Powder coating là gì

Powder coating là gì? là sơn tĩnh điện còn được gọi là sơn khô. 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 bị 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.

Sơn tĩnh điện thực chất là 1 phương pháp hoàn thiện khô. Trái ngược hoàn toàn so với cách sơn thông thường dùng nước hoặc dung môi. Do đó, phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn.

Lịch sử hình thành phương pháp Powder coating (sơn tĩnh điện)

Xem thêm: CAE là gì?

Xem thêm: Cách dũa lưỡi cưa máy

Nguyên lý phủ sơn bằng hợp chất hữu cơ (organic Polymer) dạng bột. Được gia nhiệt và phủ lên bề mặt kim loại được nghiên cứu. Và đưa vào áp dụng thử tại Châu Âu bởi nhà khoa học Tiến sĩ Dr. Erwin Gemmer vào đầu thập niên 1950. Nhưng mãi đến khoảng năm 1964 thì qui trình Sơn Tĩnh Điện (Electrostatic Powder Spray) mới thành công. Và được thương mại hóa rồi được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay.

Qua nhiều thập niên được đóng góp, cải tiến bởi các nhà khoa học và các nhà sản xuất về cách chế biến bột sơn. Đã giúp cho công nghệ 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 ảnh hưởng 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. Có đủ loại Acrylic và hỗn hợp của những loại bột sơn được tung ra.

Phân loại sơn tĩnh điện

Hiện nay sơn tĩnh điện có 4 loại phổ biến: bóng (gloss), mờ (matt), cát (texture), nhăn (wrinkle). Các loại bột sơn được sử dụng cho hai điều kiện trong nhà và ngoài trời.

Hiện công nghệ sơn tĩnh điện được chia thành 2 loại:

• Công nghệ sơn tĩnh điện khô (sơn bột): chuyên sử dụng với các sản phẩm kim loại: sắt thép, nhôm, inox… ( Chỉ sơn được kim loại)
• Công nghệ sơn tĩnh điện ướt (sử dụng dung môi) đáp ứng cho nhiều lĩnh vực đòi hỏi độ bền và tính thẩm mỹ cao: dùng phun sơn kim loại, nhựa gỗ,… (Đặc biệt là lĩnh vực nhôm kính luôn đảm bảo chất lượng và độ bền theo thời gian.)

Quy trình phun sơn tĩnh điện (powder coating)

Sơn tĩnh điện ướt là công nghệ 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 đầu tiên này sẽ loại bỏ đi dầu, gỉ sét thường xuất hiện trên sản phẩm mới. Hoặc các tạp chất, lớp sơn cũ ở các 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 có 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 áp dụng sơn quá dày tại 1 vị trí nào đó. Mật độ diện tích dương sẽ tạo lực đẩy, ngăn không cho bột sơn tập trung quá nhiều. Do đó, sơn được đồng đều hơn, tiết kiệm chi phí.

Bước 3: Xử lý sau khi 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 có thể làm bột sơn bị mất liên kết.

Bước 4: Hoàn thiện sản phẩm sơn.

Giai đoạn cuối khi sơn thường sử dụng các màu sắc khách hàng lựa chọn để hoàn thiện. Có 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, đồng thời tăng khả năng chống trầy xước.

Ưu điểm ứng dụng sơn tĩnh điện

Không phải tự nhiên mà phương pháp sơn tĩnh điện được áp dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp. Đặc biệt là ngành công nghiệp oto. Đó chính là nhờ vào những ưu điểm vượt trội của phương pháp này so với các cách sơn truyền thống.

Tính kinh tế:

• Đối với phương pháp sơn thông thường, độ bám dính chỉ khoảng 30-40%. Trong khi đó, độ bám dính của sơn tĩnh điện vào 60-70%. Đồng thời, các sản phẩm khi sơn đều có thể thu hồi và tái sử dụng trong thời gian 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 hoàn hảo nhất với 1 lượng sơn tiết kiệm đến 45% so với các thiết bị phun sơn khí nén thông thường. Mặt khác, do có lực hút tĩnh điện nên lượng sơn bám dính vào vật được sơn cao, rút ngắn thời gian làm việc. Điều này làm tăng năng suất lao động, giảm chi phí nhân công, tăng sức cạnh tranh của sản phẩm.

Tính an toàn:

Mặc dù, bột sơn tĩnh điện hoàn toàn không ảnh hưởng đến sức khỏe nhưng bạn vẫn cần phải bảo hộ đơn giản khi thực hiện sơn. Không như sơn thông thường có chứa các dung môi và hợp chất hữu cơ độc hại.

Thân thiện với môi trường:

Theo 1 vài nghiên cứu, các hợp chất trong sơn thông thường có khả năng gây hại đến tầng ozon và cần nhiều chi phí để xử lý công nghiệp. Mặt khác, sơn tĩnh điện lại làm từ bột sơn nhựa, nên không ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường.

Tính bền lâu: 

Sơn tĩnh điện có 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 tiếp xúc lâu dài với độ ẩm, ánh sáng mặt trời…

Về chất lượng: 

Tuổi thọ cao, độ bóng tốt, tăng khẳ năng chịu mòn bởi hóa chất hoặc bị ảnh hưởng của tác nhân hóa học hay thời tiết. Màu sắc tươi tắn, đa dạng và độ chính xác cao…còn rất nhiều lợi điểm khác nữa mà chính người sử dụng trong quá trình ứng dụng công nghệ sơn tĩnh điện – Powder Coating sẽ nhận thấy và ông nghệ phun sơn tĩnh điện này sẽ là giải pháp cho các ngành công nghiệp của Việt Nam trong thời gian tới

Nhược điểm của sơn tĩnh điện