สีผงคืออะไร

สีผงมีลักษณะเป็นผง และจะเกิดการหลอมตัวเป็นฟิล์มสีเคลือบบนชิ้นงานเมื่อเข้าเตาอบ ส่วนประกอบของสีผงได้แก่ เรซิน (Resin) สาร Curing agent สารเติมแต่ง (Additive) และแม่สี (Pigment) เป็นต้น

ประเภทของสีผงแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ 

สีผงประเภทเทอร์โมเซตติ้ง (Thermosetting powder coatings) เป็นสีผงชนิดที่จะเกิดปฏิกิริยา cross link ก็ต่อเมื่อได้รับการอบที่เวลาและอุณหภูมิที่เหมาะสมจนกลายเป็นฟิล์มสีที่มีคุณภาพและคุณสมบัติตามการใช้งาน และจะเกิดการ cross link ได้เพียงครั้งเดียว ทั้งนี้โครงสร้างของโพลิเมอร์ชนิดนี้จะไม่หลอมตัวอีกแม้ได้รับการอบที่อุณหภูมิสูง โดยทั่วไปสีผงประเภทเทอร์โมเซตติ้งจะมีส่วนผสมของเรซินประเภท อีพ็อกซี (epoxy) โพลิเอสเทอร์ (polyester) หรือ อะคิลิก (acrylic)
สีผงประเภทเทอร์โมพลาสติก (Thermoplastic powder coatings) เป็นสีผงชนิดที่ไม่เกิดปฏิกิริยา cross link แต่จะเป็นการหลอมเหลวเมื่อเข้าเตาอบและฟิล์มจะแข็งตัวเมื่ออุณหภูมิลดลงและสามารถหลอมตัวซ้ำได้หากได้รับความร้อนที่สูงขึ้น สีผงประเภทเทอร์โมพลาสติกนี้จะมีส่วนผสมของเรซินประเภท โพลิเอทธิลิน (Polyethylene) โพลิโพรพิลิน (Polypropylene) ไนลอน (Nylon) โพลิไวนิล คลอไรด์ (Polyvinyl chloride) โพลิเอสเทอร์ (Polyester) และโพลิไวนิลลิดีน ฟลูออไรด์/ฟลูออโรคาร์บอน (Polyvinyledene flurides/fluorocarbons) เป็นต้น

 

ทำไมต้องเป็นสีผง
สีผงมีคุณสมบัติพิเศษที่ดีกว่าสีอบน้ำมันดังนี้

  • ใช้งานง่าย เพราะไม่มีทินเนอร์เป็นส่วนผสม จึงไม่ต้องมีการผสมหรือปรับสัดส่วนใดๆ ก่อนการใช้งาน
  • ไม่มีส่วนผสมของตัวทำละลาย
  • เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้ม ไม่มีไอระเหย VOC จากการใช้งาน
  • ทนทานต่อการใช้งานและต่อสภาพอากาศได้ดี
  • ลดโอกาสการเกิดอุบัติเหตุเพลิงไหม้ ไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ
  • ทำความสะอาดห้องพ่นสีได้ง่าย
  • ใช้สีได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยสามารถหมุนเวียนนำสีที่ไม่เกาะชิ้นงานกลับมาใช้ได้อีก โดยอัตราการสิ้นเปลืองสีสามารถทำได้น้อยกว่า 5%

อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้งานต้องระมัดระวังการปนเปื้อน (contamination) เมื่อต้องการเปลี่ยนเฉดสี ผู้ใช้งานจำเป็นต้องทำความสะอาดให้ทั่วถึงทั้งอุปกรณ์ปืนพ่นสี (application equipment) ตู้พ่นสี (spraybooth) และตู้เก็บสี (recovery unit) เป็นต้น
สีผงสามารถนำไปใช้เคลือบบนชิ้นงานที่เป็นโลหะ พลาสติก ไม้และแก้ว โดยเลือกใช้สีผงชนิด low cure หรือชนิดที่มีอุณหภูมิในการอบต่ำที่ไม่ทำให้ชิ้นงานเกิดการเสียรูปหรือบิดรูปไป ผลิตภัณฑ์จากสีผงทั้งภายนอก exterior และภายใน interior มีอยู่ในหลายอุตสาหกรรม เช่น เฟอร์นิเจอร์สำนักงาน โลหะทั่วไป เครื่องจักรและอะไหล่ โคมไฟ ชั้นวางของ โต๊ะคอมพิวเตอร์ กล่องเครื่องมือ เครื่องมือทางการแพทย์ เตาปิ้งบาร์บีคิว ตู้ครัว อุปกรณ์รถยนต์ อะลูมีเนียมขึ้นรูปและแผ่น อุปกรณ์เสริมแรงคอนกรีต วาล์วและส่วนประกอบของท่อ เป็นต้น

กระบวนการผลิตสีผง

กระบวนการผลิตเริ่มจากการผสมและหลอม melt mixing วัตถุดิบเข้าด้วยกันโดยใช้เครื่อง extruder หรือ compounder หลังจากนั้นวัตถุดิบดังกล่าวจะถูกทำการรีดให้เป็นแผ่น ทำให้เย็นและถูกบดเพื่อปรับขนาดให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานต่อไป ขั้นตอนที่สำคัญมีดังนี้

(a) Premixing
ทำการปั่นผสมวัตถุดิบเข้าด้วยกันก่อนเข้าเครื่อง extruder โดยทำการชั่งวัตถุดิบทั้งหมดเข้าด้วยกันและผสมเป็นเนื้อเดียวกันตามเฉดสีและสเปคที่ต้องการ

(b) Extrusion
เป็นขั้นตอนในการผสมและหลอม melt mixing วัตถุดิบในขั้นตอนก่อนโดยผ่านเครื่อง extruder ที่มีการควบคุมอัตราเร็วและอุณหภูมิที่เหมาะสมเพื่อให้เกิดการกระจายตัว dispersion ของส่วนผสมให้สูงที่สุดในระยะเวลาจำกัด ส่วนผสมที่ผ่านเครื่อง extruder แล้วนั้นจะถูกทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็วโดยผ่านลูกกลิ้งหล่อเย็น เกิดเป็นแผ่นบางๆ จากนั้นแผ่นบางนี้จะถูกทำให้เป็นแผ่น chip

(c) Grinding
แผ่น chip จะถูกป้อนเข้าเครื่องบด (grinding mill) ที่ประกอบไปด้วย rotor, classifiers และ cyclone ผงสีที่ได้มาจะเป็นสีผงที่มี particle size ที่เหมาะสำหรับการใช้งาน

แนวทางการเตรียมผิวชิ้นงานสำหรับสีผง

อลูมิเนียม    การโครเมทเหลือง

1. ทำความสะอาด 5.0 – 10.0 นาที อุณหภูมิ 60°C- 70°C    
2. ล้างน้ำ 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิห้อง
3. การกัดผิว 0.5 – 1.0 นาที อุณหภูมิ 60°C
4. ล้างน้ำ 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิห้อง
5. Deoxidizing 0.5 – 1.0 นาที อุณหภูมิห้อง
6. ล้างน้ำ 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิห้อง
7. โครเมทเหลือง 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิ 20°C
8. ล้างน้ำ 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิห้อง
9. ล้างน้ำ DI 0.5 นาที อุณหภูมิ 40°C- 50°C

ข้อเสนอแนะ

  • นํ้าหนักการ coat ควรอยู่ระหว่าง 30-100 มิลลิกรัม ต่อตารางฟุต
  • การเป่าแห้ง (Dry-off) อาจเข้าเตาอบแห้งด้วยอุณหภูมิ 90 °C
  • การกัดผิว (etching) จะช่วยขจัดคราบสนิมขาวได้ดีกว่าการ degrease
  • อาจแตกต่างตามชนิดของน้ำยาและชิ้นงาน

 

อลูมิเนียม    การโครเมทเขียว

1. ทำความสะอาด 5.0 – 10.0 นาที อุณหภูมิ 60°C- 70°C 
2. ล้างน้ำ 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิห้อง
3. การกัดผิว 0.5 – 1.0 นาที อุณหภูมิ 60°C 
4. ล้างน้ำ 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิห้อง
5. Deoxidizing 0.5 – 1.0 นาที อุณหภูมิห้อง
6. ล้างน้ำ 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิห้อง
7. โครเมทเขียว 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิ 20°C
8. ล้างน้ำ 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิห้อง
9. ล้างน้ำ DI 0.5 นาที อุณหภูมิ 40°C- 50°C

ข้อเสนอแนะ

  • นํ้าหนักการ coat ควรอยู่ระหว่าง 30-250 มิลลิกรัม ต่อตารางฟุต

 

Galvanized steel การโครเมทใส

1. ทำความสะอาด 5.0 – 10.0 นาที อุณหภูมิ 60°C- 70°C 
2. ล้างน้ำ 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิห้อง
3. การกัดผิว 0.5 – 1.0 นาที อุณหภูมิห้อง
4. ล้างน้ำ 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิห้อง
5. Deoxidizing 0.5 – 1.0 นาที อุณหภูมิห้อง
6. ล้างน้ำ 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิห้อง
7. โครเมทใส 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิ 20°C
8. ล้างน้ำ 1.0 – 2.0 นาที อุณหภูมิห้อง
9. ล้างน้ำ DI 0.5 นาที อุณหภูมิ 40°C- 50°C

ข้อเสนอแนะ

  • Galvanized steel ต้องการเตรียมผิวชนิดโครเมท โดยเฉพาะอย่างยิ่งการโครเมทชนิดใสจะให้ผลดีที่สุด

 

หมายเหตุ 

  • สำหรับ steel ทั่วไป การเตรียมผิวชนิด ซิงค์ฟอสเฟต (Zine phosphate) หรือ ไอรอนฟอสเฟต (Iron phosphate) เป็นวิธีการที่เหมาะสม
  • ซิงค์ฟอสเฟต (Zinc phosphate) ส่วนมากจะใช้กับชิ้นส่วนรถยนต์ และงานสถาปัตยกรรรม

การใช้สีผง

โดยทั่วไป เราสามารถพ่นหรือเคลือบสีผงได้สามวิธี คือ Fluidized bed, Electrostatic spray-corona charge หรือ Tribo charge แต่วิธีแรกไม่เป็นที่นิยม

ปืนโคโลน่า อิเล็กโตรสแตติค (Electrostatic Corona Gun)

ปืนชนิดนี้ใช้ศักดาไฟฟ้าสูงประมาณ 30-100 KV ที่ปลายของกระบอกปืน โดยจะสร้างประจุไฟฟ้าระหว่างปืนกับสายดิน ผงสีจะถูกลำเลียงส่งผ่านไปยังหัวปืนและถูกชาร์จให้เกิดประจุลบ จากนั้นผงสีที่มีประจุนี้จะถูกพ่นและเกิดเป็นกลุ่มฝุ่นสีก่อนที่จะไปเกาะบนผิวชิ้นงาน อนุภาคผงสีจะเกาะบนผิวชิ้นงานทีละชั้น จนได้ความหนาที่ต้องการ ซึ่งความหนานี้ เราสามารถควบคุมได้ด้วยการวางตำแหน่งของปืนในระหว่างการพ่นสี ปรับระดับของการสร้างประจุ KV หรือปรับความเร็วของผงสีที่ออกจากปืน สิ่งสำคัญที่มีผงต่อประสิทธิภาพในการพ่นสีคือ การมี grounding ที่ดี เราควรทำความสะอาดตะขอแขวนและ conveyor ที่ใช้แขวนชิ้นงานอย่างสม่ำเสมอไม่ให้เกิดการจับเกาะของสีมากไป ผงสีที่พ่นไปแต่ไม่เกาะชิ้นงานสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ผ่านการ recycle

ปืนไตรโบสแตติค (Tribo Static Gun)

สำหรับปืนพ่นชนิดนี้ สีผงจะถูกขัดสีกับผนังลำกล้องปืนขณะถูกลำเลียงไปยังหัวปืนให้เป็นประจุบวก จากนั้นผงสีที่มีประจุนี้จะถูกพ่นออกและไปยึดเกาะกับผิวชิ้นงาน เนื่องจากปืนชนิดนี้ไม่มี Faraday cage effect หรือ Back ionization จึงสามารถที่จะนำไปพ่นชิ้นงานที่มีความสลับซับซ้อนมากได้ เช่น ขอบล้อรถยนต์ที่ละเอียดและแผงระบายความร้อน (heatsinks) เป็นต้น

ข้อแนะนำในการพ่นสีผง

สีธรรมดา

เพื่อให้ได้ผิวที่เรียบสม่ำเสมอตลอดชิ้นงานและไม่เกิดปัญหาต่างๆ ควรคำนึงถึงอุปกรณ์ปืนพ่น หัวพ่นสี ระยะห่างจากปืนถึงชิ้นงาน การเคลื่อนปืนพ่นในแนวดิ่งและแนวนอนสม่ำเสมอ การกราวด์ชิ้นงาน ลมพ่น ท่อนำสี การตั้งค่า KV ปริมาณลมพ่น (Air Flow) การกระจายตัวและการไหลของสี (Fluidization) อุณหภูมิการอบสี การป้องกันฝุ่นและละอองบริเวณพ่น การเตรียมผิว (Pretreatment) การทำความสะอาดชุดอุปกรณ์ต่าง ๆ และ ความชื้นในบริเวณพ่นชิ้นงาน
 

สี METALLICS

ในกรณีที่ใช้สีเม็ดบรอนซ์ (Metallics) ที่เป็นชนิดป้องกันการแยกชั้นของเม็ดบรอนซ์และป้องกันการเกิดลายเวลาพ่น (Silver Recycling หรือ Bonded) ปัญหาในเรื่องของสีไม่สม่ำเสมอหรือลายอันเกิดจากการแยกตัวของสีผงกับเม็ดบรอนซ์ (Metallics) จะมีน้อยมาก แต่เพื่อให้การพ่นสีเม็ดบรอนซ์ (Metallics) มีคุณภาพ จึงควร คำนึงถึง ส่วนประกอบ ดังต่อไปนี้

 

อุปกรณ์ปืนพ่น

ควรปรับค่า KV และค่าปริมาณลมพ่นให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมและคงค่าเดิมไว้ตลอดเวลาการพ่น เช่น KV ที่ 70 และลมพ่น ที่ 150 กรัม/นาที และเพื่อให้ได้ผลดีควรใช้กระบวนการพ่นออโตเมติก และอาจจำเป็นต้องใช้ปืนที่มีอิเลคโตรดภายนอก เพื่อป้องกันการลัดวงจร

การกราวด์ลงดิน

ควรตรวจสอบสม่ำเสมอถึงการต่อลงดินให้ถูกต้องและไม่มีสีมาจับเกาะทำให้มีปัญหา

การนำสีจากไซโคลนมาใช้ใหม่

ควรผสมสีใหม่ต่อสีดูดกลับจากไซโคลนในอัตราส่วนที่สูงขึ้นกว่าปกติ

อุณหภูมิและเวลาการอบ 

ควรควบคุมอุณหภูมิและเวลาการอบให้สม่ำเสมอและให้อยู่ในค่าที่ต้องการ เพื่อป้องกันการเปลี่ยนสีของเม็ดบรอนซ์ (Metallics) อันเนื่องมาจากอุณหภูมิ
 

ระยะห่างของปืนพ่นและชิ้นงาน

ควรให้ห่างสม่ำเสมอ และการพ่นควรให้ความเร็วคงที่
 
 
 

สี 2 COAT 

ในกรณีที่ต้องการพ่น 2 ชั้น เช่น สีบรอนซ์ (Metallics) หรือสีพิเศษบางชนิด รวมถึงการพ่นสีเคลียร์ (Clear) ทับ ควรพ่นชั้นแรก (Base Coat) และอบประมาณครึ่งหนึ่งของเวลาที่ต้องอบปกติ (Half Cure Cycle) และพ่นทับด้วยชั้นที่สอง (Top Coat) แล้วอบที่เต็มเวลาปกติ (Full Cure Cycle)

Theoretical Powder Coating Coverage Chart

HEORETICAL YIELD IN SQ.M. OF SURFACE TO BE COATED PER KG OF POWDER

Specific Gravity
( g/cm3 )
Film Thickness
  50 um 75 um 100 um 125 um 150 um 175 um 200 um
1.0 20.0 13.3 10.0 8.0 6.7 5.7 5.0
1.1 18.2 12.1 9.1 7.3 6.1 5.2 4.5
1.2 16.7 11.1 8.3 6.7 5.6 4.8 4.2
1.3 15.4 10.3 7.7 6.2 5.1 4.4 3.8
1.4 14.3 9.5 7.1 5.7 4.8 4.1 3.6
1.5 13.3 8.9 6.7 5.3 4.4 3.8 3.3
1.6 12.5 8.3 6.3 5.0 4.2 3.6 3.1
1.7 11.8 7.8 5.9 4.7 3.9 3.4 2.9
1.8 11.1 7.4 5.6 4.4 3.7 3.2 2.8
1.9 10.5 7.0 5.3 4.2 3.5 3.0 2.6
2.0 10.0 6.7 5.0 4.0 3.3 2.9 2.5
Theoretical Yield in sq.m./kg = 1.0/(Specific Gravity) x (Film Thickness) 

ข้อแนะนำในการทำความสะอาด

ข้อแนะนำในการทำความสะอาดและดูแลงานหลังประกอบติดตั้ง

  • ควรดูแล ตรวจสอบสภาพของโครงอลูมิเนียม ประตู หน้าต่างและทำความสะอาดเป็นประจำอย่างน้อยปีละหนึ่งครั้ง
  • ควรทำความสะอาดให้ถี่ขึ้นหากอาคารตั้งอยู่บริเวณสิ่งแวดล้อมที่มีฝุ่น ไอระเหยหรือได้รับผลกระทบจากโรงงานอุตสาหกรรม
  • ควรทำความสะอาดผิวงานด้วยผ้านุ่มที่ชุบด้วยน้ำสะอาดเย็นหรือที่อุณหภูมิห้องและมีค่าความเป็นกรดด่างอยู่ที่ปานกลางหรือเป็นด่างเล็กน้อย เพื่อกำจัดฝุ่นและสิ่งสกปรกที่เกาะบนพื้นผิว
  • ห้ามใช้น้ำยาทำความสะอาดที่เป็นกรดหรือด่างอย่างสูงในการทำความสะอาดเพราะจะไปทำลายชั้นสีที่เคลือบบนชิ้นงานได้
  • ห้ามใช้แปรงหรือผ้าหยาบในการทำความสะอาดและไม่ควรกดเช็ดหรือถูแรงจนเกินไป
  • กรณีคราบที่เกิดจากน้ำมัน กาว ซิลิโคน หรือเทปกาว  เราสามารถทำความสะอาดด้วย naptha hydrocarbons ที่ไม่มี aromatic compounds   แต่ควรทดสอบกับบริเวณเล็กๆก่อนเพื่อความแน่ใจว่าผิวชิ้นงานไม่เสียหายหรือเสื่อมสภาพ
  • หลังการเช็ดทำความสะอาด ควรใช้น้ำเย็นสะอาดล้างที่ผิวชิ้นงานทันทีทุกครั้ง