Khi ngành công nghiệp ô tô phát triển tập trung vào việc giảm trọng lượng, tăng cường sử dụng các chất nền thay thế và mở rộng thị trường xe điện (EV), sơn tĩnh điện đã bắt kịp thông qua việc tạo ra các loại bột mới và công nghệ xử lý nhiệt độ thấp. Nhưng những thay đổi này đã tác động như thế nào đến các hóa chất được sử dụng để hỗ trợ quy trình sơn tĩnh điện?
Trong những ngày đầu, việc giảm trọng lượng ô tô là một sáng kiến khá đơn giản – giảm lượng thép trong ô tô để tăng quãng đường đi được trên một đơn vị xăng và giảm lượng khí thải nhà kính. Điều này được thực hiện bằng cách thay thế thép bằng nhôm trong thân xe. Nỗ lực có vẻ đơn giản này đã mang đến một số thách thức cho các nhà sản xuất ô tô như cân nhắc về độ bền vật liệu và việc hàn các vật liệu không giống nhau, trong số những thách thức khác. Ngày nay, xu hướng giảm trọng lượng đang được thúc đẩy bởi các yếu tố vượt ra ngoài mục đích giảm trọng lượng cơ bản, bao gồm tính bền vững, chi phí, hiệu suất và thị trường EV ngày càng phát triển.
Sự thay đổi về chất nền và hóa chất
Trong quá trình chuẩn bị các thành phần để phủ, những thay đổi trong ngành công nghiệp ô tô đã làm tăng nhu cầu về các giải pháp làm sạch an toàn cho nhiều kim loại. Mỗi kim loại, dù là nhôm, kẽm, thép hay ít hơn là magiê, đều có thể trải qua nhiều quy trình sản xuất khác nhau như dập, tạo hình, đúc, v.v. Mỗi quy trình này đều đưa các loại đất và chất gây ô nhiễm khác nhau vào các bộ phận cần loại bỏ trước khi phủ. Do đó, cần có một giải pháp làm sạch tương thích với nhiều kim loại mạnh mẽ. Các giải pháp như vậy cho phép xử lý nhiều thành phần cùng nhau và giảm thiểu đầu tư bằng cách chỉ cần một dây chuyền thay vì hai dây chuyền riêng biệt cho các loại kim loại và bộ phận. Chúng cũng làm giảm yêu cầu về diện tích sàn và có thể tăng thông lượng sản xuất.
Khi nói đến lớp phủ chuyển đổi, việc sử dụng nhôm ngày càng tăng đã cho phép các OEM và nhà cung cấp theo từng cấp chuyển đổi khỏi các hóa chất truyền thống như phốt phát để chuyển sang các lựa chọn thân thiện với môi trường hơn như xử lý sơ bộ dựa trên zirconi. Điều này tự nhiên hỗ trợ giải pháp xử lý sơ bộ sơn phủ bột bền vững hơn, hỗ trợ trực tiếp cho các nỗ lực khử cacbon. Phần lớn các tiến bộ về lớp phủ kim loại chuyển tiếp trong toàn ngành đều tập trung vào việc vận hành ở nhiệt độ thấp hoặc nhiệt độ môi trường xung quanh, giúp giảm mức sử dụng năng lượng và cải thiện lượng khí thải carbon ngay lập tức. Điều này có thể cải thiện đáng kể tổng chi phí vận hành/sở hữu cho thiết bị ứng dụng mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.
Tùy thuộc vào thông số kỹ thuật cho một ứng dụng hoặc sản phẩm sản xuất cụ thể, các đặc tính hoặc yêu cầu về lớp phủ có thể thay đổi và tác động đến quy trình xử lý trước. Ví dụ, một OEM ô tô có thể chỉ định trọng lượng hoặc độ dày lớp phủ chuyển đổi cho lớp phủ màng mỏng/zirconium khác với thông số điển hình trong các ngành công nghiệp khác. Điều này đòi hỏi mức độ kiểm soát cao hơn để đảm bảo quy trình xử lý trước tạo ra lớp phủ đồng nhất.
Các thông số vận hành như nồng độ, thời gian tiếp xúc và nhiệt độ có thể tác động đến trọng lượng lớp phủ và độ đồng đều của lớp phủ. Độ sạch của bộ phận cũng đóng vai trò trong các đặc tính lớp phủ, nghĩa là các bước vệ sinh và chuẩn bị bề mặt khác cũng phải được quan sát chặt chẽ.
Tác động của EV
Với hầu hết mọi nhà sản xuất ô tô đều cung cấp ít nhất một mẫu EV, sự phát triển của phân khúc thị trường này đã có tác động lớn đến ngành công nghiệp sơn tĩnh điện. EV đã giới thiệu các thành phần hoàn toàn mới vào sản xuất ô tô, cả bên trong và bên ngoài hệ thống pin, mở rộng các ứng dụng sơn tĩnh điện.
Các bộ phận bên trong hoặc gần hệ thống pin đặt ra những thách thức riêng và cần được cân nhắc đặc biệt do lưu trữ năng lượng cao và điện áp vốn có trong các ô pin xe điện. Các thành phần như vỏ pin và hệ thống quản lý nhiệt có thể yêu cầu lớp phủ chống điện môi để giúp giảm nguy cơ hỏng pin mở rộng. Việc chuẩn bị các bộ phận và phủ lớp phủ rất quan trọng, vì một khiếm khuyết, lỗ rỗng hoặc thậm chí lớp phủ bột quá mỏng có thể làm tăng nguy cơ dòng điện chạy qua các bộ phận đó và có khả năng lan rộng khắp hệ thống pin
Có nhiều ứng dụng khác nhau mà các thông số kỹ thuật mới đang được triển khai. Như đã lưu ý, điện trở điện môi là một yêu cầu quan trọng trong EV và trong khi các phương pháp xử lý màng mỏng hiện có có khả năng đáp ứng các yêu cầu đã chỉ định của lớp phủ, thì cấu trúc hoặc thành phần của linh kiện có thể quyết định một quá trình chuẩn bị bề mặt chuyên biệt hơn để chuẩn bị đầy đủ cho bộ phận. Trong một số trường hợp, một linh kiện có thể yêu cầu ứng dụng bột ở một số khu vực trong khi các khu vực khác chỉ được thụ động hóa (không có bột), nghĩa là sẽ sử dụng cùng một lớp phủ chuyển đổi nhưng phải đáp ứng các yêu cầu khác nhau trong linh kiện. Đối với khu vực được phủ bột sẽ có các yêu cầu điển hình về độ bám dính và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, trong khi các khu vực chỉ được thụ động hóa có thể cần có điện trở tiếp xúc thấp để hàn hoặc cường độ liên kết cao cho các ứng dụng kết dính kết cấu. Với việc mở rộng liên kết keo dán được sử dụng kết hợp với hoặc thay thế trực tiếp cho hàn hoặc cố định, tính toàn vẹn của quá trình xử lý trước là rất quan trọng để đảm bảo liên kết giữa hai linh kiện sẽ không bị ảnh hưởng. Trong những trường hợp này, quá trình xử lý màng mỏng hiện có có thể không đáp ứng được tất cả các yêu cầu, tạo ra nhu cầu về các quy trình mới được phát triển riêng cho các ứng dụng này.
Trong khi các thành phần ô tô tất nhiên vẫn bị ràng buộc với các thông số kỹ thuật, các OEM cởi mở hơn với các công nghệ khác nhau dựa trên lợi ích kỹ thuật hoặc thương mại của chúng. Điều này đặc biệt đúng khi nói đến các thành phần mới trong EV mà lịch sử kinh nghiệm sản xuất còn thiếu hoặc có các yêu cầu kỹ thuật khác nhau. Có một mức độ cởi mở để xem xét các công nghệ mới và/hoặc đẩy giới hạn của các quy trình hiện có khi các OEM tìm cách cải thiện lợi nhuận và tăng khối lượng sản xuất trong một thị trường có tính cạnh tranh cao về chi phí, đồng thời nỗ lực làm cho EV trở nên hợp túi tiền hơn đối với người tiêu dùng.
Các cân nhắc về hóa chất khác
Trong thế giới sơn tĩnh điện, hóa học liên quan đến xử lý trước chắc chắn là trọng tâm. Tuy nhiên, một phương pháp xử lý khác cũng đóng một vai trò quan trọng – loại bỏ hoặc loại bỏ sơn. Tất cả thợ sơn tĩnh điện đều biết hoặc nên biết rằng tiếp địa là yếu tố cơ bản quan trọng đối với hoạt động sơn tĩnh điện hiệu quả. Nếu bỏ qua tiếp địa, hiệu quả truyền tải sẽ giảm, dẫn đến việc sử dụng nhiều bột hơn và cuối cùng là chi phí vận hành cao hơn. Bảo dưỡng giá đỡ rất quan trọng đối với việc tiếp địa chắc chắn và việc loại bỏ lớp phủ tích tụ phải được ưu tiên hàng đầu.
Trong nhiều năm, các quy trình như phun cát, muối nóng chảy và thậm chí cả lò đốt đã được sử dụng để bảo dưỡng giá đỡ. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, các quy trình này không khả thi để phục hồi chi tiết vì tác động của chúng có thể ảnh hưởng đến tính chất luyện kim của các chi tiết, đặc biệt là đối với kim loại nhẹ.
Các phương pháp thông thường này cũng mang theo những tác động tiêu cực như thời gian tách lớp dài, quy trình làm sạch thứ cấp để loại bỏ tro và bụi, cũng như hư hỏng giá đỡ do biến dạng nhiệt, dẫn đến việc sửa chữa hoặc thay thế tốn kém.
Những tiến bộ trong các phương pháp loại bỏ sơn hóa học giảm thiểu hoặc loại bỏ các tác động tiêu cực thông thường đồng thời cải thiện hiệu quả của quy trình loại bỏ. Trái ngược với các hóa chất ban đầu sử dụng dung môi clo, axit đậm đặc và các quy trình nguy hiểm khác, các hóa chất loại bỏ sơn hiện đại không có những lo ngại liên quan đến các quy trình dựa trên hàng hóa trước đây. Chúng cũng có khả năng ứng dụng cao để xử lý nhiều kim loại, không có tác động tiêu cực đến các đặc tính luyện kim, bao gồm các kim loại nhẹ như nhôm và kẽm, khiến chúng trở nên lý tưởng cho xu hướng sản xuất ô tô ngày nay.
Trong khi các hóa chất được sử dụng để tạo ra chất tẩy rửa, lớp phủ chuyển đổi và chất tẩy đang thay đổi để phù hợp với các xu hướng và công nghệ mới, thì cuối cùng tất cả đều nhằm mục đích hỗ trợ cùng một mục tiêu cuối cùng – độ bám dính và khả năng chống lớp phủ để có những chiếc xe an toàn hơn, bền hơn.
Công ty chúng tôi tự hào là một trong những đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực lắp đặt dây chuyền sơn tĩnh điện tại Việt Nam. Với nhiều năm kinh nghiệm trong ngành, chúng tôi đã và đang cung cấp những giải pháp toàn diện, hiện đại và tối ưu cho nhiều doanh nghiệp trong các ngành công nghiệp như ô tô, xe máy, điện tử, nội thất và nhiều lĩnh vực khác.
CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP TUỆ AN
VP: Lầu 2 – Số 81 Đường số 51, Phường 14, Q. Gò Vấp, Tp. HCM
Hotline: 0359119179
