu khung vỏ.................................................................................................29
2.2.2. Đặc điểm bề mặt vỏ xe........................................................................................30

2.3. Kết cấu lớp sơn và màu sơn trên vỏ xe Vios......................................................30
2.3.1. Kết cấu lớp sơn....................................................................................................30
2.3.2. Màu sắc của sơn..................................................................................................32
Chương 3: LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SƠN MỚI VỎ Ơ TƠ.....................33
3.1. Lựa chọn q trình sơn.......................................................................................33
3.2. Lựa chọn quy trình cơng nghệ sơn mới vỏ ô tô.................................................34
3.2.1. Căn cứ lựa chọn...................................................................................................34
3.2.2. Lựa chọn quy trình cơng nghệ sơn......................................................................34
3.3. Lựa chọn dây chuyền sơn....................................................................................34
3.4. Phân tích các ngun cơng...................................................................................35
3.4.1. Quy trình cơng nghệ sơn lót................................................................................35
3.4.2. Quy trình cơng nghệ sơn trang trí.......................................................................56
3.4.3. Một số lỗi thường gặp trong quá trình sơn và sau khi sấy khô...........................69
PHỤ LỤC.....................................................................................................................71
KẾT LUẬN..................................................................................................................73
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................74

2


LỜI NĨI ĐẦU

Trong q trình xây dựng, hầu hết các nhà xưởng, thiết bị cơ khí, giao
thơng vận tải, cả các đồ dùng hàng ngày, do bề mặt của chúng tiếp xúc trực tiếp
với khí quyển( ánh năng, ẩm ướt, nấm mốc,..) và tác dụng điện hóa học rất dễ bị
phá hủy ăn mòn. Hàng năm, theo thống kê trên thế giới có 1/9 kim loại bị ăn
mịn, khơng thể sử dụng được. Bề mặt kim loại khi được phủ một lớp sơn sẽ
cách li với mơi trường bên ngồi có tác dụng bảo vệ chống ăn mịn, tang tuổi
thọ sản phẩm, trang trí bề mặt.
Những năm gần đây kinh tế nước ta có nhiều thay đổi lớn, đời sống vật

chất ngày càng được nâng cao. Nhu cầu sử dụng ô tô ngày càng nhiều, đòi hỏi
chất lượng, mẫu mã cũng như tính năng hoạt động của ơ tơ phải đáp ứng được
thị hiếu của khách hàng. Chính vì thế em đã chọn đề tài “ Lập quy trình cơng
nghệ sơn mới vỏ ơ tơ”
Được sự giúp đỡ tận tình của thầy và các thầy giáo trong bộ môn Cơ khí ơ
tơ, khoa Cơ khí, trường ĐH GTVT, cùng với sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn
thành đồ án đúng hạn. Tuy nhiên do thời gian và trình độ của bản thân có hạn
nên sau sót là điều không thể tránh khỏi. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý
kiến của thầy cơ và các bạn để bài làm của em hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy cùng các thầy trong khoa Cơ khí đã giúp
đỡ em hoàn thành đồ án này!

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SƠN
1.1. Tổng quan về khung vỏ ô tô
1.1.1. Đặc điểm của khung vỏ ô tô
Kết cấu khung, khung vỏ ô tô phụ thuộc vào tính năng vận tải của ơ tơ, phụ
thuộc vào mục đích chun chở hành hóa hay người trên xe. Kết cấu khung
được hình thành dựa trên cơ các dầm dọc chịu uốn có tiết diện lớn liên kết với
nhau bằng các dầm ngang, tạo nên cấu trúc dạng khung chịu tải trọng của trọng
lượng ơ tơ.

Hình 1.1 : Đặc điểm kết cấu khung xe

Cấu tạo thân vỏ xe cơ bản gồm 2 loại: thân khung rời (body on frame) và
thân khung liền (unibody)
+ Thân khung rời: Với cấu trúc thân khung rời, thân xe sẽ được đặt trên
một khung gầm riêng biệt. Thân xe và khung gầm tách biệt hoàn toàn và chỉ

được gắn kết lại với nhau khi lắp ráp

Hình 1.2: Thân khung rời

4


Ưu điểm: dễ thiết kế và sửa chữa, ít tiếng vọng từ gầm, khả năng chịu tải
cao (chống xoắn tốt), bền bỉ,.. Nhược điểm: trọng lượng nặng nên ảnh nưởng
nhiều đến hiệu suất vận hành cũng như mức tiêu thụ nhiên liệu, trọng tâm cao,..
Các dòng xe sử dụng cấu trúc thân khung rời: SUV, bán tải, xe tải, xe chuyên
dụng,..
+ Thân khung liền: Với cấu trúc thân khung liền (unibody), thân xe và
khung gầm bên dưới liền nhau tạo thành một khối thống nhất. Ưu điểm cấu trúc
unibody là trọng lượng nhẹ( nhờ đó mà cải thiện đáng kể hiệu suất vận hành và
mức tiêu hao nhiên liệu), trọng tâm thấp hơn tăng tính ổn định xe,.. Nhược điểm
là khó sửa chữa, khả năng chịu tải khơng cao. Sử dụng trên các dịng xe: sedan,
hatchback, MPV, crossover,..

Hình 1.3.Thân khung liền
1.1.2. Các yêu cầu đối với khung vỏ
-

Trong vận hành:

+ Năng suất vận chuyển
+ Độ tin cậy
+ Đảm bảo các tính năng như khoảng sáng gầm xe và chiều cao xe
+ Đảm bảo an tồn cho khách và hàng hóa
+ Tuổi thọ tốt

- Khả năng thích ứng với mơi trường
+ Mơi trường giao thơng: các đặc tính và thơng số hình học của mặt đường
+ Mơi trường tự nhiên: điều kiện khí hậu và mơi trường xung quanh
5


- Trong chế tạo kết cấu khung vỏ phải đảm bảo:
+ Phù hợp với các phương pháp chế tọa hiện có
+ Tính liên tục của kết cấu
+ Mức độ đồng hóa cao
+ Tốn ít ngun vật liệu, chi phí sản xuất thấp
+ Các biện pháp công nghệ và trang thiết bị có khả năng thay thế thuận tiện
và đơn giản.
1.1.3. Vật liệu làm vỏ ô tô
a, Thép
Thép là vật liệu dùng để sản xuất thân vỏ ô tô phổ biến nhất. Thép có đặc
tính như cứng, dễ uốn, sức bền cao, giá thành tương đối thấp nên phù hợp để sản
xuất thân vỏ ơ tơ. Trong thép có sắt và cacbon. Tỉ lệ cacbon càng cao thì thép
càng cứng
Phần lớn ô tô hiện nay sử dụng thép. Toàn bộ khung trên xe, khung gầm
dưới, bệ máy, dầm cửa, mái, các ốp thấm thân xe đều làm bằng thép.
b, Nhôm
Nhôm là loại vật liệu mới đang dần dần được sử dụng nhiều hơn trong
ngành sản xuất ơ tơ. Nhơm có lợi thế nhẹ hơn thép đến 40%. Điều này giúp cải
thiện đáng kể hiệu suất vận hành của xe cũng như mức tiêu thụ nhiên liệu. Bên
cạnh đó nhơm cịn có ưu điểm khó bị ăn mịn, dễ chế tạo, có thể tái chế 100%…
Nhơm có độ cứng khá tốt, khả năng chống xoắn cao. Một thanh nhôm với
cấu trúc nhiều ngăn bên trong sẽ gia tăng đáng kể độ cứng và độ chắc chắn.
Điều này giúp xe đạt được độ ổn định tốt, nhất là khi vào cua hay chạy tốc độ
cao. Một ưu điểm đặc biệt khác của nhôm là khả năng hấp thụ xung lực khi va

chạm rất tốt nên cho độ an tồn cao.
c, Nhựa
Khơng chỉ dùng trong nội thất mà nhựa cũng được sử trong để làm thân vỏ
xe ô tô. Tuy nhiên loại nhựa dùng trong sản xuất thân vỏ ô tô là nhựa Fibrereinforced plastic – FRP (nhựa gia cố sợi – còn gọi là nhựa sợi thuỷ tinh hay
nhựa composite).
6


Loại nhựa này khác với nhựa nhiệt dẻo sử dụng trong các vật dụng hàng
ngày. Nhựa FRP được hình thành từ chuỗi polyme được gia cố bằng sợi. Những
loại sợi sử dụng thường là sợi thủy tinh, carbon, aramid hoặc bazan. Polyme
thường là epoxy, vinyl este hoặc polyester…
Ưu điểm nhựa FRP là dễ tạo hình, chống biến dạng tốt, trọng lượng nhẹ…
Nhựa FRP hiện nay được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp ô tô, hàng
không vũ trụ, hàng hải, xây dựng…
d, Sợi cacbon
Sợi carbon là những sợi có đường kính 5 – 10 micromet, thành phần chủ
yếu là nguyên tử carbon. Ưu điểm của sợi carbon là độ cứng cao, độ bền kéo
cao, khả năng chịu nhiệt tốt và đặc biệt là trọng lượng nhẹ. Do đó đây được xem
là loại vật liệu rất hấp dẫn trong chế tạo thân vỏ xe ô tô. Tuy nhiên giá thành cao
nên chỉ sử dụng trên những mẫu siêu xe.
1.2. Công nghệ sơn mới vỏ ô tô, các công đoạn sơn ô tô
1.2.1. Khái niệm về sơn.
a, Khái niệm: Sơn là loại vật liệu có cấu tạo vơ định hình , dễ gia công và
tạo màng mỏng trên bề mặt vật liệu, màng sơn sau khi khơ sẽ hình thành một
lớp rắn, rắn chắc và bám dính trên bề mặt vật liệu.
Sơn có cơng dụng bảo vệ bề mặt, màng sơn mỏng hình thành trên bề mặt
chi tiết cách ly với mơi trường bên ngồi như nước, khơng khí, ánh nắng mặt
trời và mơi trường ăn mịn( như axit, kiềm, muối,…) bảo vệ sản phẩm khơng bị
ăn mịn, giảm tỉ lệ va đập, ma sát.

Ngồi ra sơn cịn để trang trí, màng sơn khi khơ sẽ tạo độ bóng, độ tương
phản, màu sắc đa dạng thu hút ánh nhìn và có tính chất đặc biệt như cách điện,
cách nhiệt, phản quang, chống lại hoạt động sinh học và bền với nhiều môi
trường.
b, Thành phần:
- Sơn là loại chất lỏng có độ nhớt cao gồm các thành phần như: keo nhựa,
hạt màu, dung mơi hoặc chất pha lỗng và các chất phụ gia. Sơn thường được
pha loãng để dễ sử dụng. Ở trường hợp loại sơn 2 thành phần thì cần bổ sung
thêm chất đóng rắn(hardener).
+ Keo nhựa ( chất tạo màng)
7


Là thành phần chính của sơn, quyết định nên tính chất của màng sơn. Chất
tạo màng là những hợp chất hữu cơ cao phân tử có nguồn gốc từ tự nhiên hoặc
tổng hợp.
+ Bột màu: là những hạt rắn mịn, kích thước hạt từ vài micron đến hàng
chục micron, phân tán đều trong môi trường sơn và tạo cho màng sơn có tính
chất đặc biệt. Tính chất quan trọng của bột màu là tạo cho màng sơn có màu sắc
nhất định, mất độ trong suốt, một số hạt màu có thể cho màng sơn có chức năng
và khả năng làm việc tốt hơn.
+ Dung môi:
Là chất lỏng dễ bay hơi, dung để hòa tan chất tạp màng và làm thay đổi độ
nhớt của sơn.
+ Chất phụ gia: là những hợp chất hóa học được cho vào nhằm mục đích
xúc tác hoặc cải tiến một số tính chất của sơn. Một số trường hợp nó nhằm cản
trở sự hư hại của màng sơn trong quá trình bảo quản, sử dụng cũng như cải thiện
khả năng chịu được môi trường của màng sơn.
Căn cứ vào chất tạo màng người ta phân loại sơn như sau:
+ Sơn dầu thuần túy: Chất tạo màng chỉ có thảo mộc, loại này ít dùng.

+ Sơn dầu: là loại sơn mà trong thành chất tạo màng có cả dầu thảo mộc và
nhựa thiên nhiên, nhựa nhân tạo. Có thể gọi chính xác hơn là sơn dầu nhựa. Loại
sơn này được dùng phổ biến trong đời sống hàng ngày nhưng chỉ có khả năng
dùng rất ít trong các ngành kỹ thuật.
+ Sơn tổng hợp: là loại sơn mà chất tạo màng là nhựa tổng hợp hay estes
cellulose. Thông thường căn cứ vào loại nhựa tổng hợp hat estes cellulose mà
gọi luon tên của sơn. Ví dụ: sơn epoxy, sơn nitro cellulose,..
c, Yêu cầu của sơn
Trước hết cần chú ý đến điều kiện của dung dịch chất tạo màng:
+ Điều kiện chuẩn là chất tạo màng ở dạng lỏng, có khả năng tạo thành
màng
sơn mỏng và rắn. Tốc độ quá trình tạo thành màng phụ thuộc vào
các yếu tố như chiều dày của màng sơn, tốc độ bay hơi của dung mơi, tốc độ các
q trình hóa học xảy ra đối với chất tạo màng. Có thể dùng thêm chất làm khơ
để tang nhanh q trình khơ.
8


+ Dung dịch chất tạo màng cần có độ nhớt và nồng độ nhất định. Nếu độ
nhớt quá cao thì sơn bằng chổi rất khó, sơn phun phải dùng lực cao và không
sơn bằng phương pháp nhúng, tẩm được. Nhưng ngược lại, nếu độ nhớt q bé
thì tốn dung mơi và màng sơn q mỏng dẫn đến khơng có khả năng bao phủ
tốt. Do đó cần có độ nhớt thích hợp.
+ Cần chú ý thêm đến nồng độ của bột màu trong vật liệu sơn màu, vì tỷ lệ
giữa chất chất tạo màng và bột màu có tác dụng quyết định phần lớn các tính
chất cơ lý và tính chất quang học của màng sơn. Sức căng bề mặt giữa lớp sơn
và bề mặt phải bé thì sơn mới chảy đều phủ kín tồn bề mặt sơn.
d, Tính chất của sơn
Điều căn bản nhất là màng sơn phải dính chặt vào bề mặt sơn. Độ dính đó
phụ thuộc chủ yếu vào sự có mặt của các phân tử có cực trong chất tạo màng, và

phụ thuộc vào sức căng bề mặt giữa chất lỏng với bề mặt rắn.
Màng sơn phải vừa bền cơ học vừa co dãn tốt. Độ bền cơ học của màng sơn
ở đây bao gồm độ cứng, độ bền đứt, độ bền va chạm, độ bền mài mòn. Màng
sơn nào chỉ bền cơ học mà kém co dãn thì dễ bị rạn nứt, ngược lại co dãn tốt mà
kém bền thì tác dụng bao phủ giảm sút nhiều. Do đó màng sơn phải vừa bền,
vừa co dãn. Muốn đáp ứng được yêu cầu vừa bền mà lại co dãn đó, phải dùng
vài loại chất tạo màng có kết cấu khác nhau, ví dụ như dùng dầu thảo mộc để
đảm bảo tính co dãn và nhựa thiên nhiên hoặc nhựa tổng hợp để bảo đảm độ bền
của màng sơn. Cũng có thể dùng chất tạo màng có cấu tạo thích hợp là trung
gian giữa cấu trúc khơng gian 3 chiều và cấu tạo mạch thẳng, nếu cấu tạo quá
chặt cho màng sơn sẽ dòn, kém co dãn và ngược lại nếu cấu tạo kém chặt chẽ thì
màng sơn tương đối co dãn nhưng kém bền. Đó là chất tạo màng loại polymer
tổng hợp biến tính bằng dầu thảo mộc hay chất khác, vì thế q trình biến tính
polymer để chế tạo sơn cần được nghiên cứu kỹ.
Màng sơn có một số tính chất kỹ thuật quan trọng như chống thấm, phịng
gỉ, ổn định hóa học, cách điện, chịu được nhiệt độ cao. Muốn phòng gỉ và chống
thấm tốt màng sơn phải phủ kín và bám dính chắc vào bề mặt sơn, đồng thời
phải ổn định đối với môi trường xung quanh.
Tính chất ổn định hóa học phụ thuộc vào cấu tạo mạch phân tử polymer.

9


Mạch càng lớn, phân tử càng kém hoạt động hóa học làm cho tính ổn định
hóa học càng tang lên. Ngược lại các nhóm hoạt động trong phân tử như nhóm
hydroxyl, các nối đơi cịn lại làm giảm tính ổn định hóa học.
Tính chất cách điện phụ thuộc vào cấu tạo và độ tinh khiết. Muốn cách điện
tốt phải dùng hợp chất cao phân tử và khơng lẫn tạp chất.
Tính chất chịu nhiệt cũng phụ thuộc vào cấu tạo. Các polymer vô cơ chịu
nhiệt tốt hơn các polymer hữu cơ. Có polymer có liên kết phức chất với kim

loại, có cấu tạo hình càng cua chịu nhiệt cũng khá tốt.
Màng sơn cịn phải chậm lão hóa nghĩa là ít bị tác dụng phá hoại của môi
trường xung quanh như ánh sáng, độ ẩm, oxy của khơng khí. Ở vùng nhiệt đới
tác dụng của môi trường xung quanh tương đối mạnh nên cần có nhiều loại sơn
tốt.
Màng sơn cịn phải chống khơ và tất nhiên cũng cần phải bóng, đẹp.
1.2.2. Cơng nghệ sơn mới vỏ ô tô
Một yêu cầu quan trọng đối với ơtơ khi xuất xưởng là phải có tính thẩm
mỹ cao, nghĩa là vỏ ô tô phải được phủ bằng các vật liệu có màu sắc đẹp và bền
vững trong môi trường sử dụng như mưa nắng, bụi, rung,…
Vỏ ô tô được bảo vệ và cải thiện nhờ cấu trúc phân lớp của sơn, đối với các
linh kiện của động cơ, người ta thường giảm bớt tính trang trí, nên chỉ dùng một
hoặc hai lớp sơn. Thông thường, lớp sơn trên vỏ ơ tơ có hai thành phần chính đó
là lớp bên trong có tác dụng bảo vệ và lớp bên ngồi có tác dụng trang trí

Hình 1.4: Cấu trúc phân lớp của sơn vỏ xe ô tô

10


1.2.2.1. Yêu cầu kỹ thuật công nghệ sơn ô tô
Theo quy định số 115/2004 QĐ-BCN của bộ trưởng bộ công nghiệp về “
Quy định tiêu chuẩn doanh nghiệp sản xuất, lắp ráp ơ tơ” thì:
* Đối với ơ tơ con( đến 9 chỗ ngồi): thân xe phải được sơn nhúng điện ly
(mạ điện sơn) lớp bên trong, lớp bên ngoài thân xe có thể được phun tĩnh điện
hoặc sơn phun áp lực.
* Đối với ô tô khách: khung và vỏ xe đến 15 chỗ ngồi phải được sơn như
thân xe con, khung và vỏ xe từ 16 chỗ ngồi trở lên có thể được phun tĩnh điện
hoặc sơn phun áp lực trong 2 năm đầu sản xuất. Sau thời gian này, doanh nghiệp
phải áp dụng công nghệ phun sơn tĩnh điện.

* Đối với ô tô tải: khung xe và các loại vỏ xe tải có tải trọng đến 3,5 tấn
pahir được sơn như sơn thân xe con. Vỏ xe tải có trọng tải trên 3,5 tấn có thể
phun sơn tĩnh điện, phun sơn áp lực trong 2 năm đầu sản xuất. Sau thời gian
này, doanh nghiệp phải áp dụng công nghệ phun sơn tĩnh điện.
Doanh nghiệp phải trang bị đầy đủ các thiết bị kiểm tra các chỉ tiêu chất
lượng lớp sơn như độ dày, độ bóng độ bám dính bề mặt.
Cho phép các doanh nghiệp sản xuất, lắp ráp ô tô hợp tác, liên kết đầu tư
vào dây chuyền công nghệ sơn tiên tiến, phục vụ lắp ráp các sản phẩm ô tô xuất
xưởng đạt yêu cầu kĩ thuật theo quy định nêu trên.
1.2.2.2. Yêu cầu dây chuyền công nghệ sơn
Tùy theo yêu cầu của từng chủng loại xe lắp ráp, doanh nghiệp phải trang
bị dây chuyền sơn tự động hoặc bán tự động phù hợp, gồm các công đoạn chính
sau:
+ Làm sạch bằng nước áp lực cao
+ Tẩy dầu mỡ và xử lý bề mặt.
+ Bể rửa axit, loại bỏ khống chất và bể điều hịa thể tích.
+ Phốt phát hóa
+ Bể sơn nhúng điện ly, buồng sơn ( phun tĩnh điện, áp lực), buồng sấy
+ Phun nhựa PVC vào các phần khe hàn và phun keo nhựa vào gầm xe để
chống thấm nước.
+ Sơn trang trí, sơn bóng lớp ngồi cùng và phủ sáp để bảo vệ nước sơn.
11


1.2.2.3. Các phương pháp sơn ô tô
a, Sơn phun tia phủ
Vỏ xe được đưa vào buồng sơn chuyên dụng, dung dịch sơn được phun phủ
với sự duy trì tiếp sau trong hỗn hợp dung môi. Vỏ xe theo bằng chuyền vào khu
phủ 8, đi qua các mạch ống miệng phun dung dịch sơn dưới áp lực cao. Theo
hành trình của bang chuyền, vỏ xe được phủ sơn vào các chỗ tiếp giáp và các

chỗ hẹp. Sơn dư thừa chảy xuống đáy vào bình chứa và được bơm đưa vào mạch
ống để dùng lại.

Hình 1.5: Thiết bị phun phủ vỏ xe ô tô
1. Cửa van không khí ( đầu vào); 2. Hệ thống thơng gió; 3. Hệ thống dập cháy;
4. Cửa van khơng khí ( đầu ra); 5. Quạt gió ; 6. Hầm hơi; 7. Thùng chứa vật liệu
8. Khu phủ; 9. Cửa vào.

Vỏ xe được sơn theo băng chuyền vào hầm chứa đầy hơi dung môi hữu cơ.
Nồng độ cao của chất dung môi làm cản trở sự bay hơi, làm tốt lên sự tơi của
sơn, giảm lượng vón cục và kết tủa cũng như các khuyết tật khác. Vỏ xe di
chuyển trong hầm 10-15 phút ở nhiệt độ từ 18-20 độ, tạo điều kiện tốt nhất cho
sơn phủ. Cuối cùng vỏ xe ra khỏi hầm và đi vào buồng sấy.
Phương pháp này dùng trong sản xuất hàng loạt, hàng khối để sơn lót hoặc
sơn nền cho chi tiết chống gỉ, có ưu điểm tăng vẻ đẹp lớp phủ, giảm khối lượng
vật liệu sơn, dễ tự động hóa q trình sơn, có thể sơn đồng thời các chi tiết có
hình dáng và kích thước khác nhau.
Tuy nhiên nó làm tăng tiêu hao chất phụ gia, chỉ sơn được 1 loại màu,
khơng sơn mặt ngồi, diện tích chiếm chỗ cho thiết bị lớn.
b, Sơn phun sương dùng khí nén

12


Là phương pháp dùng súng phun sơn, nhờ dịng khơng khí nén dung dịch
sơn được phun ra qua vịi phun thành các hạt dạng sương mù bám đồng đều trên
bề mặt vỏ xe, kết hợp lại thành lớp sơn phủ.
Ưu điểm: hiệu suất cao, gia công thuận tiện, phương pháp này dùng cho
hầu hết các loại sơn và thích ứng với các loại sản phẩm có hình dáng phức tạp
đặc biệt sản phẩm có diện tích lớn, khơ nhanh, màng sơn phân bố đồng đều,

bằng phẳng.
Nhược điểm: hiệu suất sử dụng thấp, vì cần lượng dung mơi lớn, tồn bộ
dung môi bay hơi, tổn thất lớn, lượng sơn bay ra ngồi khơng khí chiếm tới
20%, phải phun nhiều lần do lớp sơn phủ rất mỏng, trong điều kiện thơng gió
khơng tốt dễ bắt lửa thậm chí gây nổ và có ảnh hưởng tới sức khỏe của công
nhân.
c, Phương pháp phun sơn cao áp
Dùng bơm cao áp tạo áp suất nhất định, nhờ áp suất cao dung dịch sơn
được phun thành các hạt sương nhỏ, áp suất dòng phun giảm xuống bằng áp suất
khí quyển, dung mơi bay hơi tức thì tạo thành lớp sơn mịn. Chùm tia phun tập
trung và được bảo vệ bằng lớp hơi dung môi, ngăn sự khuếch tán của các hạt
sơn ra môi trường, nên tổn thất nhỏ từ 10%-15%, tiêu hao dung môi thấp do
súng phun có độ nhớt cao, giảm số lần phun phủ, môi trường lao động tốt. Tuy
nhiên phải nghiền mịn vật liệu sơn, khơng dùng vịi phun nhỏ, số lượng vật sơn
ít, chất lượng sơn phủ khơng cao.

Hình 1.6. Máy phun sơn chân khơng AKI-681

Tính năng kỹ thuật:
13


+ Tỷ lệ áp suất chất lỏng: 68:1
+ Lưu lượng đầu ra: 11 lít/phút
+ Áp lực phun max: 420bar
+ Phạm vi áp lực khí: 3-6 bar
+ Tốc độ bơm max: 50 chu kỳ/ phút
Hành trình; 120
Trọng lượng: 58kg
+ Bơm cao áp để tăng áp suất bơm

+ Ắc quy: ổn định áp suất, nâng cao chất lượng sơn
+ Ống mềm cao áp: dẫn sơn cao áp đến súng sơn
+ Máy lọc: lọc tạp chất sơn tránh vòi phun bị tắc
+ Súng và vòi phun: là thiết bị tương đối quan trọng. Sơn cao áp trong súng
phun khơng được lọt ra ngồi, vòi phun chịu mài mòn.
d, Phương pháp nhúng
Là nhúng sản phẩm vào trong bể sơn, sau đó lấy sản phẩm ra và để cho
dung dịch sơn thừa trên bề mặt rơi xuống bể. Sau khi đã gần hết lớp sơn thừa sẽ
đưa sản phẩm đi sấy khô.
Trong sản xuất hàng loạt, sử dụng bằng truyền treo để vận chuyển vỏ xe
qua các công đoạn khử dầu mỡ, làm sạch, rửa phốt phát và treo vào bể 4 chứa
đầy dung dịch sơn, giữ lại đây một khoảng thời gian để sơn bám vào vỏ xe theo
hành trình băng chuyền. Sơn thừa chảy vào bể và theo màng 7 về bể. Tiếp đến
sẽ đưa xe vào phòng sấy 8 ở nhiệt độ và phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của từng
loại sơn.

14


Hình 1.7. Sơ đồ bể nhúng
1. Bồn chứa ngầm dưới lòng đất; 2. Bể thu bọt; 3. Máng; 4. Bể nhúng sơn ; 5. Bộ lọc;
6 Bộ trao đổi nhiệt; 7. Máng chảy; 8. Buồng sấy

Ưu điểm: cho ra năng suất cao, có thể cơ giới hóa, tự động hóa, kỹ thuật
giảm đơn, thao tác thuận lợi.
Nhược điểm: khơng thích hợp với loại sơn có dung mơi bay hơi nhanh,
chất màu lắng đọng. Ngồi ra gia cơng sơn bằng phương pháp nhúng tạo lớp
màng sơn không bằng phẳng, trên mỏng dưới dày, chảy vệt ở biên….chỉ dùng
cho sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật không cao.
*Khi gia công sơn bằng phương pháp nhúng cần chú ý những điểm sau;

+ Độ dày màng sơn có quan hệ tới thồi gian nhúng, độ nhớt sơn, tốc độ
lấy sản phẩm ra khỏi bể sơn
+ Thời gian nhúng trong bể sơn tùy thuộc vào từng loại sản phẩm đem sơn
+ Khi nhúng và lấy sản phẩm cần ở vị trí thằng góc.
e, Phương pháp phun sơn tĩnh điện
Là phương pháp dùng tác động của điện trường cao áp, phun sơn trên bề
mặt sản phẩm. Sơn tĩnh điện cịn được gọi là sơn khơ vì tính chất phủ ở dạng bột
của nó và khi sử dụng nó sẽ được tích một điện tích (+) khi đi qua một thiết
được gọi là súng sơn tĩnh điện, đồng thời vật sơn cũng sẽ được tích một điện tích
(-) để tạo ra hiệu ứng bám dính giữa bột sơn và vật sơn.

15


Hình 1.8. Buồng sơn tĩnh điện
1. Băng chuyền; 2. Vịi phun sơn bền sườn; 3. Vịi phun trên nóc; 4. Hộp điều khiển

* Ưu điểm:
+ Tiết kiệm thời gian hoàn thành sản phẩm, nâng cao hiệu suất lao động,
thích hợp cho sản xuất lớn.
+ 99% sơn được sử dụng triệt để ( bột sơn dư trong quá trình phun sơn
được thu hồi để tái sử dụng)
+ Làm sạch dễ dàng những khu vực bị ảnh hưởng khi phun sơn hay do
phun sơn không đạt yêu cầu.
+ Thao tác đơn giản
+ Có thể sơn được các loại sản phẩm có hình dạng khác nhau
+ Quy trình sơn có thể được thực hiện tự động hóa dễ dàng
+ Dễ dàng vệ sinh khi bột sơn bám lên người thực hiện thao tác hoặc các
thiết bị khác mà không cần dùng dung môi đối với sơn gốc nước
+ Sơn có độ bóng cai.

+ Độ bền thành phẩm lâu dài
+ Màu sắc phong phú và có độ chính xác
+ Chất lượng sản phẩm tốt, màng sơn đồng đều, độ bám chắc tốt
+ Không bị ăn mịn bởi hóa chất hoặc bị ảnh hưởng của các tác nhân hóa
học hay thời tiết

16


Hình 1.9. Sơ đồ băng sơn tự động trong trường tĩnh điện có rơ bốt phun di động
1,2. Tấm phản quang; 3,4. Đèn; 5,6,18,19. Rơ-bốt phun phía trên; 7,8,20,21. Robot
phun sườn bên; 9. Nguồn cao áp; 10. Tủ tĩnh điện; 11 Bơm cung cấp sơn; 12. Vị trí
điều khiển; 22. Vỏ ô tô; 13. Tủ nhận biết đường viền vỏ xe; 14,15,16,17. Các tế bào
quang điện

* Nhược điểm:
+ Không thể sơn các chi tiết có bề mặt hình dạng phức tạp ngóc ngách
+ Khi sơn các chi tiết làm bằng vật liệu khơng dẫn điện (polime, gỗ…)
buộc phải có các màu chuyên dùng hoặc tấm đệm dẫn điện
độ

+ Vật liệu sơn phải có các thơng số điện xác định như điện trở thể tích hay
thẩm thấu điện

+ Khơng thể phun vật liệu sơn có độ nhớt cao, hợp chất hai thành phần có
thời gian phun hạn chế, sơn có chứa bột kim loại
+ Sử dụng trang thiết bị đắt tiền, phức tạp làm việc trong trường điện thế
cao cũng như lao động có nghiệp vụ cao.
+ Cần phải có nhiệt độ cao để sấy
f, Phương pháp sơn điện ly

Sơn điện ly (ED) còn gọi là sơn mạ, sơn kết tủa là một cơng nghệ sơn mới
mà trong q trình sơn vật sơn đóng vai trị là anot được nhúng hồn toàn trong
bể sơn, thành bể sơn hoặc các tấm bản cực âm đóng vai trị là catot, sơn được
hịa tan trong dung môi tạo thành dung dịch điện ly. Dung dịch điện ly gồm 8090% nước ion hóa và 10-20% sơn rắn. Đặt hiệu điện thế trung bình giữa anot và
catot khoảng 100-350V sẽ xuất hiện dòng điện tương đối cao 800-1000A trong
17


dung dịch điện phân. Khi đó xảy ra qua trình sơn điện ly. Đây là phương pháp
sơn hiện đại, được áp dụng trong cơng nghiệp ơ tơ gần đây vì nó có ưu điểm:
+ Tạo ra được lớp màng sơn chui sâu và trong các hốc, ngóc ngách trong
thân xe bảo vệ chống gỉ sét cho thân xe.
+ Quy trình sơn hồn tồn tự động, giảm chi phí lao động cho doanh
nghiệp
+ Hiệu suất làm việc chuyển đổi tốt hơn, giảm đến 95% lượng sơn thất
thốt trong q trình làm việc đặc biệt khi so sánh với phương pháp phun
+ Độ nhớt của dung dịch thấp dễ dàng bơm vận hành cũng như khả năng
thoát nhanh khỏi xe sau khi nhúng
+ Là loại sơn gốc nước nên giảm thiểu được những mối nguy hiểm cháy
nổ, ô nhiễm môi trường trong khi vận chuyển cũng như sản xuất. Giảm được
chi phí lắp đặt hệ thống PCCC, xử lý chất thải
+ Lớp màng sơn sau khi tạo thành khơng thể hịa tan trong nước, cho phép
rửa và thu hồi lượng sơn bám trên xe
+ Lớp sơn này đủ khô cho phép chạm vào khi vận chuyển vào lò sấy
+ Lớp sơn điện ly không bị chảy sệ trong khi sấy khô
- Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là chỉ có thể thực hiện được
trên các vật liệu có tính dẫn điện. Khi một chi tiết đã được sơn phủ thì khơng thể
sơn điện ly lớp thứ hai được nữa. Vì thế lớp sơn điện ly chỉ được áp dụng cho
lớp sơn đầu tiên, những lớp sơn màu tiếp theo sẽ sử dụng những phương pháp
công nghệ khác.

1.2.2.4. Các công đoạn sơn ô tô
a, Xử lý bề mặt
Là bước đầu tiên khơng thể thiếu được trong quy trình sơn, nó ảnh hưởng
trực tiếp tới chất lượng lớp sơn. Xử lý bề mặt tốt làm cho màng sơn bám chắc,
đề phòng sự ăn mịn kim loại, đạt được mục đích là trang sức và bảo vệ.
Công tác xử lý bề mặt gồm các bước: Tẩy gỉ, dầu mỡ, phốt phát hóa,…
b, Sơn lót ( chống gỉ )
+ Đối với vỏ xe là kẽm lớp chống ăn mòn gồm các lớp: lớp mạ kẽm, lớp
phốt phát hóa, lớp sơn điện ly
18


+ Đối với thép: trước khi sơn tiến hành phốt pháy hóa lớp màng sau đó sơn
điện ly
+ Đối với kim loại nhẹ nhơm, magie,.. thường tiến hành oxi hóa bề mặt sau
đó mới sơn điện ly
c, Sơn trang trí bề mặt
Trước khi sơn trang trí người ta thường sơn lớp Sealer làm kín các khe hở
nhỏ, sơn lớp sơn chống rung và phủ lớp nhựa PVC vào gầm xe, ..e
Sơn trang trí bề mặt có thể là một hoặc nhiều lớp, làm cho sản phẩm có
màu sắc và bề ngồi rất đẹp
d, Sấy khơ màng sơn
Thời gian sấy chiếm tới 90-95% thời gian gia cơng sơn. Có thể làm khô sơn
bằng cách để khô tự nhiên hoặc sấy khô bằng nhiệt, tia hồng ngoại.
1.2.3. Sơ đồ bố trí và nguyên lý hoạt động của dây chuyền sơn mới ô tơ
Sau khi khung xe được hồn tất các cơng việc hàn kết nối, cố định bằng bu
long đai ốc các mảng khung vỏ ở xưởng hàn thân xe, xe sẽ được đưa đến khu
vực đồng sơn.
Đầu tiên xe sẽ đưa được đến khu vực xử lý bề mặt. Xe sẽ được trải qua các
bể chứa hóa chất ( thơng thường từ 7-10 bể) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất

có trên bề mặt, bụi bẩn dầu mơ mỡ, gỉ hàn,..
Sau khi bề mặt đã sạch hoàn toàn, xe được đưa đến bể mạ ED. Ở đây sử
dụng phương pháp nhúng điện ly với nguồn điện cao thế 250V và 1000W.
Nhúng hồn tồn xe dưới bể mã ED, tiếp đó xe sẽ được rửa bề mặt bằng
nước ID và được đưa đến phòng sấy. Nhiệt độ phòng sấy khoảng 180℃ .
Tiếp theo xe được đưa đến khu vực Sealing để phủ keo các nghe ehở, khe
hàn,.. sau hoàn thành các bước sealing, xe được phủ lớp keo nhựa PVC nhằm
bảo vệ bề mặt, giảm tiếng ồn,.. Và xe sẽ được sấy ở phịng sấy Sealing. Xe phải
được sấy khơ hồn tồn, nếu khơng sẽ bị lỗi trong q trình phun sơn lót. Sấy
xong, ta sẽ chà nhám Sealing để loại bỏ những lỗi khi phủ.
Hoàn thành sealing, xe sẽ được sơn lót. Sơn lót có tác dụng điền đầy, nâng
cao khả năng bám dính của lớp sơn màu tiếp theo. Xe được sấy sơn lót ở nhiệt
độ 150℃ . Sau khi sấy xong, ta sẽ mang xe đi sửa lỗi sơn như bụi,.. Khi bề mặt
19


sơn lót đạt tiêu chuẩn, xe sẽ được đến phịng sơn màu và sơn bóng. Và được sấy
ở nhiệt độ 150℃ trong thời gian 30ph.
Cuối cùng xe sẽ được mang đi sửa lỗi sơn màu, khắc phục những hiện
tượng xảy ra trên bề mặt lớp sơn và được đánh bóng. Hồn thành các cơng đoạn
kiểm tra và đánh giá xe sẽ được đưa xuống xưởng lắp ráp.
1.2.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống đồ gá
Trong dây chuyền sơn, thiết bị treo khung vỏ ô tô hỗ trợ trong quá trình sơn
nhúng tĩnh điện.
Nguyên lý làm việc của hệ thống treo trong quá trình sơn điện ly như sau:

Hình 1.10. Mô tả nguyên lý hoạt động của hệ thống đồ gá

+Ban đầu vỏ xe (5) được treo và cố định trên giá đỡ
+Sau đó đưa giá đỡ đã gắn chặt vỏ xe lên xe lăn (2) và đẩy đến vị trí để

chuẩn bị đưa tồn bộ giá đỡ lên giá treo. Trên sàn xe lăn có bố trí các con lăn (3)
+Giá treo (6) đã được gắn sẵn trên băng chuyền nhờ móc câu và chuyển
động đến vị trí của xe lăn với vận tốc v (v là vận tốc băng chuyền). Khi giá treo
đi qua vị trí xe

20