Sự phun tơi, khoảng cách và áp suất khí làm thay đổi độ dày màng sơn

Sơn phun khí nén là phương pháp sơn phổ biến tại nhiều nhà máy.
Khí nén chia sơn thành các hạt nhỏ rồi phun lên vật cần sơn để tạo màng sơn.

Thoạt nhìn, sơn phun khí nén có thể giống một công đoạn “công nhân chỉ việc phun sơn”.
Tuy nhiên, thực tế độ nhớt của sơn, tỷ lệ pha loãng, áp suất khí, lưu lượng phun, khoảng cách súng, tốc độ di chuyển súng, bề rộng chồng mí và điều kiện làm khô có mối quan hệ phức tạp.

Ngay cả dùng cùng một loại sơn, độ dày màng sơn vẫn thay đổi khi khoảng cách súng thay đổi.
Áp suất khí thay đổi cũng làm trạng thái phun tơi thay đổi.
Cách di chuyển súng của công nhân thay đổi sẽ tạo ra những vùng màng sơn dày và mỏng.

Do đó, chất lượng sơn phun khí nén không chỉ do sơn quyết định.
Chất lượng phụ thuộc vào điều kiện phun tơi, khoảng cách phun, tốc độ di chuyển và cách phun chồng mí.

1. “Phun tơi” là cơ sở của sơn phun khí nén

Trong sơn phun khí nén, khí nén chia sơn thành các hạt nhỏ.
Quá trình tạo hạt này gọi là phun tơi.

Nếu sự phun tơi ổn định, hạt sơn dễ đến vật cần sơn một cách đồng đều.
Ngược lại, phun tơi không ổn định dễ làm ngoại quan và độ dày màng sơn biến động.

Các điều kiện chính ảnh hưởng đến sự phun tơi gồm:

• Độ nhớt của sơn
• Tỷ lệ pha loãng
• Loại dung môi pha loãng
• Áp suất khí
• Lưu lượng phun sơn
• Tình trạng đầu phun của súng
• Khoảng cách giữa súng và vật cần sơn
• Thao tác súng phun của công nhân

Sơn có độ nhớt quá cao sẽ khó chia thành hạt nhỏ, dễ tạo bề mặt sần hoặc cảm giác hạt.
Ngược lại, độ nhớt quá thấp có thể dẫn đến chảy sơn hoặc thiếu độ dày màng sơn.

Vì vậy, trong sơn phun khí nén, trước hết cần tiêu chuẩn hóa độ nhớt và điều kiện pha loãng.

2. Khoảng cách súng thay đổi sẽ làm thay đổi cả độ dày màng sơn lẫn ngoại quan

Trong sơn phun khí nén, khoảng cách giữa súng và vật cần sơn rất quan trọng.

Khoảng cách quá gần dễ làm nhiều sơn bám vào một vị trí.
Kết quả có thể là chảy sơn, màng quá dày, bề mặt sần hoặc độ bóng không đều.

Ngược lại, khoảng cách quá xa khiến hạt sơn bắt đầu khô trước khi đến vật cần sơn.
Khi đó dễ xuất hiện bề mặt ráp, thiếu độ dày màng sơn và giảm hiệu suất bám sơn.

Tại hiện trường, đôi khi công việc được thực hiện theo cảm giác “hơi xa” hoặc “hơi gần”.
Tuy nhiên, chênh lệch nhỏ này ảnh hưởng lớn đến độ dày màng sơn và chất lượng hoàn thiện.

Để sơn ổn định, cần xác định khoảng cách tiêu chuẩn cho từng sản phẩm và đào tạo để công nhân sơn với cùng khoảng cách.

3. Áp suất khí càng cao chưa chắc càng tốt

Trong sơn phun khí nén, tăng áp suất khí thường giúp sơn dễ phun tơi thành hạt nhỏ hơn.
Vì vậy, đôi khi người ta nghĩ “tăng áp suất khí sẽ sơn đẹp”.

Tuy nhiên, áp suất khí càng cao chưa chắc càng tốt.

Nếu áp suất khí quá cao, sương sơn dễ phát tán.
Kết quả là hao hụt sơn và chất bẩn trong buồng sơn tăng lên.
Ngoài ra, sơn có thể khô trước khi đến vật cần sơn, dẫn đến bề mặt ráp hoặc sần.

Ngược lại, áp suất khí quá thấp làm phun tơi không đủ và hạt sơn thô.
Kết quả có thể là độ dày màng sơn không đều, bề mặt sần hoặc bề mặt da cam.

Cần đặt áp suất khí phù hợp với độ nhớt sơn, đường kính đầu phun, hình dạng sản phẩm và độ dày màng sơn cần thiết.

4. Sự cân bằng giữa lưu lượng phun và tốc độ súng quyết định độ dày màng sơn

Độ dày màng sơn không chỉ do lưu lượng phun quyết định.

Với cùng lưu lượng, di chuyển súng chậm sẽ làm màng dày hơn.
Di chuyển nhanh sẽ làm màng mỏng hơn.

Nói cách khác, độ dày màng sơn được quyết định bởi sự kết hợp các yếu tố sau.

• Lưu lượng phun sơn
• Tốc độ di chuyển súng phun
• Khoảng cách súng phun
• Bề rộng chồng mí
• Số lượt sơn
• Hàm lượng chất rắn của sơn

Phun quá nhiều sơn giúp dễ đạt độ dày, nhưng làm tăng nguy cơ chảy sơn hoặc khô không đạt.
Ngược lại, lưu lượng quá ít dẫn đến thiếu độ dày màng sơn hoặc khả năng che phủ không đủ.

Trong sơn phun khí nén, cần xác định không chỉ “sơn bao nhiêu lượt” mà cả “mỗi lượt tạo độ dày màng sơn bao nhiêu”.

5. Bề rộng chồng mí không ổn định sẽ tạo độ dày màng sơn không đều

Trong sơn phun, một vệt phun đơn không thể phủ đều một bề mặt rộng.
Vì vậy, vệt phun tiếp theo được chồng lên một phần của vệt trước.

Bề rộng chồng mí không ổn định sẽ gây độ dày màng sơn không đều.

Vùng chồng mí quá nhiều sẽ dày hơn.
Vùng chồng mí quá ít sẽ mỏng hơn.
Kết quả là độ bóng không đều, màu không đều, khả năng che phủ không đủ và độ dày màng sơn biến động.

Tiêu chuẩn hóa bề rộng chồng mí đặc biệt quan trọng với chi tiết có diện tích lớn hoặc yêu cầu ngoại quan cao.

Xác định kiểu phun, trình tự thao tác và hướng sơn sẽ giúp ổn định chất lượng, thay vì chỉ dựa vào tay nghề công nhân.

6. Lựa chọn dung môi pha loãng cũng ảnh hưởng đến chất lượng hoàn thiện

Trong sơn phun khí nén, dung môi pha loãng không chỉ dùng để làm loãng sơn.
Nó ảnh hưởng đến tốc độ khô, khả năng tự san phẳng, xu hướng chảy sơn và trạng thái bề mặt hoàn thiện.

Nếu dùng dung môi pha loãng bay hơi quá nhanh, sơn có thể khô trước khi san phẳng đầy đủ trên vật cần sơn.
Khi đó dễ xuất hiện bề mặt ráp, bề mặt sần và thiếu độ bóng.

Ngược lại, khô quá chậm sẽ làm tăng nguy cơ chảy sơn, đọng sơn, khô không đạt và bụi bẩn bám vào màng sơn.

Trong môi trường nhiệt độ và độ ẩm dễ biến động như Việt Nam, cũng cần kiểm tra đặc tính bay hơi của dung môi pha loãng theo mùa và môi trường nhà máy.

7. Các sự cố thường gặp trong sơn phun khí nén

Trong sơn phun khí nén, các sự cố sau thường trở thành vấn đề.

Với các lỗi này, cần kiểm tra đồng thời điều kiện thao tác và thiết bị, thay vì chỉ đánh giá từ sơn.

8. Các hạng mục kiểm tra cơ bản tại hiện trường

Để ổn định sơn phun khí nén, ít nhất cần kiểm tra các hạng mục sau.

1. Độ nhớt của sơn

Độ nhớt là điều kiện quan trọng thể hiện mức độ dễ chảy của sơn.
Nếu mỗi công nhân pha loãng theo cảm giác khác nhau, độ dày màng sơn và ngoại quan sẽ không ổn định.

2. Tỷ lệ pha loãng

Phải tiêu chuẩn hóa lượng dung môi pha loãng thêm vào.
Tình trạng “pha loãng theo cảm giác” dễ gây biến động chất lượng.

3. Áp suất khí

Yếu tố này liên quan trực tiếp đến trạng thái phun tơi.
Quá cao hoặc quá thấp đều dẫn đến lỗi ngoại quan.

4. Lưu lượng phun

Yếu tố này liên quan đến độ dày màng sơn và chảy sơn.
Tăng lưu lượng giúp dễ đạt độ dày, nhưng cũng làm tăng nguy cơ chảy sơn và bề mặt sần.

5. Khoảng cách súng phun

Quá gần hoặc quá xa đều dẫn đến lỗi.
Cần xác định khoảng cách tiêu chuẩn cho từng sản phẩm.

6. Tốc độ di chuyển súng phun

Ngay cả với cùng lưu lượng, độ dày màng sơn vẫn thay đổi khi tốc độ súng thay đổi.
Đây là hạng mục đặc biệt quan trọng trong đào tạo công nhân.

7. Bề rộng chồng mí

Phần chồng mí của các vệt phun không ổn định sẽ gây độ dày màng sơn hoặc màu không đều.

8. Điều kiện làm khô

Thời gian khô sau sơn, môi trường trong buồng sơn và điều kiện lò sấy cũng ảnh hưởng đến chất lượng hoàn thiện.

9. Thể hiện rõ các điều kiện trước khi quy lỗi cho công nhân

Trong sơn phun khí nén, tay nghề công nhân ảnh hưởng lớn đến chất lượng.
Tuy nhiên, chỉ nghĩ “công nhân có lỗi” khi phát sinh lỗi sẽ không giúp cải tiến tiến triển.

Điều thực sự cần kiểm tra là đã chuẩn bị đủ điều kiện để công nhân tạo ra sản phẩm đạt chất lượng một cách ổn định hay chưa.

Ví dụ:

• Đã xác định độ nhớt tiêu chuẩn chưa?
• Đã xác định tỷ lệ pha loãng chưa?
• Có tiêu chuẩn áp suất khí không?
• Đã đào tạo về khoảng cách súng chưa?
• Đã xác định vị trí đo độ dày màng sơn chưa?
• Có quy trình kiểm tra khi phát sinh lỗi không?
• Cách sơn giữa các công nhân có khác nhau không?

Nếu các điều kiện này vẫn chưa rõ ràng, dù công nhân nỗ lực đến đâu, chất lượng cũng không ổn định.

“ Mang khoa học và sự tận tâm vào công việc sơn.” theo quan điểm của CoatureVietnam chính là cách nghĩ này.
Khoa học là thể hiện rõ điều kiện sơn bằng số liệu và bình tĩnh kiểm tra nguyên nhân.
Sự tận tâm là hướng đến quy trình để ai cũng tạo ra sản phẩm đạt chất lượng ổn định, không dựa quá nhiều vào cảm giác hay gánh nặng của công nhân.

10. Hướng cải tiến để ổn định sơn phun khí nén

Những cải tiến sau có hiệu quả trong ổn định chất lượng sơn phun khí nén.

Lập bảng điều kiện

Hệ thống hóa độ nhớt, tỷ lệ pha loãng, áp suất khí, lưu lượng phun, khoảng cách súng và điều kiện làm khô theo từng sản phẩm.

Xác định vị trí đo độ dày màng sơn

Kiểm tra cả các vị trí dễ biến động như mép cạnh, hốc lõm và vùng chồng mí, ngoài phần phẳng.

Tiêu chuẩn hóa quy trình thao tác

Xác định bắt đầu sơn từ đâu, theo hướng nào và chồng mí bao nhiêu.

Kiểm tra súng và đầu phun

Đầu phun mòn, tắc hoặc vệt phun không đạt có thể dẫn đến độ dày màng sơn không đều và lỗi bề mặt.

Điều chỉnh dung môi pha loãng cho phù hợp

Kiểm tra đặc tính bay hơi của dung môi pha loãng theo nhiệt độ không khí, độ ẩm, điều kiện làm khô và ngoại quan yêu cầu.

Đào tạo và ghi chép

Thực hiện đào tạo và ghi chép hằng ngày để công nhân tái lập được cùng điều kiện.

11. Tổng kết: Sơn phun khí nén ổn định nhờ quản lý điều kiện

Sơn phun khí nén là phương pháp rất linh hoạt.
Phương pháp này dễ đáp ứng hình dạng phức tạp và thuận tiện cho hiện trường sản xuất nhiều chủng loại với số lượng ít.

Mặt khác, đây cũng là phương pháp dễ chịu ảnh hưởng của điều kiện thao tác.

Độ dày màng sơn biến động.
Xuất hiện chảy sơn.
Bề mặt ráp.
Độ bóng không ổn định.
Chất lượng hoàn thiện khác nhau tùy công nhân.

Nếu gặp các vấn đề này, trước hết cần kiểm tra điều kiện sơn, thay vì chỉ nghi ngờ sơn.

Trong sơn phun khí nén, sự phun tơi, khoảng cách, áp suất khí, lưu lượng, tốc độ súng và bề rộng chồng mí quyết định chất lượng.
Thể hiện rõ và tiêu chuẩn hóa các yếu tố này giúp giảm gánh nặng cho công nhân và tiến gần hơn đến chất lượng sơn ổn định.

Mang khoa học và sự tận tâm vào công việc sơn.

Cải tiến sơn phun khí nén bắt đầu từ việc xem xét cẩn thận các điều kiện tại hiện trường.

Bài viết liên quan

• Chảy sơn, bề mặt ráp và bề mặt sần khi sơn phun không chỉ là vấn đề của sơn
• Sơn phun không dùng khí nén phù hợp với màng sơn dày, nhưng quản lý đầu phun và áp suất quyết định chất lượng
• Trong sơn tĩnh điện, tăng điện áp không phải lúc nào cũng tốt
• Trong sơn tĩnh điện, điện trở của sơn và lựa chọn dung môi pha loãng quyết định chất lượng hoàn thiện
• Danh sách kiểm tra khi chọn phương pháp sơn — Xem xét hình dạng sản phẩm, sản lượng và yêu cầu chất lượng