Hay diversos aspectos que deben considerarse para garantizar la calidad de las piezas recubiertas con E-coat como tiempo de curado en el horno de convección, óptimo pretratamiento y medición del poder de penetración. El último suele pasarse por alto, pese a su relevancia en el proceso de penetración. Es importante que monitoreen regularmente, registren y diagramen el poder de penetración.
¿Cómo medir el poder de penetración?
Las secciones interiores de varias piezas pueden ser complicadas para la aplicación de pintura en polvo y causar problemas al ser curadas en el horno de convección, ya que tienen usualmente varias capas complejas de metal y las limitaciones de sus aberturas dificultan la fluidez de la pintura y la corriente eléctrica. Tales retos se relacionan con el poder de penetración, pero ¿en qué consiste?
Hace referencia a la formación de la película de pintura electroforética, que se consigue en zonas ahuecadas de las piezas. Para medirla se utilizan distintas pruebas, que pretenden simular una condición de parte interior y funcionan como indicadores de la efectividad de penetración. Los métodos para medirlo varían, sin embargo, aplica para todos ellos la misma premisa:
- Horneado de la tira o panel metálico en el horno eléctrico o de gas tras la aplicación del recubrimiento.
- La medición de la construcción del film se realiza en incrementos de uno a tres centímetros. Las películas deben estar más altas en el frente de la tierra más próxima a la abertura y disminuir de forma gradual.
- Poder total de penetración o registro de la distancia desde el comienzo de la tira de penetración hasta exponer el sustrato desnudo.
- Registro desde el inicio de la tira de penetración hasta obtener la construcción de película requerida.
Ahora bien, ¿Cuál es la mejor manera de medir el poder de penetración en campo? Hay varios métodos que aplican los propietarios de importantes procesos de pintado E-coat, entre los que destacan los siguientes:
Tira de penetración
Requiere la colocación de tiras metálicas y finas en una parte y su conexión a tierra. Presenta un uso limitado, ya que se requiere acceso a través de áreas con extremos abiertos o de un hoyo de drenaje.
Tubo de penetración de PVC sellado en un extremo
Implica sujetar la tira metálica en el interior del tubo y conectarla a tierra al vehículo. Se trata de un método ampliamente utilizado en la industria automotriz, sin embargo, puede utilizarse en otras aplicaciones industriales. El tubo de penetración es aislado y la corriente alcanza la tira de penetración a través del extremo abierto. Se trata de un método que intenta replicar una parte ahuecada.
Cortes físicos de piezas y medición de las películas
Permite determinar el poder de penetración con gran precisión y se utiliza para fabricar piezas pequeñas, sin embargo, implica altos costos para las industrias, por lo que prefieren otros métodos.
Pruebas de laboratorio
Las pruebas en sitio son efectivas, sin embargo, en algunos casos no son opción. Para ellos es conveniente las pruebas en laboratorio, como la caja de penetración de dos y cuatro paneles, sin embargo, no muestran problemas potenciales del proceso y solo muestran dificultades de la química del baño de pintura. Para mostrar ambos a la vez, se recomiendan las pruebas en sitio.
Galgas de formación de film
En la mayoría de los casos los instrumentos convencionales de formación de película no pueden acceder a las secciones interiores. Para asegurar el acceso, pueden adquirirse sondas delgadas y largas.
Canal de caja de penetración
Implica la colocación en forma de sándwich de dos paneles metálicos para crear un canal abierto. El panel se encuentra suspendido de forma horizontal en un vehículo por medio de un cable de metal y conectado a tierra.
¿Qué problemas son indicados por las variaciones en el poder de penetración?
Es complicado medir la formación de las películas y las inspecciones visuales de calidad tienen limitaciones, por lo que deben realizarse las pruebas de penetración para garantizar la calidad de las áreas interiores. Las variaciones en el poder de penetración deben evitarse para asegurar la satisfacción plena de los clientes. Si son significativas, indican cambios en el proceso, que deben investigarse.
Algunos ejemplos son la presencia elevada de microorganismos, cambios anormales y notables en la química del baño de E-coat y problemas en equipos de pintura como el rectificador. Pueden indicar también dificultades con el intercambiador de calor del baño, con el método aplicado para las pruebas (como conexión a tierra inadecuada y atrapamiento de aire) o alta densidad del rack.
Si detectan variaciones graduales en los resultados de penetración, es probable la presencia de concentraciones bacterianas, daños en la superficie del ánodo, acumulación de pintura electroforética en la membrana de la celda de anolito o desequilibrios de pigmentos, ácidos, resinas solventes u otros aditivos. Pueden también existir fugas de celda de anolito relacionadas con la reducción del pH y malas conexiones a tierra causadas por la acumulación de pintura electroforética en el portador.
¿Pueden evitar dichos problemas?
No hay especificaciones generales para el poder de penetración de campo, sin embargo, algunos factores como densidad del rack, química del baño, dimensiones de la pieza, tiempo de recubrimiento, entre otros, varían en distintas plantas, lo que impacta en los resultados de poder de penetración. Las pruebas tienen que utilizarse como un indicador, para corroborar el cumplimiento de las especificaciones de conformación del film interior.
Primero deben determinarse las formaciones de película en áreas huecas, lo que se realiza con la aplicación de E-coat mediante sistemas de pintura a una parte, además, mediante su disección y la medición de la construcción de film interior. Para determinar el valor verdadero de únicamente la pintura electroforética, es necesario restar la película formada del sustrato metálico de la pintura total y de la película de sustrato.
La prueba de poder de penetración se efectúa al mismo tiempo y se registran los valores para usarlos como línea de base. Pueden implementarse así las especificaciones particulares de la planta. La validación del poder de penetración se tiene que realizar al menos una vez al año o cuando se detecten cambios notables en el proceso.
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