Tiến bộ công nghệ trong ngành sơn tĩnh điện và thu hồi bột sơn

 

Công nghệ ứng dụng, cơ chế sử dụng và thu hồi bột sơn đều đã phát triển để mang lại sự linh hoạt hơn và tăng năng suất

Các nhà sản xuất không còn xa lạ với những ưu điểm của lớp sơn tĩnh điện hoàn thiện.

Sơn tĩnh điện được áp dụng một cách hiệu quả để giảm thiểu lãng phí nguyên liệu. Chúng cung cấp một lớp bảo vệ chắc chắn, ngay cả khi tiếp xúc với môi trường khắc nghiệt. Sơn tĩnh điện cũng được đánh giá là thân thiện với môi trường vì chúng không chứa các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và có thể tái chế bột phun thừa để sử dụng lại.

Sơn tĩnh điện đã chứng minh được giá trị của chúng trong hơn ba thập kỷ qua. Trong nhiều trường hợp, các nhà sản xuất đang tự sơn phủ lên các bộ phận và cụm kim loại hoặc thuê các nhà máy sơn tĩnh điện bên ngoài để thực hiện công việc này.

Bất kể sơn tĩnh điện có phải là công đoạn cốt lõi hay không, việc theo kịp những phát triển mới nhất trong ngành sơn tĩnh điện là một thách thức.

Đối với những người quan tâm đến công nghệ mới, không có gì ngạc nhiên khi biết rằng những tiến bộ trong kiểm soát sơn phủ và chuyển đổi màu sắc hiện nay dẫn đến việc sử dụng ít bột hơn, giảm thiểu thời gian chết, giảm chi phí lao động và chất lượng tốt hơn khi so sánh với các loại cũ hơn, truyền thống hơn công nghệ sơn tĩnh điện.

Sơn phủ

Công việc phun các hạt bột tích điện về phía phần kim loại được nối đất không thay đổi nhiều trong những năm qua. Bột sơn vẫn đi qua một trường năng lượng do súng phun phát ra và nhận một điện tích trong khi được phun về phía sản phẩm tiếp đất, thường được treo trên giá. Bằng cách sử dụng điện tích, bột bám vào phần kim loại cho đến khi nó được đóng rắn ở nhiệt độ cần thiết trong lò, nơi nó được biến đổi thành lớp sơn phủ cứng và bền mong muốn.

Hiệu quả của lớp sơn vẫn phụ thuộc nhiều vào các yếu tố bên ngoài súng phun sơn. Các sản phẩm cần được treo hàng loạt một cách ổn định để kỹ thuật viên sơn tĩnh điện có thể thực hiện công việc nhất quan. Các giá đỡ phải được làm sạch lớp sơn tĩnh điện đã qua xử lý trước đó để đảm bảo điều kiện phun sơn tốt nhất. Kỹ thuật viên sơn tĩnh điện cũng phải duy trì khoảng cách từ súng phun đến các sản phẩm treo phù hợp.

Điều đã thay đổi trong những năm qua là công nghệ kiểm soát điện tích giúp cung cấp độ bao phủ vật liệu tốt hơn, ngay cả với loại bột sơn khó nhất. Đặc biệt hơn, đây là những loại bột kim loại có hiệu ứng đặc biệt, khó thi công và kiểm soát hơn với công nghệ phun sơn cũ.

Công nghệ mới cho phép kỹ thuật viên cài đặt dòng điện dưới 10 micro ampe giúp định hướng tốt hơn các loại sơn bột tích điện cao, chẳng hạn như kim loại; dễ phun sơn hơn; và loại bỏ các lỗi sơn. Những điều chỉnh chính xác này tránh việc phun sơn quá nhiều, thường lộ ra ngoài bề mặt gọi là “vỏ cam”, một lớp màng có kết cấu không mong muốn và độ dày không nhất quán trên sản phẩm.

 

Bơm bột cho súng phun sơn

Hầu hết các hệ thống bơm bột sơn tĩnh điện sử dụng một máy bơm bột hoặc vòi phun bột điển hình được thiết kế bằng cách sử dụng hiệu ứng venturi. (Hiệu ứng venturi được đặt theo tên nhà vật lý người Ý Giovanni Battista Venturi, (1746-1822). Ông đã ghi lại hiện tượng xảy ra khi chất lỏng chảy qua đường ống bị ép qua một đoạn hẹp. Ông đã quan sát thấy sự giảm áp suất trong dòng chảy của chất lỏng nhưng vận tốc tăng.

Nhà vật lý người Ý Giovanni Battista Venturi, (1746-1822)

Trong máy bơm bột, khí nén được bơm qua một lỗ ở góc 90 độ so với ống tiếp liệu. Khi không khí nén chảy vào lỗ hẹp của ống bọc kim phun, áp suất giảm sẽ hút bột từ phễu sôi. Bột và hỗn hợp không khí đi đến đầu súng, thoát ra trường tích điện và chiếu về phía phần kim loại được nối đất.

Loại công nghệ này đã hoạt động tốt trong những năm qua, nhưng nó làm mòn ống phun. Khi sự mài mòn xảy ra, lượng bột bơm đến súng trở nên không nhất quán và dẫn đến sự thay đổi lớn hơn về độ dày lớp phủ được áp dụng.

Hơn nữa, các điều chỉnh do kỹ thuật viên thực hiện thường tạo ra sự mài mòn nhanh hơn và dẫn đến việc phun nhiều bột hơn so với yêu cầu.

Công nghệ venturi tiên tiến đã xuất hiện trong vài năm qua có thiết kế tối ưu hóa giúp giảm mài mòn ống bột, do đó kéo dài tuổi thọ sử dụng.

Công nghệ mới giảm thiểu tiêu thụ khí nén và bột sơn tĩnh điện, đồng thời cung cấp một lớp sơn phủ đồng nhất và chắc chắn hơn. Đặc biệt, thiết kế này có bột đi vào kim phun một góc 135 độ. Điều này dẫn đến giảm áp suất ngược và dòng chảy của bột đến đầu súng đều đặn hơn.

Một công nghệ bơm tiên tiến khác đang đưa việc kiểm soát sơn phủ lên cấp độ tiếp theo sử dụng một ống bơm đơn nội tuyến với van chụm kép để quản lý tốc độ phân phối bột sơn. Công nghệ thông minh này giúp phân phối bột mịn và đầu ra nhất quán ngay cả khi sử dụng các ống dài để vận chuyển bột từ phễu đến súng phun hoặc khi súng ở vị trí cao hơn so với thùng chứa bột — cả hai thiếu sót chính của công nghệ venturi truyền thống.

Với công nghệ tiên tiến này, cần không khí tối thiểu để kéo bột từ phễu đến súng, dẫn đến vận tốc bột có thể kiểm soát được ở vòi súng và giảm tiêu thụ bột. Thiết kế bơm nội tuyến này tạo ra một quy trình gồm hai bước để sẵn sàng và phun bột. Trong bước đầu tiên, hút chân không kéo bột vào khoang chính, và trong bước thứ hai, khí nén đẩy bột sang khoang thứ hai.

Khi quá trình này diễn ra theo chu kỳ, bột sẽ được đẩy đến súng phun. Kết quả là một đám mây bột mềm và nhất quán được duy trì trong thời gian sơn lâu hơn so với các công nghệ cũ— đặc biệt là với các ống bơm dài. Kỹ thuật viên không phải lo lắng về việc ống bơm bột bị hao mòn và hiệu suất giảm hàng ngày. Công nghệ tiên tiến mang lại khả năng tích điện cho bột nhất quán và hiệu suất sơn phủ cao, đưa lượng bột phù hợp vào bề mặt sản phẩm mọi lúc.

 

Quản lý bột sơn

Đánh vật với những thùng bột sơn khổng lồ không có gì thú vị, và nếu công việc sơn tĩnh điện bao gồm thay đổi màu sắc, thì cơn đau đầu sẽ tăng lên gấp bội. Đó là lý do tại sao bạn thấy nhiều cơ sở sơn tĩnh điện đang cố gắng quản lý một hoặc nhiều buồng sơn tĩnh điện sử dụng nhiều mô-đun thu hồi và lọc để linh hoạt thay đổi màu sắc.

Điều đó không còn xảy ra hiện nay vì các hệ thống quản lý bột được xây dựng để thay đổi màu sắc được thiết kế để giảm thiểu lượng bột sơn sử dụng trong quá trình sơn phủ và đơn giản hóa việc chuyển đổi màu. Đối với nhiều công ty, sự thay đổi màu sắc là một nút thắt cổ chai và làm giảm hiệu quả sản xuất.

Công nghệ thay đổi màu sắc tiên tiến hiện nay cho phép làm sạch và chuyển đổi màu sắc diễn ra trong vài phút, vì vậy mở ra sự linh hoạt trong sản xuất mà trước đây không có.

Các hệ thống quản lý màu này có các bơm được gắn càng gần phễu càng tốt, với một số bơm đặt trên đầu phễu. Điều này cho phép ống hút bột ngắn và hiệu quả tốt hơn trong việc vận chuyển bột đến súng. Các hệ thống này không còn là một sơ đồ phức tạp gồm các ống và dây nối dài nữa.

Chúng cũng làm giảm lượng bột sơn trong quy trình, giúp cải thiện hiệu quả hoạt động, giảm tiêu thụ bột và rút ngắn quá trình thay đổi màu sắc.

Các thiết kế buồng sơn bằng nhựa hiện nay, với tính năng làm sạch bằng khí nén tích hợp, giúp bột không bị dính lại trên vách và sàn buồng sơn. Các buồng phun này phối hợp với hệ thống quản lý bột để quản lý hiệu quả hơn việc thu gom bột thừa,tái chế và tái sử dụng bột ngay lập tức.

Nguyên liệu mới cũng dễ dàng được đưa vào và trộn với bột tái chế, tối đa hóa việc sử dụng nguyên liệu và đơn giản hóa việc làm sạch và chuyển màu.

Phần lớn công việc vệ sinh cho các hệ thống sơn tiên tiến này ngày nay đều được tự động hóa. Bảng điều khiển thân thiện với người dùng hướng dẫn kỹ thuật viên sơn tĩnh điện các bước.

Về mặt hoạt động, máy bơm, ống hút mềm, súng và phễu chứa bột được làm sạch tự động bằng các luồng khí nén thổi mạnh chỉ bằng một nút nhấn. Các bộ phận khác, chẳng hạn như buồng phun sơn, được thiết kế để làm sạch một cách nhanh chóng và dễ dàng. Việc thay đổi màu hoàn toàn trong buồng sơn có thể được thực hiện bởi người vận hành chỉ trong vài phút.

 

Lắp đặt buồng phun sơn một cách khác biệt

Vậy tất cả những điều này có nghĩa là gì? Hoạt động sơn tĩnh điện ngày nay sẽ trông rất khác so với cách đây 10 đến 20 năm.

Các hệ thống hiện đại này không được thiết lập để sôi bột; quản lý nguyên liệu, phân phối và hoạt động sơn phủ được kiểm soát cao, có nghĩa là bột sơn ở tình trạng tốt trước khi sơn phủ và có hiệu quả bao phủ cao hơn trong quá trình phun sơn.

Khả năng thu hồi được cải thiện do thiết kế buồng sơn và do khối lượng bột sơn tồn được giảm thiểu, kỹ thuật viên không phải lo lắng về việc dọn dẹp một lượng lớn bột sơn thừa.

Thay đổi màu sắc nhanh chóng và dễ dàng. Các bộ phận bên trong của hệ thống sơn tĩnh điện được làm sạch tự động. Điều này có nghĩa là một môi trường làm việc sạch hơn nhiều cho những người làm việc sơn tĩnh điện.

Ngoài ra, nếu một nhà sản xuất hoặc một OEM đang muốn sơn tĩnh điện nhiều màu, họ sẽ thấy rằng có thể làm điều đó với một buồng phun sơn, không phải đầu tư nhiều buồng sơn. Điều này dẫn đến thiết kế nhỏ gọn hơn nhiều  khi so sánh với các loại buồng phun sơn tĩnh điện trước đây.

Sơn tĩnh điện vẫn là một lựa chọn thông minh cho lớp sơn phủ hoàn thiện cuối cùng. Công nghệ sơn tĩnh điện đã trở nên thông minh hơn để giúp quản lý quy trình dễ dàng hơn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *