Sơn điện di là phương pháp được dùng rộng rãi làm lớp lót chống gỉ cho chi tiết kim loại.
Phương pháp được áp dụng cho những sản phẩm cần chống gỉ như phụ tùng ô tô, xe hai bánh, chi tiết máy, khung kim loại và chi tiết thép.

Sơn phun thông thường tạo sương sơn rồi phun lên vật cần sơn.
Ngược lại, sơn điện di nhúng vật vào bể sơn rồi cấp điện để tạo màng sơn.

Do đó, sơn điện di không phải “sơn bằng phun”.
Đây làphương pháp dùng lực điện để kết tủa màng sơn trên bề mặt kim loại.

Đặc điểm lớn của phương pháp này là khi đáp ứng các điều kiện nhất định, màng sơn dễ hình thành cả trên mặt trong và khe hở của chi tiết có hình dạng phức tạp.
Vì vậy, phương pháp có vai trò quan trọng như công đoạn sơn lót để ổn định chất lượng chống gỉ.

Tuy nhiên, sơn điện di không có nghĩa cứ tự động hóa rồi để đó là chất lượng sẽ ổn định.
Xử lý bề mặt, bể điện di, điều kiện cấp điện, rửa nước, sấy đóng rắn và quản lý thiết bị liên kết với nhau để quyết định tính năng chống gỉ cuối cùng.

1. Sơn điện di là phương pháp tạo màng sơn trong bể sơn

Trước hết, vật cần sơn được nhúng vào bể chứa sơn điện di.
Trong trạng thái đó, dòng điện được cấp giữa vật cần sơn và điện cực.

Dòng điện làm thành phần nhựa trong sơn di chuyển đến bề mặt vật và kết tủa thành màng sơn tại đó.
Sau đó, rửa nước loại sơn dư, rồi sấy đóng rắn màng sơn.

Trình tự chính như sau.

1. Xử lý bề mặt trước khi sơn
2. Rửa bằng nước
3. Nhúng vào bể điện di
4. Cấp điện
5. Tạo màng sơn điện di
6. Rửa bằng nước
7. Sấy đóng rắn
8. Kiểm tra

Như vậy, sơn điện di không hoàn tất chỉ trong một bể.
Đây là quy trình sơn chống gỉ liên tục từ xử lý bề mặt đến sấy đóng rắn.

2. Mục đích của sơn điện di là ổn định khả năng chống gỉ

Sơn điện di không chỉ để tạo ngoại quan đẹp.
Điểm đặc biệt quan trọng là khả năng chống gỉ.

Chi tiết kim loại dễ gỉ từ vị trí không có màng sơn hoặc thiếu độ dày.
Đặc biệt cần chú ý mép, mối hàn, quanh lỗ, chỗ ghép, mặt trong và khe hở.

Trong sơn phun, tùy hình dạng có những phần sơn khó đến.
Sơn điện di nhúng toàn vật vào bể rồi dùng lực điện tạo màng, nên có ưu điểm dễ tạo màng trên chi tiết phức tạp.

Vì vậy, sơn điện di được dùng cho các mục đích sau.

• Lớp lót chống gỉ
• Bảo đảm màng sơn ở mặt trong và khe hở
• Ổn định chất lượng chi tiết sản xuất hàng loạt
• Tạo nền cho công đoạn sơn tiếp theo
• Nâng độ bền lâu dài của chi tiết kim loại

Tuy nhiên, thực hiện sơn điện di không có nghĩa mọi vị trí luôn đạt đủ độ dày.
Độ dày thay đổi theo điều kiện cấp điện, hình dạng vật, đồ gá, xử lý bề mặt và tình trạng bể.

3. Sơn điện di cation và anion

Sơn điện di được chia thành hai nhóm chính: điện di cation và điện di anion.

Hiện nay, điện di cation được dùng rộng rãi cho chống gỉ.
Điện di cation có khả năng chống gỉ tốt và được dùng như công đoạn lót quan trọng cho phụ tùng ô tô và các sản phẩm khác.

Điện di anion cũng được dùng tùy ứng dụng, nhưng với lớp lót chống gỉ, điện di cation thường có vị trí quan trọng hơn.

Điều quan trọng ở đây không phải ghi nhớ tên gọi.
Cần hiểu sơn điện di có các phương pháp được lựa chọn theo mục đích và tính năng yêu cầu.

Khi kiểm tra hiện trường khách hàng, các câu hỏi sau quan trọng.

• Hiện dùng điện di cation hay anion?
• Có dùng làm lớp lót chống gỉ không?
• Có phải công đoạn tạo nền với dự kiến sơn phủ tiếp theo không?
• Mức chống ăn mòn yêu cầu là bao nhiêu?
• Có yêu cầu độ dày màng sơn mặt trong không?

Hiểu phương pháp giúp làm rõ các hạng mục cần quản lý.

4. Xử lý bề mặt làm chất lượng sơn điện di thay đổi đáng kể

Trong sơn điện di, xử lý bề mặt trước khi vào bể rất quan trọng.

Nếu bề mặt kim loại có dầu, gỉ, chất bẩn, oxit hoặc tồn dư công đoạn trước, màng sơn điện di sẽ không bám ổn định.
Kết quả có thể là bám dính kém, chống gỉ kém, hạt nổi do tạp chất, lỗ kim hoặc lỗi độ dày.

Các hạng mục cần kiểm tra trong xử lý bề mặt gồm:

• Tình trạng tẩy dầu
• Có gỉ hoặc oxit không
• Chất bẩn trên bề mặt
• Tình trạng xử lý tạo màng chuyển hóa
• Tình trạng rửa bằng nước
• Dung dịch xử lý bề mặt bị mang theo
• Tình trạng thoát dung dịch
• Nước còn lại trước khi sấy

Chỉ quản lý bể sơn không đủ để ổn định sơn điện di.
Nếu bề mặt kim loại trước khi vào bể chưa được chuẩn bị tốt, cấp điện cũng không tạo được màng sơn tốt.

Do đó, khi xem lỗi sơn điện di, cần kiểm tra từ xử lý bề mặt, ngoài bể điện di.

5. Quản lý bể điện di quyết định chất lượng

Trong sơn điện di, cần ổn định tình trạng bể sơn.
Bể này thường được gọi là bể điện di.

Các hạng mục điển hình cần quản lý gồm:

• pH
• Độ dẫn điện
• Hàm lượng chất rắn
• Nhiệt độ dung dịch
• Nồng độ sơn
• Hàm lượng dung môi
• Tình trạng bổ sung
• Tình trạng lọc
• Tình trạng tuần hoàn
• Dị vật và bụi bẩn
• Sự tăng ion kim loại và ion tạp

Biến động các điều kiện này làm thay đổi cách màng sơn bám, độ dày, ngoại quan và khả năng chống gỉ.

Ví dụ, hàm lượng chất rắn thay đổi có thể làm trạng thái tạo màng thay đổi.
Độ dẫn điện thay đổi sẽ làm trạng thái cấp điện thay đổi.
Nhiệt độ dung dịch quá cao hoặc thấp có thể ảnh hưởng đến độ dày và ngoại quan.

Trong sơn điện di, cần quản lý tình trạng bể bằng số liệu.
Cần đo và ghi chép hằng ngày, thay vì chỉ dựa vào cảm giác công nhân.

6. Điện áp, dòng điện và thời gian cấp điện làm độ dày màng sơn thay đổi

Trong sơn điện di, trạng thái tạo màng thay đổi theo điều kiện điện.

Ba điểm đặc biệt quan trọng gồm:

• Điện áp
• Dòng điện
• Thời gian cấp điện

Điện áp quá cao làm màng sơn hình thành nhanh, có thể gây lỗi ngoại quan hoặc lỗ kim.
Quá thấp có thể không đạt độ dày cần thiết.

Thời gian cấp điện quá ngắn gây thiếu độ dày.
Quá dài cũng có thể làm màng quá dày hoặc lỗi ngoại quan.

Để ổn định độ dày, cần quản lý điện áp, dòng điện và thời gian theo từng sản phẩm.

Hình dạng vật và tình trạng tiếp xúc đồ gá cũng làm cách dòng điện đi qua thay đổi.
Dù cùng điều kiện, hình dạng chi tiết thay đổi vẫn có thể làm phân bố độ dày thay đổi.

7. Cần xem độ dày màng sơn mặt trong và khe hở

Giá trị lớn của sơn điện di là dễ tạo màng cả ở mặt trong và khe hở.
Tuy nhiên, luôn cần kiểm tra các vị trí đó có đạt đủ độ dày không.

Chỉ nhìn phần bên ngoài thấy được rồi kết luận “sơn đẹp” là nguy hiểm.

Những phần khó nhìn thấy mới thường là vị trí phát sinh vấn đề chống gỉ.

• Mặt trong
• Quanh lỗ
• Chỗ ghép
• Mối hàn
• Mép
• Hốc lõm
• Kết cấu dạng túi kín
• Gần điểm tiếp xúc đồ gá

Thiếu độ dày tại các vị trí này có thể làm gỉ xuất hiện về sau.

Trong sơn điện di, cần thiết kế vị trí đo độ dày, ngoài kiểm tra ngoại quan.
Đo ở vị trí nào?
Độ dày bao nhiêu là tiêu chuẩn đạt?
Vị trí nào dễ có nguy cơ gỉ?

Cần xác định các điểm này trước.

8. Rửa nước là công đoạn quan trọng hỗ trợ chất lượng điện di

Sau khi cấp điện, màng sơn hình thành trên bề mặt vật cần sơn.
Tiếp theo, sơn dư được loại bỏ bằng rửa nước.

Rửa nước không đủ có thể gây lỗi ngoại quan, hạt nổi do tạp chất, chảy sơn hoặc không đều.

Rửa nước trước khi vào bể điện di cũng quan trọng.
Dung dịch xử lý bề mặt không được rửa sạch đầy đủ sẽ bị mang vào bể, làm tình trạng bể không ổn định.
Ion tạp có thể tăng và giá trị quản lý bể có thể biến động.

Các hạng mục cần kiểm tra khi rửa nước gồm:

• Chất lượng nước
• Độ dẫn điện
• Số lần rửa nước
• Hướng đầu phun
• Đầu phun tắc
• Áp suất nước
• Thoát dung dịch
• Khả năng làm sạch các chi tiết nhỏ
• Dung dịch xử lý bề mặt bị mang theo
• Loại sơn dư sau điện di

Rửa nước không phải công đoạn phụ.
Đây là công đoạn quan trọng để ổn định chất lượng điện di.

9. Điều kiện sấy đóng rắn quyết định tính năng màng sơn

Sau khi tạo màng trong bể, sơn điện di được sấy để đóng rắn.

Sấy không đủ có thể khiến độ bám dính, độ cứng, chống ăn mòn và chịu hóa chất không đạt đủ.
Ngược lại, sấy quá mức có thể gây đổi màu, đóng rắn quá mức, giòn hóa hoặc thay đổi ngoại quan.

Các hạng mục cần kiểm tra khi sấy đóng rắn gồm:

• Nhiệt độ trong lò
• Nhiệt độ thực tế của sản phẩm
• Thời gian tăng nhiệt
• Nhiệt độ duy trì
• Thời gian duy trì
• Phân bố nhiệt độ trong lò
• Tình trạng xếp tải sản phẩm
• Tốc độ vận chuyển
• Chênh lệch nhiệt độ giữa chi tiết dày và mỏng

Chỉ xem nhiệt độ cài đặt là chưa đủ.
Điều quan trọng là bản thân sản phẩm có nhận đủ nhiệt độ và thời gian cần thiết không.

Điều kiện lò không ổn định thì tính năng cuối cùng sẽ thay đổi dù cùng bể điện di và cùng sơn.

10. Các sự cố thường gặp trong sơn điện di

Sơn điện di có thể gặp các sự cố sau.

Cần kiểm tra các sự cố này cùng xử lý bề mặt, rửa nước, cấp điện, sấy đóng rắn, vận chuyển và đồ gá, ngoài bể điện di.

11. Sơn điện di vẫn cần quản lý dù đã tự động hóa

Dây chuyền điện di thường dùng vận chuyển và điều khiển tự động.
Vì vậy, có thể trông giống quy trình ổn định.

Tuy nhiên, tự động hóa và chất lượng tự động ổn định không phải cùng một việc.

Sơn điện di cần quản lý hằng ngày như sau.

• Đo giá trị quản lý bể
• Quản lý bổ sung
• Quản lý lọc
• Quản lý dung dịch xử lý bề mặt
• Quản lý nước rửa
• Kiểm tra dẫn điện của đồ gá
• Quản lý nhiệt độ lò sấy đóng rắn
• Đo độ dày màng sơn
• Ghi nguyên nhân khi phát sinh lỗi
• Kiểm tra thiết bị định kỳ

Chính vì là dây chuyền tự động, khi giá trị quản lý lệch, có thể liên tục phát sinh lượng lớn sản phẩm lỗi.

SOP quản lý hằng ngày và ứng phó bất thường rất quan trọng trong sơn điện di.

12. Kiểm tra cơ bản khi xem xét sơn điện di

Khi kiểm tra quy trình sơn điện di, cần xem các hạng mục sau.

1. Xử lý bề mặt có ổn định không?

Kiểm tra tẩy dầu, xử lý chuyển hóa và rửa nước có được thực hiện thích hợp không.

2. Giá trị quản lý bể điện di có được ghi chép không?

Kiểm tra pH, độ dẫn điện, chất rắn và nhiệt độ dung dịch có được quản lý không.

3. Điều kiện cấp điện có phù hợp với sản phẩm không?

Kiểm tra điện áp, dòng điện và thời gian cấp điện có phù hợp với hình dạng và độ dày yêu cầu không.

4. Có kiểm tra độ dày màng sơn mặt trong không?

Kiểm tra độ dày tại khe hở, bên trong và hốc lõm, ngoài mặt bên ngoài.

5. Rửa nước có đủ không?

Kiểm tra dung dịch xử lý bề mặt bị mang theo hoặc sơn dư còn lại.

6. Sấy đóng rắn có đủ không?

Kiểm tra nhiệt độ thực tế sản phẩm và thời gian duy trì, ngoài nhiệt độ cài đặt.

7. Đồ gá có dẫn điện không?

Kiểm tra màng sơn hoặc chất bẩn có tích tụ ở điểm tiếp xúc của móc treo hoặc đồ gá không.

8. Có ghi chép khi phát sinh lỗi không?

Ghi lỗi xuất hiện khi nào, trên sản phẩm nào, tại vị trí nào và là lỗi gì.

13. Các góc nhìn CoatureVietnam có thể hỗ trợ trong sơn điện di

CoatureVietnam không xem sơn điện di chỉ là vấn đề của sơn.
Chúng tôi kiểm tra mối liên kết của toàn quy trình.

Các góc nhìn có thể hỗ trợ gồm:

Kiểm tra xử lý bề mặt

Kiểm tra tẩy dầu, xử lý chuyển hóa, rửa nước và thoát dung dịch để phân tích nguyên nhân lỗi bám dính và chống gỉ.

Thể hiện rõ quản lý bể

Hệ thống hóa pH, độ dẫn điện, chất rắn, nhiệt độ dung dịch và các hạng mục khác, rồi tiêu chuẩn hóa cách ghi chép.

Thiết kế vị trí đo độ dày màng sơn

Đưa các vị trí quan trọng về chống gỉ như mặt trong, hốc lõm, mép và mối hàn vào phạm vi đo, ngoài bề mặt bên ngoài.

Phân tích nguyên nhân lỗi

Kiểm tra hạt nổi, lỗ kim, thiếu độ dày, bám dính kém và chống gỉ kém từ góc nhìn xử lý bề mặt, bể, cấp điện, rửa nước và sấy đóng rắn.

Đào tạo công nhân và người quản lý

Đào tạo nguyên lý cơ bản và các điểm quản lý sơn điện di theo cách thành viên hiện trường có thể hiểu.

Cải tiến thiết bị và dây chuyền

Xem xét bể điện di, rửa nước, lọc, đồ gá, lò và điều kiện vận chuyển, rồi kết nối với cải tiến quy trình khi cần.

14. Tổng kết: Sơn điện di là hệ thống quy trình tạo chất lượng chống gỉ

Sơn điện di là phương pháp tạo màng bằng lực điện.
Dễ tạo màng trên chi tiết kim loại phức tạp và có vai trò quan trọng như lớp lót chống gỉ.

Tuy nhiên, chất lượng không chỉ do bể điện di quyết định.

Toàn bộ các công đoạn sau quyết định chất lượng.

• Xử lý bề mặt trước khi sơn
• Rửa bằng nước
• Bể điện di
• Điều kiện cấp điện
• Đồ gá
• Thoát dung dịch
• Rửa nước sau điện di
• Sấy đóng rắn
• Kiểm tra

Khi có lỗi sơn điện di, cần kiểm tra toàn quy trình, thay vì chỉ nghi ngờ sơn.

Trong sơn điện di, ngoại quan không phải yếu tố quan trọng duy nhất.
Cần xem mặt trong, khe hở, mép và mối hàn có đủ độ dày và có bảo đảm tính năng chống gỉ không.

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

Khoa học là quản lý bể, điều kiện cấp điện, độ dày và sấy đóng rắn bằng số liệu.
Sự tận tâm là chuẩn bị quy trình chống gỉ, kéo dài tuổi thọ sản phẩm và giúp hiện trường tạo chất lượng ổn định.

CoatureVietnam xem sơn điện di là hệ thống quy trình tạo chất lượng chống gỉ, thay vì chỉ là bể sơn, và hỗ trợ cải tiến từ xử lý bề mặt đến sấy đóng rắn.

Bài viết liên quan

• Chất lượng sơn điện di phụ thuộc vào quản lý bể sơn — Cách xem pH, độ dẫn điện và hàm lượng chất rắn
• Bụi bẩn và hạt nổi do tạp chất trong sơn điện di phát sinh ở công đoạn nào?
• Trong sơn điện di, cần xem độ dày màng sơn bên trong và khả năng phủ sâu
• Sơn bột tĩnh điện là gì — Vẫn cần quản lý quy trình dù không phát thải VOC
• Danh sách kiểm tra khi chọn phương pháp sơn — Xem xét hình dạng sản phẩm, sản lượng và yêu cầu chất lượng