Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SƠN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP SƠN TRÊN Ô TÔ 1.1.Chức năng nhiệm vụ của sơn Sơn là hợp chất hóa học bao gồm: nhựa hoặc dầu chưng luyện, có chất màu hoặc không có chất màu. Khi sơn lên bề mặt sản phẩm ta được lớp màng mỏng bám trên bề mặt có tác dụng cách ly với môi trường khí quyển, bảo vệ và làm đẹp sản phẩm. Sơn có nhiều loại và có những tác dụng khác nhau, trong đó chủ yếu là: 1.1.1 Tác dụng bảo vệ Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta thường sử dụng các loại dụng cụ, thiết bị được làm bằng kim loại, gỗ và chất dẻo. Vật liệu kim loại khi tiếp xúc với môi trường ăn mòn, nước và không khí sẽ bị oxy hóa và ăn mòn, đặc biệt trong môi trường vùng biển kim loại bị ăn mòn rất nghiêm trọng. Theo con số thống kê của một số nước, sự ăn mòn hằng năm làm tổn hại từ 2% đến 4% tổng sản lượng kinh tế quốc dân (GDP). Kết quả là tạo nên sự lãng phí rất lớn đến tài nguyên có hạn của quốc gia và làm cho môi trường tự nhiên bị ô nhiễm nghiêm trọng. Để bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn thường dùng phương pháp sơn, lớp sơn là lớp bảo vệ có hiệu quả nhất trong nhiều lĩnh vực và đặc biệt trong công trình kiến trúc lớn. Ví dụ: thiết bị trong môi trường vùng biển, nếu không có lớp sơn, tuổi thọ chỉ được vài năm, khi được bảo vệ bằng lớp sơn chống ăn mòn lâu dài và định kỳ sơn, tuổi thọ sử dụng có thể kéo dài 30 đến 50 năm, thậm chí đến 100 năm. Gỗ và chất dẻo là hai loại nguyên liệu được sử dụng rộng rãi, gỗ thường bị mục nát trong môi trường khí ẩm và vi sinh vật, chất dẻo thường bị lão hóa do nhiệt và ánh sáng, vì vậy gỗ và chất dẻo cũng được bảo vệ bằng lớp sơn. Điều quan trọng nhất của sơn là bảo vệ bề mặt sản phẩm. Màng sơn mỏng hình thành trên bề mặt chi tiết cách ly với môi trường như nước, không khí, ánh sáng mặt trời và môi trường ăn mòn (như axit, kiềm, muối…) bảo vệ sản phẩm không bị ăn mòn. Nếu như bề mặt có lớp màng cứng, có thể làm giảm sự va đập, ma sát do đó sơn còn có tác dụng bảo vệ cơ khí. 1.1.2 Tác dụng trang trí Lớp sơn có thể tạo nên nhiều màu sắc khác nhau, đồng thời còn tạo ra bề mặt bóng, bằng phẳng, lớp sơn mỹ thuật có dạng vân búa, nhăn, rạn… có tác dụng trang trí đẹp làm thay đổi cảnh quan, được mọi người ưa thích. Khi bề mặt sản phẩm được phủ lớp sơn, đặc biệt là sơn mỹ thuật thì màng sơn rất bóng, đẹp, có thể tạo ra nhiều màu tùy ý, đẹp, dễ chịu, thoải mái. 1.1.3 Tác dụng chỉ dẫn Sơn có rất nhiều loại màu như xanh, đỏ, tím, vàng… được dùng trong quản lý giao thông, các đường ống của thiết bị hóa chất, những thiết bị cơ khí đặc biệt… có tác dụng chỉ dẫn đề phòng nguy hiểm, tai nạn. Ngoài tác dụng bảo vệ và trang trí sơn còn có công dụng đặc biệt, sơn các màu lên các thiết bị quân sự có thể ngụy trang, sơn chống tia hồng ngoại có thể chống được địch phát hiện được mục tiêu quân sự. Đối với Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp ô tô là vật di chuyển trên đường nên cần phải sơn để cho người đi đường có thể nhận biết từ xa. 1.1.4 Tác dụng đặc biệt Ngoài tác dụng trên, sơn còn các công dụng đặc biệt -Tính năng lực: sơn chịu mài mòn, sơn trơn, giảm ma sát… -Tính năng nhiệt: sơn chỉ thị nhiệt, sơn chịu nhiệt độ, sơn chống lửa… -Tính năng từ: sơn dẫn điện, sơn tĩnh điện dẫn điện, sơn hấp thụ từ… -Tính năng quang: sơn phát sang, sơn phản quang… -Tính năng sinh vật: sơn chống hà, sơn chống mốc… -Tính năng hóa học: sơn chịu axit, chịu kiềm, và các loại hóa chất… Những tính năng đặc biệt của sơn làm tăng cường tính năng và mở rộng phạm vi sử dụng, do vậy yêu cầu về sơn và kỹ thuật sơn ngày càng cao. 1.2 Quá trình phát triển của sơn và kỹ thuật sơn Sơn đã có từ hàng ngàn năm trước, sơn được làm từ các nguyên liệu thiên nhiên vì vậy nên tính năng, phạm vi sử dụng, phương pháp gia công đều bị hạn chế. Sự phát triển rất mạnh mẽ của công nghiệp dầu mỏ thế kỷ XX đã tạo nên nhiều loại nhựa tổng hợp có tính năng ưu việt sản xuất ra các loại sơn mới như: sơn phenol formandehit, sơn nitroxenlulo, sơn ankyd. Trong mấy thập niên trở lại đây, những loại sơn cao cấp trong công nghiệp đều dùng từ sơn nhựa tổng hợp như: nhựa gốc amin, nhựa acrylat, nhựa poliurethan, nhựa epoxy…những loại sơn này không chỉ góp phần quan trọng vào sự phát triển của nền công nghiệp nói chung mà còn đặc biệt được quan tâm trong ngành sản xuất chế tạo ô tô nói riêng. Các phương pháp gia công sơn thủ công như quét, phun, nhúng, sơn trục lăn đã chuyển sang các phương pháp gia công sơn hiện đại như: sơn tĩnh điện, sơn cao áp không có không khí, sơn bột tĩnh điện, sơn nhúng tĩnh điện. Niên đại Các loại sơn chủ yếu Phương pháp gia công Đặc điểm Thập niên 50 thế kỷ XX Sơn nitroxenlulo, sơn ankyd, sơn bitum Phun sơn thủ công, nhúng Hiệu suất thấp, nguy hiểm, ô nhiễm môi trường cao Thập niên 60 - 70 thế kỷ XX Sơn gốc amin, acrylat, epoxy, nhúng tĩnh điện anốt, sơn bột. Sơn tĩnh điện, sơn nhúng tĩnh điện anốt, sơn bột Hiệu suất cao, an toàn, ô nhiễm thấp Thập niên 80 thế kỷ XX Sơn không có dung môi, sơn bề mặt chất rắn cao, nhúng tĩnh điện katốt Sơn nhúng tĩnh điện katốt, sơn tự động, sơn sấy quang, sơn cuộn Tốt, hiệu suất cao, an toàn, ô nhiễm thấp Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Thập niên 90 thế kỷ XX Sơn lớp trung gian, sơn lót và sơn quang tính nước, sơn bóng chất rắn cao Sơn tĩnh điện, tính nước, sơn nhúng tĩnh điện katot dày Chất thải phù hợp với tiêu chuẩn Thí nghiệm Sơn bề mặt tính nước, sơn bóng bột Sơn tĩnh điện màng mỏng Chất thải phù hợp với tiêu chuẩn Bảng 1.1 Quá trình phát triển của sơn và kỹ thuật gia công thế kỷ XX 1.3 Các loại sơn Sơn có rất nhiều loại, mỗi loại có tính chất khác nhau. Căn cứ vào yêu cầu sử dụng mà chọn loại sơn thích hợp ST T Loại sơn Ưu điểm Nhược điểm 1 Sơn dầu Chịu khí hậu tốt, dùng trong nhà, ngoài trời Khô chậm, tính năng cơ khí thấp, không thể mài, đánh bóng 2 Sơn thiên nhiên Khô nhanh, sơn gầy cứng, dễ đánh bóng. Sơn bóng dẻo chịu khí hậu tốt Sơn gầy chịu khí hậu kém, sơn béo không thể đánh bóng 3 Sơn phenol formandehit Màng cứng chịu nước, chịu ăn mòn hóa học và cách điện Dễ biến màu, màng sơn giòn 4 Sơn bitum Chịu nước, chịu axit, cách điện Màu đen, không thể chế tạo các loại sơn màu, chịu ánh sáng yếu 5 Sơn ankyd chịu khí hậu tốt, bóng, bền Màng sơn mềm, chịu kiềm kém 6 Sơn gốc amin Độ cứng cao, bóng, chịu nhiệt, chịu kiềm, bám chắc tốt Ở nhiệt độ cao đóng rắn, màng sơn sấy giòn 7 Sơn gốc nitro Khô nhanh chịu dầu, chịu mài mòn, chịu khí hậu tốt Dễ cháy, không chịu ánh sáng, tia tử ngoại, không chịu nhiệt độ trên 60 độ C 8 Sơn nitro xenlulo Chịu khí hậu tốt, chịu ánh sáng, tia tử ngoại, có loại chịu kiềm Bám chắc yếu, chịu ẩm yếu 9 Sơn clovinyl Chịu khí hậu tốt, chịu ăn mòn hoá học, nước, chịu dầu Bám chắc yếu, không thể đánh bóng, mài, không chịu nhiệt độ trên 80 độ C 10 Sơn vinyl Đàn hồi tốt, màu trắng, chịu mài mòn và chịu ăn mòn hoá học Chịu dung môi, chịu nhiệt kém, không chịu ánh sáng Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp 11 Sơn acrylat Màng sơn không màu, chịu nhiệt, chịu khí hậu tốt, bền màu chịu ánh sáng, chịu ăn mòn hoá học Chịu dung môi kém 12 polyester Hàm luợng chất rắn cao, chịu nhiệt, chịu mài mòn và cách điện Bám chắc yếu 13 epoxy Bám chắc tốt, chịu kiềm, dai, cách điện Chịu ánh sáng yếu, để ngoài trời dễ tạo bột 14 Sơn polyurethan Chịu mài mòn tốt, chịu nuớc, chịu ăn mòn hoá học, cách điện, nhiệt Khi phun gặp ẩm dễ tạo bọt, màng sơn dễ tạo bọt biến vàng 15 Sơn silicon Chịu nhiệt, bền trong không khí, không biến màu, cách điện, chịu nước, khó lão hoá Chịu xăng kém, có loại giòn 16 Sơn cao xu Chịu axit kiềm, chịu ăn mòn, nuớc và chịu mài mòn Dễ biến màu, không chịu ánh sáng Bảng 1.2 Phân loại và ưu nhược điểm các loại sơn Sơn ô tô đòi hỏi tính năng cao nhất trong các loại sơn trang trí vì vậy dựa vào đặc tính của từng loại sơn mà các nhà sản xuất đưa ra phương án phù hợp nhất để tạo ra các loại sơn cho ngành công nghiệp sản xuất ô tô. Sơn nitroxenlulo cho thêm nhựa ankyd để làm tăng tính dẻo dùng dung môi pha thành sơn. Sơn khô nhanh (khô bề mặt 15 phút, khô bên trong 1 - 1.5h) màng cứng, chịu mài mòn, có thể đánh bóng. Nhược điểm của sơn là hàm lượng chất rắn thấp, dung môi nhiều dễ cháy, độ bằng phẳng kém, gia công lúc ẩm ướt dễ biến trắng. dùng để sơn lót xe ô tô, máy cơ khí, sản phẩm công nghiệp nhẹ, chất dẻo, da, vải, gỗ, đồ dùng trong nhà sơn lớp thứ hai và sơn bề mặt. Nếu tăng hàm lượng nhựa ankyd không khô sẽ làm giảm độ cứng không thể đánh bóng. Độ bền khí hậu của sơn gốc nitroxenlulo rất kém để cải thiện cần cho thêm nhựa gốc amin, làm tăng độ trong suốt, hàm lượng chất rắn và độ bền khí hậu. Sơn gốc nitroxenlulo chịu ánh sáng kém sau một năm mất bóng, để cải thiện tính năng cho thêm acrylat tính dẻo, có thể chịu ánh sáng, khí hậu, độ trong suốt, độ bóng, độ bám chắc được nâng cao, sấy làm khô giảm đi nhưng dễ biến trắng, có thể dùng làm sơn ô tô, sơn chất dẻo và gỗ. Sơn poliurethan có màng sơn bóng, cứng, chịu mài mòn tốt, bám chắc, chịu nhiệt, chịu dung môi, tính bền hoá học cao là loại sơn cò nhiều tính năng tốt. Sơn sấy gốc amin truyền thống và sơn sấy gốc amin acrylat dùng để sơn bề mặt ô tô, chịu mưa, nắng, axit kém. Sơn sấy poliurethan chịu mưa nắng, axit tốt, dùng để sơn bề mặt ô tô rất tốt. Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Sơn nhựa gốc vinyl, nhựa polyvinylclorua (PVC) chịu ăn mòn hoá học tốt, chịu mài mòn, nhưng độ kết tinh của nhựa rất mạnh, nhựa rất khó hoà tan, không thể làm sơn có dung môi, thông thường chỉ làm sơn dày dạng keo, dùng làm sơn gầm ô tô hoặc vật liệu trát khe hở xe ô tô. Sơn hàm lượng chất rắn cao khoảng 80%. Có nhiều loại sơn như sơn ankyd, polieste, epoxi, poliurethan, acrylat…trong đó hàm lượng chất rắn của sơn acrylat cao nhất. không vượt quá 70%. Sơn hàm lượng chất rắn cao, sơn 1 lần có độ dày lớn hơn 40µm, hiệu suất gia công cao. Sơn trong suốt acrylat, poliurethan dùng để làm chất đánh bóng xe ô tô, có độ bóng rất cao, trang trí đẹp, sơn có màu dùng để sơn mặt ngoài xe ô tô. Sơn epoxi có hàm lượng chất rắn cao, dùng làm sơn bảo vệ. Sơn polyeste có hàm lượng chất rắn cao dùng để sơn lớp giữa xe ô tô hoặc tấm kim loại cuộn. Sơn poliurethan hàm lượng chất rắn cao dùng làm sơn chất dẻo và gầm xe ô tô. 1.4 Những nhân tố cơ bản của sơn Những nhân tố cơ bản của sơn gồm ba phần: nguyên liệu sơn, phương pháp và thiết bị sơn, công nghệ và quản lý sơn Nguyên liệu sơn (chủ yếu là sơn), phương pháp và thiết bị sơn là điều kiện quan trọng bảo đảm chất lượng sơn nhưng không phải là điều kiện quyết định chủ yếu. Chất lượng sơn tốt, thiết bị gia công tiên tiến là điều kiện cơ bản được màng sơn tốt, bảo đảm thực hiện sơn có hiệu quả cao, kinh tế nhưng để được chất lượng cuối cùng của lớp sơn phải dựa vào quản lý và công nghệ. Khi chọn sơn, ngoài việc nghiên cứu đến chất lượng và giá cả, còn phải nghiên cứu đến công nghệ và quản lý, sự phối hợp sơn và thao tác sơn. Nếu như sự phối hợp sơn có vấn đề hoặc thao tác phức tạp, quá trình công nghệ khó khăn thì chất lượng sơn không đảm bảo yêu cầu. Chọn thiết bị sơn không những có hiệu suất cao, giá thành hợp lý mà còn phải đảm bảo an toàn, thao tác và bảo dưỡng đơn giản. Nếu như thiết bị có độ an toàn độ bền kém dễ sinh ra sự cố, quy trình công nghệ không thể thực hiện bình thường. Nếu như thao tác sử dụng thiết bị khó, yêu cầu kỹ thuật cao và quản lý chất lượng kém, chất lượng lớp sơn khó được đảm bảo. Nếu quản lý và chất lượng có vấn đề dẫn đến chất lượng sản phẩm không ổn định, sản phẩm làm lại hoặc phế phẩm cao, gây lãng phí và tăng giá thành, hiệu quả kinh tế thấp, gây khó khăn trong sản xuất. Vì vậy, có loại sơn tốt, thiết bị tiên tiến còn phải có công nghệ tiên tiến và quản lý tốt. Ba nhân tố trên có quan hệ mật thiết với nhau, tạo nên công nghệ sơn. Nó bao gồm đặc điểm các loại sơn và cách chọn lựa sơn, phương pháp xử lý trước khi sơn, phương pháp sấy khô màng sơn, quy trình công nghệ và quản lý sơn. 1.5 Đánh giá chất lượng lớp sơn Chất lượng lớp sơn là nhân tố quan trọng khi đưa sản phẩm ra ngoài thị trường. Với bề ngoài ấn tượng sẽ làm mọi người chú ý, điều đó quyết định sinh mệnh của sản Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp phẩm, thậm chí quyết định đến sự tồn tại của công ty. Trong môi trường cạnh tranh khốc liệt, đòi hỏi các công ty phải tuân theo sự quản lý hiện đại, quản lý sản xuất theo tiêu chuẩn hóa, theo sự phát triển của khoa học, các sản phẩm sơn phải xây dựng hệ đánh giá chất lượng tương ứng. Xây dựng hệ đánh giá chất lượng sơn, cần phải bao hàm các yếu tố sau: -Tiêu chuẩn chất lượng sơn tiên tiến -Phương pháp đo và quy phạm đo tiên tiến -Hoàn thiện chế độ thao tác sản xuất sơn hợp lý -Xây dựng đội ngủ quản lý và kiểm tra chất lượng Cuối cùng là nội dung quản lý của công ty bao gồm cả kiểm tra nguyên liệu ban đầu, kỹ thuật đo, công nghệ gia công. 1.Quy định tiêu chuẩn chất lượng sơn 2.Xác định tính năng lớp sơn: Sơn trước khi đưa vào kho cần kiểm tra và nghiệm thu để tránh sự cố sinh ra trong quá trình thi công sơn, gây tổn thất kinh tế. Trong đó có các hạng mục kiểm tra như: bề ngoài, độ nhớt, độ hạt, kiểm tra hàm lượng chất rắn. 3.Xác định tính năng gia công sơn 4.Đo tính năng màng sơn 1.6 Các phương pháp sơn cơ bản Có nhiều phương pháp để gia công sơn căn cứ vào các điều kiện sau để chọn phương pháp gia công thích hợp - Tính chất và chủng loại sơn - Yêu cầu chất lượng sơn - Thiết bị và công cụ nhà máy đang có - Hình dáng, nguyên liệu, kích thước của bề mặt sản phẩm Mỗi phương pháp đều có ưu, nhược điểm khác nhau. Vì vậy khi chọn trước tiên cần chú ý tới phương pháp có tính kinh tế cao nhất nhưng vẫn đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật đặt ra. Khi gia công sơn thường dùng các phương pháp sau: phun sơn có không khí, phun sơn cao áp không có không khí, phun tĩnh điện, nhúng tĩnh điện… 1.6.1 Phun sơn không khí 1.6.1.1 Nguyên lý Phun sơn không khí dựạ vào dòng khí nén do sự chênh lệch áp suất giữa dòng không khí nén đi qua vòi phun với bình phun chứa sơn, do đó sơn được hút ra trong bình, nhờ dòng không khí nén đưa đến vòi phun, sơn được xé tơi thành những hạt nhỏ bám đồng đều trên bề mặt sản phẩm. 1.6.1.2 Đặc điểm Ưu điểm - Hiệu quả cao mỗi giờ có thể phun được 150 - 200 m 2 , gấp 8 - 10 lần so với sơn quét. - Độ dày màng sơn đồng đều, độ bóng bằng phẳng, bề ngoài đẹp. Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp - Tính thực dụng cao, có thể áp dụng cho các loại sơn, các loại vật liệu, các loại sản phẩm có hình dáng khác nhau, nơi nào có ít bụi là có thể sơn được, phun sơn là phương pháp được sử dụng rộng rãi đặc biệt khi gia công các loại sơn mau khô. Nhược điểm - Sử dụng nhiều dung môi, khi làm việc dung môi bay hơi mạnh, làm ô nhiễm môi trường, gây độc hại, dễ cháy nổ…vì vậy khi làm việc phải có thiết bị thông gió tốt. - Hiệu suất sử dụng thấp, thông thường chỉ khoảng 50% - 60%, những chi tiết nhỏ chỉ có 15% - 30%. Bụi sơn bay ra làm ô nhiễm môi trường, khi sản xuất lớn phải tiến hành trong buồng sơn chuyên dùng. 1.6.1.3 Thiết bị Thiết bị chủ yếu của phun sơn không khí là: máy nén khí, bình phân ly dầu khí, súng sơn, ống dẫn khí, bình chứa sơn… a. Máy nén không khí Áp suất không khí lớn nhất của máy nén là 0.7 MPa (không tải). Dung lượng của máy nén quyết định bởi lượng tiêu hao không khí súng sơn, cần phải đảm bảo áp suất phun sơn của súng sơn trong khoảng 0.35 - 0.6 MPa. Trong quá trình sử dụng, hằng ngày phải mở van xả nước của bình chứa khí, loại bỏ dầu và nước. Để đề phòng ảnh hưởng của dầu và nước trong máy nén đối với màng sơn, cần lắp thêm bình phân ly nước và dầu để làm sạch không khí. Hình 1.1 Máy nén không khí b. Thùng chứa vận chuyển sơn Khi sản xuất hàng loạt, cần lắp đặt thùng chứa vận chuyển sơn. Thùng chứa vận chuyển sơn kín có lắp máy khuấy, thiết bị trao đổi nhiệt, đầu vào không khí nén và bộ phận giảm áp, máy lọc và đầu ra. Thể tích bình chứa sơn khoảng 20 - 120 lít, áp suất gia công sơn khoảng 0.15 - 0.3 MPa (căn cứ vào số lượng súng sơn mà quyết định). Bộ phận trao đổi nhiệt đảm bảo nhiệt độ sơn không thay đổi, đảm bảo độ nhớt của sơn trong quá trình gia công không đổi. c. Súng sơn Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang 2 Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp 1 2 Súng sơn là bộ phận quan trọng nhất khi phun, theo phương thức mù hóa sơn có hai loại: hỗn hợp bên trong và hỗn hợp bên ngoài a b Hình 1.2: phương thức hỗn hợp của không khí nén với sơn a . Hỗn hợp bên trong b . Hỗn hợp bên ngoài 1 : không khí nén 2 : sơn Theo phương thức cung cấp sơn phân thành ba loại: kiểu hút, kiểu trọng lực, kiểu áp lực. Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang 1 Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Súng sơn kiểu hút nhờ dòng không khí cao tốc ở chỗ vòi phun sinh ra giảm áp, sơn được hút lên thành dạng sương mù, lượng sơn phun ra chịu ảnh hưởng của độ nhớt, tỷ trọng sơn và đường kính vòi phun. Vòi phun đường kính lớn, lượng sơn thoát ra nhiều nhưng nếu áp suất không đủ, tạo thành mù sơn không tốt. Thể tích bình chứa khoảng 1 lít, dùng cho sản xuất nhỏ. Bình chứa sơn của súng phun kiểu trọng lực lắp ở phía trên súng sơn, nhờ vào trọng lực chảy đến vòi phun và tác dụng giảm áp của dòng khí cao tốc. Do đó, lượng sơn thoát ra nhiều hơn súng phun sơn kiểu hút. Thể tích bình chứa sơn khoảng 200 -500ml, lượng sơn thoát ra nhiều nhưng dễ dàng chùi rửa. Nếu thay thế bằng thùng sơn ở vị trí cao có thể thỏa mãn phun sơn hàng loạt. Súng phun sơn kiểu áp lực, nhẹ, linh hoạt, lượng sơn phun ra có thể điều chỉnh dựa vào biên độ rộng áp suất thùng sơn, có thể làm việc khi có nhiều súng sơn, thỏa mãn yêu cầu sản xuất lớn. 1 2 3 Hình 1.3 Súng sơn 1: Súng sơn kiểu hút và trong lực 2: Súng sơn kiểu trong lực 3: Súng sơn kiểu áp lực Súng phun sơn tự động còn được gọi là rô bốt phun sơn thường được áp dụng ở các dây chuyền sơn tự động, nó được lập trình để thực hiện các thao tác phun một cách chính xác nhất cho chất lượng màng sơn tốt nhất. Hình 1.4 Súng phun sơn tự động 1.6.1.4 Phạm vi ứng dụng Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Phương pháp này được áp dụng đối với hầu hết các loại sơn. Thao tác phun dễ dàng cho người sử dụng. Chất lượng lớp sơn phụ thuộc vào tay nghề của người lao động. Phương pháp sơn này được sử dụng rộng rãi và phổ biến trong đời sống và sản xuất. Chủ yếu áp dụng ở các công ty, xí nghiệp vừa và nhỏ vì chi phí đầu tư trang thiết bị thấp. Phương pháp sơn này có hai phương thức: phun thủ công và phun tự động. - Phun thủ công: được thao tác bởi nhân tố con người, thường được áp dụng cho sơn sửa chữa, sơn các chi tiết nhỏ, các công ty lắp ráp ô tô với số lượng nhỏ - Phun tự động: được sử dụng trong các buồng sơn chuyên dùng, được áp dụng trong các dây chuyền sản xuất hàng loạt với số lượng lớn. Vì phương pháp này không làm ảnh hưởng tới sức khỏe người lao động, cho chất lượng lớp sơn tốt và đồng đều, năng suất hiệu quả cao. 1.6.2 Phun sơn cao áp không có không khí 1.6.2.1 Nguyên lý Phun sơn cao áp là dùng bơm cao áp tăng áp suất của sơn lên 10 - 25MPa, sơn di chuyển với tốc độ 100m/giây, phun ra từ lỗ nhỏ đầu súng sơn, va đập mãnh liệt với không khí tạo mù sơn đến bề mặt sản phẩm. Tạo mù sơn không cần không khí nén nên gọi là phun sơn không có không khí. 1.6.2.2 Đặc điểm Ưu điểm So sánh với phun sơn không khí, phun sơn cao áp có những ưu điểm sau: - Hiệu suất sơn cao, do lượng sơn cao áp thoát ra nhiều, hạt sơn phun ra có tốc độ cao, nên hiệu suất sơn cao gấp ba lần so với phun sơn không khí. - Hiệu quả sơn che phủ rất tốt đối với chi tiết phức tạp. Bởi vì mù sơn không có dòng không khí nén, tránh những bộ phận như góc cạnh, khe hở vì có sự phản hồi của không khí mà bị che lấp. - Có thể phun sơn có độ nhớt cao, thấp. Khi phun sơn có độ nhớt cao được màng sơn dày, giảm số lần gia công. - Hiệu suất sử dụng sơn cao, ô nhiễm môi trường thấp. Bởi vì không có tác dụng khuếch tán không khí nên khi phun không có không khí sơn bay ra ít, phun sơn hàm lượng chất rắn cao dùng ít dung môi, lượng dung môi bay ra ít, vì thế cải thiện được ô nhiễm môi trường. Nhược điểm Nhược điểm của phun sơn cao áp không có không khí là: không thể điều chỉnh được lượng sơn phun và biên độ mù sơn. Ngoài việc thay thế vòi phun, chất lượng bề ngoài màng sơn thấp hơn phun không khí. Đặc biệt là không thích hợp gia công sơn trang trí mỏng. 1.6.2.3 Thiết bị Thiết bị phun sơn cao áp không có không khí gồm: nguồn động lực, bơm xi lanh trụ, máy lọc, dây dẫn, súng sơn, bộ điều chỉnh áp suất và thùng chứa sơn Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang [...]... sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SƠN Ô TÔ 2.1 Các lớp sơn trên ô tô Màng sơn xe ô tô là màng sơn phức tạp Các lớp sơn trên ô tô là lớp sơn lót, lớp giữa, lớp sơn bề mặt và sơn trong suốt, tổng cộng sơn 4 - 5 lần và sấy 4 - 5 lần, dùng các loại sơn: sơn lót sấy, sơn lớp giữa và sơn bề mặt Lớp sơn lót: là lớp sơn đầu tiên trực... sơn thân xe ô tô 2.3 Chọn sơn xe ô tô Sơn ô tô tải dùng sơn lót sấy và sơn bề mặt Khi sơn bề mặt có độ dày 40µm đều sử dụng công nghệ sơn ướt 2 lần và cùng sấy, sơn lớp giữa có độ dày 50µm phun 1 lần sấy khô, mài bóng lại phun, sấy, mài bóng để bề mặt có độ bằng phẳng tốt sau đó dùng sơn ướt 2 lần để giảm năng lượng tiêu hao khi sấy Lớp sơn lót là sơn nhúng tĩnh Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất. .. dòng điện nhỏ hơn 300μA Thông thường ống tinh thể tiêu hao điện thấp, thể tích nhỏ, có thiết bị an toàn Hình 1.14 Máy sơn bột tĩnh điện SH - 206 Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Hình 1.15 Máy sơn bột tĩnh điện VPEC - 201 Hình 1.16 Buồng sơn bột tĩnh điện Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm... tăng độ bóng cho lớp sơn bề mặt và đồng thời bảo vệ lớp sơn khỏi bị bạc màu Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Hình 2.1 Các lớp sơn trên ô tô 2.2 Yêu cầu của sơn ô tô Sơn ô tô là chất lỏng dạng keo, có độ nhớt, có các màu sắc Sơn dễ bay hơi, nếu làm loãng bằng hỗn hợp dung môi, phun trên bề mặt, có thể khô hoàn toàn vài chục phút,... tiết trong thùng sơn lưu hóa được hấp thụ sơn bột thông qua tĩnh điện, vì thế không cần gia nhiệt sơn, vẫn được màng sơn mỏng hoàn chỉnh, nhưng chỉ thích hợp với sơn chi thiết nhỏ Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM - Đồ án tốt nghiệp Phương pháp nhúng tĩnh điện sơn bột là đem bột pha nhựa phân tán trong sơn nhúng tĩnh điện, theo phương pháp sơn. .. 2: máy thông gió ly tâm 3: động cơ 4: vải lọc 5: ống không khí 6: kết cấu chấn động 7: đế máy 8: bảng điện 9: bộ phận giảm tiếng ồn Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Hình 1.20 Phòng sơn và thiết bị thu hồi bột sơn Những nhân tố ảnh hưởng đến công nghệ sơn tĩnh điện sơn bột là: điện áp sơn, khoảng cách, áp suất cung cấp sơn và đặc... sấy cao, lớp sơn dày hơn khi sơn nhúng tĩnh điện thông thường vào khoảng 40 - 100μm e Phạm vi ứng dụng Hiện nay công nghệ sơn bột tĩnh điện được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều ngành công nghiệp như: công nghiệp hàng hải, công nghiệp hàng không, công nghiệp chế tạo xe hơi và xe gắn máy… đến các lĩnh vực như sơn trang trí, xây dựng công nghiệp, xây dựng dân dụng… Thường dùng để sơn các sản phẩm là... không khí, dùng để sơn những chi tiết có hình dáng phức tạp Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Hình 1.10 Máy phun sơn tĩnh điện kiểu khí nén Phun sơn tĩnh điện dung dịch cao áp: Phương pháp này là kết hợp phun cao áp phun sơn tĩnh điện Do sơn được tăng áp khoảng 10 MPa, tốc độ phun ra của sơn rất mạnh, số điện tích của hạt sơn. .. làm nền cho lớp sơn bề mặt rất tốt 1.6.3.2 Phương pháp sơn bột tĩnh điện a Nguyên lý Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Nguyên lý của sơn bột tĩnh điện cũng tương tự như phương pháp phun sơn tĩnh điện Sự khác nhau cơ bản của nó là sơn bột tĩnh điện sử dụng sơn ở dạng bột, còn phương pháp phun sơn tĩnh điện sử dụng sơn ở dạng dung... mặt sơn lót, không thể sơn nhúng tĩnh điện c Thiết bị Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Thiết bị sơn nhúng tĩnh điện gồm có: bể sơn nhúng tĩnh điện, bể phụ trợ, hệ thống lọc tuần hoàn, hệ thống siêu lọc, hệ thống gia nhiệt, nguồn điện 1 chiều, hệ thống bổ sung sơn, hệ thống lọc và tủ điều khiển,… - Bể sơn nhúng tĩnh điện Khi sản . hoá học Chịu dung môi, chịu nhiệt kém, không chịu ánh sáng Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp 11 Sơn acrylat Màng sơn không màu,. mưa nắng, axit tốt, dùng để sơn bề mặt ô tô rất tốt. Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Sơn nhựa gốc vinyl, nhựa polyvinylclorua. mệnh của sản Nghiên cứu công nghệ sơn trong sản xuất chế tạo ô tô Trang Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp phẩm, thậm chí quyết định đến sự tồn tại của công ty. Trong môi trường