Dây chuyền sơn sản phẩm nhựa

Giới thiệu Dây chuyền sơn sản phẩm nhựa

Dây chuyền sơn nhựa tự động được thiết kế đặc biệt cho công đoạn sơn lớp phủ bề mặt của sản phẩm bằng nhựa. Nhựa là một trong những vật liệu được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm tiêu dùng và công nghiệp. Để tăng tính thẩm mỹ và bảo vệ bề mặt của sản phẩm nhựa, việc sơn lớp phủ là vô cùng quan trọng. Vì vậy, dây chuyền sơn nhựa tự động đã được thiết kế và ứng dụng để giúp quá trình sơn trở nên hiệu quả hơn.

Dây chuyền sơn nhựa bao gồm hệ thống băng tải xích, các buồng tiền xử lý với vòi phun áp suất cao. Buồng phun sơn không bụi, hệ thống pha sơn tự động, sấy khô và hệ thống tích hợp, nhiệt độ ổn định, hệ thống điều khiển, xử lý khí thải thân thiện với môi trường.

Đặc điểm của Dây chuyền sơn sản phẩm nhựa

Khả năng tương thích vật liệu

Một trong những đặc tính quan trọng nhất của dây chuyền sơn cho sản phẩm nhựa là tính tương thích của vật liệu. Không phải loại sơn nào cũng phù hợp với mọi loại vật liệu nhựa. Ví dụ, nhựa polyetylen (PE) và nhựa polypropylen (PP) yêu cầu sơn chuyên dụng có thể bám dính vào năng lượng bề mặt thấp của chúng. Mặt khác, nhựa polyetylen mật độ cao (HDPE) và polystyrene (PS) có thể được sơn bằng sơn tiêu chuẩn. Vì vậy, việc lựa chọn dòng sơn tương thích với loại chất liệu nhựa cần sơn là điều cần thiết.

Bề mặt

Việc xử lý bề mặt thích hợp là rất quan trọng để đạt được độ mịn và độ bền hoàn thiện trên các sản phẩm nhựa. Không giống như thép, nhựa có năng lượng bề mặt thấp, khiến sơn khó bám dính vào bề mặt. Vì vậy, dây chuyền sơn cho sản phẩm nhựa phải có công đoạn tiền xử lý bao gồm làm sạch, tẩy dầu mỡ, ăn mòn axit bề mặt để cải thiện đặc tính bám dính. Bước này rất quan trọng trong việc đảm bảo sơn bám dính tốt vào bề mặt nhựa và ngăn ngừa bong tróc hoặc sứt mẻ.

Làm sạch

Bước đầu tiên trong việc chuẩn bị bề mặt là làm sạch bề mặt nhựa. Bất kỳ chất bẩn, bụi hoặc cặn dầu nào trên bề mặt đều có thể ảnh hưởng đến độ bám dính của sơn. Vì vậy, điều cần thiết là phải làm sạch bề mặt thật kỹ bằng dung môi hoặc dung dịch tẩy rửa.

Tẩy dầu mỡ

Bề mặt nhựa thường bị nhiễm dầu, mỡ, có thể cản trở độ bám dính của sơn. Để loại bỏ các chất gây ô nhiễm này, các sản phẩm nhựa được chuyển qua giai đoạn tẩy dầu mỡ. Quá trình này bao gồm việc sử dụng chất tẩy rửa hóa học hoặc tia nước áp suất cao để loại bỏ cặn dầu hoặc mỡ trên bề mặt.

Ăn mòn bề mặt

Ăn mòn bề mặt là một bước quan trọng trong việc chuẩn bị bề mặt cho các sản phẩm nhựa. Nó liên quan đến việc xử lý bề mặt bằng dung dịch axit hoặc hóa chất để tạo ra các lỗ chân lông siêu nhỏ trên bề mặt. Những lỗ chân lông này làm tăng diện tích bề mặt của nhựa, cung cấp nhiều điểm tiếp xúc hơn để sơn bám vào. Quá trình này cải thiện đáng kể độ bám dính của sơn và đảm bảo lớp sơn mịn và bền.

Phương pháp sơn

Phương pháp thi công sơn là một đặc điểm quan trọng khác của dây chuyền sơn cho sản phẩm nhựa. Không giống như sản phẩm thép, sản phẩm nhựa không thể sơn bằng phương pháp truyền thống như phun sơn. Thay vào đó, họ yêu cầu các kỹ thuật chuyên dụng như sơn nhúng, phun tĩnh điện hoặc sơn tầng sôi.

Lớp phủ nhúng

Sơn nhúng là phương pháp phổ biến để sơn các sản phẩm nhựa. Trong quá trình này, sản phẩm nhựa được nhúng vào bể chứa đầy sơn. Sau đó, sản phẩm được lấy từ từ ra khỏi bể, để sơn thừa chảy ra. Lớp sơn còn lại tạo thành một lớp đồng nhất trên bề mặt sản phẩm. Phương pháp này phù hợp để sơn các sản phẩm nhựa có kích thước vừa và nhỏ.

Phun tĩnh điện

Phun tĩnh điện là kỹ thuật sử dụng điện tích để hút các hạt sơn lên bề mặt sản phẩm nhựa. Sản phẩm được đặt trên băng chuyền, sơn được phun lên bề mặt bằng súng tĩnh điện. Các hạt sơn tích điện bị thu hút vào sản phẩm được nối đất, tạo ra lớp phủ mịn và đều. Phương pháp này lý tưởng để sơn các sản phẩm nhựa lớn.

Lớp phủ bề mặt

Lớp phủ bề mặt là một quá trình bao gồm việc lơ lửng các hạt nhựa trong luồng không khí và sau đó đưa chúng qua bể chứa đầy sơn. Các hạt sơn bám chặt vào bề mặt các hạt nhựa, tạo nên một lớp phủ đồng nhất. Phương pháp này phù hợp để sơn các sản phẩm nhựa nhỏ, có hình dạng không đều.

Bảo dưỡng

Bảo dưỡng là giai đoạn cuối cùng trong quá trình sơn, trong đó các sản phẩm nhựa sơn được nung nóng đến nhiệt độ cụ thể để xử lý sơn. Quá trình này đảm bảo sơn khô và cứng lại, mang lại lớp sơn bền đẹp. Nhiệt độ và thời gian đóng rắn có thể khác nhau tùy thuộc vào loại sơn được sử dụng và kích thước của sản phẩm nhựa.

Ứng dụng của Dây chuyền sơn sản phẩm nhựa

Các sản phẩm từ nhựa có đặc điểm là nhẹ, đẹp, dễ chế tạo và giá thành rẻ nên chúng được ứng dụng trong hầu hết các ngành công nghiệp và hàng tiêu dùng.

Dây chuyền sơn nhựa vì thế cũng được ứng dụng cho rất nhiều sản phẩm. Trong đó công nghệ sơn nhựa được chú trọng phát triển và ứng dụng nhiều vào ngành nhựa ô tô, xe máy và thiết bị gia dụng, đồ điện tử, công nghệ.

Một số sản phẩm có thể kể đến như: bumper ô tô (cản trước, cản sau), yếm và vỏ xe motor, vỏ thiết bị gia dụng: bình nóng lạnh, máy giặt, tủ lạnh, mũ bảo hiểm.

Các công đoạn sơn sản phẩm nhựa

Gá chi tiết, sản phẩm lên Jig sơn

Tùy thuộc vào kích thước, hình dáng sản phẩm và yêu cầu sơn, sản phẩm nhựa sẽ được gá lên jig sơn dạng treo hoặc kẹp để quá trình làm sạch và sơn dễ dàng. Jig sơn mang sản phẩm chạy từ đầu tới cuối dây chuyền sơn nhờ hệ thống băng tải xích hanger conveyor hoặc băng tải chạy dưới sàn xưởng floor conveyor. Tốc độ của băng tải được kiểm soát và có thể điều chỉnh được.

Tùy thuộc kích thước của sản phẩm và khả năng đáp ứng của đồ gá cũng như dây chuyền sơn, mỗi jig sơn có thể gá, treo số lượng sản phẩm cùng lúc (như với vỏ điện thoại, nút nhấn…) hoặc chỉ một sản phẩm trên mỗi jig (như yếm xe máy, cản trước, cản sau, bumper ô tô, mũ bảo hiểm, vỏ thiết bị điện gia dụng…). Đặc điểm chung của các jig sơn này là đều có thể quay tròn trong khi chuyển động tịnh tiến.

Xử lý bề mặt sản phẩm với dây chuyền tiền xử lý

Chất lượng bề mặt sản phẩm trước khi sơn quyết định nhiều tới độ bền của lớp sơn trên bề mặt sản phẩm. Các chi tiết, sản phẩm nhựa trước khi sơn cần được làm sạch nhờ đưa qua hệ thống tiền xử lý – pretreatment. Tại đây, sản phẩm được xịt rửa bằng các vòi phun nozzle với áp suất lớn qua các công đoạn rửa nước nóng, tẩy dầu, rửa nước DI…và được xịt khô bề mặt.

Sấy khô chi tiết trước khi sơn

Sản phẩm sau khi được thổi khí loại bỏ nước sẽ được đưa qua lò sấy với nhiệt độ tùy thuộc loại nhựa và chiều dày sản phẩm nhằm đảm bảo bề mặt không còn dính nước trước khi sơn. Thông thường với nhựa ABS, nhiệt độ lò sấy khoảng 70-75°C.

Phun sơn

Sản phẩm được bịt các vị trí không sơn nhằm tiết kiệm sơn và ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Và trải qua quy trình sơn xịt bao gồm: sơn lót (Primer), sơn màu (Base Coat) và sơn bóng (Top Coat). Màu sơn được pha tự động và dẫn vào đầu phun nhờ hệ thống pha sơn, ống dẫn sơn.

Sản phẩm được phun bằng tay bởi công nhân hoặc sản phẩm quay 360° kết hợp đầu phun sơn đưa lên xuống nhờ robot sơn 2-3 trục hoặc cánh tay robot 6 trục linh hoạt đã được lập trình khoảng cách và quỹ đạo vòi phun tối ưu.

Bụi sơn trong không khí được hút theo màn nước tuần hoàn nhờ hệ thống cấp khí và bơm nước tuần hoàn đưa tới hầm và bể xử lý giúp giảm nguy cơ cháy nổ và thân thiện với môi trường.

Sấy sản phẩm

Sau mỗi công đoạn sơn, sản phẩm cần được sấy khô trong lò sấy (cấp nhiệt bởi khí nóng từ buồng đốt bằng gas hoặc dầu). Hoặc sấy bằng UV, hồng ngoại tùy mức độ nhạy cảm của sản phẩm. Nhiệt độ và thời gian sấy tùy thuộc kích thước và cấu tạo sản phẩm cũng như chiều dày lớp sơn.

Làm mát sản phẩm

Sản phẩm sau công đoạn sấy được làm mát bằng không khí trước khi được tháo ra khỏi jig và vận chuyển sang dây chuyền đóng gói hoặc lắp ráp.

Jig sơn nhựa sau một thời gian sử dụng sẽ bị lớp sơn dầy phủ lên. Tẩy jig cũng là một công đoạn cần được chú trọng. Có thể tẩy bằng hóa chất hoặc phun cát, đốt Jig tùy thuộc yêu cầu công nghệ và mức đầu tư của khách hàng.

Ưu điểm của Dây chuyền sơn sản phẩm nhựa

Băng tải được sử dụng để vận chuyển sản phẩm nhựa từ đầu tới cuối dây chuyền với hệ thống jig treo, jig gá sản phẩm với tốc độ có thể thay đổi được.

Loại bỏ tĩnh điện và bụi bám trên bề mặt sản phẩm thông qua súng thổi khí ion bằng tay và quạt ion tự động.

Trang bị thiết bị hút ẩm làm nóng sơ bộ trước khi phun, loại bỏ hiệu quả các vết mờ hoặc dấu tay trên bề mặt sản phẩm.

Cấu tạo hệ thống dập bụi sơn kiểu màn nước ba bên, được trang bị quạt hút ly tâm để xả khí thải. Do chênh lệch áp suất, các bụi sơn bay lơ lửng trong không khí được hút vào màn nước chảy tuần hoàn đưa xuống khoang tràn. Cặn sơn được thu gom xuống hầm thu cặn và xử lý đảm bảo an toàn cho môi trường.

Khu vực phun được trang bị thiết bị tự quay sản phẩm, giúp sản phẩm quay với tốc độ cao trong quá trình phun.

Súng phun sử dụng hình thức cố định để phun sản phẩm và mỗi súng phun chịu trách nhiệm cho một phần bề mặt của sản phẩm.

Nhiệt độ, độ ẩm, thời gian trong các buồng sơn, sấy được kiểm soát và điều chỉnh dễ dàng.

Khí thải được xử lý bằng hệ thống thông gió, lọc trần…

Dây chuyền sơn nhựa và dây chuyền sơn ED ô tô, xe máy, dây chuyền sơn kim loại góp phần quan trọng trong các công đoạn sơn thành phẩm của ngành công nghiệp ô tô, xe máy và sản xuất hàng gia dụng.

Thiết lập Dây chuyền sơn sản phẩm nhựa hiệu quả

Thiết kế bố cục và đường đi của dây chuyền sơn

Xem xét quy trình và trình tự làm việc với sản phẩm

Mỗi loại sản phẩm nhựa đều rất khác nhau về hình dáng, kích thước, chất liệu nhựa cũng rất đa dạng, chất lượng bề mặt được phủ sơn khác nhau, v.v. Chính vì có rất nhiều sự khác nhau đó, nên một dây chuyền sơn nhựa phải được thiết kế khác nhau để phù hợp với kiểu phôi sản phẩm đang được tiến hành phun sơn.

Đầu tiên là dựa trên các đặc điểm của bề mặt cần sơn và mong muốn chất lượng lớp sơn cuối cùng (độ bóng, đều màu, v.v) để lựa chọn phương pháp sơn thích hợp. Ví dụ, với các bề mặt có rãnh sâu, hẹp khó phun tới có thể lựa chọn phương pháp sơn nhúng.

Bề mặt nhựa nhìn chung khó dính sơn hơn các bề mặt kim loại. Vì vậy, để tăng khả năng bám dính cho lớp sơn cuối cùng đạt chất lượng cao cần có các quá trình tiền xử lý ví dụ như rửa sạch, sấy khô, phủ chất hỗ trợ, v.v. Việc thiết kế các quy trình tiền xử lý là vô cùng quan trọng và cần phù hợp với các yêu cầu của công nghệ sơn được lựa chọn.

Sau khi sơn xong, cũng có thể tiến hành thiết kế các quy trình hậu xử lý ví dụ sấy khô giúp sơn mau khô. Tóm lại, chúng ta cần thiết kế một quy trình bao gồm các giai đoạn tiền xử lý, xử lý, hậu xử lý (nếu cần) và trình tự các nguyên công phù hợp với loại sản phẩm nhựa được hướng tới.

Lắp đặt các thiết bị cần thiết (ví dụ: băng tải, buồng sơn)

Mỗi nguyên công hay thậm chí mỗi thao tác cũng có nhiều loại thiết bị có thể đáp ứng được. Thiết bị đó có thể thuộc loại thủ công, bán tự động hay tự động với đa dạng mẫu mã, kích thước, thông số kỹ thuật, tính năng, v.v. Ví dụ việc phun sơn có thể được thực hiện bằng tay máy tự động hoặc thủ công bằng con người và súng phun.

Mỗi loại, kiểu thiết bị đều có ưu và nhược điểm riêng. Để tiến hành so sánh và lựa chọn chúng ta có thể xét đến một số tiêu chí như: Khả năng hoàn thành yêu cầu công việc, chi phí nhân công sử dụng, không gian chiếm chỗ, thời gian hoạt động, tính linh hoạt, các tính năng đặc biệt, v.v.

Sau khi lựa chọn được các thiết bị phù hợp, cần tiến hành lắp ráp, lắp đặt chúng theo trình tự phù hợp với không gian phân xưởng và quy trình công nghệ của dây chuyền sơn. Điều này có thể giúp tối ưu hóa không gian, đảm bảo môi trường làm việc an toàn và tiết kiệm chiều dài hệ thống trung chuyển cũng như thời gian vận chuyển bán thành phẩm giữa các công đoạn.

Các biện pháp thông gió và an toàn phân xưởng

Triển khai hệ thống thông gió đảm bảo an toàn cho người lao động

Sơn nói chung rất độc hại cho con người, do đó việc triển khai hệ thống thông gió trong các phân xưởng sơn nói chung và phân xưởng dây chuyền sơn sản phẩm nhựa nói riêng để giảm nồng độ các chất độc trong không khí, nhiệt độ, v.v đảm bảo an toàn cho những lao động làm việc trực tiếp hay gián tiếp xunh quanh là vô cùng cần thiết.

Vấn đề thông gió nhà xưởng đã được quy định trong pháp luật của nhiều quốc qia. Đối với Việt Nam, chúng ta có một số tiêu chuẩn như TCVN 5687:2010; TCXD 232:1999; TCVN 4088:1985; TCVN 4605:1988. 

Việc sử dụng thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE) của người lao động

Ngoài hệ thống thông gió, các thiết bị bảo hộ cá nhân cũng góp phần bảo vệ người lao động. Một số thiết bị bảo hộ lao động thường thấy được sử dụng trong các phân xưởng dây chuyền sơn sảm phẩm nhựa như găng tay, quần áo bảo hộ giúp tránh sơn bắn bám vào cơ thể, mặt nạ dưỡng khí và chống bắn, giày bảo hộ.

Quy trình sơn cho sản phẩm nhựa

Hướng dẫn từng bước sơn sản phẩm nhựa trên dây chuyền

Chuẩn bị sơn và thiết bị

Sau công đoạn chuẩn bị bề mặt sẵn sàng, phôi sản phẩm bắt đầu đi vào quy trình sơn bằng các hệ thống vận chuyển như băng tải, băng tải treo, vận chuyển thủ công, v.v. Chuẩn bị loại sơn theo đúng quy trình công nghệ, kiểm tra đảm bảo chất lượng sơn còn tốt, không có tình trạng bị khô, cặn, giảm chất lượng do thời gian.

Kiểm tra thiết bị phun xem có hoạt động tốt hay không, nên tiến hành phun thử để kiểm tra tình trạng hoạt động thực tế.

Sơn đều và mịn

Quá trình phun cần diễn ra liên tục và đường đi sơn với tốc độ đều, ổn định tránh tình trạng đi lặp nhiều lần tại một chỗ khiến lớp sơn phân bố không đều, dày, mỏng khác nhau.

Quá trình sấy khô, bảo dưỡng để đảm bảo độ bám dính và độ bền của sơn

Sau khi sơn xong, có thể tiến hành hong khô tự nhiên hoặc sấy khô tùy yêu cầu. Lớp sơn sau khi đã khô có thể tiến hành phủ thêm các lớp bảo vệ (nhựa, nilon, v.v) giúp tăng cường độ bền, độ bóng của lớp sơn.

Xử lý các vấn đề thường gặp về sơn trên sản phẩm nhựa

Xử lý hiện tượng sơn chảy hoặc nhỏ giọt

Sơn chảy hoặc nhỏ giọt có thể là do chất lượng sơn bị kém đi làm sơn bị khô hơn, cũng có thể là do thiết bị phun sơn bị tắc, hỏng hay không đủ áp suất. Việc xác định nguyên nhân về cơ bản không quá phức tạp, công tác sửa chữa cần có chuyên môn cụ thể, am hiểu về cấu tạo của các thiết bị được sử dụng, nếu cần có thể nhanh chóng tiến hành thay thế thiết bị để nhanh chóng quay lại sản xuất.

Giải quyết vấn đề bám dính sơn

Lớp sơn không được bám dính như thông thường có thể là do chất lượng sơn hay khâu tiền xử lý có vấn đề hay không thích hợp. Cho nên cần kiểm tra lại tình trạng chất lượng sơn và quá trình công nghệ tiền xử lý.

Kiểm tra và kiểm soát chất lượng

Tầm quan trọng của việc kiểm soát chất lượng trong dây chuyền sơn sản phẩm nhựa

Việc kiểm soát chất lượng trong dây chuyền sơn sản phẩm nhựa sẽ giúp tạo ra các sản phẩm có lớp sơn đạt tiêu chuẩn thông qua việc giám sát và điều chỉnh, đồng thời loại bỏ hay tiến hành thực hiện lại với các sản phẩm lỗi không đủ tiêu chuẩn. Qua đó đảm bảo độ bền và chất lượng thành phẩm cuối cùng, nâng cao uy tín của nhà sản xuất, đem lại lợi ích lâu dài.

Phương pháp và kỹ thuật kiểm tra lớp sơn sản phẩm nhựa

Việc kiểm tra có thể sử dụng mắt thường để tìm kiếm các khuyết tật lớn như vết xước, rỗ khí, thiếu sơn hay sơn đọng thành giọt, v.v, kiểm tra chất lượng thông quá đánh giá độ bóng, độ đồng đều, độ mịn của lớp sơn. Có thể sử dụng các dụng cụ hỗ trợ như đèn soi, kính soi, v.v.

Đối với các yêu cầu lớp sơn chất lượng cực cao, kiểm tra các khuyết tật mắt thường không thể thấy, khi đó cần dùng các loại máy soi tế vi hỗ trợ hay các bài kiểm tra chuyên dụng với dụng cụ chuyên dụng như đo độ dày, độ bóng chính xác, v.v. Các loại máy, dụng cụ này có thể kết hợp với robot công nghiệp để tăng tính tự động hóa.

CNC-VINA cung cấp tới khách hàng giải pháp tổng thể dây chuyền sơn với công nghệ sơn hiện đại, thân thiện với môi trường và dây chuyền sơn các sản phẩm theo yêu cầu với công nghệ sơn hiện đại và mức đầu tư tối ưu. Khách hàng quan tâm tới sản phẩm dây chuyền sơn vui lòng liên hệ để được tư vấn và hỗ trợ: