El curado de la pintura electrostática es una fase crucial para obtener recubrimientos con óptima propiedades visuales y funcionales. Ocurre en el horno de secado que permite películas homogéneas, resistentes y con la apariencia final deseada. Conocer las etapas implicadas en la curación y los tipos de hornos es importante si desean implementarlo en sus procesos.
El curado y sus etapas
El proceso de curado es el paso final que sigue al recubrimiento de las piezas en cabinas de pintura, que permiten lograr excelentes resultados, y su temperatura varía según el polvo utilizado. Se conoce también como polimerización y en él tiene cabida una reacción química entre pigmentos, aditivos, resinas, cargas y agentes endurecedores que contienen los recubrimientos y que dan como resultado la película sobre las superficies. El curado o reticulación consiste en crear una red molecular de tres dimensiones y formada por la fusión de distintas cadenas poliméricas y homogéneas.
Los parámetros de curado se refieren a las condiciones de horneado de los productos revestidos: tiempo y temperatura. Ambos son indispensables al momento de considerar el diseño de un horno nuevo o reconfigurar uno existente. Hay técnicos que consideran al curado como la fase más importante de todo el proceso de revestimiento, ya que el aspecto final de las piezas es lo que determina la calidad de producción.
El tiempo de curado puede variar mucho según la tecnología de calor usada, sin embargo, debe haber parámetros de temperatura y tiempo predeterminados dentro de los que debe operarse para evitar que la pintura tenga alteraciones en su color y propiedades mecánicas u obtenga pérdidas de brillo y acabados con poca uniformidad. Básicamente hay tres estados que resultan del proceso: curados adecuados, excesivos o insuficientes. Cabe añadir que los fabricantes determinan un tiempo de curado cuando la pieza se pone a temperatura, sin embargo, puede exagerarse para el tiempo de curado con infrarrojos.
Para optimizar las condiciones de curado es importante comprender lo que ocurre en sus distintas etapas. Las pinturas termofijas requieren muchísimo calor, a diferencia de las pinturas termoplásticas que necesitan menos calor para fundirse y asegurar la nivelación. Este calor se usa para fundir el polvo y después se mantiene la temperatura de curado durante el tiempo requerido para lograr las reacciones de polimerización. Las etapas involucradas que ocurren dentro del horno de secado son las siguientes:
- Fusión. Las partículas de polvo pasan del estado sólido al semilíquido o fundido, en el que pierden su identidad de partícula y se transforman gradualmente en una masa común.
- El polvo se transforma en estado líquido por completo, por lo que puede fluir y cubre la pieza en su totalidad si hay suficiente pintura electrostática sobre ella. Se trata de una fase crítica para obtener una nivelación correcta y final del revestimiento.
- Reacción. Sucede cuando hay suficiente calor absorbido para iniciar las reacciones de entrecruzamiento de la pintura. En esta etapa ocurren las reacciones fisicoquímicas que garantizan propiedades físicas adecuadas de la película.
- Gelificación. Se refiere al punto en el que el nivel de entrecruzamiento logrado es suficiente para que la película pase del estado líquido al sólido. El recubrimiento expulsa sus elementos volátiles y se desgasifica.
- En esta etapa terminan las reacciones de entrecruzamiento y se obtienen las propiedades de resistencia química máxima del revestimiento.
Es importante considerar algunas medidas durante el proceso para obtener los mejores resultados y aplicar una serie de pruebas al concluir la aplicación y curado para evaluar la calidad del recubrimiento.
- Verificar la temperatura del horno y de las piezas. La mejor manera de hacerlo es con un control que registre los niveles térmicos del aire en el horno, que facilita el proceso de pintado, y los productos. Debe realizarse de forma constante debido a que las condiciones pueden cambiar rápidamente.
- Evaluar los niveles de adhesión de pintura. Para lograrlo debe realizarse con una navaja un corte en forma de cruz o cuadrícula sobre la superficie revestida.
- Medición del espesor de la película. Determina el nivel de protección anticorrosiva que proporciona el revestimiento.
Es importante que consideren que las propiedades de rendimiento total de la pintura se obtienen únicamente cuando está curada adecuadamente.
Tipos de curado
Tienen que considerar las tecnologías de calor disponibles para elegir después un proveedor calificado y el diseño más conveniente. Los principales tipos de curado son tres:
Convección
Los hornos de convección emplean aire caliente para derretir el polvo y hacer que fluya y genera la película para finalmente curar las piezas. Alcanzan la temperatura de curado al calentar el aire dentro de la cámara donde se depositan los productos. Para lograrlo utilizan resistencias eléctricas o quemadores de gas y pueden usar adicionalmente sistemas de recirculación de aire para producir la convección forzada.
Su objetivo es calentar ese aire con eficiencia y circularlo en toda el área sin causar alteraciones en el revestimiento sobre el sustrato. Su distribución se da a través del horno y alrededor de las piezas mediante conductos y ventiladores de circulación. La cámara se agota para desechar los derivados de la combustión y de la cura en polvo. Pueden encontrarse hornos continuos o discontinuos, por resistencia y a gas de convección forzada.
Radiación
Operan mediante radiación y por la transferencia de energía térmica desde emisores hasta el revestimiento. La técnica usada por el horno industrial para obtener la temperatura deseada es la radiación infrarroja. La energía IR es irradiada a través del aire, enfocada y reflejada por un cuerpo que esté próximo, sin requerir un medio para su transmisión. Se usan para curar esmaltes y pintura electrostática, además, secado de agua, solventes, adhesivos y tinta y en procesos de moldaje, calentamiento, termoformado e incubado. Otros hornos utilizados son los ultravioleta que usan la radiación de energía en forma de ondas en el espectro UV para curar los revestimientos.
Inducción
El horno de secado inductivo usa ondas electromagnéticas para incrementar la temperatura de los sustratos, y si bien no se usan tanto en procesos de pintura, se emplean más en procesos de tratamiento térmico.
Es importante abordar los bajos curados, ya que pueden resultar en malas adherencias, poca resistencia al impacto y flexibilidad y mala calidad de brillo. El exceso de curado decolora las piezas, lo que elimina las oportunidades para revestir nuevamente. Hay polvos que soportan el doble de tiempo en curados excesivos, sin embargo, otros tienen poca tolerancia.
Si bien es importante lograr curados adecuados, el insuficiente será siempre mejor que el excesivo, ya que las partes no curadas pueden colocarse en el horno nuevamente para terminarlas. Si desean obtener un horno ultravioleta, infrarrojo o de convección contacten a los expertos de Powdertronic a través de la línea al (55) 5239 4775 o envíen un mensaje al correo ventas@powdertronic.com.
