CHƯƠNG 5: CÔNG NGHỆ PHUN
CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ NHÚNG
Một sự đa dạng của các phương pháp đã dẫn đến việc sử dụng nhựa và mũ cho việc phủ lên những vật liệu khác nhau. Những phương pháp này bao gồm 1 nền được hóa lỏng, bụi sơn tĩnh điện và một nền được hóa lỏng tích điện, bụi phun ra ở thể
plasma cũng như việc kết hợp và sự khác nhau của những phương pháp này. Phương pháp cổ điển nhất là quá trình sơn với lớp hóa lỏng được hình thành tại FRG vào cuối những năm 1950. Trong quá trình này, nhựa được phân tán ra và nằm trong một thùnh chứa, phía dưới thùng có đặt 1 cái đĩa xốp. Không khí sẽ đi xuyên qua đĩa này, làm cho các hạt lơ lửng trong môi trường lỏng. Sản phẩm sơn sẽ được gia hiệt trước ở trên
điểm nóng chảy của bột nhựa và ngấm sâu vào trong môi trường lỏng. Bột sẽ nóng chảy và hình thành nên màng sơn. Trong quá trình sơn tĩnh điện có thể làm tăng thêm tính thương mại vào đầu những năm 1960. Bột sơn sẽ rời ra khỏi hồ chứa đi vào trong không khí và được tích điện ở trong một trường điện thế cao của thiết bị phun. Những phần tử được tích điện bị hấp dẫn bởi 1 vật bằng kim loại được nối đất để thực hiện quá trình sơn và bám chặt vào nó bởi lực tĩnh điện. Bề mặt phủ sẽ được đưa vào trong một cái lò và màng sẽ nóng chảy để hình thành màng phim liên tục.. Nếu phun bột lên sản phẩm được gia nhiệt trước thì bột sẽ nóng chảy và bám trực tiếp lên bề mặt nóng. Hơn thế nữa, tùy vào loại bột sử dụng mà quá trình gia nhiệt có thể dẫn đến hiện tượng lưu hóa. Trong quá trình phủ ở thể plasma, ở nhiệt độ cao thì thể plasma được hình thành trong môi trường khí trơ như Nitơ, và bột phủ sẽ được đưa đến bám xung quanh thể plasma. Các phân tử nóng chảy và đạt được tốc độ cao khi di chuyển đến bề
mặt chất nền, ở đó chúng tạo thành màng. Trong công nghệ kết khối dạng nóng, bột thường được phân tán vào trong môi trường không khí và sẽ được phun hay thổi lên bề mặt được gia nhiệt trước, nơi chúng sẽ nóng chảy và hình thành màng. Qui trình này có một sự khác biệt là đối với những vật liệu nhỏ, nếu được gia nhiệt trước sẽ
chảy hòa tan vào chung với bột và chúng sẽ ở trạng thái tự do nhờ sự rung động. Trong phương pháp này, thì những vật này sẽ được tráng hoàn toàn với một lớp bột không cần nấu chảy nằm trên bề mặt.
Thông thường tất cả các phương pháp phủ ở dạng bột đều sử dụng quá trình tráng nóng chảy. Trong qui trình này có một vài giai đoạn, vật liệu phải được nấu chảy và đông lại để hình thành màng liên tục. Mỗi phương pháp có ưu điểm riêng của nó và có giới hạn sử dụnmg riêng. Trong quá trình phủ ở dạng hóa lỏng, bề dày màng thường từ 200-2000 µm, và bề dày này thì rất lí tưởng có thể chống lại hiện tượng ăn mòn và tạo ra màng có tính chất cách điện. Tuy nhiên công nghệ này cũng rất khó để
tạo ra được màng mỏng. Ngoài ra, công nghệ này cũng ít sử dụng cho những sản phẩm lớn vì kích cỡ của nền được hóa lỏng và hồ chưa bột thì theo yêu cầu, cũng như
sẽ gây khó khăn cho quá trình ngấm và xử lí cơ học những sản phẩm lớn. Quá trình phun tĩnh điện thì rất linh hoạt và có thể được sử dụng để tráng cho những sản phẩm
đa dạng với hình dạng khác nhau. Khi bột được tích điện sẽ bám lên bề mặt sản phẩm tại nhiệt độ phòng, bề dày màng có xu hướng tự giới hại. Điều này làm cho quá trình phun sơn tự động rất thuận lợi và chỉ có 1 vài phế phẩm được loại ra do màng không bằng phẳng. Quá trình phun tĩnh điện có thể tiến hành cho những sản phẩm có bề dày từ 20-75 µm. Chúng thường được sử dụng để tráng lên nhiều sản phẩm khác nhau. Ví dụ như: thiết bị, vỏ điều khiển bằng điện, máy may. Thiết bị phun tĩnh điện bằng tay thì rất thuận tiện cho quá trình tráng những sản phẩm tương đối nhỏ, nhưng bị giới hạn sử dụng với những sản phẩm lớn hay khi tốc độ sản xuất cao. Trong trường hợp này thì việc sử dụng hệ thống phun tựđộng lại thích hợp hơn. Nhưng nếu sản phẩm có sự thay đổi màu sắc, thì thời gian lau chùi thiết bị mất khoảng vài giờ. Nền hóa lỏng
được tích điện thì rất lí tưởng cho những sản phẩm có 2 kích thước được tráng liên tục như: bình phong. Còn đối với những sản phẩm 3 kích thước thì tráng sẽ khó khăn hơn bởi vì sự giới hạn kích thước và vấn đề đồng nhất của màng. Công nghệ tráng ở thể
plasma thì được giới hạn trong phạm vi và khả năng ứng dụng và ít có lợi về mặt thương mại. Nó thường có lợi cho quá trình vá và sữa chữa màng hoặc được sử dụng như các phương pháp khác.
Quá trình tráng ở dạng bột có nhiều ưu điểm hơn qua 1trình sơn thường. Xét về
phương diện sinh thái thì chúng có thể chấp nhận vì gây ra sự ô nhiễm tối thiểu nhất. Không có bất cứ dung môi nào liên qua, không gây ra sự ô nhiễm không khí, và không cần phải lắp đặt hệ thống thu hồi dung môi. Về cơ bản thì tất cả các loại bột có thể tái
chế và hỉ có 1 ít bám vào các thiết bị. Nhưng ngược lại, nó gây ra rất nhiều khó khăn khi phân tán ở dạng bùn bằng việc phủ khắp trong điều kiện sơn thường. Bởi vì không có dung môi nên cần cho cho 1 ít không khí vào trong lò nung hơn qua 1trình sơn dựa vào dung môi, nơi mà thể tích phải đủ cao để giữ cho dung môi ở dưới nồng độ có thể
gây cháy. Tương tự như vậy, trong buồng sơn, bột sơn còn dư sẽ được thu hồi từ
không khí và không khí có thể được thu hồi trở lại. Với sơn hòa tan trong dung môi, không khí vải được rút hết ra bên ngoài và phải chuẩn bị 1 lượng không khí để cung cấp. Quá trình tráng ở dạng bột phù hợp với những màng có bề dày cao trong quá trình tráng đơn giản hơn dung dịch thường, chất rán đặc hay màng tan trong nước.
Chúng thường có hiệu suất cao hơn chất rắn đặc và màng hòa tan trong nước. Một cách khác, thông thường việc lắp đặt thiết bị tráng dạng bột đắt tiền hơn hệ thống sơn thông thường. Tuy nhiên, việc lắp đặt hệ thống đắt tiền thì thường sẽ có lợi hơn, quan điển này gần đúng. Công nghệ và thiết bị cho quá trình tráng dạng bột không tiên tiến bằng hệ thống sơn thông thường. Điều này cũng gần đúng khi công nghệ
phun bột tĩnh điện trở nên ưu việt hơn, bề dày màng mỏng hơn và màng có độ đồng nhất cao hơn. Trong quá trình phun dạng bột, nếu sản phẩm có nhiều màu sắc thì thời gian phun tương đối dài. Điều này coi như là một bất lợi, nhưng nếu cải thiện công nghệ thì có thể rút ngắn thời gian này. Điều này cũng không chắc chắn xảy ra khi sự
thay đổi màu sắc thì dung dịch cũng phải thay đổi với quá trình phun dạng bột. Trong hệ thống lỏng, việc phun khắp thì không được thu hồi và chỉ có súng phun sơn là được lau chùi trong hệ thống tráng dạng bột. Kể từ cuối những năm 1970, quá trình tráng dạng bột được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.