Kết cấu màn hình LED ngoài trời nên mạ kẽm hay sơn chống gỉ?

Màn hình LED ngoài trời phải thường xuyên tiếp xúc với nắng, mưa và độ ẩm nên kết cấu khung thép rất dễ bị oxy hóa, ăn mòn nếu không được bảo vệ đúng cách. Vì vậy, nên mạ kẽm hay sơn chống gỉ cho kết cấu màn hình LED ngoài trời là vấn đề được nhiều người quan tâm khi thiết kế và thi công.

Vì sao kết cấu màn hình LED ngoài trời phải chống gỉ?

Khung của màn hình LED ngoài trời thường được chế tạo từ thép hộp, thép hình, bản mã và nhiều chi tiết liên kết khác. Đây là phần chịu lực, giữ toàn bộ cabinet hoặc module LED ở đúng vị trí.

Khi thép tiếp xúc lâu dài với nước và oxy, quá trình ăn mòn sẽ xảy ra. Ban đầu có thể chỉ là những vệt gỉ nhỏ trên bề mặt, nhưng nếu tiếp tục phát triển, lớp thép có thể bị mất dần tiết diện.

Tốc độ ăn mòn phụ thuộc vào môi trường. Một kết cấu đặt ở khu vực tương đối khô ráo sẽ khác với kết cấu đặt tại:

• Khu vực thường xuyên mưa và độ ẩm cao.
• Vị trí gần biển, có hơi muối.
• Khu vực công nghiệp có nhiều chất ô nhiễm trong không khí.
• Vị trí nước thường xuyên đọng trên khung.
• Khu vực khó thông thoáng, lâu khô sau khi mưa.

Do đó, chống gỉ không chỉ là vấn đề thẩm mỹ. Mục tiêu chính là bảo vệ khả năng làm việc lâu dài của hệ khung.

Mạ kẽm kết cấu màn hình LED là gì?

Khi nói đến kết cấu thép ngoài trời, phương án thường được quan tâm là mạ kẽm nhúng nóng.

Sau khi khung hoặc cấu kiện thép được gia công, chúng được làm sạch bề mặt rồi nhúng vào bể kẽm nóng chảy. Kẽm phản ứng với bề mặt thép và tạo thành nhiều lớp hợp kim kẽm – sắt cùng lớp kẽm phía ngoài.

Lớp này có hai vai trò.

Thứ nhất, nó tạo một lớp ngăn cách giữa thép và môi trường bên ngoài.

Thứ hai, kẽm còn có khả năng bảo vệ điện hóa cho thép. Vì vậy khi lớp kẽm xuất hiện một vết xước nhỏ, phần thép bên dưới vẫn có thể nhận được mức bảo vệ nhất định từ lớp kẽm xung quanh.

Đây là điểm khác biệt đáng chú ý so với nhiều hệ sơn bảo vệ thông thường.

Sơn chống gỉ cho khung màn hình LED là gì?

Sơn chống gỉ cũng tạo ra một lớp ngăn cách giữa bề mặt thép và môi trường.

Ở phương án đơn giản, khung được làm sạch rồi phủ sơn lót chống gỉ và sơn phủ hoàn thiện. Với yêu cầu cao hơn có thể sử dụng hệ sơn nhiều lớp như primer, lớp trung gian và lớp phủ ngoài.

Chất lượng của hệ sơn phụ thuộc rất lớn vào:

• Mức độ làm sạch bề mặt thép trước khi sơn.
• Loại sơn được sử dụng.
• Số lớp sơn.
• Chiều dày màng sơn.
• Điều kiện nhiệt độ, độ ẩm khi thi công.
• Khả năng phủ kín cạnh, góc và mối hàn.

Vì vậy không nên đánh đồng tất cả các phương án “sơn chống gỉ” với nhau.

Một khung chỉ được quét nhanh một lớp sơn chống gỉ ngoài công trường khác rất nhiều so với một hệ sơn công nghiệp được xử lý bề mặt kỹ và thi công đúng quy trình.

So sánh mạ kẽm và sơn chống gỉ cho kết cấu màn hình LED

Tiêu chí	Mạ kẽm nhúng nóng	Sơn chống gỉ
Khả năng chống ăn mòn	Thông thường tốt và ổn định hơn trong môi trường ngoài trời	Phụ thuộc nhiều vào hệ sơn và chất lượng thi công
Bảo vệ cạnh, góc	Lớp kẽm thường bao phủ tốt các vị trí này	Cạnh và góc dễ có màng sơn mỏng nếu thi công không kỹ
Bên trong thép hộp	Có thể được phủ nếu cấu kiện được thiết kế phù hợp cho quá trình nhúng	Rất khó sơn đầy đủ phía trong sau khi đã hàn kín
Khi bề mặt bị xước nhẹ	Kẽm có khả năng bảo vệ hy sinh cho vùng thép lộ ra	Vị trí mất màng sơn dễ trở thành điểm bắt đầu ăn mòn
Chi phí ban đầu	Thường cao hơn	Thường dễ tối ưu chi phí hơn
Sửa chữa tại công trình	Cần xử lý bằng giải pháp sửa lớp kẽm phù hợp	Khá thuận tiện để làm sạch và sơn dặm lại
Màu sắc hoàn thiện	Bề mặt kẽm có màu đặc trưng	Dễ lựa chọn màu hoàn thiện
Bảo trì lâu dài	Thường ít phải can thiệp hơn nếu môi trường phù hợp	Cần kiểm tra và sơn sửa định kỳ khi lớp sơn xuống cấp

Ưu điểm lớn nhất của mạ kẽm nằm ở đâu?

Bảo vệ được các vị trí dễ gỉ

Đối với khung màn hình LED, gỉ không phải lúc nào cũng xuất hiện trước tiên ở giữa một thanh thép phẳng.

Nó thường bắt đầu tại:

• Mối hàn.
• Mép thép.
• Góc kết cấu.
• Vị trí bulông.
• Khe hẹp khó sơn.
• Những khu vực giữ nước.

Với phương pháp nhúng nóng, toàn bộ cấu kiện được đưa vào bể kẽm nên lớp bảo vệ có khả năng bao phủ đồng đều hơn tại nhiều vị trí mà phương pháp phun hoặc quét sơn khó tiếp cận.

Có lợi thế với thép hộp

Khung màn hình LED thường sử dụng nhiều thép hộp.

Nếu chỉ sơn bên ngoài, phần mặt trong của thép hộp gần như không thể được bảo vệ đầy đủ sau khi kết cấu đã hàn hoàn chỉnh.

Với mạ kẽm nhúng nóng, dung dịch xử lý và kẽm có thể đi vào bên trong cấu kiện rỗng nếu khung được thiết kế đúng với các lỗ thông hơi và thoát kẽm cần thiết.

Đây là một lợi thế quan trọng đối với những kết cấu cần sử dụng lâu ngoài trời.

Ít phụ thuộc vào việc sơn dặm định kỳ

Với màn hình LED đặt cao trên mặt tiền hoặc cột lớn, việc tiếp cận phần khung phía sau sau vài năm sử dụng có thể rất khó.

Có công trình phải sử dụng giàn giáo, xe nâng hoặc tháo một phần màn hình mới tiếp cận được kết cấu.

Trong những trường hợp này, chi phí bảo trì về sau đôi khi lớn hơn nhiều khoản chênh lệch giữa mạ kẽm và sơn ở thời điểm thi công ban đầu.

Vậy tại sao vẫn có nhiều công trình sử dụng sơn chống gỉ?

Bởi sơn chống gỉ vẫn là một giải pháp hợp lý khi được lựa chọn đúng.

Chi phí ban đầu dễ kiểm soát

Đối với những hệ khung không quá lớn, vị trí lắp đặt không quá khắc nghiệt và kết cấu dễ tiếp cận để bảo trì, sử dụng hệ sơn phù hợp có thể kinh tế hơn.

Dễ thi công với những khung kích thước lớn

Mạ kẽm nhúng nóng bị giới hạn bởi kích thước bể mạ và khả năng vận chuyển cấu kiện.

Những bộ khung LED có kích thước rất lớn thường phải chia thành nhiều phần trước khi mạ rồi mới mang đến công trường lắp ráp.

Trong khi đó, sơn có thể thực hiện linh hoạt hơn đối với các kết cấu lớn hoặc cấu kiện phải gia công bổ sung tại hiện trường.

Dễ sửa chữa sau khi hàn hoặc thay đổi kết cấu

Trong thực tế thi công LED, đôi khi khung cần bổ sung bản mã, thanh giằng hoặc thay đổi một số chi tiết ngay tại công trường.

Nếu khung đã mạ kẽm, vị trí cắt hoặc hàn mới sẽ làm mất lớp kẽm tại vùng tác động và cần được xử lý bảo vệ lại.

Với khung sơn, việc làm sạch vùng hàn và sơn lại thường thuận tiện hơn.

Sơn chống gỉ không phải cứ sơn màu đỏ là đủ

Đây là một hiểu nhầm khá phổ biến.

Nhìn thấy khung thép được phủ một lớp sơn đỏ nâu không có nghĩa hệ kết cấu đã có khả năng chống ăn mòn tốt trong nhiều năm ngoài trời.

Với kết cấu thép, hiệu quả bảo vệ phụ thuộc vào cả một hệ thống gồm chuẩn bị bề mặt, sơn lót, các lớp trung gian nếu cần và lớp phủ ngoài.

Đặc biệt, nếu bề mặt thép còn gỉ, dầu mỡ hoặc bụi hàn rồi phủ sơn trực tiếp lên trên, lớp sơn có thể bong hoặc mất khả năng bảo vệ sớm.

Vì vậy khi báo giá ghi “khung sơn chống gỉ”, khách hàng nên hỏi thêm:

• Thép được xử lý bề mặt như thế nào?
• Sử dụng loại sơn gì?
• Có bao nhiêu lớp?
• Có lớp sơn phủ ngoài trời hay không?
• Những vị trí hàn sau khi lắp đặt được xử lý lại như thế nào?

Màn hình LED gần biển nên chọn phương án nào?

Khu vực ven biển là môi trường cần đặc biệt chú ý.

Muối trong không khí có thể làm quá trình ăn mòn kim loại diễn ra mạnh hơn. Kết cấu đặt gần biển, trên đảo, khu nghỉ dưỡng ven biển hoặc khu vực thường xuyên chịu gió mang hơi muối cần được đánh giá khác với công trình nằm sâu trong đất liền.

Trong trường hợp này, mạ kẽm nhúng nóng thường đáng được ưu tiên hơn so với một hệ sơn chống gỉ cơ bản.

Với yêu cầu tuổi thọ cao hoặc môi trường rất khắc nghiệt, có thể sử dụng hệ duplex: thép được mạ kẽm trước, sau đó phủ thêm hệ sơn phù hợp bên ngoài.

Lúc này lớp kẽm bảo vệ thép, còn lớp sơn giúp giảm tốc độ kẽm tiếp xúc trực tiếp với môi trường.

Tuy nhiên đây cũng là phương án có chi phí cao hơn và cần được thiết kế đúng hệ vật liệu, không phải cứ mạ kẽm rồi sơn bất kỳ loại sơn nào lên trên là đạt hiệu quả như nhau.

Ở môi trường đô thị thông thường thì sao?

Với màn hình LED ngoài trời đặt tại khu vực đô thị thông thường, không gần biển và khung tương đối dễ tiếp cận, cả hai phương án đều có thể được sử dụng.

Nếu công trình cần tuổi thọ lâu, vị trí treo cao và gần như không muốn bảo dưỡng phần khung trong nhiều năm, mạ kẽm nhúng nóng có lợi thế rõ hơn.

Nếu màn hình không quá lớn, vị trí có mái che một phần hoặc việc tiếp cận để kiểm tra và sơn lại khá dễ dàng, một hệ sơn chống ăn mòn được thi công đúng có thể hợp lý hơn về chi phí.

Do đó không nên chỉ hỏi:

“Mạ kẽm hay sơn cái nào tốt hơn?”

Mà nên hỏi:

“Với môi trường và tuổi thọ công trình này, giải pháp nào đủ bền và có tổng chi phí hợp lý hơn?”

Mạ kẽm rồi mang ra công trường hàn có làm mất tác dụng không?

Không phải toàn bộ lớp mạ sẽ mất tác dụng, nhưng vùng bị cắt hoặc chịu nhiệt trực tiếp từ quá trình hàn có thể mất hoặc hư hại lớp kẽm.

Vì vậy phương án hợp lý là hoàn thiện phần lớn việc cắt, khoan và hàn kết cấu trước khi đem đi mạ.

Sau khi mạ, tại công trường nên ưu tiên liên kết bằng bulông ở những vị trí đã được thiết kế cho việc lắp ghép.

Nếu bắt buộc phải hàn hoặc cắt thêm, khu vực bị ảnh hưởng cần được làm sạch và phục hồi lớp chống ăn mòn bằng giải pháp thích hợp.

Đây cũng là lý do khâu thiết kế và bóc tách kết cấu trước khi sản xuất có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của khung LED ngoài trời.

Mạ kẽm cũng không có nghĩa là sẽ không bao giờ bị gỉ

Mạ kẽm là giải pháp chống ăn mòn, không phải cách biến thép thành vật liệu hoàn toàn không thể bị ăn mòn.

Lớp kẽm cũng bị tiêu hao dần theo thời gian. Tốc độ tiêu hao phụ thuộc vào:

• Độ dày lớp kẽm.
• Độ ẩm.
• Lượng muối trong không khí.
• Mức độ ô nhiễm.
• Khả năng thoát nước của kết cấu.
• Các hóa chất mà khung có thể tiếp xúc.

Vì vậy ngay cả kết cấu mạ kẽm vẫn nên được kiểm tra định kỳ, đặc biệt ở những vị trí nối, chân khung, vị trí tiếp xúc với nước và các điểm đã sửa chữa sau khi mạ.

Thiết kế khung tốt đôi khi quan trọng không kém lớp chống gỉ

Một lớp bảo vệ tốt sẽ phát huy hiệu quả hơn nếu bản thân kết cấu không tạo ra những vị trí giữ nước.

Khi thiết kế khung LED ngoài trời nên hạn chế:

• Hốc kín có thể giữ nước mưa.
• Bề mặt nằm ngang khiến nước đọng lâu.
• Khe rất nhỏ khó thoát nước và khó vệ sinh.
• Những vị trí hai bề mặt thép ép sát khiến nước lọt vào nhưng khó khô.

Đối với thép hộp đưa đi mạ nhúng nóng, việc bố trí lỗ thông khí và lỗ thoát cũng cần được tính ngay từ quá trình gia công.

Nói cách khác, chống gỉ tốt không chỉ nằm ở việc chọn mạ hay sơn mà bắt đầu từ cách thiết kế toàn bộ kết cấu.

Nên mạ kẽm hay sơn chống gỉ cho màn hình LED ngoài trời?

Có thể tham khảo theo hướng sau:

Điều kiện công trình	Phương án nên cân nhắc
Màn hình lắp cao, khó bảo trì	Ưu tiên mạ kẽm nhúng nóng
Công trình dự kiến sử dụng lâu dài	Ưu tiên mạ kẽm
Khu vực ven biển hoặc môi trường ăn mòn mạnh	Mạ kẽm hoặc hệ duplex tùy yêu cầu
Khung nhỏ, dễ tiếp cận và bảo dưỡng	Sơn chống gỉ đúng hệ có thể phù hợp
Công trình cần tối ưu chi phí đầu tư ban đầu	Có thể cân nhắc hệ sơn phù hợp
Kết cấu lớn, phải gia công nhiều tại công trường	Sơn thường linh hoạt hơn, nhưng cần kiểm soát quy trình thi công

Với màn hình LED ngoài trời cố định và có thời gian khai thác lâu, đặc biệt ở vị trí cao khó tiếp cận, mạ kẽm nhúng nóng thường là phương án đáng ưu tiên nếu ngân sách cho phép.

Sơn chống gỉ phù hợp hơn khi điều kiện môi trường không quá khắc nghiệt, kết cấu dễ kiểm tra và chủ đầu tư chấp nhận việc bảo trì, sơn sửa trong quá trình sử dụng.