Giới thiệu inox màu
Thép không gỉ (inox) là vật liệu được dùng ngày càng phổ biến trong cuộc sống hàng ngày, với nhiều tính năng nổi trội bao gồm tính chống ăn mòn và tính thẩm mỹ. Trong ứng dụng trang trí, inox không còn bị giới hạn bởi màu sáng bạc nguyên thủy nữa, mà đã được tạo màu không giới hạn. Hiện nay, thép không gỉ được phủ màu bằng những cách cơ bản sau: điện hóa, nhuộm đen, công nghệ PVD, và sơn.
Phương pháp tạo màu inox
Tạo màu inox bằng phương pháp điện hóa
Tấm thép không gỉ có lớp màng thụ động tự tạo ra trên bề mặt thép, là lớp màng mỏng ôxit Crôm, ngăn thép nền tiếp xúc trực tiếp với môi trường, do đó tạo ra tính chống gỉ tự nhiên của inox.
Từ rất lâu, các nhà sản xuất đã biết tới phương pháp ngâm thép không gỉ vào dung dịch hỗn hợp axit Chromic (H2CrO4) và axit sunphuaric (H2SO4) để tăng độ dày của lớp màng thụ động tự nhiên này. Việc tăng độ dày lớp màng thụ động tạo nên sự phản xạ ánh sáng, khiến tấm thép không gỉ phản xạ màu sắc khác nhau. Tuy nhiên, lớp màng thụ động này khá mềm và dễ bị ăn mòn bởi ma sát.
Đến năm 1972 có bước đột phá trong công nghệ khi nhà sản xuất sử dụng phương pháp trên với dòng điện chạy qua dung dịch, giúp lớp màng thụ động được làm dày lên này đạt được đặc tính ưu việt như lớp màng thụ động nguyên thủy của tấm inox.
Độ dày lớp màng thụ động được điều chỉnh tùy thời gian ngâm trong hóa chất và các thông số của dung dịch. Lớp màng thụ động này không có sự can thiệp của nhiệt độ, hay màu nhuộm, bám tốt trên bề mặt thép, và có thể được gia công như tấm thép không gỉ thông thường.
Không có màu nhuộm hay sơn, vậy màu sắc được tạo ra như thế nào? Màu sắc được tạo ra là kết quả của hiệu ứng giao thoa sóng ánh sáng khi ánh sáng xuyên qua lớp màng thụ động dày và phản xạ vào bề mặt nền của tấm thép không gỉ. Chuỗi màu được hình thành khi lớp màng tăng độ dày trong khoảng từ 0,02 micron để tạo ra hiệu ứng màu đồng đến 0,36 micron để tạo ra hiệu ứng màu xanh lá cây.
Lớp màng thụ động trong suốt, nên màu sắc không bị phai đi dưới ảnh hưởng của tia cực tím trong ánh sáng mặt trời. Nhưng màu sắc tấm inox tạo bởi phương pháp này sẽ bị thay đổi dưới tác động của sự ăn mòn ma sát lên lớp màng thụ động. Vì thế người ta hạn chế sử dụng ở những khu vực đông người qua lại.
Ngoài ra, do màu sắc tạo ra bởi sự giao thoa ánh sáng xuyên qua lớp màng thụ động dày, nên màu sắc quan sát được sẽ thay đổi theo góc quan sát, theo sự thay đổi của ánh sáng từ môi trường xung quanh, và theo sự biến đổi độ dày lớp màng thụ động ở bề mặt gồ ghề hay điểm uốn, gấp. Đây là những điểm cần lưu ý với người làm công tác thiết kế khi định sử dụng tấm inox tạo màu bằng phương pháp điện hóa.
Một lưu ý nữa là việc tạo màu trên nhóm inox Austenitics (304, 316) dễ kiểm soát hơn và tạo được màu sắc phong phú hơn. Nhóm thép Ferritics (430) khó tạo màu hơn và dải màu rất hạn chế.
Tạo màu inox bằng phương pháp nhuộm đen
Bề mặt thép không gỉ có thể được nhuộm đen bằng cách ngâm trong dung dịch muối natri dicromat nóng chảy ở 400 độ C. Phương pháp này, có thể áp dụng cho bất kỳ loại thép không gỉ nào, tạo một màng oxit đen, rất mỏng, mịn trên bề mặt thép.
Màng ôxit này thường có màu đen xỉn nhưng có thể được làm sáng bằng cách sử dụng dầu và sáp. Nó không có xu hướng mất màu trong quá trình sử dụng. Nó dễ uốn, không sứt mẻ hoặc bong tróc và có khả năng chống nóng lên đến nhiệt độ co giãn bình thường của thép không gỉ. Lớp màng này có thể bị loại bỏ do ăn mòn và mài mòn đặc biệt nghiêm trọng.
Phương pháp này tương đối đơn giản để thiết lập và vận hành, được ngành công nghiệp ô tô sử dụng rộng rãi để bôi đen các bộ phận bằng thép không gỉ (chẳng hạn như cần gạt nước trên kính chắn gió) và bởi các nhà sản xuất tấm thu năng lượng mặt trời bằng thép không gỉ.
Inox màu đen tạo ra bởi phương pháp này cũng đã được sử dụng cho các thành phần kiến trúc nhỏ và tay cầm với bề mặt phẳng, nơi mong muốn có màu đen và chống chịu ma sát tốt hơn so với màu đen đạt được bằng phương pháp điện hóa.
Tạo màu inox bằng phương pháp PVD (bay hơi lắng đọng vật lý)
PVD là phương pháp tạo màu mới, không gây ô nhiễm môi trường, sử dụng phương pháp “bay hơi lắng đọng vật lý” trong môi trường chân không, nhằm tạo khả năng mạ ở cấp độ các nguyên tử khí.
Theo sơ đồ đơn giản hóa dưới đây, ở bước Bốc hơi, vật liệu mạ – các nguyên tử kim loại điện cực – Titanium (Ti), Zirconium(Zr) , chrome(Cr)… sẽ bị phá vỡ liên kết, tan chảy và bốc hơi. Những nguyên tử kim loại Ti, Zr, Cr…. va chạm với các điện tử và các ion khác có trong môi trường plasma để trở thành những ion Ti+, Zr+, Cr+, Ti++, Zr++, Cr++.
Tại bước 2 – vận chuyển – các ion dưới tác dụng của điện trường di chuyển tới sản phẩm, bề mặt cần mạ.
Sau đó ở bước 3 – phản ứng, các ion kim loại được vận chuyển kết hợp với các ion của khí (ion Argon) tạo thành hỗn hợp khí có màu sắc. Các phản ứng giữa các hợp chất khác nhau cho ra các màu sắc khác nhau.
Bước cuối cùng là quá trình lắng đọng các hợp chất kim loại – khí (TiN, TiCN, ZrN, CrN, CrC…) để tạo ra lớp phủ trên bề mặt sản phẩm. Có thể kiểm soát quá trình lắng đọng để tạo độ bám dính tốt, cấu trúc và tính đồng nhất của sự lắng đọng là tuyệt vời.
Ưu điểm của phương pháp PVD mạ màu inox
Mạ màu bằng phương pháp PVD có nhiều ưu điểm nổi trội khiến nó trở thành phương pháp mạ màu inox phổ biến hiện nay. Trước hết, lớp mạ PVD cho phép đạt được đầy đủ các màu nên chúng là một lựa chọn phổ biến cho các hiệu ứng thẩm mỹ trong các ứng dụng như tấm kim loại lớn, vòi, phần cứng cửa, khung cửa kính và các sản phẩm tiêu dùng.
Lớp mạ bằng phương pháp này, về bản chất, là chất liệu gốm chứ không còn là chất liệu kim loại, mang lại độ bền hơn hẳn nhờ đặc tính chịu mài mòn, chịu ma sát và có độ cứng cao hơn tấm inox nền. Do đó, nó được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng công nghiệp và tiêu dùng.
Lớp mạ cũng mang lại màu sắc rất nhất quán, đồng nhất và lâu dài. Không giống như quá trình điện hóa, màu sắc bề mặt sẽ không thay đổi theo góc nhìn. Nó cũng chống trầy xước tốt hơn nhiều.
Độ dày lớp mạ này tương đối mỏng (từ 1 đến 5 micron, tiêu biểu là 3 micron), nên có thể quan sát được bề mặt kim loại nền. Vì thế, để tạo được bề mặt có tính thẩm mỹ cao hơn, nhà sản xuất còn có thể xử lí bề mặt tấm inox nền trước khi mạ màu: bề mặt xước sợi tóc (Hair line HL), bóng gương, bề mặt satin, xước rối (vibration), xước chéo (cross hairline),….
Lớp mạ PVD có ưu điểm là màng (nếu đủ dày) về cơ bản không có lỗ rỗng và hoàn toàn đậm đặc. Nó làm giảm thiểu, nếu không muốn nói là loại bỏ, sự xâm nhập của độ ẩm và khí vào lớp nền kim loại, giúp chống ăn mòn, chống gỉ dưới tác động của môi trường.
Tuy nhiên, nếu thép không gỉ bị uốn cong hoặc tạo hình trong quá trình chế tạo, lớp mạ có thể bị tác động. Vì thế, khi mua thép không gỉ mạ PVD nên yêu cầu mẫu để thử nghiệm quá trình gia công chế tạo, đặc biệt là khi có yêu cầu uốn gấp vật liệu. Nếu chất lượng mạ không đảm bảo, lớp mạ có thể bị bong tróc, tách lớp trong và sau quá trình gia công tấm inox màu. Vì vậy, điều quan trọng khi mua tấm thép không gỉ mạ màu là phải lựa chọn được nhà cung cấp có uy tín, kiểm soát tốt và ổn định quá trình mạ PVD để sản phẩm trang trí cuối cùng được bền với thời gian.
Ứng dụng của phương pháp mạ màu inox PVD
Với những đặc tính trên, tấm thép không gỉ mạ màu PVD thường được sử dụng cho cabin thang máy, thang cuốn, các bề mặt trang trí nội, ngoại thất tại những khu vực đông người qua lại có thể va chạm với bề mặt tấm trang trí.
Trên thị trường Việt Nam và Trung Quốc đang có rất nhiều đơn vị có thể mạ màu inox theo phương pháp PVD. Nhưng như trình bày ở trên, để đạt được lớp mạ có độ bám dính tốt, ổn định và đồng đều về màu sắc, đảm bảo giữ màu theo thời gian, thì cần máy móc công nghệ tốt, kinh nghiệm lâu năm sản xuất inox màu PVD của nhà máy và tay nghề nhân công.
Quý vị cần tìm tấm inox màu, hãy tham khảo catalog inox màu của NK Metal chúng tôi, hoặc liên hệ để trao đổi mẫu đối, và gửi mẫu mục tiêu để nhà máy đối tác của chúng tôi sản xuất theo đúng màu sắc và hoa văn đã được phê duyệt.
