Sơn tĩnh điện và sơn lỏng

Quy trình phun phủ cho các cấu hình hợp kim nhôm

Quy trình phun phủ cho các cấu hình hợp kim nhôm bao gồm phun bột tĩnh điện và phun chất lỏng tĩnh điện. Các phương pháp phun chất lỏng tĩnh điện thường được sử dụng trên các cấu hình hợp kim nhôm kiến ​​trúc bao gồm phun sơn fluorocarbon, cũng như phun sơn acrylic và phun sơn polyester.

Quy trình phun phủ hợp kim nhôm thường bao gồm ba bước: xử lý sơ bộ, xử lý phun và nung/đóng rắn.

Hình 1 thể hiện sơ đồ quy trình điển hình cho việc phun phủ lớp bảo vệ lên hợp kim nhôm định hình.

(1) Tiền xử lý

Xử lý bề mặt sơ bộ thường bao gồm quy trình tẩy dầu mỡ và xử lý chuyển hóa hóa học. Việc tẩy dầu mỡ thường được thực hiện bằng chất tẩy dầu mỡ chuyên dụng để loại bỏ dầu, bụi bẩn và cặn bám trên bề mặt nhôm định hình trong quá trình ép đùn, đồng thời loại bỏ lớp màng oxit tự nhiên mỏng trên bề mặt.

Xử lý chuyển đổi hóa học thường bao gồm quá trình cromat hóa hoặc phospho-cromat hóa. Mục đích là tạo ra một lớp màng chuyển đổi hóa học (như màng cromat hoặc màng phospho-cromat) trên bề mặt chất nền để tăng cường độ bám dính giữa chất nền và lớp phủ (màng phun được hình thành trong các bước tiếp theo), và để bảo vệ chất nền. Lớp màng chuyển đổi hóa học cần có độ dày nhất định, được phân tích bằng phương pháp giảm khối lượng. Màng cromat thường đạt hiệu quả tốt nhất ở độ dày từ 600 đến 1200 mg/㎡, trong khi màng phospho-cromat thường đạt hiệu quả tốt nhất ở độ dày từ 600 đến 1500 mg/㎡.

(2) Xử lý sấy khô

Mục đích của quá trình sấy là loại bỏ độ ẩm còn sót lại từ quá trình xử lý sơ bộ. Nh generally có hai phương pháp sấy: sấy tự nhiên và sấy ở nhiệt độ cao. Sấy tự nhiên bao gồm việc để ráo nước chậm trong nhà hoặc sử dụng quạt để thổi khô, nhưng phương pháp này có thời gian sấy lâu và hiệu quả thấp, vì vậy ít được các công ty áp dụng. Hầu hết các công ty đều sử dụng phương pháp sấy ở nhiệt độ cao.

Trong quá trình sấy ở nhiệt độ cao, nhiệt độ sấy phải được kiểm soát. Nói chung, nhiệt độ sấy sau khi mạ crom không được vượt quá 65°C, và sau khi mạ photpho-cromat, không được vượt quá 85°C. Nếu nhiệt độ quá cao, màng chuyển hóa hóa học có thể mất quá nhiều nước và bị hư hỏng.

(3) Xử lý phun

① Xử lý sơn tĩnh điện dạng bột

Sơn tĩnh điện dạng bột bao gồm việc phun sơn bột lên bề mặt của thanh hợp kim nhôm bằng súng phun bột để tạo thành một lớp màng polymer hữu cơ bảo vệ và trang trí. Quá trình này hoạt động dựa trên nguyên lý của trường điện từ tĩnh điện cao áp.

Trong phương pháp sơn tĩnh điện dạng bột, một điện áp âm cao được đặt vào súng phun, và vật cần sơn được nối đất, tạo ra một trường tĩnh điện cao áp giữa súng phun và vật cần sơn. Khi môi chất vận chuyển (khí nén) đưa bột sơn từ phễu chứa bột qua ống dẫn đến vòng lệch hướng của súng phun, vòng lệch hướng, được nối với điện cực âm cao áp, sẽ tạo ra hiện tượng phóng điện hào quang. Điều này tạo ra mật độ điện tích dày đặc xung quanh nó, khiến bột sơn bị nhiễm điện âm. Dưới tác động kết hợp của lực tĩnh điện và công suất khí nén, bột sơn bay ra từ vòi phun của súng đến vật cần sơn và được hấp thụ đều lên bề mặt. Sau quá trình đóng rắn tiếp theo, nó tạo thành một lớp phủ đồng nhất, liên tục, phẳng và mịn.

Các thông số quy trình chính cần kiểm soát trong quá trình sơn tĩnh điện dạng bột bao gồm điện áp phun, khoảng cách phun và áp suất khí cung cấp. Điện áp phun điển hình được kiểm soát ở mức 60 đến 80 kV, và khoảng cách phun tối ưu để đạt hiệu quả lắng đọng bột tốt thường là 200 đến 300 mm.

② Xử lý phun chất lỏng tĩnh điện

Phun sơn tĩnh điện dạng lỏng bao gồm việc sử dụng súng phun tĩnh điện để phun sơn lỏng lên bề mặt của thanh hợp kim nhôm nhằm tạo thành một lớp màng polymer hữu cơ bảo vệ và trang trí. Phun sơn acrylic và polyester thường là quy trình một lớp (một lần phun để tạo thành một lớp màng).

Tuy nhiên, việc phun sơn fluorocarbon thường yêu cầu hai, ba hoặc bốn lớp sơn:

• Hai lớp sơn: Lớp sơn lót tiếp theo là lớp sơn phủ.
• Ba lớp sơn: Lớp sơn lót, sau đó là lớp sơn phủ và cuối cùng là lớp sơn bóng.

• Quy trình bốn lớp sơn: Lớp sơn lót, sau đó là lớp sơn tạo màng chắn, tiếp theo là lớp sơn phủ và cuối cùng là lớp sơn bóng trong suốt.

  
  

Thiết bị chính cho phun sơn tĩnh điện là súng phun sơn tĩnh điện, được phân loại theo nguyên lý phun sương thành phun sương tĩnh điện ly tâm (ví dụ: loại đĩa và loại chuông quay, trong đó loại chuông quay phổ biến hơn), phun sương tĩnh điện bằng khí nén và phun sương tĩnh điện bằng thủy lực. Các thông số điều khiển chính của quá trình bao gồm điện áp phun, khoảng cách phun, độ nhớt của sơn và thể tích phun. Điện áp phun thường được điều chỉnh trong khoảng từ 60 đến 90 kV, và khoảng cách giữa súng phun sơn tĩnh điện và vật cần phun thường là từ 150 đến 350 mm.

(4) Nướng và ướp

Quá trình nung và đóng rắn là một bước quan trọng trong quy trình phun sơn, có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng lớp phủ. Nếu điều kiện đóng rắn không đáp ứng yêu cầu của quy trình, nó có thể ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng chống chịu thời tiết, độ bám dính, độ ổn định hóa học và khả năng chống va đập của lớp phủ. Điều kiện đóng rắn khác nhau đối với các loại sơn phủ khác nhau và phải được kiểm soát chặt chẽ theo yêu cầu quy trình của nhà cung cấp. Nói chung, điều kiện đóng rắn đối với sơn bột là 200°C trong 10 phút, trong khi sơn fluorocarbon yêu cầu nhiệt độ đóng rắn cao hơn, thường là 230°C trong 10 phút.

Phần kết luận

Cả sơn tĩnh điện dạng bột và sơn tĩnh điện dạng lỏng đều là những phương pháp xử lý bề mặt hiệu quả cao, mang lại khả năng bảo vệ quan trọng và vẻ đẹp thẩm mỹ cho các cấu hình hợp kim nhôm. Bằng cách kiểm soát tỉ mỉ từng giai đoạn—từ khâu chuẩn bị tẩy dầu mỡ và chuyển hóa hóa học, đến quá trình sấy khô được điều chỉnh nhiệt độ chính xác, và cuối cùng là quá trình phun sơn được hiệu chỉnh cẩn thận và sấy khô ở nhiệt độ cao—các nhà sản xuất có thể đảm bảo độ bền lâu dài, độ bám dính và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Việc lựa chọn giữa sơn tĩnh điện dạng bột và dạng lỏng phụ thuộc vào các yêu cầu hiệu suất cụ thể, chẳng hạn như nhu cầu về khả năng chống chịu thời tiết vượt trội do hệ thống sơn nhiều lớp fluorocarbon cung cấp, nhưng cam kết cơ bản đối với việc kiểm soát quy trình vẫn là chìa khóa để mang lại lớp hoàn thiện vượt trội.

Từ khóa: Xử lý nhôm định hình, Sơn tĩnh điện, Sơn/Phun sơn lỏng, Sơn tĩnh điện, Sơn fluorocarbon, Xử lý sơ bộ, Mạ crom, Quy trình đóng rắn, Độ bám dính lớp phủ, Hoàn thiện bề mặt

Hashtags: #AluminumProfiles #SurfaceTreatment #PowderCoating #LiquidPainting #ElectrostaticSpray #Fluorocarbon #MetalFinishing #CoatingProcess #Manufacturing #IndustrialCoatings