Cát gốm là vật liệu mài mòn nhân tạo, hình cầu hoặc gần hình cầu, có độ cứng và độ bền cao. Cát gốm được làm từ vật liệu gốm như nhôm oxit (Al₂O₃) thiêu kết ở nhiệt độ cao. Những đặc tính này khiến cát gốm trở thành lựa chọn lý tưởng cho công nghệ phun cát thủy tinh hiệu quả, chất lượng cao và thân thiện với môi trường.
Sau đây là phân tích đầy đủ về ứng dụng của cát gốm trong phun cát thủy tinh:
I. Ưu điểm cốt lõi của cát gốm trong phun cát thủy tinh
So với các chất mài mòn truyền thống (như cát thạch anh và corundum nâu), cát gốm mang lại những ưu điểm đáng kể trong quá trình gia công thủy tinh:
Độ bền cực cao: Cát gốm có độ cứng Mohs từ 7-8, chỉ đứng sau kim cương và silicon carbide. Nó có khả năng chống vỡ và có thể tái chế hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm lần, giúp giảm đáng kể chi phí tiêu hao.
Kết quả phun cát đồng nhất: Nhờ hình cầu hoặc gần hình cầu và độ cứng cao, cát gốm giữ nguyên hình dạng và kích thước hạt khi sử dụng nhiều lần, đảm bảo kết cấu đồng nhất và nhất quán trên bề mặt kính thành phẩm, tránh nhiễm bẩn bề mặt và kết quả không đồng đều do bột mài mòn.
Hiệu suất xử lý cao: Độ cứng cao, động năng cao và lực cắt mạnh giúp phun cát nhanh hơn, cải thiện hiệu quả sản xuất.
Ít bụi, thân thiện hơn với môi trường: Tính chất không mài mòn của nó đảm bảo lượng bụi sinh ra trong quá trình phun cát là tối thiểu, cải thiện môi trường làm việc, giảm thiểu nguy cơ gây hại cho sức khỏe của người vận hành và giảm gánh nặng cho hệ thống lọc không khí.
Tỷ lệ vỡ thấp, giảm thiểu hao mòn thiết bị: Độ toàn vẹn của hạt cao làm giảm đáng kể tình trạng hao mòn trên thiết bị phun cát (như súng phun, vòi phun, ống và hệ thống thu hồi) so với vật liệu mài mòn giòn, không đều, giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm chi phí bảo trì.
Phù hợp cho các mẫu chính xác và phức tạp: Phân bố kích thước hạt đồng đều lý tưởng để phun các mẫu mịn, tạo ra các đường nét sắc nét và độ chi tiết cao.
II. Quy trình ứng dụng và các thông số kỹ thuật chính
Quy trình ứng dụng cát gốm vào phun cát thủy tinh tương tự như phun cát truyền thống, nhưng cần phải xem xét một số thông số nhất định để tối đa hóa hiệu suất của nó.
Quy trình cơ bản:
Tạo hoa văn: Dựa trên thiết kế, một lớp màng bảo vệ phun cát bền (như màng PVC hoặc cao su) được phủ lên bề mặt kính.
Khắc: Sử dụng mũi khoan để khắc chính xác và bóc lớp màng bảo vệ trên khu vực cần phun cát, để lộ lớp kính.
Chuẩn bị phun cát:
Kiểm tra thiết bị: Đảm bảo máy phun cát (thường là máy phun cát áp suất), nguồn khí, súng phun và vòi phun đều ở trong tình trạng tốt.
Nạp vật liệu mài mòn: Nạp cát gốm đã chọn vào khoang mài mòn của máy phun cát.
Hoạt động phun cát:
Người vận hành sử dụng súng phun cầm tay hoặc thiết bị phun cát tự động để phun một lượng phun đều lên vùng kính tiếp xúc với áp suất không khí và khoảng cách không đổi.
Tốc độ và tần suất lặp lại của quá trình phun cát quyết định độ sâu và độ mờ của quá trình phun cát.
Vệ sinh và kiểm tra:
Sau khi phun cát, hãy tắt thiết bị và tháo kính ra.
Tháo lớp màng bảo vệ và làm sạch bụi mịn còn sót lại trên bề mặt kính bằng nước sạch hoặc khí nén.
Kiểm tra quá trình phun cát để đảm bảo tính đồng nhất và tuân thủ các yêu cầu thiết kế.
Thông số kỹ thuật chính:
Kích thước hạt: Đây là yếu tố quan trọng nhất, quyết định trực tiếp đến kết quả cuối cùng.
Hạt nhám thô (ví dụ: 60# – 120#): Dùng để loại bỏ vật liệu nhanh chóng, tạo hiệu ứng mờ sâu, nhám với kết cấu chắc chắn. Thường được sử dụng cho các vật trang trí lớn hoặc các khu vực cần hiệu ứng mờ mạnh.
Độ nhám trung bình (ví dụ: 120# – 200#): Là loại được sử dụng phổ biến nhất, tạo ra hiệu ứng mờ tiêu chuẩn, đồng đều, trong mờ với cảm giác tinh tế. Phù hợp với hầu hết các loại cửa ra vào, cửa sổ, vách ngăn, đồ nội thất và kính nghệ thuật.
Độ nhám mịn (ví dụ: 200# trở lên): Được sử dụng để tạo hiệu ứng mờ rất mịn, hơi mờ (tương tự hiệu ứng khắc axit), giữ nguyên độ trong suốt của kính trong khi vẫn tán xạ ánh sáng. Thích hợp cho trang trí cao cấp, tạo hoa văn chính xác và phun cát bảo vệ.
Áp suất khí: Thường dao động từ 0,4 đến 0,7 MPa. Áp suất khí cao hơn sẽ tăng lực cắt và hiệu quả, nhưng cũng có thể khiến các hạt bám vào kính hoặc làm mờ các cạnh của hoa văn. Điều chỉnh áp suất dựa trên độ dày của kính và hiệu ứng mong muốn.
Khoảng cách và góc phun: Thông thường, hãy giữ khoảng cách 15-30 cm so với bề mặt kính và phun theo chiều dọc ở góc 70-90 độ để đảm bảo kết quả đồng đều.
Nồng độ vật liệu phun cát: Đảm bảo van trộn của máy phun cát được điều chỉnh đúng cách để đảm bảo nồng độ cát gốm trong luồng khí đủ.
III. Ứng dụng chính
Kính phun cát gốm được sử dụng rộng rãi trong:
Trang trí kiến trúc: Vách ngăn văn phòng, cửa ra vào và cửa sổ khách sạn, cửa ra vào và cửa sổ phòng tắm, vách ngăn, tường rèm, v.v., đảm bảo cả sự riêng tư và ánh sáng tự nhiên.
Đồ nội thất gia đình: Đồ nội thất bằng kính (như bàn cà phê và cửa tủ), đèn, khung ảnh, tranh trang trí, v.v.
Thủy tinh nghệ thuật: Tạo các họa tiết, văn bản, logo phức tạp, v.v. để làm quà tặng, đồ lưu niệm và trang trí mặt tiền cửa hàng.
Kính công nghiệp: Xử lý chống chói cho bảng điều khiển và nắp thiết bị.
IV. Cân nhắc
Cân nhắc về chi phí: Chi phí mua ban đầu của cát gốm cao hơn so với vật liệu mài mòn truyền thống (như corundum và hạt thủy tinh), nhưng tuổi thọ cực kỳ dài của nó khiến tổng chi phí sử dụng rất thấp.
Khả năng tương thích của thiết bị: Tương thích với hầu hết các thiết bị phun cát áp suất tái sử dụng. Tuy nhiên, đối với một số máy phun cát hút nhỏ, có thể cần điều chỉnh các thông số để đảm bảo hút cát gốm hiệu quả.
Chống ẩm: Mặc dù cát gốm có tính ổn định về mặt hóa học, nhưng cần bảo quản ở môi trường khô ráo để tránh bị vón cục.