Tải bản đầy đủ

PHÂN LOẠI VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG CƠ BẢN CỦA SƠN

TRƯỜNG CĐKT LÝ TỰ TRỌNG
TP.HCM
KHOA: ĐỘNG LỰC
LỚP: 13CĐ_Ô2
Học phần: Vật liệu học
PHÂN LOẠI VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG CƠ
BẢN CỦA SƠN
SVTH: PHÙNG VĂN TÂM
NGUYỄN VĂN ĐỨC


MỤC LỤC


I.

Giới thiệu chung

1.Khái niệm
Sơn là loại vật liệu ở trạng thái dung dịch, thành phần gồm có: chất
tạo màng, chất màu, chất đóng rắn, dung môi, chất pha loãng, chất làm

khô. Khi quét sơn lên bề mặt sản phẩm , dung dịch bay hơi, còn lại
gốc sơn qua một quá trình hóa lý tạo thành màng sơn.
2. Tác dụng của sơn
Sơn là hợp chất hóa học bao gồm: nhựa hoặc dầu chưng luyện, có chất
màu hoặc không có chất màu. Khi sơn lên bề mặt sản phẩm ta được
lớp màng mỏng bám trên bề mặt có tác dụng cách ly với môi trường
khí quyển, bảo vệ và làm đẹp sản phẩm. Sơn có nhiều loại và có
những tác dụng khác nhau, trong đó chủ yếu là:
a. Tác dụng bảo vệ
Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta thường sử dụng các loại dụng
cụ, thiết bị được làm bằng kim loại, gỗ và chất dẻo. Vật liệu kim loại
khi tiếp xúc với môi trường ăn mòn, nước và không khí sẽ bị oxy hóa
và ăn mòn, đặc biệt trong môi trường vùng biển kim loại bị ăn mòn rất
nghiêm trọng. Theo con số thống kê của một số nước, sự ăn mòn hằng
năm làm tổn hại từ 2% đến 4% tổng sản lượng kinh tế quốc dân
(GDP). Kết quả là tạo nên sự lãng phí rất lớn đến tài nguyên có hạn
của quốc gia và làm cho môi trường tự nhiên bị ô nhiễm nghiêm trọng.
Để bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn thường dùng phương pháp sơn, lớp
sơn là lớp bảo vệ có hiệu quả nhất trong nhiều lĩnh vực và đặc biệt
trong công trình kiến trúc lớn. Ví dụ: thiết bị trong môi trường vùng
biển, nếu không có lớp sơn, tuổi thọ chỉ được vài năm, khi được bảo
vệ bằng lớp sơn chống ăn mòn lâu dài và định kỳ sơn, tuổi thọ sử dụng
có thể kéo dài 30 đến 50 năm, thậm chí đến 100 năm.
Gỗ và chất dẻo là hai loại nguyên liệu được sử dụng rộng rãi, gỗ
thường bị mục nát trong môi trường khí ẩm và vi sinh vật, chất dẻo
thường bị lão hóa do nhiệt và ánh sáng, vì vậy gỗ và chất dẻo cũng
được bảo vệ bằng lớp sơn.
Điều quan trọng nhất của sơn là bảo vệ bề mặt sản phẩm. Màng sơn
mỏng hình thành trên bề mặt chi tiết cách ly với môi trường như nước,
không khí, ánh sáng mặt trời và môi trường ăn mòn (như axit, kiềm,
muối ) bảo vệ sản phẩm không bị ăn mòn. Nếu như bề mặt có lớp
màng cứng, có thể làm giảm sự va đập, ma sát do đó sơn còn có tác
dụng bảo vệ cơ khí.
b. Tác dụng trang trí


Lớp sơn có thể tạo nên nhiều màu sắc khác nhau, đồng thời còn tạo ra
bề mặt bóng, bằng phẳng, lớp sơn mỹ thuật có dạng vân búa, nhăn, rạn
có tác dụng trang trí đẹp làm thay đổi cảnh quan, được mọi người ưa
thích. Khi bề mặt sản phẩm được phủ lớp sơn, đặc biệt là sơn mỹ thuật

thì màng sơn rất bóng, đẹp, có thể tạo ra nhiều màu tùy ý, đẹp, dễ
chịu, thoải mái.
c. Tác dụng chỉ dẫn
Sơn có rất nhiều loại màu như xanh, đỏ, tím, vàng được dùng trong
quản lý giao thông, các đường ống của thiết bị hóa chất, những thiết bị
cơ khí đặc biệt có tác dụng chỉ dẫn đề phòng nguy hiểm, tai nạn.
Ngoài tác dụng bảo vệ và trang trí sơn còn có công dụng đặc biệt, sơn
các màu lên các thiết bị quân sự có thể ngụy trang, sơn chống tia hồng
ngoại có thể chống được địch phát hiện được mục tiêu quân sự. Đối
với ô tô là vật di chuyển trên đường nên cần phải sơn để cho người đi
đường có thể nhận biết từ xa.
d. Tác dụng đặc biệt
Ngoài tác dụng trên, sơn còn các công dụng đặc biệt
• Tính năng lực: sơn chịu mài mòn, sơn trơn, giảm ma sát…
• Tính năng nhiệt: sơn chỉ thị nhiệt, sơn chịu nhiệt độ, sơn chống
lửa…
• Tính năng từ: sơn dẫn điện, sơn tĩnh điện dẫn điện, sơn hấp thụ
từ…
• Tính năng quang: sơn phát sang, sơn phản quang…
• Tính năng sinh vật: sơn chống hà, sơn chống mốc…
• Tính năng hóa học: sơn chịu axit, chịu kiềm, và các loại hóa
chất…\
Những tính năng đặc biệt của sơn làm tăng cường tính năng và mở rộng phạm
vi sử dụng, do vậy yêu cầu về sơn và kỹ thuật sơn ngày càng cao.
II.
Quá trình phát triển và kỹ thuật của sơn
Quá trình phát triển của sơn và kỹ thuật sơn Sơn đã có từ hàng ngàn
năm trước, sơn được làm từ các nguyên liệu thiên nhiên vì vậy nên
tính năng, phạm vi sử dụng, phương pháp gia công đều bị hạn chế. Sự
phát triển rất mạnh mẽ của công nghiệp dầu mỏ thế kỷ XX đã tạo nên
nhiều loại nhựa tổng hợp có tính năng ưu việt sản xuất ra các loại sơn
mới như: sơn phenol formandehit, sơn nitroxenlulo, sơn ankyd. Trong
mấy thập niên trở lại đây, những loại sơn cao cấp trong công nghiệp
đều dùng từ sơn nhựa tổng hợp như: nhựa gốc amin, nhựa acrylat,
nhựa poliurethan, nhựa epoxy…những loại sơn này không chỉ góp
phần quan trọng vào sự phát triển của nền công nghiệp nói chung mà


còn đặc biệt được quan tâm trong ngành sản xuất chế tạo ô tô nói
riêng. Các phương pháp gia công sơn thủ công như quét, phun, nhúng,
sơn trục lăn đã chuyển sang các phương pháp gia công sơn hiện đại
như: sơn tĩnh điện, sơn cao áp không có không khí, sơn bột tĩnh điện,
sơn nhúng tĩnh điện.
Niên đại
Thập niên 50
thế kỷ XX
Thập niên 60 70 thế kỷ XX
Thập niên 80
thế kỷ XX

Thập niên 90
thế kỷ XX

Thí nghiệm

III.

Các loại sơn chủ
yếu
Sơn
nitroxenlulo, sơn
ankyd,
sơn
bitum .
Sơn gốc amin,
acrylat, epoxy,
nhúng tĩnh điện
anốt, sơn bột.
Sơn không có
dung môi, sơn
bề mặt chất rắn
cao, nhúng tĩnh
điện katốt
Sơn lớp trung
gian, sơn lót và
sơn quang tính
nước, sơn bóng
chất rắn cao
Sơn bề mặt tính
nước, sơn bóng
bột

Phương pháp
Đặc điểm
gia công
Phun sơn thủ Hiệu suất thấp,
công, nhúng
nguy hiểm, ô
nhiễm
môi
trường cao
Sơn tĩnh điện, Hiệu suất cao,
sơn nhúng tĩnh an toàn, ô
điện anốt, sơn nhiễm thấp
bột.
Sơn nhúng tĩnh Tốt, hiệu suất
điện katốt, sơn cao, an toàn, ô
tự động, sơn nhiễm thấp .
sấy quang, sơn
cuộn.
Sơn tĩnh điện, Chất thải phù
tính nước, sơn hợp với tiêu
nhúng tĩnh điện chuẩn
katot dày
Sơn tĩnh điện Chất thải phù
màng mỏng
hợp với tiêu
chuẩn

Bảng 1.1 Quá trình phát triển của sơn và kỹ thuật gia công thế kỷ XX
Phân loại các loại sơn
Các loại sơn Sơn có rất nhiều loại, mỗi loại có tính chất khác nhau.
Căn cứ vào yêu cầu sử dụng mà chọn loại sơn thích hợp
STT
1

Loại sơn
Sơn dầu

2

Sơn thiên nhiên

Ưu điểm
Chịu khí hậu
tốt, dùng trong
nhà, ngoài trời

Nhược điểm
Khô chậm, tính
năng cơ khí
thấp, không thể
mài, đánh bóng
Khô nhanh, sơn Sơn gầy chịu


3

4

gầy cứng, dễ
đánh bóng. Sơn
bóng dẻo chịu
khí hậu tốt
Sơn_phenol
Màng
cứng
formandehit
chịu nước, chịu
ăn mòn hóa học
và cách điện
Sơn bitum (sơn Chịu nước, chịu
đen)
axit, cách điện

5

Sơn ankyd

chịu khí hậu
tốt, bóng, bền

6

Sơn gốc amin

7

Sơn gốc nitro

Độ cứng cao,
bóng,
chịu
nhiệt,
chịu
kiềm, bám chắc
tốt.
Khô nhanh chịu
dầu, chịu mài
mòn, chịu khí
hậu tốt.

8

9

10

khí hậu kém,
sơn béo không
thể đánh bóng
Dễ biến màu,
màng sơn giòn
Màu
đen,
không thể chế
tạo các loại sơn
màu, chịu ánh
sáng yếu
Màng
sơn
mềm, chịu kiềm
kém
Ở nhiệt độ cao
đóng rắn, màng
sơn sấy giòn.

Dễ cháy, không
chịu ánh sáng,
tia tử ngoại,
không
chịu
nhiệt độ trên 60
độ C.
Sơn
nitro Chịu khí hậu Bám chắc yếu,
xenlulo
tốt, chịu ánh chịu ẩm yếu.
sáng, tia tử
ngoại, có loại
chịu kiềm.
Sơn clovinyl
Chịu khí hậu Bám chắc yếu,
tốt, chịu ăn không thể đánh
mòn hoá học, bóng,
mài,
nước, chịu dầu không
chịu
nhiệt độ trên 80
độ C.
Sơn vinyl
Đàn hồi tốt, Chịu dung môi,
màu trắng, chịu chịu nhiệt kém,
mài mòn và không chịu ánh
chịu ăn mòn sáng
hoá học.


11

12

13
14

15

16

Sơn acrylat

Màng
sơn
không
màu,
chịu nhiệt, chịu
khí hậu tốt, bền
màu chịu ánh
sáng, chịu ăn
mòn hoá học.
polyester
Hàm luợng chất
rắn cao, chịu
nhiệt, chịu mài
mòn và cách
điện
Epoxy
Bám chắc tốt,
chịu kiềm, dai,
cách điện
Sơn polyurethan Chịu mài mòn
tốt, chịu nuớc,
chịu ăn mòn
hoá học, cách
điện, nhiệt.
Sơn silicon
Chịu nhiệt, bền
trong
không
khí, không biến
màu, cách điện,
chịu nước, khó
lão hoá
Sơn cao su
Chịu axit kiềm,
chịu ăn mòn,
nuớc và chịu
mài mòn

Chịu dung môi
kém

Bám chắc yếu

Chịu ánh sáng
yếu, để ngoài
trời dễ tạo bột
Khi phun gặp
ẩm dễ tạo bọt,
màng sơn dễ
tạo bọt biến
vàng
Chịu xăng kém,
có loại giòn

Dễ biến màu,
không chịu ánh
sáng

Phân loại và ưu nhược điểm các loại sơn
Sơn ô tô đòi hỏi tính năng cao nhất trong các loại sơn trang trí vì vậy
dựa vào đặc tính của từng loại sơn mà các nhà sản xuất đưa ra phương
án phù hợp nhất để tạo ra các loại sơn cho ngành công nghiệp sản xuất
ô tô.
 Sơn nitroxenlulo cho thêm nhựa ankyd để làm tăng tính dẻo
dùng dung môi pha thành sơn. Sơn khô nhanh (khô bề mặt 15
phút, khô bên trong 1 - 1.5h) màng cứng, chịu mài mòn, có thể
đánh bóng. Nhược điểm của sơn là hàm lượng chất rắn thấp,
dung môi nhiều dễ cháy, độ bằng phẳng kém, gia công lúc ẩm
ướt dễ biến trắng. dùng để sơn lót xe ô tô, máy cơ khí, sản phẩm


IV.

công nghiệp nhẹ, chất dẻo, da, vải, gỗ, đồ dùng trong nhà...sơn
lớp thứ hai và sơn bề mặt. Nếu tăng hàm lượng nhựa ankyd
không khô sẽ làm giảm độ cứng không thể đánh bóng. Độ bền
khí hậu của sơn gốc nitroxenlulo rất kém để cải thiện cần cho
thêm nhựa gốc amin, làm tăng độ trong suốt, hàm lượng chất
rắn và độ bền khí hậu.
 Sơn gốc nitroxenlulo chịu ánh sáng kém sau một năm mất bóng,
để cải thiện tính năng cho thêm acrylat tính dẻo, có thể chịu ánh
sáng, khí hậu, độ trong suốt, độ bóng, độ bám chắc được nâng
cao, sấy làm khô giảm đi nhưng dễ biến trắng, có thể dùng làm
sơn ô tô, sơn chất dẻo và gỗ.
 Sơn poliurethan có màng sơn bóng, cứng, chịu mài mòn tốt,
bám chắc, chịu nhiệt, chịu dung môi, tính bền hoá học cao là
loại sơn cò nhiều tính năng tốt.
 Sơn sấy gốc amin truyền thống và sơn sấy gốc amin acrylat
dùng để sơn bề mặt ô tô, chịu mưa, nắng, axit kém.
 Sơn sấy poliurethan chịu mưa nắng, axit tốt, dùng để sơn bề mặt
ô tô rất tốt.
 Sơn nhựa gốc vinyl, nhựa polyvinylclorua (PVC) chịu ăn mòn
hoá học tốt, chịu mài mòn, nhưng độ kết tinh của nhựa rất
mạnh, nhựa rất khó hoà tan, không thể làm sơn có dung môi,
thông thường chỉ làm sơn dày dạng keo, dùng làm sơn gầm ô tô
hoặc vật liệu trát khe hở xe ô tô.
 Sơn hàm lượng chất rắn cao khoảng 80%. Có nhiều loại sơn
như sơn ankyd, polieste, epoxi, poliurethan, acrylat…trong đó
hàm lượng chất rắn của sơn acrylat cao nhất. không vượt quá
70%. Sơn hàm lượng chất rắn cao, sơn 1 lần có độ dày lớn hơn
40µm, hiệu suất gia công cao. Sơn trong suốt acrylat,
poliurethan dùng để làm chất đánh bóng xe ô tô, có độ bóng rất
cao, trang trí đẹp, sơn có màu dùng để sơn mặt ngoài xe ô tô.
 Sơn epoxi có hàm lượng chất rắn cao, dùng làm sơn bảo vệ. Sơn
polyeste có hàm lượng chất rắn cao dùng để sơn lớp giữa xe ô
tô hoặc tấm kim loại cuộn.
 Sơn poliurethan hàm lượng chất rắn cao dùng làm sơn chất dẻo
và gầm xe ô tô.
Các nhân tố cơ bản của sơn
Những nhân tố cơ bản của sơn gồm ba phần: nguyên liệu sơn, phương
pháp và thiết bị sơn, công nghệ và quản lý sơn Nguyên liệu sơn (chủ
yếu là sơn), phương pháp và thiết bị sơn là điều kiện quan trọng bảo


V.

đảm chất lượng sơn nhưng không phải là điều kiện quyết định chủ
yếu. Chất lượng sơn tốt, thiết bị gia công tiên tiến là điều kiện cơ bản
được màng sơn tốt, bảo đảm thực hiện sơn có hiệu quả cao, kinh tế
nhưng để được chất lượng cuối cùng của lớp sơn phải dựa vào quản lý
và công nghệ. Khi chọn sơn, ngoài việc nghiên cứu đến chất lượng và
giá cả, còn phải nghiên cứu đến công nghệ và quản lý, sự phối hợp
sơn và thao tác sơn. Nếu như sự phối hợp sơn có vấn đề hoặc thao tác
phức tạp, quá trình công nghệ khó khăn thì chất lượng sơn không đảm
bảo yêu cầu. Chọn thiết bị sơn không những có hiệu suất cao, giá
thành hợp lý mà còn phải đảm bảo an toàn, thao tác và bảo dưỡng đơn
giản. Nếu như thiết bị có độ an toàn độ bền kém dễ sinh ra sự cố, quy
trình công nghệ không thể thực hiện bình thường. Nếu như thao tác sử
dụng thiết bị khó, yêu cầu kỹ thuật cao và quản lý chất lượng kém,
chất lượng lớp sơn khó được đảm bảo. Nếu quản lý và chất lượng có
vấn đề dẫn đến chất lượng sản phẩm không ổn định, sản phẩm làm lại
hoặc phế phẩm cao, gây lãng phí và tăng giá thành, hiệu quả kinh tế
thấp, gây khó khăn trong sản xuất. Vì vậy, có loại sơn tốt, thiết bị tiên
tiến còn phải có công nghệ tiên tiến và quản lý tốt. Ba nhân tố trên có
quan hệ mật thiết với nhau, tạo nên công nghệ sơn. Nó bao gồm đặc
điểm các loại sơn và cách chọn lựa sơn, phương pháp xử lý trước khi
sơn, phương pháp sấy khô màng sơn, quy trình công nghệ và quản lý
sơn.
Đánh giá chất lượng sơn
Đánh giá chất lượng lớp sơn Chất lượng lớp sơn là nhân tố quan trọng
khi đưa sản phẩm ra ngoài thị trường. Với bề ngoài ấn tượng sẽ làm
mọi người chú ý, điều đó quyết định sinh mệnh của sản phẩm, thậm
chí quyết định đến sự tồn tại của công ty. Trong môi trường cạnh tranh
khốc liệt, đòi hỏi các công ty phải tuân theo sự quản lý hiện đại, quản
lý sản xuất theo tiêu chuẩn hóa, theo sự phát triển của khoa học, các
sản phẩm sơn phải xây dựng hệ đánh giá chất lượng tương ứng. Xây
dựng hệ đánh giá chất lượng sơn, cần phải bao hàm các yếu tố sau:
Tiêu chuẩn chất lượng sơn tiên tiến Phương pháp đo và quy phạm đo
tiên tiến Hoàn thiện chế độ thao tác sản xuất sơn hợp lý Xây dựng đội
ngủ quản lý và kiểm tra chất lượng Cuối cùng là nội dung quản lý của
công ty bao gồm cả kiểm tra nguyên liệu ban đầu, kỹ thuật đo, công
nghệ gia công. Quy định tiêu chuẩn chất lượng sơn Xác định tính năng
lớp sơn: Sơn trước khi đưa vào kho cần kiểm tra và nghiệm thu để
tránh sự cố sinh ra trong quá trình thi công sơn, gây tổn thất kinh tế.


VI.

Trong đó có các hạng mục kiểm tra như: bề ngoài, độ nhớt, độ hạt,
kiểm tra hàm lượng chất rắn. Xác định tính năng gia công sơn Đo tính
năng màng sơn .
Các phương pháp sơn cơ bản
Có nhiều phương pháp để gia công sơn căn cứ vào các điều kiện sau
để chọn phương pháp gia công thích hợp Tính chất và chủng loại sơn
Yêu cầu chất lượng sơn Thiết bị và công cụ nhà máy đang có Hình
dáng, nguyên liệu, kích thước của bề mặt sản phẩm Mỗi phương pháp
đều có ưu, nhược điểm khác nhau. Vì vậy khi chọn trước tiên cần chú
ý tới phương pháp có tính kinh tế cao nhất nhưng vẫn đáp ứng được
yêu cầu kỹ thuật đặt ra. Khi gia công sơn thường dùng các phương
pháp sau: phun sơn có không khí, phun sơn cao áp không có không
khí, phun tĩnh điện, nhúng tĩnh điện…
1.Phun sơn không khí
a. Nguyên lý
dựạ vào dòng khí nén do sự chênh lệch áp suất giữa dòng không khí
nén đi qua vòi phun với bình phun chứa sơn, do đó sơn được hút ra
trong bình, nhờ dòng không khí nén đưa đến vòi phun, sơn được xé tơi
thành những hạt nhỏ bám đồng đều trên bề mặt sản phẩm.
b. Đặc điểm
 Ưu điểm:
Hiệu quả cao mỗi giờ có thể phun được 150 - 200 m, gấp 8 - 10
lần so với sơn quét. Độ dày màng sơn đồng đều, độ bóng bằng
phẳng, bề ngoài đẹp. Tính thực dụng cao, có thể áp dụng cho
các loại sơn, các loại vật liệu, các loại sản phẩm có hình dáng
khác nhau, nơi nào có ít bụi là có thể sơn được, phun sơn là
phương pháp được sử dụng rộng rãi đặc biệt khi gia công các
loại sơn mau khô.
 Nhược điểm:
Sử dụng nhiều dung môi, khi làm việc dung môi bay hơi mạnh,
làm ô nhiễm môi trường, gây độc hại, dễ cháy nổ…vì vậy khi
làm việc phải có thiết bị thông gió tốt. Hiệu suất sử dụng thấp,
thông thường chỉ khoảng 50% - 60%, những chi tiết nhỏ chỉ có
15% - 30%. Bụi sơn bay ra làm ô nhiễm môi trường, khi sản
xuất lớn phải tiến hành trong buồng sơn chuyên dùng.
c. Thiết bị


Thiết bị chủ yếu của phun sơn không khí là: máy nén khí, bình phân
ly dầu khí, súng sơn, ống dẫn khí, bình chứa sơn…
• Máy nén không khí:
Áp suất không khí lớn nhất của máy nén là 0.7 MPa (không tải).
Dung lượng của máy nén quyết định bởi lượng tiêu hao không
khí súng sơn, cần phải đảm bảo áp suất phun sơn của súng sơn
trong khoảng 0.35 - 0.6 MPa. Trong quá trình sử dụng, hằng
ngày phải mở van xả nước của bình chứa khí, loại bỏ dầu và
nước. Để đề phòng ảnh hưởng của dầu và nước trong máy nén
đối với màng sơn, cần lắp thêm bình phân ly nước và dầu để
làm sạch không khí.

Máy nén không khí


Thùng vận chuyển sơn
Khi sản xuất hàng loạt, cần lắp đặt thùng chứa vận chuyển sơn.
Thùng chứa vận chuyển sơn kín có lắp máy khuấy, thiết bị trao
đổi nhiệt, đầu vào không khí nén và bộ phận giảm áp, máy lọc
và đầu ra. Thể tích bình chứa sơn khoảng 20 - 120 lít, áp suất
gia công sơn khoảng 0.15 - 0.3 MPa (căn cứ vào số lượng súng
sơn mà quyết định). Bộ phận trao đổi nhiệt đảm bảo nhiệt độ
sơn không thay đổi, đảm bảo độ nhớt của sơn trong quá trình
gia công không đổi.


Thùng vận chuyển sơn


Súng sơn
Súng sơn là bộ phận quan trọng nhất khi phun, theo phương
thức mù hóa sơn có hai loại: hỗn hợp bên trong và hỗn hợp bên
ngoài
Theo phương thức cung cấp sơn phân thành ba loại: kiểu hút,
kiểu trọng lực, kiểu áp lực.
+ Súng sơn kiểu hút nhờ dòng không khí cao tốc ở chỗ vòi phun
sinh ra giảm áp, sơn được hút lên thành dạng sương mù, lượng
sơn phun ra chịu ảnh hưởng của độ nhớt, tỷ trọng sơn và đường
kính vòi phun. Vòi phun đường kính lớn, lượng sơn thoát ra
nhiều nhưng nếu áp suất không đủ, tạo thành mù sơn không tốt.
Thể tích bình chứa khoảng 1 lít, dùng cho sản xuất nhỏ.
+ Bình chứa sơn của súng phun kiểu trọng lực lắp ở phía trên
súng sơn, nhờ vào trọng lực chảy đến vòi phun và tác dụng
giảm áp của dòng khí cao tốc. Do đó, lượng sơn thoát ra nhiều
hơn súng phun sơn kiểu hút. Thể tích bình chứa sơn khoảng 200
-500ml, lượng sơn thoát ra nhiều nhưng dễ dàng chùi rửa. Nếu
thay thế bằng thùng sơn ở vị trí cao có thể thỏa mãn phun sơn
hàng loạt.
+ Súng phun sơn kiểu áp lực, nhẹ, linh hoạt, lượng sơn phun ra
có thể điều chỉnh dựa vào biên độ rộng áp suất thùng sơn, có thể
làm việc khi có nhiều súng sơn, thỏa mãn yêu cầu sản xuất lớn.


súng sơn kiểu hút

súng sơn kiểu trọng lực

súng sơn áp lực

+ Súng phun sơn tự động
Còn được gọi là rô bốt phun sơn thường được áp dụng ở các dây chuyền sơn tự
động, nó được lập trình để thực hiện các thao tác phun một cách chính xác nhất
cho chất lượng màng sơn tốt nhất.

Súng phun sơn tự động
d. Phạm vi ứng dụng
Phương pháp này được áp dụng đối với hầu hết các loại sơn. Thao tác phun dễ
dàng cho người sử dụng. Chất lượng lớp sơn phụ thuộc vào tay nghề của người
lao động. Phương pháp sơn này được sử dụng rộng rãi và phổ biến trong đời
sống và sản xuất. Chủ yếu áp dụng ở các công ty, xí nghiệp vừa và nhỏ vì chi


phí đầu tư trang thiết bị thấp. Phương pháp sơn này có hai phương thức: phun
thủ công và phun tự động.




. Phun thủ công: được thao tác bởi nhân tố con người, thường được áp
dụng cho sơn sửa chữa, sơn các chi tiết nhỏ, các công ty lắp ráp ô tô với
số lượng nhỏ...
Phun tự động: được sử dụng trong các buồng sơn chuyên dùng, được áp
dụng trong các dây chuyền sản xuất hàng loạt với số lượng lớn. Vì
phương pháp này không làm ảnh hưởng tới sức khỏe người lao động, cho
chất lượng lớp sơn tốt và đồng đều, năng suất hiệu quả cao.

2. phun sơn cao áp không có không khí
a. Nguyên lý:
Phun sơn cao áp là dùng bơm cao áp tăng áp suất của sơn lên 10 - 25MPa, sơn
di chuyển với tốc độ 100m/giây, phun ra từ lỗ nhỏ đầu súng sơn, va đập mãnh
liệt với không khí tạo mù sơn đến bề mặt sản phẩm. Tạo mù sơn không cần
không khí nén nên gọi là phun sơn không có không khí.
b. Đặc điểm
+ Ưu điểm: Hiệu suất sơn cao, do lượng sơn cao áp thoát ra nhiều, hạt sơn phun
ra có tốc độ cao, nên hiệu suất sơn cao gấp ba lần so với phun sơn không khí.
Hiệu quả sơn che phủ rất tốt đối với chi tiết phức tạp. Bởi vì mù sơn không có
dòng không khí nén, tránh những bộ phận như góc cạnh, khe hở vì có sự phản
hồi của không khí mà bị che lấp. Có thể phun sơn có độ nhớt cao, thấp. Khi
phun sơn có độ nhớt cao được màng sơn dày, giảm số lần gia công. Hiệu suất sử
dụng sơn cao, ô nhiễm môi trường thấp. Bởi vì không có tác dụng khuếch tán
không khí nên khi phun không có không khí sơn bay ra ít, phun sơn hàm lượng
chất rắn cao dùng ít dung môi, lượng dung môi bay ra ít, vì thế cải thiện được ô
nhiễm môi trường.
+ Nhược điểm: Nhược điểm của phun sơn cao áp không có không khí là: không
thể điều chỉnh được lượng sơn phun và biên độ mù sơn. Ngoài việc thay thế vòi
phun, chất lượng bề ngoài màng sơn thấp hơn phun không khí. Đặc biệt là
không thích hợp gia công sơn trang trí mỏng.
c. Thiết bị
Thiết bị phun sơn cao áp không có không khí gồm: nguồn động lực, bơm xi lanh
trụ, máy lọc, dây dẫn, súng sơn, bộ điều chỉnh áp suất và thùng chứa sơn


Thiết bị phun sơn cao áp không có không khí
Nguồn động lực: Nguồn động lực bơm cao áp gồm các loại: máy nén
không khí, dung dịch nén, máy xăng loại nhỏ…
Bơm piston trụ: Bơm piston trụ là bơm cao áp phân làm hai loại: loại
chuyển động đơn và loại chuyển động kép.,
+ Kép Bơm cao áp đơn chuyển động bằng động cơ, chỉ khi piston trụ di
chuyển xuống phía dưới, sơn được đẩy ra, khi di chuyển lên, sơn được hút lên.
Cấu tạo bơm đơn giản, giá thành rẻ nhưng độ bền thấp, khi sơn có độ nhớt cao,
sơn được hút lên không tốt.
+Bơm cao áp dạng chuyển động kép, khi piston trụ chuyển động lên
xuống đều phun ra sơn, lượng sơn phun ra bằng nhau nên gọi là bơm có hai tác
dụng. Đặc điểm của nó là: chuyển động ổn định, biến động áp suất của sơn nhỏ,
chi tiết bị mài mòn ít, thời gian sử dụng dài.
+ Máy lọc ổn áp: Tác dụng ổn áp làm cho áp suất sơn ổn định. Khi
piston trụ chuyển động lên xuống ở hai đầu là điểm chết, tốc độ bằng không. Ở
điểm chết này không có sơn phun ra, áp suất sơn dao động không ổn định, thiết
bị ổn áp làm giảm dao động này, nâng cao chất lượng lớp sơn.
+ Thiết bị ổn áp là một cái ống ở dưới đáy sơn đi vào, đầu ra không có
van đơn hướng cầu thép, khi sơn đi vào có áp suất nhỏ hơn áp suất trong ống,
van đóng chặt. Thể tích của ống càng lớn, tác dụng ổn áp càng rỏ rệt. Thiết bị
lọc và ổn áp ghép với nhau dùng để lọc dung dịch, đề phòng sơn làm tắc đường
ống cao áp.


+ Ống dẫn sơn: Yêu cầu ống dẫn sơn mềm, nhẹ, chịu ăn mòn dung môi
và chịu cao áp trên 25 MPa. Ống chịu cao áp là ống mềm có hai lớp trong và
ngoài là nilon hoặc politetra flovinyl, ở giữa là sợi thép không gỉ, ngoài ra còn
có dây tiếp đất. Thông thường dùng ống trong khoảng 6 - 9mm, sơn có độ nhớt
cao chọn ống có đường kính lớn, chiều dài 5 - 30m, không nên chọn ống dài quá
để tránh tổn thất áp suất.
d. Phạm vi ứng dụng
Phun sơn cao áp không có không khí: chủ yếu dùng để sơn chi tiết, sản
phẩm có diện tích lớp như tàu biển, dầm cầu… ngoài ra còn sử dụng để sơn
phần dưới của ô tô, do hiệu quả bám dính cao hơn phương pháp phun sơn không
khí nhưng chất lượng sơn kém hơn vì vậy không dùng để sơn các lớp sơn trang
trí yêu cầu chất lượng cao.
3. Sơn tĩnh điện
Hầu hết các nhà khoa học trên thế giới đều công nhận rằng: hiếm có một công
nghệ sơn hiện đại nào được phát minh và đưa vào sử dụng phục vụ sản xuất,
thay thế cho công nghệ sơn cũ mà cho chất lượng cao, vừa hạ giá thành sản
phẩm nhưng chi phí đầu tư lúc ban đầu lại như công nghệ cũ, đó là sơn tĩnh
điện.
3.1 Phương pháp phun sơn tĩnh điện
a. Nguyên lý
Sơn tĩnh điện dùng nguyên lý các hạt tích điện dương và âm hút nhau, và
các hạt điện tích cùng dấu đẩy nhau. Thiết bị sơn tĩnh điện dùng cực âm
để nạp sơn, làm cho các hạt sơn đẩy nhau và biến thành dạng sương mù.
Sau đó các hạt sơn này được hút vào bề mặt sản phẩm tích điện dương do
tác dụng của lực điện trường.
b.Thiết bị : Sơn tĩnh điện có những đặc điểm sau:
+ Ưu điểm:
Hiệu suất sử dụng cao, các sản phẩm như đường ống, các chi tiết nhỏ,
hiệu suất của sơn tĩnh điện trên 80% Bụi sơn bay ra ngoài ít, cải thiện
điều kiện môi trường so với phương pháp phun sơn không khí bởi vì
những hạt bụi sơn lân cận sản phẩm cũng được hút vào do lực hút tĩnh
điện, còn phương pháp phun sơn không khí chỉ những hạt sơn nào tiếp
xúc với sản phẩm mới bám dính được. Góc cạnh sản phẩm có độ dày nhất
định, tính bảo vệ tốt, do hiệu ứng mũi nhọn ở góc cạnh, mật độ điện tích
cao, màng sơn dày, do tác dụng sức căng bề mặt màng sơn khô vẫn có độ


dày nhất định. Màng sơn có bề ngoài đẹp, năng suất cao, thích hợp với
sản xuất tự động hóa.
+ Nhược điểm
Những chi tiết nhỏ có hình dáng phức tạp bị điện trường che khuất hoặc
điện trường phân bố không đều, có thể sửa lại bằng phương pháp phun
thủ công. Độ dẫn điện của sơn và dung môi kém, độ bay hơi của dung
môi có yêu cầu đặc biệt, vì vậy khi sơn trên gỗ và chất dẻo phải dùng
phương pháp đặc biệt mới có thể sơn tĩnh điện.
c. Thiết bị
Thiết bị mấu chốt của sơn tĩnh điện là bộ phận khống chế bộ tĩnh điện cao
áp, bộ sinh ra cao áp và súng phun. Căn cứ vào phương pháp tạo mù khác
nhau, súng sơn được phân làm 3 loại chính :
- Tạo mù sơn tĩnh điện ly tâm
- Tạo mù sơn tĩnh điện không khí
- Tạo mù sơn tĩnh điện chật lỏng áp suất cao

Súng sơn tĩnh điện

Máy phun sơn tĩnh điện bằng khí nén


d. Phạm vi ứng dụng
Phun sơn tĩnh điện được dùng chủ yếu trong dây chuyền sản xuất ôtô
hàng loạt hay các đồ dùng bằng điện. Chủ yếu trong sơn lót các kim loại,
sơn lót lớp giữa trong ôtô. Phương pháp này có 2 phương thức
+ Phun bằng tay
+ Phun tự động
Lớp sơn lót giữa ôtô được sơn bằng phương pháp này cho độ bằng phẳng
bề mặt cao , độ bám dính tốt.
3.2 Phương pháp sơn bột tĩnh điện
A. Nguyên lý
Sơn bột tĩnh điện cũng tương tự như phương pháp sơn phun tĩnh điện. Sự
khác nhau cơ bản của nó là sơn bột tĩnh điện sử dụng sơn dạng bột còn
sơn phun tĩnh điện sử dụng sơn ở dạng dung dịch.

Phương pháp sơn bột tĩnh điện
b. Đặc điểm
Sơn bột tĩnh điện là công nghệ không những cho ta những ưu điểm về
kinh tế mà đáp ứng được về vấn đề môi trường cho hiện tại và tương lai
vì tinh chất không có chất dung môi của nó . Do đó về vấn đề ô nhiễm
môi trường trong không khí và nước hoàn toàn không có như sơn nước.
Ưu điểm
+Hiệu suất sử dụng cao trên 90% là phương pháp phun sơn có độ ô
nhiễm thấp.
+Thích hợp với sản xuất tự động, năng suất cao
+dễ dàng vệ sinh khi bột sơn bám lên người thực hiện thao tác hoặc các
thiết bị khác mà không cần đến thiết bị tẩy rửa nào.
+Tuổi thọ thành phẩm lâu dài .


+Không bị ăn mòn bởi các chất hóa học hay thời tiết.
+Sơn tĩnh điện dạng bột là phương pháp sơn ít tốn kém ít trên giá thành
sản phẩm mà trong kỹ thuật sơn hiện tại trên thế giới đang sử dụng.
Nhược điểm
+Nhiệt độ sấy cao trên 2000C , màng dễ biến màu.
+Thiết bị chuyên dùng thay màu không thuận lợi
+Sau khi sấy màng sơn khô sơn khó sửa chữa.
+Tính trang trí màng sơn kém, độ bóng và độ bằng phẳng không bằng
phun sơn.
c. Thiết bị
Thiết bị sơn bột tĩnh điện gồm:
- Bộ phận cung cấp sơn
- Bộ phận sinh tĩnh điện
- Máy sơn tĩnh điện
- Phòng phun
- Hệ thống bột hồi lưu
- Phòng sấy

Máy sơn bột tĩnh điện


Máy sơn bột tĩnh điện kiểu máy SH_203

Phòng sơn kết hợp phòng sấy của sơn bột tĩnh điện


d. Phạm vi ứng dụng
Hiện tại sơn bột tĩnh điện áp dụng rộng rãi cho nhiều nghành công ngiệp
như : công nghiệp hàng hải, công nghiệp hàng không, công nghệ chế tạo
xe hơi và xe máy…Đến các lĩnh vực như sơn trang trí, xây dựng công
nghiệp, xây dựng dân dụng….
Thường dùng để sơn các sản phẩm như vỏ cột bơm xăng, kết cấu khung
thép nhà mý, các chi tiết máy, vỏ nầu cơm điện, khung bếp ga…Dễ dàng
và tự động hóa , tiết kiệm chi phí và nhân công, dễ dàng lưu trữ , không
yêu cầu công nhân có tay nghề cao. Công nghệ sơn bột ngày càng phát
triển rộng hơn vì tính không gây ô nhiễm môi trường



x

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×