Ngày nay, công nghệ sơn tĩnh điện (Hình 11.4) được sử dụng rất phổ biến

Giải Vật Lí 11 Bài 11: Định luật Coulomb về tương tác tĩnh điện - Chân trời sáng tạo

Vận dụng trang 70 Vật Lí 11: Ngày nay, công nghệ sơn tĩnh điện (Hình 11.4) được sử dụng rất phổ biến với các ưu điểm vượt trội so với công nghệ sơn thường. Từ các nguồn tư liệu sách, báo, internet,... em hãy viết một bài giới thiệu ngắn về công nghệ sơn tĩnh điện.

Lời giải:

Công nghệ sơn tĩnh điện trong tiếng anh có tên là Electro Static Power Coating Technology. Nó được xem là công nghệ hiện đại nhất hiện nay, được phát minh vào đầu thập niên những năm 1950 bởi tiến sỹ Erwin. Qua nhiều lần cải tiến bởi các nhà khoa học, nhà sản xuất và chế tạo thiết bị, đã giúp cho công nghệ sơn tĩnh điện ngày một tối ưu hơn giúp cho chất lượng sản phẩm và giá thành tốt hơn rất nhiều.

Hai dạng sơn tĩnh điện:

- Sơn tĩnh điện dạng khô (sơn bột): Là dạng phun bột trực tiếp không pha. Được ứng dụng sơn cho các sản phẩm bằng kim loại: sắt thép, nhôm, inox...

- Sơn tĩnh điện dạng ướt (sử dụng dung môi): Là dạng pha bột với dung môi hoặc nước. Được ứng dụng sơn cho các sản phẩm bằng kim loại, nhựa, gỗ,...

Hiện nay, chất liệu sơn tĩnh điện dạng bột được sử dụng phần lớn bởi tính hiệu quả mà hệ thống phun bột mang lại, nó cao hơn nhiều so với phun sơn dạng dung môi hoặc dạng nước. Sau khi phun, lượng bột không bám vào chi tiết sẽ được thu hồi và tái sử dụng lại lên đến trên 90%. So với các kỹ thuật phun sơn dạng ướt thì dạng bột có độ phủ lớn hơn. Lý do bởi vì dạng bột có thể phủ lên tất cả các góc cạnh và bề mặt của chi tiết mà chúng không thể trực diện với súng phun được.

TÌM HIỂU VỀ SƠN TĨNH ĐIỆN

Sơn tĩnh điện là một dạng vật liệu phủ được làm bằng một hợp chất hữu dạng bột được gia nhiệt, hay còn gọi là nhựa nhiệt dẻo. Sở dĩ được gọi tên là sơn tĩnh điện vì nó sử dụng phương pháp tích điện cho bột sơn nhằm tạo liên kết ion với chi tiết cần phủ. Sơn tĩnh điện còn được gọi là sơn khô vì tính chất phủ ở dạng bột, khi sử dụng bột sơn sẽ được tích một điện tích dương (+) và được đưa qua thiết bị được gọi là súng sơn tĩnh điện, đồng thời vật liệu cần sơn cũng sẽ được tích một điện tích âm (-) nhằm hình thành một lực hút tĩnh điện giữa hai ion trái dấu, hay còn gọi là liên kết ion. Do đây là một dạng liên kết ion nên bột sơn sẽ có độ bám dính rất tốt và bền.

Thành phần công thức của bột sơn sử dụng cho công nghệ sơn tĩnh điện bao gồm: Hợp chất polymer hữu cơ (Organic Polymer), curatives, bột màu, chất làm đều màu, và các chất phụ gia khác. Tất cả được trộn lại với nhau và được làm nóng chảy tạo để thành hỗn hợp đồng nhất, sau đó được làm nguội và nghiền thành dạng bột mịn, được gọi là bột sơn tĩnh điện.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CÔNG NGHỆ SƠN TĨNH ĐIỆN

Sơn tĩnh điện được phủ lên trên bề mặt vật liệu bằng một loại súng phun sơn đặc biệt. Khi bột sơn tĩnh điện đi qua súng phun tĩnh điện sẽ được đun nóng và tích điện dương (+) tại đầu kim phun, sau đó đi qua kim phun và di chuyển theo điện trường để đến vật liệu sơn đã tích điện âm (-). Lúc này nhờ vào lực hút giữa các ion điện tích, bột sơn từ từ bám vào quanh vật liệu sơn. Phương pháp này giúp cho bột sơn được rải đều quanh vật liệu, và có thể di chuyển vào hầu hết các bề mặt bị khuất.

Nhìn chung, công nghệ phun sơn tĩnh điện khá là đơn giản, trong đó thiết bị chính là một súng phun tĩnh điện cùng với bộ điều khiển tự động. Bên cạnh đó là các thiết bị hỗ trợ khác như buồng phun sơn, thiết bị thu hồi bột sơn, buồng hấp bằng tia hồng ngoại (giúp điều chỉnh nhiệt độ và thời gian tắt mở). Các thiết bị hỗ trợ phun sơn như máy nén khí, hệ thống trước khi sơn như máy tách ẩm khí nén, các bồn chứa hóa chất bằng composite nhằm giúp cho xử lý bề mặt vật liệu trước khi sơn.

Trong quá trình sơn tĩnh điện, vật liệu phủ cần được làm nóng ở nhiệt độ cao nhằm tránh cho bột sơn bị khô trước khi tiếp xúc tới vật liệu phủ. Do đó, bạn sẽ thấy nó chỉ thường áp dụng cho những vật phẩm bằng kim loại hoặc những vật có khả năng chịu được nhiệt độ cao. Quá trình làm nóng này tiêu tốn khá nhiều thời gian và công sức, nên để tối ưu cho sản xuất thì các mẻ sơn sẽ có đồng nhất một màu.

QUY TRÌNH PHUN SƠN TĨNH ĐIỆN

+ Bước 1: Chuẩn bị/xử lý bề mặt trước khi sơn.

+ Bước 2: Phun sơn tĩnh điện.

+ Bước 3: Sấy sơn.

+ Bước 4: Kiểm tra, đóng gói sản phẩm.

Lời giải bài tập Vật lí 11 Bài 11: Định luật Coulomb về tương tác tĩnh điện hay khác:

• Mở đầu trang 68 Vật Lí 11: Vào những ngày thời tiết lạnh, đặc biệt là vào mùa đông, ta thường hay gặp một số hiện tượng ....

• Câu hỏi 1 trang 68 Vật Lí 11: Xét quả cầu kim loại nhỏ có điện tích –3,2.10^-7 C. Quả cầu này thừa hay thiếu bao nhiêu ....

• Câu hỏi 2 trang 69 Vật Lí 11: Sử dụng một số dụng cụ đơn giản như: vải khô, thước nhựa, mảnh lụa, miếng thuỷ tinh, ....

• Luyện tập trang 70 Vật Lí 11: Giải thích hiện tượng bị điện giật trong các trường hợp ....

• Câu hỏi 3 trang 71 Vật Lí 11: Các cặp lực ${\overrightarrow{F}}_{12}$ và ${\overrightarrow{F}}_{21}$ trong Hình 11.5 có phải là các cặp lực cân bằng không? ....

• Câu hỏi 4 trang 71 Vật Lí 11: Một mẩu sắt nhỏ 6 g có thể chứa khoảng 10²⁴ electron ....

• Câu hỏi 5 trang 72 Vật Lí 11: Hai vật nhỏ tích điện cùng dấu, ban đầu được giữ ở vị trí rất gần nhau ....

• Luyện tập trang 72 Vật Lí 11: Theo mô hình nguyên tử của nhà vật lí Ernest Rutherford (O-nít Rơ-dơ-pho) (1871 - 1937) ....

• Vận dụng trang 72 Vật Lí 11: Tại 3 điểm A, B, C cố định trong chân không, đặt 3 điện tích điểm có giá trị lần lượt ....

• Bài 1 trang 72 Vật Lí 11: Sau khi cọ xát thanh thuỷ tinh (trung hoà về điện) với mảnh lụa, thanh thuỷ tinh tích điện dương ....

• Bài 2 trang 72 Vật Lí 11: Một phân tử DNA bao gồm hai nhánh xoắn kép được liên kết với nhau ....

• Bài 3 trang 72 Vật Lí 11: Hai quả cầu A, B có kích thước nhỏ được đặt cách nhau một khoảng 12 cm trong chân không ....

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

• Vật lí 11 Bài 12: Điện trường

• Vật lí 11 Bài 13: Điện thế và thế năng điện

• Vật lí 11 Bài 14: Tụ điện

• Vật lí 11 Bài 15: Năng lượng và ứng dụng của tụ điện

• Vật lí 11 Bài 16: Dòng điện. Cường độ dòng điện

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo
• Giải SBT Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo
• Giải lớp 11 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 11 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 11 Cánh diều (các môn học)

---