Quá trình sơn điện di và phosphate hóa trong công nghệ ô tô

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang	31
Dung lượng	779,15 KB

Nội dung

MỞ ĐẦU Cơng nghiệp sản xuất ơ tơ là nền cơng nghiệp đã phát triển từ rất lâu và ngày càng có triển vọng. Trong đó, xử lý bề mặt là một khâu quan trọng trong q trình sản xuất ơ tơ. Để đảm bảo sản phẩm chống bị ăn mòn trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt, bền đẹp và đảm bảo tính thẩm mĩ thì đòi hỏi kỹ thuật cơng nghệ cao. Vì thế, khung xe sau khi được tạo hình sẽ được xử lý bề mặt sau đó tiến hành phosphate hóa, cromat hóa và sơn phủ. Vì vậy nhóm em đã chọn tìm hiểu về chủ đề “ q trình sơn điện li và phosphate hóa trong cơng nghiệp ơ tơ”. Để hiểu rõ hơn về quy trình tiến hành, cơ chế và biết ứng dụng của mạ điện bằng cơng nghệ nêu trên PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT Ơ TƠ VÀ PHƯƠNG PHÁP PHOSPHATE HĨA , SƠN ĐIỆN DI 1. Tổng quan về tình hình sản xuất ơ tơ 1.1. Lịch sử ra đời ngành ơtơ thế giới Từ những chiếc xe đầu tiên chạy bằng hơi nước ở thế kỷ 18, đến nay làng ơtơ thế giới đã cho ra đời những chiếc xe động cơ điện sang trọng, hiện đại Cho đến nay để nhận định chiếc xe hơi đầu tiên ra đời khi nào vẫn còn nhiều luồng ý kiến khác nhau trên thế giới. Tên gọi ơtơ được nhập từ tiếng Pháp (automobile), tên tiếng Pháp xuất phát từ từ auto (tiếng Hy Lạp, nghĩa là tự thân) và từ mobilis (tiếng La Tinh, nghĩa là vận động). Từ automobile ban đầu chỉ những loại xe tự di chuyển được gồm xe khơng ngựa và xe có động cơ. Còn từ ơ tơ trong tiếng Việt chỉ dùng để chỉ các loại có 4 bánh. Chữ "Xe Hơi" bắt nguồn từ chữ Hoa ?车, phát âm theo Hán Việt là Khí Xa. Còn người Nhật gọi Xe hơi là ??? (Tự động xa) nghĩa là Xe tự động. Các kiểu khác nhau của xe hơi gồm các loại xe, xe bt, xe tải. Tới năm 2005 có khoảng 600 triệu xe hơi trên khắp thế giới (0,074 trên đầu người). Chiếc xe hơi đầu tiên trên thế giới ra đời năm 1770 do Nicolas Joseph Cugnot chế tạo chạy bằng động cơ hơi nước Hình 1: Chiếc xe hơi ba bánh đầu tiên do Karl Benz chế tạo được cấp bằng sáng chế năm 1886 Tuy Đức là đất nước đầu tiên đưa ơtơ vào sản xuất hàng loạt nhưng Mỹ mới là nơi chứng kiến cơng nghiệp xe hơi lên ngơi. Trong bối cảnh ngành còn sơ khai, người dẫn đất nước cờ hoa chỉ hào hứng vào những chiếc xe hơi xa hoa, đắt tiền mang thương hiệu Cadillac, Pascal thì xuất hiện một nhân vật đi ngược xu hướng, đó là Henry Ford. Người sau này trở thành nhân vật tên tuổi nhất nền cơng nghiệp xe hơi Mỹ 1.2. Sự phát triển của ngành sản xuất ơ tơ Tổng sản lượng ơ tơ trên thế giới theo tài liệu của OICA qua một số năm được thể hiện dưới bảng 1 Bảng 1: Đây là danh sách sản lượng ô tô của các quốc gia dựa trên tài liệu của OICA năm 2008 Xếp hạng — — Nước/Khu vực Thế giới Khối EU 2007 2005 2000 73.101.695 66.482.439 58.374.162 19.717.643 18.176.860 17.142.142 Nhật Bản 11.596.327 10.799.659 10.140.796 Mỹ 10.780.729 11.946.653 12.799.857 Trung Quốc 8.882.456 5.708.421 2.069.069 Đức 6.213.460 5.757.710 5.526.615 Xếp hạng Nước/Khu vực 2007 2005 2000 Hàn Quốc 4.086.308 3.699.350 3.114.998 Pháp 3.019.144 3.549.008 3.348.361 Brasil 2.970.818 2.530.840 1.681.517 Tây Ban Nha 2.889.703 2.752.500 3.032.874 Canada 2.578.238 2.687.892 2.961.636 10 Ấn Độ 2.306.768 1.638.674 801.360 11 México 2.095.245 1.684.238 1.935.527 12 Vương Quốc Anh 1.750.253 1.803.109 1.813.894 13 Nga 1.660.120 1.354.504 1.205.581 14 Ý 1.284.312 1.038.352 1.738.315 15 Thái Lan 1.238.460 1.122.712 411.721 16 Thổ Nhĩ Kỳ 1.099.414 879.452 430.947 17 Iran 997.240 817.200 277.985 18 Cộng Hòa Séc 938.527 602.237 455.492 19 Bỉ 844.030 926.528 1.033.294 20 Ba Lan 784.700 613.200 504.972 Xếp hạng Nước/Khu vực 2007 2005 2000 21 Slovakia 571.071 218.349 181.783 22 Argentina 544.647 319.755 339.632 23 Nam Phi 534.490 525.227 357.364 24 Indonesia 419.040 500.710 292.710 25 Malaysia 413.440 563.408 282.830 26 Ukraina 402.591 215.759 31.255 27 Thụy Điển 366.020 339.229 301.343 28 Australia 334.617 394.713 347.122 29 Hungary 292.027 152.015 137.398 30 Đài loan 283.039 446.345 372.613 31 România 241.712 194.802 78.165 32 Áo 228.066 253.279 141.026 33 Philippines 213.402 187.247 98.953 34 Bồ Đào Nha 176.242 226.834 245.784 35 Venezuela 172.418 135.425 123.324 Xếp hạng Nước/Khu vực 2007 2005 2000 36 Pakistan 169.861 153.393 102.578 37 Hà Lan 138.568 102.204 98.823 38 Uzbekistan 135.400 94.437 52.264 39 Ai Cập 103.552 123.425 78.852 40 Colombia 73.667 75.539 87.342 41 Slovenia 68.492 64.492 38.877 42 Maroc 36.671 33.992 31.314 43 Belarus 27.708 26.995 19.324 44 Ecuador 26.338 32.254 41.047 45 Phần Lan 24.303 21.644 38.926 46 Việt Nam 23.478 31.600 6.862 47 Chile 10.804 6.660 5.245 48 Serbia 9.903 14.179 12.740 49 Nigeria 3.072 2.937 7.834 50 Zimbabwe 1.611 960 792 Xếp hạng Nước/Khu vực 51 Kenya 2007 2005 2000 705 405 288 2. Tổng quan về phương pháp phosphate hóa 2.1. Khái niệm Phosphate hố là một phương pháp gia cơng bề mặt kim loại được áp dụng rộng rãi trong cơng nghiệp để xử lý bề mặt kim loại, được coi là một trong những phương pháp chuẩn bị bề mặt kim loại tốt nhất trước khi sơn phủ hoặc nhúng dầu mỡ nhằm bảo vệ các chi tiết kim loại đen Màng phosphate hố chuyển hố bề mặt kim loại thành một lớp bề mặt mới khơng còn tính dẫn điện và tính kim loại, có khả năng chống ăn mòn Nhờ các tính chất đó người ta tạo ra cơng nghệ phosphate hố để sử dụng trong các nhà máy xử lý bề mặt kim loại 2.2. Mục đích Cải thiện bề mặt kim loại trước khi sơn phủ, sơn lót chống ăn mòn Tạo sự bám dính cho lớp phủ nhựa, cao su Để xử lý bề mặt kim loại trước khi gia cơng cơ khí như là cán nguội, kéo dây Để tăng khả năng chống ăn mòn của các lớp dầu mỡ, sáp 2.3. Tác dụng Tác dụng phổ biến nhất của nó trong thực tiễn là nhằm kéo dài tuổi thọ màng sơn phủ. Nếu nền kim loại khá trơ với các vật liệu sơn phủ thì lớp phốt phát hố tạo ra lớp màng có nhiều lỗ xốp bám rất chắc với nền kim loại Lớp này lại "thấm" sơn và như thế tạo thành lớp phủ đặc chắc gắn rất tốt với nền Trong trường hợp này chức năng của màng phosphate hố là: Liên kết với nền kim loại Lớp nền của màng sơn Làm tăng độ bền bám của màng sơn Chống ăn mòn dưới lớp sơn Khi sử dụng màng phốtphát hóa làm lớp nền cho chất dẻo thì màng phốt phát hóa có tính năng và cơ chế tương tự như trên 2.4. Ứng dụng Ở các nước cơng nghiệp phát triển việc xử lý bề mặt trước khi sơn phủ là việc làm theo tiêu chuẩn bắt buộc để tăng cường độ bám của màng sơn cũng như tăng cường khả năng bảo vệ của màng trong điều kiện khí quyển Trong cơng nghiệp được sử dụng phổ biến nhất là màng phốtphát hố của các kim loại nặng như kẽm, sắt, măng gan. Các chế phẩm để xử lý bề mặt đều ở dạng thương phẩm rất thuận tiện cho người sử dụng 3. Cơng nghệ sơn điện ly 3.1. Khái niệm sơn điện ly Sơn điện ly (ED) hay còn tên gọi khác là sơn điện di là chất polymer hữu cơ được tạo ra bám vào bề mặt thân xe dưới một hiệu điện thế trung bình (khoảng 250 350 V) và dòng điện tương đối cao (800 1000 A). Lớp sơn điện di có tác dụng chống ăn mòn rất tốt và là lớp sơn đầu tiên trong số vài lớp phủ trên xe ơ tơ. Trong quy trình sơn ED, thân xe được nhúng hồn tồn xuống bể sơn. Dòng điện một chiều sẽ chạy qua hệ thống và tạo ra lớp sơn mỏng bao phủ tồn bộ các chi tiết thân xe kể cả những khu vực ngóc nghách nhất. Cũng như quy trình mạ điện phân, dung dịch sơn chính là dung dịch điện ly và thân xe chính là cực âm của q trình mạ đó 3.2. Q trình hình thành và phát triển của sơn điện ly 3.2.1. Lịch sử của sơn điện ly Những nghiên cứu phát triển của sơn điện ly được hãng Ford Motor bắt đầu từ năm 1957 dưới sự lãnh đạo của tiến sĩ George Brewer. Mục đích của những nghiên cứu này là để tìm ra 1 phương pháp chống ăn mòn tốt nhất cho các chi tiết, bộ phận của thân xe ơ tơ Các nhà chế tạo ơ tơ đã nhận thức rõ ràng rằng q trình rỉ sét xảy ra bên trong sẽ dần phá hỏng các cấu kiện của khung xe. Mặc dù lớp sơn thơng thường đã có thể thâm nhập vào tận cùng các hốc của khung xe nhưng chúng lại thường bị tẩy bởi hơi của dung mơi trong khi sấy sơn. Vì vậy, nhóm của Tiến sĩ Brewer đã cố gắng tạo nên 1 lớp sơn mà dung mơi khơng thể tẩy chúng được trong suốt q trình. Những cơng việc này dẫn đến sự phát triển của sơn điện ly Bể sơn đầu tiên của hãng Ford hoạt động vào 4/ 7/ 1961 dùng để sơn Lagiang của bánh xe. Bể sơn nhúng cho thân xe được lắp đặp vào năm 1963. Cả 2 bể này đều sử dụng kiểu kết tủa dương cực Mặc dù thị trường của sơn điện ly sau khi ra đời phát triển một cách vững chắc, nhưng cho đến tận năm 1973, sơn điện ly kiểu kết tủa âm cực ra đời, thị trường mới thực sự bùng nổ. Vào năm 1965, chỉ có 1/100 xe được sơn lót bằng sơn điện ly; đến năm 1970, đã có 10/100 xe và đến nay, hầu hết các xe đều được sơn lót bằng phương pháp sơn điện ly 3.2.2. Ưu nhược điểm của sơn điện ly Tạo màng bảo vệ để chống rỉ sét tại tất cả các hốc, các vùng bên trong thân xe Hiệu quả sử dụng sơn cao, lên đến 95%. Giảm thiểu lượng sơn thất thốt, đặc biệt nếu đem so sánh với phương pháp sơn phun Do độ nhớt của bể sơn thấp (ngang bằng với nước) cho nên dễ dàng cho việc bơm và xả trong q trình sơn CH3COO move towards the anode RNH3+ move towards the cathode CH3COO +H+ CH3COOH Anot: Catot: RNH3+ + 2 OH RNH2 + H2O Electrodeposition/Sự kết tủa điện phân: Sự kết tủa điện phân là sự kết dính những phân tử sơn tại một điện cực. Các phần tử mang điện tích dương sẽ kết tủa tại cực dương, các phân tử mang điện tích âm sẽ tụ tập tại cực dương. Vì là quá trình sơn âm cực, nên sự kết tủa chỉ sảy ra tạ i Catot: cực âm mà thơi. RNH3+ + 2 OHRNH2 + H2O Electroendosmosis/Sự điện thẩm: Sự điện thấm là bước cuối cùng của quy trình này. Các hạt sơn bị hút về phía cực âm và kết dính tại đó, tạo nên lớp sơn bán thấm semipermeable. Nước tại khu vực xung quanh âm cực sẽ bị đẩy qua lớp màng sơn này, đó là ngun nhân khử nước của lớp sơn. Tạo ra màng sơn có khả năng chống lại sự va chạm vật lý (ta có thể chạm tay vào bề mặt sơn mà khơng bị hỏng). Một dây chuyền sơn điện ly bao gồm các bể xử lý được chế tạo bằng thép khơng gỉ. Nếu sử dụng sắt thường, độ bền của bể chỉ vào khoảng 23 năm 2.2. Dây chuyền sơn điện ly Một dây chuyền sơn điện ly đạt chuẩn phải tuân thủ đầy đủ các bước sau:  Làm sạch bề mặt kim loại bằng cách bơm dầu hơi để lấy hết dầu mỡ và vụn kim loại sinh ra trong các cơng đoạn hàn gắn. Sau đó vỏ xe được nhúng vào bể dung dịch xút. Bước này sẽ giúp lấy đi khoảng 8590% dầu mỡ còn bám trên bề mặt kim loại  Tiếp đó, vỏ xe sẽ được nhúng vào bể nước để làm sạch làm xút bám trên kim loại  Vỏ xe được đưa vào bể dung dịch hoạt hố để làm mịn  Vỏ xe được chuyển sang bể phốt phát kẽm, có tác dụng chống gỉ. Lớp phosphate này rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp tới việc lớp sơn tĩnh điện sau đó có "ăn" hay khơng  Vỏ xe được chuyển sang bể dung dịch kiềm để loại bỏ các yếu tố khơng bền vững  Đây là khâu quan trọng nhất: sơn điện ly. Vỏ xe sẽ được nhúng trong bể sơn khoảng 6 phút, sao cho có một lớp sơn dày chừng 2030 phần nghìn milimét bám đều trên bề mặt kim loại. Tiếp đó vỏ xe sẽ được làm sạch những sơn thừa bám trên bề mặt  Cuối cùng, vỏ xe được đưa vào lò sấy ở nhiệt độ chừng 170 độ C trong khoảng 40 phút. Sức nóng sẽ giúp lớp sơn điện ly bám chắc vào vỏ xe Sơn điện di catot được ứng dụng cho nhiều kim loại như đồng kẽm, đồng thiếc, niken, vàng, magie. Sơn điện di catot có các loại sơn epoxy, sơn acrylat,,…Hạt keo sơn điện di catot mang điện tích dương dưới tác dụng điện trường di chuyển về catot Sơn điện di anot mang điện tích âm nên dưới tác dụng điện trường di chuyển về phía anot. Có một loại sơn điện di của cơng ty ALBRIFIN sau khi điện di có thể nhuộm được các màu giả đồng kẽm, giả đồng, giả vàng,… độ dày lớp màng đồng đều, màu sắc cũng đồng đều. Ưu điểm của nó là trong cùng một thùng được các màu khác nhau, tiết kiệm đầu tư thiết bị. Sơn điện di anot chỉ được ứng dụng trên bề mặt nhơm và nilen, khơng sử dụng được trên đồng, bạc 2.3. Ưu điểm và nhược điểm của q trình sơn điện di  Ưu điểm: Tạo ra được lớp màng sơn chui sâu vào trong các hốc, ngóc ngách trong thân xe bảo vệ chống gỉ sét cho thân xe. Hiệu suất chuyển đổi tốt hơn, giảm được đến 95% lượng sơn thất thốt trong q trình làm việc, đặc biệt khi so sánh với phương pháp phun. Là loại sơn gốc nước nên giảm thiểu được những mối nguy hiểm cháy nổ, ơ nhiễm mơi trường trong khi vận chuyển cũng như sản xuất. Và đương nhiên giảm được chi phí lắp đặt hệ thống PCCC, xử lý chất thải. Độ nhớt của dung dịch thấp (tương đương với nước), dễ dàng bơm vận hành cũng như khả năng thốt nhanh khỏi xe sau khi nhúng. Lớp màng sơn sau khi tạo thành khơng thể hòa tan trong nước, cho phép rửa và thu hồi lượng sơn bám trên xe. Lớp sơn này đủ khơ cho phép chạm vào khi vận chun vào lò sấy. Khơng giống như sơn phun, lớp sơn tĩnh điện này sẽ khơng bị chảy sệ trong khi sấy khơ Qui trình này hồn tồn tự động, giảm được chi phí lao động trực tiếp cho doanh nghiệp.  Nhược điểm Mặc dù những ưu điểm của q trình sơn điện ly hồn tồn lấn át những nhược điểm của nó, nhưng vẫn tồn tại một số hạn chế. Sơn điện ly chỉ có thể thực hiện được trên các vật liệu có tính dẫn điện Khi một chi tiết đã được sơn phủ và sơn điện ly lớp thứ hai là khơng thể thực hiện được. Vì thế lớp sơn điện ly chỉ được sử dụng cho lớp sơn lót đầu tiên, những lớp sơn màu tiếp theo sẽ sử dụng những phương pháp cơng nghệ khác 3. Các yếu tố ảnh hưởng và hóa chất dùng trong q trình phosphate hóa 3.1. Các yếu tố ảnh hưởng Trong q trình cơng nghệ sẽ khơng tránh khỏi những vấn đề gây ảnh hưởng đến quá trình mạ cũng như làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Sau đây là một số các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình:  Hàm lượng Cl, SO42 nếu vượt quá 0,5g/l sẽ gây lỗ ở màng phosphate do độ bẩn chống gỉ giảm  Khi photphat ở nhiệt độ cao, tránh để photphat ở trạng thái sơi  Điều chỉnh độ axit dung dịch photphat: Độ axit tự do chính là: H3PO4 tự do, nó làm sắt hòa tan, hình thành nhiều mầm tinh thể, màng mịn. Nếu độ axit thấp, màng phosphate mỏng, có khơng tạo màng Nhưng độ axit cao, phản ứng chậm, màng thơ có nhiều lỗ, kết tủa nhiều Độ axit tổng chỉ tổng độ axit, muối nitrat, muối photphat. Độ axit tổng giới hạn ở nồng độ quy định sẽ làm tăng phản ứng photphat, làm màng kết tinh mịn. Nếu ngược lại, phosphate hóa chậm, màng dày, thơ  Ảnh hưởng của tính chật vật liệu: Tính chật vật liệu ảnh hưởng rõ ràng đến màng photphat. Ví dụ: Thép hợp kim thấp, thép cacbon cao trung bình dễ dàng photphat hóa, màu sắc màng đậm và dày nhưng kết tinh thơ. Với thép cacbon thấp, màng phosphate có màu nhạt, kết tinh mịn. Thép đúc chưa tơi, màng kết tinh thơ; thép đúc qua thơ, màng kết tinh mịn  Ảnh hưởng gia cơng bề mặt: Phương pháp gia cơng bề mặt khác nhau ảnh hưởng lớn tới việc tạo màng photphat Ví dụ: Những chi tiết qua phun cát nhưng qua tẩy rửa axit, chất lượng màng tốt, kết tinh mịn, chống gỉ tốt. Những chi tiết qua tẩy dầu hóa học, màng photphat khác nhau theo tính chất kiềm của dung dịch tẩy (tẩy trong dung dịch kiềm mạnh, màng kết tinh thơ,thời gian phosphate dài; những chi tiết qua tẩy axit mạnh, mang kết tinh thơ, khí H2 thốt ra nhiều). Bề mặt gia cơng nguội có độ cứng, trước khi phosphate cần phải tẩy axit mạnh để hoạt hóa bề mặt, nếu khơng màng khơng đều, chống gỉ kém 3.2. Các hóa chất dùng trong phosphate hóa Dưới đây là một số hóa chất được sử dụng trong q trình phosphate hóa:  Zn2+: làm nâng cao tốc độ photphat, làm màng mịn, dung dịch photphat có kẽm có thể hoạt động trong 1 khoảng rộng. Nhưng nếu hàm lượng ion kẽm thấp, màng phosphate thơ, tối; nhưng ngược lại, nếu hàm lượng ion kẽm cao màng phosphate sẽ bị thơ, giòn  Mn2+: có thể nâng cao độ cứng, độ bền bám chắc và độ chống gỉ. Giúp màng phosphate màu sắc đậm, kết tinh đồng đều. Nhưng nếu ở nhiệt độ trung bình và thường, hàm lượng Mn2+ cao, màng khó sinh ra. Nhìn chung, dung dịch phosphate nhiệt độ trung bình, Zn2+/Mn2+ = 1,5 ~2 :1 là vừa phải  Fe2+: tăng độ dày màng phosphate, tính năng cơ khí và phạm vi làm việc rộng. Điều kiện để Fe2+ tương đối ổn định là dung dịch khơng vượt q 70oC, hàm lượng gốc nitrat tương đối cao và hàm lượng Mn2+ mức nhất định  NO3: làm tăng tốc độ phosphate hóa, nâng cao độ khít lớp màng. Trong điều kiện thích hợp, gốc nitrat tác dụng với Fe, tạo thành 1 lượng nhỏ NO giúp ion Fe2+ ổn định  F: là chất hoạt hóa tốt, giúp tăng sự hình thành hạt nhân kết tinh, độ hạt mịn, chống gỉ tốt. Khi làm việc nhiệt độ thường, ion F rất cần thiết. Nhưng khi hợp chất flo cao, làm việc nhiệt độ trung bình dễ sinh ra màng trắng xốp, tuổi thọ dung dịch giảm  NO2: nhiệt độ thường làm tăng tốc độ màng phosphate, giảm lỗ xốp, kết tinh mịn, nâng cao độ bền chống gỉ. Nhưng nếu hàm lượng cao q, dễ sinh điểm trắng  P2O5 : làm tăng tốc độ tạo màng, làm lớp màng mịn. Nếu hàm lượng thấp q, độ mịn của màng và độ chống gỉ kém nhưng nếu cao q, kết tinh khơng đều, độ bám chắc giảm, dễ sinh điểm trắng 4. Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình sơn điện di [1] 4.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ dày sơn điện ly Độ dày của sơn điện di chỉ chủ yếu phụ thuộc vào điện thế: điện thế càng cao lớp màng sơn càng dày Quan hệ giữa độ dày lớp sơn với thời gian sơn là: trong vài giây đầu, độ dày càng tăng lên theo thời gian, nhưng khi thời gian đạt đến 90 giây, độ dày không tăng lên nữa Ảnh hưởng của các nhân tố khác đến độ dày sơn điện di xem bảng 5.1 Bảng 3: Ảnh hưởng của các nhân tố khác đến độ dày sơn điện di Nhân tố Ảnh hưởng đến độ dày sơn điện di Hàm lượng chất rắn trong nhựa Nếu hàm lượng cao, màng sơn dày Nhiệt độ sơn điện di Nếu nhiệt độ cao sơn càng dày Dẫn điện (Nhiệt độ sơn điện di thường từ 23 280C) Nếu cao quá màng sơn dày Hàm lượng axit Nếu cao quá màng sơn mỏng Độ hạt nhựa Nếu lớn quá sơn dày, thô pH Nếu thấp q sơn mỏng 4.2. Các sự cố và ngun nhân xảy ra trong q trình sơn điện di Trong q trình sơn điện di khơng tránh khỏi những sự cố xảy ra trong q trình. Sau đây là những sự cố và ngun nhân xảy ra trong q trình sơn điện di xem bảng 5.2 Bảng 4: Các sự cố và ngun nhân xảy ra trong q trình sơn điện di Sự cố Châm kim Nguyên nhân Hàm lượng dung môi thấp Lượng axit quá cao Hàm lượng chất rắn thấp Chỗ không mạ Sấy gia nhiệt nhanh Thuốc đánh bóng chưa làm sạch Màu cầu vồng Chi tiết có dầu Lớp sơn mỏng Đóng cục Lớp sơn q dày Hàm lượng dung mơi thấp Trong buồng sấy khơng khí khơng đủ hoặc đối Sắp xếp khơng có quy luật lưu khơng tốt Xử lý trước khi sơn khồng tốt Bong Dung mơi nhiều Độ cứng khơng đủ Thời gian sấy khơng đủ, hoặc khồng đạt đến độ sấy PHẦN 3: ỨNG DỤNG VÀ QUY MƠ CƠNG NGHỆ TRÊN THỊ TRƯỜNG 1. Ứng dụng Sơn điện ly là cơng nghệ bảo vệ bề mặt tiên tiến. Có thể sử dụng trên tất cả các bề mặt dẫn điện. Tạo ra lớp bảo vệ có độ cứng, khả năng chống mòn và khả năng kháng axit rất cao Hình 5: Một số sản phẩm từ cơng nghệ sơn điện ly Sơn điện ly được ứng dụng nhiều nhất trong sơn lót ơ tơ với số lượng lớn trên dây truyền tự động Lớp sơn điện ly có tác dụng chống ăn mòn rất tốt và là lớp sơn đầu tiên trong số một vài lớp phủ trên thân cũng như các chi tiết xe ơtơ. Do vậy, sản phẩm xe ơtơ của hãng xe nổi tiếng thế giới audi có thời gian bảo hành hai năm nhưng riêng nước sơn được bảo hành với thời hạn tới 10 năm 2. Quy mơ thị trường và hạn chế của cơng nghệ 2.1. Quy mơ thị trường Quy mơ thị trường sơn điện ly phụ thuộc chủ yếu vào sản lượng các loại xe ơ tơ mới như xe chở khách, xe thương mại, các thiết bị xây dựng cơng suất cao, các thiết bị nơng nghiệp. Do hiệu quả hơn trội, chi phí sản xuất thấp và có khả năng đáp ứng các u cầu chặt chẽ về bảo vệ mơi trường nên sơn điện ly ln có nhu cầu cao từ các lĩnh vực ứng dụng cơng nghiệp như sản xuất xe ơ tơ, dụng cụ thiết bị, xây dựng, nội thất 2.2. Hạn chế của cơng nghệ Cơng nghệ sơn điện ly có nhiều ưu điểm và được ứng dụng lớn trong cơng nghiệp. Nhưng nó vẫn tồn tại điểm hạn chế, trong đó hạn chế lớn cho sự phát triển rộng khắp của cơng nghệ sơn điện ly là chi phí vốn đầu tư cao Đầu tư cho một dây chuyền sơn điện ly những hãng xe ơ tơ lớn trên thế giới có thể lên tới hàng trăm triệu USD TRẢ LỜI CÂU HỎI Câu 1: So sánh giữa hai loại sơn điện di và sơn tĩnh điện? Sơn tĩnh Sơn điện di điện Giống nhau Đều là q trình dưới sự tác dụng của điện trường hạt nhựa hữu cơ mang điện nào đó kết của trên bề mặt Loại sơn Có 2 loại là cơng nghệ sơn Có 2 loại là sơn điện tĩnh điện khơ và cơng nghệ di catot và sơn điện sơn tĩnh điện ướt di anot Nhựa ,bột màu,chất phụ Dung môi ,nhựa gia ,chất chông keo Khác Thành phần tụ,chất xúc tác ,chất nhũ hóa ,chất hoạt động bề mặt ,ion cân Sơn tĩnh điện là sơn khơ vì Sơn điện di là dung Cơ chế tính chất phủ ở dạng bột dịch keo của nó và khi sử dụng nó sẽ Sơn điện di catot các được tích một điện tích (+) dung dịch keo điện khi đi qua một thiết bị được di catot mang điện gọi là súng sơn tĩnh điện, tích (+) dưới tác đồng thời vật sơn cũng sẽ dụng của điện được tích một điện tích () trường chuyển động để tạo ra hiệu ứng bám về phía catot vật treo dính giữa bột sơn và vật ở catot sơn Sơn điện di anot các dung dịch keo mang điện tích () dưới tác động của từ trường di động về phía anot vật treo ở anot Thiết bị dùng Thiết bị chính là súng phun Dùng bể mạ có chứa để sơn và bộ điều khiển tự động , các dung dịch keo các thiết bị khác như buồng điện di để có thể phun sơn và thu hồi bột ứng dụng sơn mạ sơn tĩnh điện có thể sơn lên Chỉ có thể dùng sơn rất nhiều vật liệu khác các vật dẫn điện và nhau (khơng cần phải là chỉ được dùng để chất dẫn điện) và có thể sơn lót sơn nhiều lớp Độ dày của lớp Khó điều chỉnh độ dày của mạ nhúng ngập vật cần lớp mạ Có thể điều chỉnh được đọ dày của lớp mạ dựa vào hiệu điện thế sấy Sau khi phun sơn sản phẩm Thường sấy ở nhiệt được đưa vào lò sấy .nhiệt độ khoảng 130160 độ sấy 1800C – 2000C C .và để tránh tình trong 10 phút Lò có nguồn trạng nước sơi làm nhiệt chính bằng bếp hồng châm kim trước khi Thu hồi sơn ngoại tuyến hoặc Burner, sấy phải để sơn tự ngun liệu đốt là Gas. khơ hoặc sấy ở nhiệt độ dưới 1000C bột sơn khơng bám vào vật Sơn được thu hồi sơn sẽ được thu hồi (trên bằng hệ thống siêu 95%) ở buồng thu hồi lọc để lọc rửa các tạp chất sinh ra trong q trình mạ và các ion các hạt nhựa được giữ lại và đưa trở lai bể mạ Ưu nhược Có thể sơn bị sót những chỗ Có thể sơn được tất điểm ngóc ngách của sản phẩm cả các ngóc ngách Có thể sơn nhiều lớp của sản phẩm mà Có thể sơn trên nhiều loại khơng bị sót vật liệu Chỉ có thể sơn lót Chỉ có thể sơn trên các vật liệu dẫn điện Kết luận: Dây truyền sản xuất của phương pháp sơn điện di đòi hỏi kinh phí cao hơn cơng nghệ sơn tĩnh điện Câu 2: Tác dụng của việc sấy? Sau khi sơn có cơng đoạn là sấy sấy có tác dụng làm bay hơi nước và các dung mơi để làm khơ bề mặt sơn và tạo đơ cứng cho màng sơng giúp sơn điện di bám chắc vào bề mặt.và nó thường được sấy nhiệt độ là 130160 độ C.và để tránh tình trạng nước sơi làm làm châm kim trước khi mạ thì trước khi sấy phải để tự khơ hoặc sấy ở nhiệt độ dưới 100 độ C MỘT SỐ CƠNG TY SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP SƠN ĐIỆN LY Ở VIỆT NAM 1 Dây chuyền sơn điện ly công ty liên doanh ô tô Việt Nam và DAEWOO (VIDAMCO) 2 Năm 2003, Cơng ty TNHH Cơ Điện Hố Long Hà, có địa chỉ tại Nam Hồng Đông Anh Hà Nội (Điện thoại: 04 9580343; 0989668453 hoặc 0904114391) đã thiết kế chế tạo và lắp đặt cho nhà máy ô tô quân sự Z551 Tổng cụ Kỹ thuật Bộ Quốc phòng một dây chuyền sơn điện ly để sơn vỏ ơ tơ qn sự. Dây chuyền đã đi vào sản xuất ổn định, nhiều doanh nghiệp đã đến đặt hàng sơn tại Nhà máy Tài liệu tham khảo: [1]. Nguyễn Văn Lộc (2005) “ Cơng nghệ mạ điện”. NXB Giáo Dục http://luanvan.net.vn/luanvan/detaixaydungmohinhdieukhienvagiam satbesondienlyotocon71985/ http://book365.vn/sach/5571_congnghemadacbiet.html http://doc.edu.vn/tailieu/detainghiencuucongnghesontrongsanxuatche taooto307 ... Hàm lượng axit Nếu cao quá màng sơn mỏng Độ hạt nhựa Nếu lớn quá sơn dày, thô pH Nếu thấp quá sơn mỏng 4.2. Các sự cố và ngun nhân xảy ra trong q trình sơn điện di Trong q trình sơn điện di khơng tránh khỏi những sự cố xảy ra trong ... đồng thiếc, niken, vàng, magie. Sơn điện di catot có các loại sơn epoxy, sơn acrylat,,…Hạt keo sơn điện di catot mang điện tích dương dưới tác dụng điện trường di chuyển về catot Sơn điện di anot mang điện tích âm nên dưới tác dụng điện trường di ... Trong q trình sơn điện di khơng tránh khỏi những sự cố xảy ra trong q trình. Sau đây là những sự cố và ngun nhân xảy ra trong q trình sơn điện di xem bảng 5.2 Bảng 4: Các sự cố và ngun nhân xảy ra trong q trình sơn điện di Sự cố Châm kim

Ngày đăng: 24/11/2017, 08:34