La pintura en polvo, conocida como electrostática o powder coating es aplicada con un proceso llamado deposición de pulverización electrostática, en el cual usa una pistola para pintar aplica una carga a las partículas de polvo para que sean atraídas a la superficie a pintar que es puesta a tierra. La aplicación a nivel industrial implica una serie de pasos y equipos sofisticados, ofrecen grandes ventajas en comparación con la pintura líquida.
Requiere de equipos de pintura electrostática de la mejor calidad para recubrir con un índice de error muy bajo, piezas de metal que se usarán en electrodomésticos, automóviles, bicicletas, estructuras, perfiles arquitectónicos, etcétera. Conocer la serie de pasos es crucial si desean actualizar su sistema y disfrutar de sus beneficios, por ejemplo, eficiencia en aplicación, nula inflamabilidad, disminución de espacio, resistencia química y física superior frente a productos químicos, impactos o rayones, amabilidad medioambiental y resistencia medioambiente.
¿Cuántos pasos requiere la aplicación de pintura en polvo?
Los pasos que implica el proceso de recubrimiento con pintura en polvo pueden variar según los requerimientos del negocio o especificaciones de los productos, sin embargo, todas las industrias que dependen de él recurren a los siguientes tres pasos básicos:
- Pretratamiento del metal. En él se desengrasa la pieza y se aplica una capa de fosfato por medio de tallado manual, inmersión o aspersión, según el fosfatizante que se emplee, ya sea zinc o fierro. Se aplica después una película de sellador para que el polvo puede aplicarse adecuadamente. También existen opciones más modernas como sistemas de nanotecnología que requieren menos pasos.
- Aplicación de pintura. En este paso es importante tener un entorno limpio para evitar que al pintar se adhieran también contaminantes del aire. Para ello se utiliza una cabina de pintura con recuperador. El recuperador permitirá volver a utilizar la pintura que no se adhirió a la pieza. La aplicación se realizará con un equipo de pintura electrostática, el cual puede variar diferentes parámetros como cantidad de pintura, de atomizado o voltaje para dejar una capa adecuada de pintura.
- Aquí la pieza recubierta es colocada en un horno (ya sean continuo, tipo Batch, ultravioleta o infrarrojo) que opera por arriba de los 180 °C con el fin de que la pintura polimerice y obtenga su acabado final. En el proceso de secado el polvo se funde de manera homogénea, y se obtiene un recubrimiento de gran grosor, sin escurrimientos que ocurren comúnmente en la pintura líquida.
Cada paso implica diversos equipos y detalles, que deben conocer si desean el mejor proceso de recubrimiento, y que abordaremos a continuación, pero antes de ello, es importante que conozcan los distintos tipos de pintura que se utilizan en la fase de aplicación.
Tipos de pintura para la fase de aplicación
Los pigmentos son los encargados de dotar de color al polvo, y su formulación en porcentaje es parecido a la pigmentación de las versiones líquidas, sin embargo, las pinturas requieren pigmentos que puedan resistir altas temperaturas debido a la fase de curado dentro del horno de secado. Las cargas son otros componentes que le proporcionan a la pintura propiedades físicas, por ejemplo, resistencia ante impactos, y ayudan a que las resinas sean brillantes, semimates, mates, con textura y algún otro efecto. Los aditivos se usan también para brindar un acabado homogéneo.
Todos los componentes son combinados en un mezclador industrial, por ejemplo, los turbomezcladores. Posteriormente la mezcla se calienta y una vez extruida se lamina, enfría, y rompe en hojuelas para facilitar la molienda y obtención de polvo fino. Entre los tipos más utilizados en la fase de aplicación, destacan los siguientes:
- Pinturas epoxi. Se distinguen por su alta resistencia a impactos y oxidación, y por su excelente adherencia y rendimiento al aplicarse. Las resinas epoxídicas con las que se producen les confiere funcionalidad, aunque presenta una durabilidad menor en acabado y brillantez. Comúnmente debe evitarse su aplicación en intemperie.
- Pinturas poliéster-TIGC. Se utilizan en intemperie debido a su resistencia a las variaciones de temperatura y gran resistencia a rayos UV. Se trata de recubrimientos con óptima estabilidad en acabado y color, y con brillo duradero, sin embargo, no deben exponerse a impactos o dobleces y poseen una resistencia menor a la oxidación y agentes químicos en comparación con las epóxicas. Para su formulación se usan resinas de poliéster endurecidas. Su uso es común en acabados de edificios y áreas en las que hay abundante calor.
- Pinturas híbridas. Combina las propiedades de los tipos anteriores, con lo que proporcionan excelente dureza, resistencia a impactos e intemperie. Su uso es común en productos que se usarán en interiores y son formuladas con resinas epoxídicas y de poliéster endurecidas.
Fase 1: Lavado y pretratamiento
Existen diversos aspectos que deben garantizarse la fase de lavado y pretratamiento, entre los que destacan calidad, sustentabilidad y ahorro de dinero.
El proceso de lavado es realizado en un túnel con diversas fases, en cada una de las cuales hay un químico distinto que permiten que la pintura se ajuste a las superficies. Las lavadoras pueden obtenerse con diversas etapas según las especificaciones de los usuarios y la calidad que se desee.
Encontrarán en Powdertronic sistemas de una fase base envolvente, tres fases para fosfato desengrasante, o de múltiples para fosfato de zinc y fosfato de hierro. Los sistemas de fosfato de zinc son muy utilizados ya que presentan óptimas propiedades anticorrosivas que la versión de hierro, aunque produce más lodos por reaccionar más al calor. Pueden deshacerse por diversos métodos, por ejemplo, el filtro prensa.
El desengrase es el primer paso en cualquier pretratamiento, este puede ser a temperatura ambiente, pero generalmente lleva temperatura. Los sistemas de fosfato de hierro pueden dar lugar a la etapa de desengrase y limpieza en la misma etapa o pueden separarse la línea de lavado. Para los de fosfato de zinc es crucial que la línea de limpieza esté separada, ya que no se remueven las suciedades del sustrato y se obtienen recubrimientos incapaces de proteger las piezas de la corrosión.
Los residuos comunes son orgánicos e inorgánicos. Ejemplos de los primeros, son los lubricantes contra la oxidación, aceites para laminación y mezclas de formación en los metales; de los segundos son las escamas de láser o cascarillas de laminación. Las opciones más usadas en el proceso de pretratamiento ya fueron mencionadas, pero no con detalle, de lo que nos encargaremos a continuación.
Sistemas de pretratamiento de fosfato de hierro
Su uso conviene para piezas que necesitan un acabado duradero y que no serán expuestas a entornos altamente corrosivos. Estos sistemas de pintura para la fase de pretratamiento pueden encontrarse de dos a seis etapas, entre las que una etapa de limpiador y otra de enjuague con agua es secuencia más breve.
Los fosfatos de hierro generan un revestimiento de conversión amorfo sobre el acero, el cual varía en color según la formulación y condiciones operativas. En el caso de los metales mixtos, es posible tratarlos con fórmulas modificadas que suelen contener fluoruro. Sus procesos se operan con mayor facilidad y no dependen de considerables fases de procesamiento en comparación con los fosfatos de zinc. Pese a tal ventaja, no superan a los últimos en cuanto nivel de protección contra el óxido.
Sistemas de pretratamiento de fosfato de zinc
Los fosfatos de zinc tienen se utilizan para piezas que requieren alta resistencia a la intemperie.
Se diferencian, en comparación con la opción anterior, en dos áreas crucial: requiere de una fase de acondicionamiento de las superficies y los baños en fosfato de zinc presentan iones de metal extra, los cuales se integran a la pintura junto con los iones metálicos de la pieza procesada. Durante el acondicionamiento se usan enjuague en la fosfatación con el fin de regular el peso del revestimiento y volver más fina la morfología de los cristales.
Se realiza antes de la fase de inmersión en fosfato, y su química es una suspensión coloidal de una sal de titanio. Los baños de acondicionamiento pierden su efectividad con el tiempo, por lo que debe desecharse de manera frecuente o rebosarse para evitar la pérdida. Los revestimientos de fosfatación de zinc proporcionan excelente durabilidad en entornos corrosivos y pueden aplicarse en distintos metales. Los sistemas han tenido mejorías en cuanto desempeño, facilidad de uso, y operación a temperaturas bajas, y nula producción de lodos. Según la mezcla de metal, se emplean aditivos para que se forme mejor el recubrimiento de conversión.
Es importante que el proceso de lavado se realice con efectividad y correctamente para evitar que la pintura se desprenda, y aprobar las pruebas de impacto y adherencia. Pueden lograrlo con el equipo que ponemos a su alcance. Antes de llegar a la fase de aplicación, se recomienda secar el sustrato en un horno de secado para que la pintura no se humedezca o caiga agua en la cabina, lo que puede obstruir las bombas de absorción.
Fase 2: Aplicación de pintura
Las piezas por recubrir son introducidas en cabinas para pintura en polvo durante esta fase, que corresponde con la deposición de pulverización electrostática. Las cabinas que ponemos a su alcance son fabricadas y diseñadas con tecnología de punta y en conformidad con el presupuesto de los clientes y niveles de producción deseados. Las más utilizadas son las de Batch y las continuas, las cuales presentan distintos tamaños y diseños según las instalaciones de los usuarios y las demandas de producción. Presentan una óptima capacidad para recuperar la pintura y garantizar su amabilidad con el medio ambiente.
Permiten el cambio rápido de color, según el modelo, mediante la recuperación de pintura, la cual se realiza con cartuchos filtros de Polyspunbond, que pueden colocarse de manera vertical u horizontal y en módulos intercambiables. Los filtros son limpiados con pulsos de aire programables, además, las cabinas tienen la opción de disponer o no de recirculación de la pintura en polvo. Las cabinas que pueden encontrar son:
- Cabinas continuas. Se usan en las líneas continuas cuyo fin son las altas producciones. Operan con pintores o aplicadores de forma automática, y reducen el manejo de material, lo que evita defecto y agiliza las producciones. Estas cabinas para pintura en polvo permiten recuperar un alto porcentaje de pintura. Se usan comúnmente en sistemas con transportadores aéreos, y sus filtros son de poliéster, lo que maximiza la recuperación de la pintura.
- Cabinas de Batch. Su uso es recomendado para pequeñas y medianas empresas o cuando se manejan piezas con diversos tamaños y geometrías. Se diseñan para aplicaciones manuales por lo que debe usarse una pistola para pintar. Presentan dos secciones: una donde se aplica la pintura y otra donde se recupera hasta el 90% del polvo. Permite una limpieza fácil, cambios de color, disminución de los costos operativos y de mantenimiento.
Hay otro ejemplar que, si bien se usa menos, consiste en una solución para requerimientos específicos. Se trata de los cuartos limpios, los cuales proporcionan un entorno completamente limpio para los trabajos en los que es indispensable un alto nivel de pureza. Dentro de las cabinas para pintura en polvo a través del uso de equipos electrostáticos se cargan eléctricamente las partículas para adherirlas a las superficies en tierra.
Los consumibles de los equipos de pintura electrostática tienen que mantenerse adecuadamente para evitar fallas durante la aplicación. Algunos ejemplos son los multiplicadores, boquillas y mangueras. El aire de alimentación es crucial y tiene que llegar sin humedad y aceite para que, tras la aplicación, la pintura no genere ampollas en las superficies, que pueden desprenderse ante impactos. Deben asegurarse de que cada punto de contacto esté limpio y no haya residuos de pintura que pueda crear un aislante y evitar una óptima conductividad.
Fase 3: Curado
La última fase es crucial para proporcionar al recubrimiento propiedades funcionales y visuales de calidad. Maneja diversas temperaturas según el polvo que se utilice, asimismo, recibe el nombre de polimerización, ya que en él se produce una reacción química entre los pigmentos, resinas, cargas, aditivos y endurecedores en la pintura en polvo. El curado consiste en formar una retícula tridimensional, creada por el enlace de las distintas cadenas poliméricas homogénea.
Es importante que los hornos de secado, característicos de esta fase, operen dentro de los rangos de temperatura y tiempo establecidos para evitar alteraciones en el brillo, acabado, propiedades mecánicas y color del recubrimiento. La curación tiene que ser precisa, ni excesiva ni insuficiente, por lo que es importante que conozcan sus requisitos. Tienen que cumplirse dos condiciones para la curación del polvo: la pieza tiene que lograr la temperatura adecuada de curado y debe permanecer en ella por un tiempo específico.
Los hornos actuales se fabrican y diseñan según los requerimientos de los usuarios, además, son económicos en el consumo de energía y de gran eficiencia. Pueden operar con gas natural, LP o electricidad, y se componen de paneles con aislamiento de gran capacidad térmica. Usan quemadores de distintas capacidades y ahorradoras, y poseen un tablero de control para ajustar los ciclos, temperatura y fases de curado. Los tipos que pueden encontrar en Powdertronic son los siguientes:
- Hornos para sistemas continuos. Se trata de equipos abiertos con cortinas de aire que evitan las fugas de calor y se usan para altas producciones.
- Hornos de Batch. Son hornos cerrados y están diseñados para hornear en una unidad diversas piezas, aunque se recomiendan para producciones medianas y pequeñas, o cuando se manejan piezas de diversos tamaños.
- Hornos infrarrojos. Usan el espectro IR para calentar la superficie de los revestimientos y curar la pintura. Se trata de hornos idóneos para recubrimientos en piezas sensibles al calor, por ejemplo, MDF, y disminuir el tiempo en los hornos de convección continuos.
- Hornos ultravioleta. Permiten curar los nuevos recubrimientos con elementos sensibles a los rayos UV. Se recomiendan en sustratos que no toleren el calor, para curar adhesivos o proporcionar características como alta resistencia a los rayados.
Transportadores para sistemas automáticos
Transportadores aéreos. Se utilizan para transportar las piezas en cada fase, sin que se requiere la intervención directa del personal, lo que garantiza la higiene y facilita su desplazamiento. La sistemas de pintura automatizados con los transportadores garantiza una velocidad continua, sin saltos, y puede soportas cargas de diversos tamaños o formas, y desplazarlas por cualquier trayectoria.
Los transportadores aéreos se encuentran en versiones para monorriel en viga «i», asimismo, diversos sistemas, por ejemplo, con tracción manual, automática o power and free. Sus capacidades de carga con la unión de dos troles con barra varían, desde 180 hasta 540 kilogramos. Pueden encontrarse también para rieles encapsulados, con los mismos tipos y uno adicional: invertidos. Tienen la capacidad de soportar hasta 115 kilogramos
Si desean sistemas de pintura de gran calidad y cada uno de los productos señalados para optimizar cada una de las fases de recubrimiento en polvo, contáctennos a través del número (55) 5239 4775 o llenen el formulario que encontrarán en la pestaña de contacto de nuestro sitio web
