Tùy thuộc vào yêu cầu đối với hình thức bên ngoài của cụm máy hoặc của máy, lớp sơn phủ bên ngoài có thể có chất lượng khác nhau (lớp sơn chất lượng cao đối với ôtô du lịch, lớp sơn bình thường đối với ôtô tải và sơn bảo vệ đối với các loại máy móc khác).
Những lớp sơn này khác nhau là do số lượng và chất lượng thực hiện các nguyên công công nghệ sơn khác nhau. Ví dụ như đối với lớp sơn bảo vệ thì người ta không cần trát matít, còn đối với lớp sơn chất lượng cao người ta phải tiến hành sơn nhiều lớp và đặc biệt chú ý đến các công đoạn hoàn thiện lần cuối.
Trong lĩnh vực sửa chữa máy, lớp sơn phủ ngoài được dùng tương đối phổ biến là sơn màu nitrô. Sơn này không cần thiết bị sấy nhiệt độ cao nhưng kém bền về khả năng chống gỉ. Khác với sơn màu nitrô, sơn màu tổng hợp có độ bóng bề mặt cao hơn, bảo vệ kim loại khỏi gỉ tốt hơn. Tuổi thọ loại sơn này thường khoảng 4 năm.
Đa số các máy thi công đều được sơn loại sơn màu tổng hợp. Trong thực tế có nhiều cách tiến hành sơn:
1- Sơn bằng tay. 2- Sơn nhúng trong bể. 3- Sơn phun.
4- Sơn trong điện trường.
• Sơn bằng tay (dùng chổi quét) được áp dụng khi sơn những bề mặt bị hạn chế không gian (bề mặt phía trong của chi tiết, chỗ cong khúc khuỷu).
• Sơn bằng cách nhúng chi tiết vào trong bể chứa dung dịch sơn. Chất lượng bề mặt sơn trong trường hợp này phụ thuộc vào độ nhớt của dung dịch sơn, vào tốc độ khô của sơn và vào
phương pháp nhúng chi tiết. Việc nhúng chi tiết vào bể sơn hoặc lấy nó từ bể ra đều phải được tiến hành từ từ để tránh hiện tượng bọt khí xuất hiện trên bề mặt sơn.
• Sơn phun được thực hiện bằng hai cách: sơn phun có không khí và sơn phun không có không khí.
Sơn phun có không khí tạo được chất lượng và năng suất cao của quá trình sơn, nhưng trong đó lượng sơn tiêu hao tương đối lớn và xung quanh khu vực sơn bị tạo ra một lớp bụi sơn, rất có hại cho con người. Do vậy trong công nghiệp, người ta áp dụng phương pháp này trong buồng kín.
Trong thực tế có nhiều loại thiết bị sơn, các thiết bị này khác nhau do một số đặc điểm về kết cấu công nghệ khác nhau của thiết bị nói chung và của vòi phun nói riêng.
Hình 2.32. Sơ đồ cấu tạo vòi phun sơn a) Hoà trộn ngoài; b) Hoà trộn trong.
Sự hoà trộn không khí với dung dịch sơn được thực hiện ở ngoài vòi phun (Hình 2.32a) hoặc ở trong vòi phun (Hình 2.32b). Hoà trộn ngoài vòi phun tạo được độ tơi của sơn tốt hơn.
Sơn phun không có không khí được thực hiện dựa trên sự tác dụng của áp lực do bơm tạo ra (bơm đẩy dung dịch sơn với áp lực 4 ữ 6 MN/m2. Sơn được bơm đẩy đi qua bộ đốt nóng bằng điện sau đó mới đi tới vòi phun. Sơn màu nitrô được đốt nóng đến nhiệt độ 700C, còn sơn màu tổng hợp đến nhiệt độ 80 ữ 900C).
Sự đốt nóng không những làm giảm độ nhớt của sơn mà còn làm bay hơi một số thành phần nhẹ của dung môi, điều đó làm tăng thêm tốc độ sấy khô của lớp sơn. Khi dùng phương pháp sơn phun không có không khí, sự tiêu hao vật liệu sơn giảm xuống 20 ữ 25% và bảo đảm điều kiện vệ sinh môi trường tốt hơn.
• Sơn trong điện trường được dựa trên cơ sở của hiện tượng chuyển điện, tức là sự dịch chuyển của các phần tử mang điện trong điện trường. Trong phương pháp này, trong buồng sơn người ta đặt một lưới điện cực có dạng khung (Hình 2.33).
Từ nguồn điện một chiều (từ bộ nắn dòng kênôtrôn) người ta nối cực âm điện cao áp (120 ữ 130kV) với khung lưới (4 và 5), cực dương của nguồn điện này được nối đất. Các chi tiết sơn được chuyển động liên tục giữa hai khung lưới điện cực (nhờ băng chuyền), băng chuyền cũng được nối đất. Khi đóng điện, giữa các chi tiết và lưới điện cực xuất hiện điện trường cao áp. Do diện tích bề mặt của lưới điện
cực nhỏ hơn nhiều so với bề mặt chi tiết cho nên có sự chênh lệch điện trường, từ đó xuất hiện sự phóng điện (xuất hiện hiện tượng phát quang mờ mờ xung quanh các dây điện cực). Lúc này không khí bị ion hoá và tạo thành các phần tử mang điện tích dương và điện tích âm.
Các ion dương chuyển về các điện cực âm, còn các ion âm thì chuyển về các chi tiết sơn (các chi tiết này, trong điện trường sẽ mang điện tích dương). Các ion âm trên đường di chuyển sẽ hấp thụ các phần tử sơn từ vòi phun và cũng truyền cho chúng điện tích âm. Các phần tử sơn mang điện, dưới tác dụng của điện trường sẽ di chuyển về các chi tiết sơn và bám lên trên bề mặt chi tiết một lớp sơn mịn và mỏng.
Phương pháp sơn này làm giảm đáng kể sự tiêu hao vật liệu sơn, làm tăng chất lượng sơn (sơn bám vào chi tiết bằng một lớp nhẵn và mịn có bề dày theo yêu cầu). Tuy vậy dùng phương pháp này rất bị hạn chế cho các bề mặt trong, các vết lõm hoặc các rãnh sâu vì bị chắn đường di chuyển của các phần tử tích điện và sự phân bố không đồng đều của điện trường giữa các bề mặt phức tạp của chi tiết.
Chi phí vật liệu sơn sơ bộ được tính toán theo công thức:
Hình 2.33. Sơ đồ thiết bị sơn chi tiết trong điện trường 1- Chi tiết sơn; 2- Giá treo; 3- Băng chuyền; 4 và 5- Khung và lưới điện cực; 6- Bộ cách điện cao áp; 7- Bộ nắn dòng Kênôtrôn; 8- Biến thế cao áp; 9- Vòi phun.
C 10 . B . F Q = γ Trong đó: Q- Chi phí sơn, lít; F- Diện tích bề mặt sơn, m2; B- Bề dày lớp sơn, μm;
γ- Trọng lượng riêng của sơn, N/m3;
C- Lượng chứa chất dễ bay hơi trong sơn, N/m3.
5. Sấy khô
Có 2 phương pháp sấy: sấy nguội - sấy tự nhiên và sấy nóng - sấy nhân tạo.
Quá trình sấy tự nhiên được kết thúc nhanh chỉ đối với loại vật liệu sơn không chứa dầu. Phương pháp sấy này được áp dụng tại các nhà máy sửa chữa có qui mô nhỏ.
Sấy nóng sẽ làm tăng nhanh tốc độ khô bề mặt sơn và ta có thể nhận được lớp sơn có chất lượng cao.
Theo phương pháp truyền nhiệt, có 2 phương pháp sấy: sấy bằng dòng đối lưu và sấy bằng tia hồng ngoại.
Trong phương pháp thứ nhất, các chi tiết máy được đặt trong một buồng sấy có dòng không khí nóng đối lưu. Trong buồng sấy loại này, không khí nóng được xả ra từ phía trên, còn không khí nguội sẽ thoát ra ở phía dưới do hệ thống hút.
Đối với phương pháp thứ hai, nguồn của tia hồng ngoại là các bóng đèn chuyên dùng được nung nóng sáng (Hình 2.34).
Phương pháp này có tính kinh tế và tính công nghệ rất hiệu quả, bởi vì tốc độ truyền nhiệt từ nguồn nhiệt (các bóng đèn) đến chi tiết sơn rất lớn, cho nên nhiệt không bị tiêu hao để đốt nóng không khí trên đường truyền.