Hướng dẫn hoàn chỉnh cho người mới bắt đầu về sơn tĩnh điện công nghiệp

Trong những năm gần đây, ngành kinh doanh sơn tĩnh điện đang phát triển mạnh mẽ, với một số doanh nhân tò mò về nó. Ngành kinh doanh này đang phát triển mạnh mẽ vì sơn tĩnh điện tạo ra lớp hoàn thiện bóng, bền và đẹp trên mọi kim loại. 

Bài viết này cung cấp thông tin chi tiết cho những ai muốn lắp đặt dây chuyền sơn phủ thành công đầu tiên và các thiết bị cần thiết trong từng bước. 

Mục lục
Sơn tĩnh điện là gì?
Quá trình sơn tĩnh điện và thiết bị liên quan
Những điều cần cân nhắc khi mua thiết bị sơn tĩnh điện

Sơn tĩnh điện là gì?

Đây là một quá trình hoàn thiện bao gồm nhiều bước trong đó vật liệu bột khô, nhiệt rắn hoặc nhiệt dẻo được phun lên bề mặt, nấu chảy và làm nguội thành một lớp phủ đều. 

Bề mặt cần phủ có thể là nhựa, kim loại, ván chịu lửa mật độ trung bình và kính. Sơn bột vượt trội hơn sơn lỏng truyền thống vì nó có thể dễ dàng đạt được mục đích trang trí và chức năng với nhiều lớp hoàn thiện, màu sắc và kết cấu khác nhau. 

Phải trải qua ba bước riêng biệt—bước đầu tiên bao gồm việc chuẩn bị và làm sạch bề mặt để phủ, bước thứ hai bao gồm phủ bề mặt bằng bột mịn và bước cuối cùng là xử lý bề mặt đã sơn trong lò, tại đó bột sẽ tan chảy và chảy ra để tạo thành một lớp phủ đồng nhất. 

Tuy nhiên, các bước có thể khác nhau tùy thuộc vào loại sơn bột. Ứng dụng lớp phủ lưu hóa và lắng đọng phun tĩnh điện (ESD) khác nhau ở giai đoạn đóng rắn.

Quá trình sơn tĩnh điện và thiết bị liên quan

Sơn tĩnh điện trải qua ba giai đoạn: chuẩn bị, thi công và xử lý nhiệt. 

Giai đoạn chuẩn bị

Chuẩn bị là bước đầu tiên trong bất kỳ quy trình sơn tĩnh điện nào, trong đó bề mặt vật liệu được làm sạch và xử lý để loại bỏ bụi, rỉ sét, mảnh vụn, dầu, dung môi, bụi bẩn và sơn cũ. Nếu vật liệu không được làm sạch đầy đủ, các cặn và chất cặn còn lại có thể ảnh hưởng đến tính chất kết dính của bột và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. 

Quá trình chuẩn bị khác nhau tùy theo từng loại vật liệu; tuy nhiên, các giai đoạn điển hình bao gồm làm sạch, khắc, rửa, phun cát và sấy khô.

Thiết bị chuẩn bị

Giai đoạn này bao gồm ba thiết bị chính, như thảo luận dưới đây.

Phòng nổ

Vì việc chuẩn bị bề mặt đôi khi liên quan đến không khí áp suất cao để đẩy vật liệu mài mòn, nên việc này phải được thực hiện trong phòng phun kín. Tùy thuộc vào vật liệu, người ta có thể sử dụng các phương tiện phun khác nhau như hạt mài hoặc bi thép để loại bỏ các mảnh vụn không mong muốn khỏi bề mặt kim loại cần phủ bột. 

Phòng nổ rất quan trọng đối với các cửa hàng xử lý nguyên liệu thô không nguyên chất, chẳng hạn như ống có vùng bị oxy hóa hoặc cặn hàn. Phòng phun cát cũng đảm bảo rằng bụi, mảnh vụn hoặc các hạt kim loại mịn được chứa để ngăn ngừa công nhân và cộng đồng xung quanh hít phải chúng. 

Trạm rửa

Cần có trạm rửa để loại bỏ dầu, dung môi, mỡ hoặc cặn hóa chất khỏi bề mặt vật liệu cần phủ. Tại trạm rửa, bề mặt được phun bằng kiềm yếu, tác nhân xử lý hóa học, nước nóng hoặc chất tẩy rửa trung tính. 

A trạm rửa cũng có thể giúp loại bỏ bất kỳ bụi còn sót lại sau khi phun bề mặt, do đó tăng độ bám dính của bột và chất lượng hoàn thiện. Trong khi một số trạm rửa được xây dựng để sử dụng hóa chất thủ công, những trạm khác tự động, nơi băng tải chuyển các bộ phận đến các công đoạn làm sạch, rửa sạch và chuẩn bị.

Lò sấy khô

Mặc dù thiết bị này được sử dụng trong giai đoạn bảo dưỡng cho lớp phủ bột tĩnh điện (ESD), nhưng nó cũng hữu ích trong giai đoạn chuẩn bị lớp lưu hóa. Các bộ phận đã rửa được đưa vào lò để làm bay hơi bất kỳ nước hoặc hóa chất còn sót lại nào. 

Thêm vào đó, lò sấy khô đảm bảo các bộ phận kim loại ở nhiệt độ lý tưởng trước khi phủ bột. 

Thiết bị xử lý trước có thể tạo ra sự khác biệt về chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Người ta không cần phải mua thiết bị vệ sinh đắt tiền nhất, nhưng giai đoạn này rất cần thiết cho sự thành công của quá trình sơn tĩnh điện. 

Giai đoạn ứng dụng

Sau khi vật liệu sạch, chúng chuyển sang giai đoạn ứng dụng. Có hai phương pháp ứng dụng bột: ứng dụng tầng sôi và lắng đọng phun tĩnh điện (ESD). 

Đối với công nghệ phun tĩnh điện (ESD), bột được phun bằng phương pháp phun tĩnh điện trước khi đưa đi bảo quản. 

Mặt khác, lớp phủ bột tầng sôi liên quan đến việc nhúng các bộ phận đã được làm nóng trước vào vật liệu bột trong một tầng sôi. Người ta cũng có thể sử dụng lớp phủ bột tầng sôi tĩnh điện, trong đó các hạt bột được tích điện để tạo thành một đám mây trên tầng sôi. Các bộ phận đã được làm nóng trước sau đó được đưa qua tầng sôi để phủ. 

Thiết bị cho giai đoạn ứng dụng

Sau đây là những thiết bị có thể cần thiết trong giai đoạn ứng dụng.

Súng phun bột tĩnh điện

Sơn tĩnh điện thường được thực hiện bằng cách sử dụng một súng phun bột được thiết kế dành riêng cho công việc này. Không khí nén được thổi vào bột để di chuyển bột qua súng và tạo thành một đám mây. Khi bột giống như đám mây rời khỏi súng, nó được tích điện tĩnh điện. 

Đám mây bột tích điện bao phủ và bám chặt vào phần vật liệu. Vì vậy, súng phun sơn bột là một thiết bị thiết yếu cho quy trình này. May mắn thay, thị trường có nhiều loại súng chuyên nghiệp mà một doanh nhân có thể đầu tư. 

Buồng phun bột

Súng phun bột cần có nơi thích hợp để sử dụng và bảo quản. Khi sử dụng bột phun, một số khói có thể thoát ra ngoài không khí và trên sàn nhà. Buồng phun bột giúp giữ cho lượng phun ra tránh xa nơi làm việc, do đó giảm thiểu ô nhiễm và nguy cơ sức khỏe.

buồng phun bột đảm bảo phần còn lại của nơi làm việc sạch sẽ và cung cấp một khu vực đủ ánh sáng để thợ sơn có thể nhìn thấy những gì họ đang làm. Chúng đi kèm với một hoặc hai quạt thông gió được lắp bộ lọc để thu lại một phần hơi phun quá mức. Buồng phun bột bảo vệ lớp sơn phủ bột khỏi các chất gây ô nhiễm trong không khí, đặc biệt nếu môi trường của xưởng bao gồm phun cát và hàn. 

Phòng môi trường

Phòng môi trường, còn gọi là phòng sạch, là cần thiết cho các yêu cầu hoàn thiện nghiêm ngặt. Mục đích của nó là loại bỏ các chất ô nhiễm trong không khí và kiểm soát độ ẩm và nhiệt độ trong quá trình thi công bột, do đó ngăn ngừa bất kỳ vấn đề vón cục, nhiễm bẩn hoặc độ đồng nhất nào. Nếu sản phẩm có thông số kỹ thuật về độ bám dính chính xác hoặc môi trường xưởng thường bẩn, thì cần có phòng sạch để có kết quả phủ tốt hơn. 

giai đoạn đóng rắn

Phương pháp và loại vật liệu phủ bột được sử dụng quyết định những gì diễn ra ở giai đoạn đóng rắn.

Nếu người vận hành chọn phương pháp ESD, vật liệu phủ ESD phải được xử lý trong lò xử lý bột. Thời gian xử lý vật liệu phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và độ dày của vật liệu.

Lò thường hoạt động ở nhiệt độ từ 325 đến 450 độ F, trong khi thời gian lưu hóa dao động từ 10 phút đến hơn một giờ. Khi vật liệu phủ ESD đạt đến nhiệt độ lưu hóa tối ưu trong lò, các hạt bột nóng chảy sẽ chảy và bao phủ chúng. 

Quá trình này hơi khác so với phương pháp tầng sôi, trong đó các bộ phận được nung nóng trong lò trong quá trình chuẩn bị nhưng trước giai đoạn ứng dụng. Bộ phận được nung nóng được đưa vào đám mây phủ bột nóng chảy để phủ. 

Thiết bị cho giai đoạn bảo dưỡng

Lò sấy bột

lò nướng được đun nóng đến nhiệt độ tối ưu (325 đến 450 độ F), tùy thuộc vào vật liệu. Nó giúp loại bỏ nước khỏi vật liệu được phủ. Và nó cũng làm nóng vật liệu và làm tan chảy bột, cho phép chúng dễ dàng dính vào nhau. 

Những điều cần cân nhắc khi mua thiết bị sơn tĩnh điện

Việc lựa chọn thiết bị tốt nhất cho bất kỳ nỗ lực nào là điều cần thiết nếu một người muốn thành công cho doanh nghiệp của mình. Ngành công nghiệp sơn tĩnh điện được dự đoán sẽ phát triển 18.95 tỷ USD đến năm 2028, đạt tốc độ CAGR là 6.2% từ năm 2021 đến năm 2028, điều đó có nghĩa là việc có thiết bị phù hợp sẽ hứa hẹn thành công. 

Hãy cân nhắc những yếu tố quan trọng sau khi lựa chọn thiết bị sơn tĩnh điện phù hợp cho doanh nghiệp.

Tần suất phủ

Việc mua thiết bị sẽ tiết kiệm nếu bạn có ý định thành lập một doanh nghiệp sơn tĩnh điện. Tuy nhiên, nếu nhà máy thỉnh thoảng sử dụng máy, thì thuê máy sẽ là lựa chọn lý tưởng hơn là mua máy mới. 

Chi phí của hệ thống

Mặc dù một số người muốn cắt giảm chi phí bằng cách mua thiết bị rẻ hơn, nhưng điều này có thể gây tổn hại đến doanh nghiệp. Thay vì tập trung vào chi phí ban đầu, hãy tìm kiếm thiết bị chất lượng cao và bền bỉ vì chúng thường có lợi nhuận đầu tư tốt hơn. Người ta nên tiến hành nghiên cứu kỹ lưỡng để đảm bảo rằng máy móc đến từ nhà phân phối đáng tin cậy, ngay cả khi giá cao hơn một chút. 

Không gian lưu trữ

Trước khi quyết định mua thiết bị sơn tĩnh điện, người ta nên đánh giá xem chúng có đủ không gian lưu trữ không. Các máy móc này đòi hỏi khoản đầu tư lớn và không thể chỉ để ngoài trời. 

Vì sơn tĩnh điện là một quy trình gồm ba giai đoạn nên cần phải đánh giá xem khu vực chuẩn bị và gian hàng có đủ lớn để đáp ứng nhu cầu kinh doanh hay không. 

Nếu có kế hoạch mua những thiết bị lớn, cần phải có đủ không gian để lưu trữ chúng. Hiểu được không gian có sẵn có thể giúp doanh nhân đưa ra quyết định mua hàng đúng đắn. 

Giáo dục

Mọi người đều thích những máy móc chất lượng cao có tuổi thọ cao hơn. Máy móc chất lượng cao nâng cao năng suất và mang lại lợi nhuận đầu tư tích cực. Mặt khác, thiết bị sơn tĩnh điện chất lượng thấp có thể có giá thành thấp hơn nhưng cũng có thể dẫn đến sản phẩm hoàn thiện kém chất lượng. 

Kích thước của khu vực cần phủ

Nếu doanh nghiệp phủ các bộ phận lớn, người ta có thể cần máy móc lớn hơn để cải thiện hiệu quả và đáp ứng thời hạn sản xuất. Đầu tư vào súng phun nhỏ, vận hành thủ công và các thiết bị khác phù hợp với các bộ phận phủ nhỏ.

Độ dày lớp phủ

Trong giai đoạn kiểm tra và ứng dụng của quá trình phủ, người vận hành xác định độ dày màng bột của bộ phận kim loại. Độ dày màng khô (DFT) ảnh hưởng đến diện mạo và hiệu suất của vật liệu được phủ.

Độ dày lớp phủ cũng ảnh hưởng đến kết cấu, màu sắc, độ bám dính, độ cứng, độ linh hoạt, khả năng chống ăn mòn và cách các bộ phận di chuyển và lắp ráp. Người ta có thể chọn máy sơn bột lý tưởng sẽ tạo ra độ dày và chức năng cần thiết. 

Hiệu suất

Máy phủ bột tự động hiệu quả hơn và có thể phủ nhiều bộ phận hơn so với máy phủ thủ công. Tuy nhiên, năng suất phụ thuộc vào nhu cầu vật liệu phủ bột của doanh nghiệp. Nếu đơn hàng cao, nhà đầu tư sẽ cần thiết bị có mức năng suất cao. 

Vật liệu áp dụng 

Loại vật liệu cần phủ là một yếu tố khác đáng cân nhắc trước khi mua thiết bị phủ bột. Ví dụ, một doanh nghiệp phủ bột kinh doanh vật liệu có dầu, dung môi, cặn hóa chất và mỡ sẽ đầu tư vào trạm rửa cho giai đoạn làm sạch. Mặt khác, nếu vật liệu chỉ có sơn cũ, bụi, mảnh vụn và chất bẩn, doanh nghiệp có thể chọn đầu tư vào phòng phun cát và tránh trạm rửa.

Kết luận

Quy trình sơn tĩnh điện đòi hỏi đầu tư đáng kể về máy móc và không gian. Do đó, người ta nên đánh giá nhu cầu của mình và tiến hành thẩm định trước khi quyết định mua một chiếc máy. Hướng dẫn dành cho người mới bắt đầu về sơn tĩnh điện này đã nêu bật sơn tĩnh điện là gì và những gì người ta cần để tham gia vào ngành này.