Hệ Thống Xử Lý Hóa Chất Bán Tự Động Cho Dây Chuyền Sơn Tĩnh Điện

Hệ Thống Xử Lý Hóa Chất Bán Tự Động Là Gì Và Tự Động Tới Đâu

Hệ thống xử lý hóa chất bán tự động cơ giới hóa khâu nâng và di chuyển tải, còn quyền ra quyết định vẫn thuộc về người vận hành. Sản phẩm được treo lên giá, một cơ cấu nâng chạy trên ray phía trên nhấc giá khỏi bể đang ngâm và hạ xuống bể kế tiếp theo đúng trình tự xử lý.

Đặt cạnh hai phương án còn lại sẽ thấy rõ ranh giới. Ở tuyến thủ công, việc nhấc và chuyển giá phụ thuộc sức người hoặc pa lăng kéo tay, nên tải trọng bị giới hạn bởi thể lực của tổ vận hành. Ở buồng phun tự động, thời gian mỗi khoang do hệ điều khiển định sẵn và người vận hành gần như không can thiệp vào từng mẻ. Hệ bán tự động nằm giữa hai thái cực đó.

Khâu nâng chuyển đáng được cơ giới hóa trước tiên vì nó vừa nặng, vừa lặp lại, lại diễn ra ngay trên miệng bể hóa chất. Khi giá treo được nâng bằng động cơ, tổ vận hành đứng cách bể một khoảng an toàn và tập trung vào việc quan sát bề mặt, canh thời gian ngâm và kiểm tra dung dịch.

Chính chỗ người vận hành còn can thiệp được lại là điểm mạnh của hệ thống xử lý hóa chất bán tự động. Một lô phôi gỉ nhiều có thể được giữ lâu hơn trong bể tẩy gỉ, một lô hàng mỏng có thể được rút sớm, mà không phải dừng cả tuyến để cài lại chương trình.

Cụm Bể Hóa Chất Và Cách Sản Phẩm Di Chuyển Giữa Các Bể

Cụm bể của một hệ thống xử lý hóa chất bán tự động gồm các bể chứa đặt liên tiếp theo đúng trình tự xử lý, chế tạo từ inox, thép hoặc bê tông tráng phủ composite tùy dung dịch chứa bên trong. Sản phẩm đi qua cụm bể bằng giá treo, và giá treo được chuyển giữa các bể bằng cơ cấu nâng chạy trên ray đặt dọc tuyến.

Vật liệu bể trong hệ thống xử lý hóa chất bán tự động được chọn theo hóa chất chứ không theo giá thành. Một bể tẩy dầu kiềm nóng và một bể axit tẩy gỉ đặt cạnh nhau có thể cần hai giải pháp vật liệu khác nhau, vì thứ ăn mòn thành bể ở mỗi bể là khác nhau.

Việc chốt vật liệu cho từng bể dựa trên 5 yếu tố kỹ thuật sau:

• Tính tương thích giữa vật liệu thành bể và loại hóa chất chứa bên trong
• Nồng độ dung dịch và nhiệt độ làm việc của bể
• Mức ăn mòn dự kiến theo thời gian và chu kỳ thay dung dịch
• Tải kết cấu khi bể đầy dung dịch, cộng thêm tải động lúc giá treo được hạ xuống
• Khả năng chế tạo, lót phủ và bảo trì lại lớp lót khi bể xuống cấp

Năm yếu tố này giải thích vì sao hai xưởng cùng làm hàng thép vẫn có thể nhận hai phương án bể khác nhau. Việc chọn sai vật liệu thường lộ ra sau vài tháng vận hành chứ không phải lúc nghiệm thu. Số bể cần dùng cũng vậy, không có con số mặc định cho mọi xưởng.

Vì Sao Không Có Cấu Hình 7 Bể Dùng Chung Cho Mọi Xưởng

Không có cấu hình bể nào dùng chung cho mọi xưởng. Số bể trong một hệ thống xử lý hóa chất bán tự động phụ thuộc nền vật liệu, mức nhiễm bẩn ban đầu, quy trình hóa chất của nhà cung cấp, yêu cầu độ bền lớp phủ, sản lượng và mặt bằng sẵn có. Cấu hình bảy bể hay được nhắc tới chỉ là một cấu hình tham chiếu phổ biến của ngành, không phải tiêu chuẩn bắt buộc.

Cấu hình tham chiếu này gồm 7 bể xếp theo đúng trình tự xử lý:

• Bể tẩy dầu mỡ, lấy đi dầu gia công và chất bẩn hữu cơ bám trên bề mặt
• Bể rửa nước, làm sạch phần hóa chất tẩy dầu còn lại
• Bể tẩy gỉ, xử lý gỉ sét và vảy cán trên nền thép
• Bể rửa nước lần hai, làm sạch phần axit còn bám lại
• Bể định hình bề mặt, tạo điều kiện để lớp phủ chuyển hóa hình thành đều hạt
• Bể phốt phát, tạo lớp phủ chuyển hóa bám vào nền kim loại
• Bể rửa cuối, loại bỏ muối và cặn còn sót trước khi sấy

Bảy bể trên khác nhau về mục đích chứ không chỉ khác nhau về dung dịch, nên bỏ bớt một bể không đơn giản là rút ngắn tuyến mà là bỏ hẳn một chức năng. Sau bể rửa cuối vẫn còn một công đoạn nữa nằm ngoài danh sách này, đó là sấy khô, và đây là công đoạn nhiều xưởng quên tính vào mặt bằng ngay từ đầu. Chi tiết từng bước được mô tả kỹ hơn trong bài về các bước xử lý hóa chất bề mặt.

Riêng công đoạn phốt phát cần được hiểu đúng bản chất. Dung dịch phốt phát phản ứng với chính bề mặt kim loại để hình thành một lớp phủ chuyển hóa dạng tinh thể, chứ không phủ thêm một màng kẽm kim loại lên trên bề mặt. Lớp phủ chuyển hóa đó làm hai việc: tăng độ bám cho bột sơn và làm chậm quá trình ăn mòn lan dưới màng sơn khi lớp phủ bị xước. Nó không thay thế lớp sơn, và cũng không ngăn được ăn mòn trong mọi điều kiện sử dụng.

Nền vật liệu là biến quyết định số bể rõ nhất. Tuyến bảy bể ở trên mô tả cho nền thép, loại nền cần cả tẩy gỉ lẫn tạo lớp phủ chuyển hóa. Nhôm, inox và tôn mạ kẽm đi theo hóa chất khác và có thể không cần đủ số bể đó. Vì vậy thông tin cần chốt đầu tiên luôn là xưởng đang làm hàng bằng nền gì, và bề mặt lúc nhập về bẩn tới mức nào.

Khi Nào Nên Chọn Bể Nhúng Thay Vì Buồng Phun Tự Động

Bể nhúng trong hệ thống xử lý hóa chất bán tự động phù hợp hơn khi sản lượng ở mức vừa, xưởng chạy nhiều mã hàng, sản phẩm có hốc kín hoặc hình dạng phức tạp, và mặt bằng chưa đủ cho một tuyến phun liên hoàn. Buồng phun tự động chỉ tạo lợi thế rõ khi sản lượng, hình dạng sản phẩm và nhịp sản xuất đã đủ ổn định để lặp lại.

Khác biệt cốt lõi nằm ở cách dung dịch tiếp xúc bề mặt. Nhúng ngập đưa dung dịch vào mọi hốc, khe và mặt trong mà không phụ thuộc hướng tia phun, nên hàng có hộp rỗng, ống, gân hoặc mối ghép chồng thường được xử lý triệt để hơn. Phun lại nhanh hơn trên hàng tấm và hàng đồng dạng, vì sản phẩm chạy liên tục qua từng khoang thay vì phải chờ đủ thời gian ngâm.

Các xưởng có thể tự đối chiếu nhanh theo 5 tiêu chí trong bảng dưới đây:

Bảng trên cho thấy quyết định không nằm ở chỗ hệ nào hiện đại hơn, mà ở chỗ sản phẩm và nhịp sản xuất của xưởng đang giống cột nào hơn. Một xưởng cơ khí nhận hàng theo đơn với hàng chục mã mỗi tháng thường giữ được lợi thế với hệ thống xử lý hóa chất bán tự động, vì không mất thời gian cài đặt lại cho từng lô. Ở chiều ngược lại, khi sản lượng đã ổn định và hàng gần như đồng dạng, hệ thống xử lý hóa chất tự động mới phát huy đúng giá trị.

Chọn đúng loại hệ thống mới là một nửa công việc. Nửa còn lại nằm ở những chi tiết ít được hỏi lúc báo giá nhưng lại quyết định lớp sơn có bám hay không.

Những Điểm Dễ Hỏng Khi Thiết Kế Và Vận Hành Line Bể Hóa Chất

Phần lớn sự cố bám dính bắt nguồn từ khu tiền xử lý chứ không phải từ khâu phun bột. Trong một hệ thống xử lý hóa chất bán tự động, việc bỏ bớt bể, để dung dịch sai nồng độ hoặc để bể nhiễm bẩn đều có thể làm lớp sơn bong dù súng phun và lò sấy đều chạy đúng thông số.

Điều này cũng giải thích vì sao việc truy nguyên lỗi bong tróc không nên dừng lại ở lò sấy. Chất lượng lớp phủ là kết quả của cả chuỗi tiền xử lý, khí nén, tiếp mass, phun, thu hồi và sấy, nên khi hàng bong, các nhóm cần soi gồm tiền xử lý, nhiễm bẩn bề mặt, quá trình đóng rắn và bản thân nền vật liệu.

Cuốn Hóa Chất Và Chất Lượng Nước Rửa

Mỗi lần giá treo được nhấc khỏi một bể, một lượng dung dịch bám theo sản phẩm và rơi sang bể kế tiếp. Lượng cuốn theo đó tích lũy dần, và đây là nguyên nhân khiến các bể rửa mất tác dụng sớm hơn dự kiến.

Hệ quả thực tế là bể rửa sau một thời gian không còn rửa nữa mà thành nơi mang hóa chất của bể trước sang bể sau. Khi nước rửa đã bão hòa, muối và cặn còn lại trên bề mặt lúc vào lò, tạo ra lỗi nhìn bề ngoài rất giống lỗi bột hoặc lỗi nhiệt. Vì vậy khi thiết kế một hệ thống xử lý hóa chất bán tự động, vị trí bể rửa, thể tích bể và cách cấp thoát nước cần được tính ngay từ bản vẽ.

Sấy Khô Trước Khi Đưa Vào Buồng Phun

Sản phẩm phải khô hoàn toàn trước khi vào buồng phun bột, nên một hệ thống xử lý hóa chất bán tự động luôn cần lò sấy khô đặt ngay sau bể rửa cuối.

Nước đọng trong hốc, trong ống và ở mối ghép chồng là chỗ khó khô nhất, cũng là chỗ hay phát sinh lỗi bề mặt sau khi sấy. Chi tiết này ảnh hưởng trực tiếp tới mặt bằng, vì lò sấy khô chiếm thêm chiều dài phía cuối cụm bể của hệ thống xử lý hóa chất bán tự động.

Ngoài phần thiết bị, một số hạng mục thường nằm ngoài gói cung cấp và cần được chốt sớm trong hợp đồng. Cấp thoát nước, điện, gas, khí nén và xử lý nước thải hóa chất thường được tách khỏi phạm vi thiết bị, trong khi đây lại là các hạng mục ràng buộc vị trí đặt bể và tiến độ chạy thử. Khu vực bể cũng cần được tính trước về thông gió, lối thao tác quanh miệng bể và phương án hứng tràn.

Thông Tin Cần Chuẩn Bị Để Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Hóa Chất Bán Tự Động

Một phương án hệ thống xử lý hóa chất bán tự động chỉ tính được khi biết sản phẩm thật, chứ không tính được từ mô tả chung. Càng gửi đủ thông tin đầu vào, bản thiết kế và con số báo giá càng sát với thứ xưởng sẽ nhận.

Các xưởng nên chuẩn bị 7 nhóm thông tin dưới đây trước khi liên hệ:

• Bản vẽ hoặc ảnh chụp sản phẩm tiêu biểu, kèm các mã hàng khác nhau nếu xưởng chạy nhiều loại
• Kích thước và khối lượng của chi tiết lớn nhất, vì đây là ràng buộc kích thước giá treo và bể
• Nền vật liệu và tình trạng bề mặt lúc nhập về, gồm mức dầu, gỉ và vảy cán
• Sản lượng theo ca hoặc theo ngày, cùng nhịp sản xuất mong muốn
• Quy trình xử lý bề mặt đang áp dụng, nếu xưởng đã có tuyến cũ
• Mặt bằng dự kiến, chiều cao nhà xưởng và nguồn điện, nước, gas sẵn có
• Yêu cầu độ bền của thành phẩm và môi trường sử dụng cuối

Bảy nhóm thông tin này quyết định số bể, kích thước bể và cơ cấu nâng chuyển của hệ thống xử lý hóa chất bán tự động, nên thiếu một nhóm là bản báo giá phải kèm giả định. Trong đó, kích thước chi tiết lớn nhất và tình trạng bề mặt lúc nhập về là hai thông tin hay bị bỏ sót nhất, đồng thời cũng là hai thông tin làm thay đổi phương án nhiều nhất.

Từ bộ thông tin đó, công việc được triển khai theo sáu bước: khảo sát mặt bằng, tư vấn và thiết kế phương án, chế tạo thiết bị, lắp đặt tại xưởng, chạy thử để hiệu chỉnh, rồi đào tạo vận hành và bàn giao kèm bảo hành, bảo trì. Hạng mục bể hóa chất cũng có thể nằm trong gói lắp đặt hệ thống sơn tĩnh điện trọn gói khi xưởng đầu tư đồng bộ cả tuyến.