Consejos para la Optimización de la Pintura en Polvo

El éxito radica en el control de cada etapa

El perfeccionamiento de la línea de pintura electrostática permite mejorar la calidad, incrementar la velocidad de producción, optimizar el uso de los recursos y reducir los tiempos de entrega de los productos.

Colombia ha presenciado un crecimiento vertiginoso en el consumo de pintura en polvo, gracias a su versatilidad, la disminución de los costos de deposición de residuos y a la alta transferencia del recubrimiento; además, es un producto que no contiene solventes y emite cantidades ínfimas de compuestos orgánicos volátiles, que lo hacen amigable con el medio ambiente.

Desde su posicionamiento en el mercado nacional, este insumo ha captado un gran número de adeptos, quienes ven en su eficiencia una oportunidad para mejorar sus procesos e incrementar sus ingresos, a partir del aprovechamiento de propiedades como su resistencia a la corrosión, abrasión e impacto. Lo anterior, hizo que los revestimientos en polvo se consolidaran como el segmento de acabado industrial con mayor crecimiento en el mundo.

El mejoramiento continuo de los procesos de pintura en polvo, permite al industrial competir en el mercado con piezas recubiertas que presentan cualidades atractivas, uniformes, y durables; con resistencia fisicoquímica frente a rayones y dobleces. Este es el resultado de la sumatoria de buenos elementos que intervienen en el proceso: cabina, equipo de aplicación y horno, que junto a los procesos adecuados de pretratamiento y curado, posibilitan un óptimo desarrollo.

Conocer las virtudes de la pintura electrostática no es suficiente para garantizar productos de calidad, también es necesario tener en cuenta que un proceso bien controlado le permite prevenir los problemas que se presentan durante la aplicación. Algunos de estos inconvenientes se contemplan en la elección equivocada de cabinas y hornos mal fabricados, además de pinturas y equipos de mala calidad.

Por esta razón, la revista Metal Actual consultó algunos expertos de las más prestigiosas compañías, aquellos que más saben sobre pintura en polvo para, con sus consejos, obtener mejores resultados, perfeccionar y corregir las fallas más comunes en la aplicación de este recubrimiento.

Cómo Mejorar la Pintura Electrostática

En la actualidad, la aplicación de pintura en polvo ofrece múltiples ventajas y beneficios; sin embargo, también presentan desafíos, por lo que resulta importante entender que el éxito de un recubrimiento, depende del cuidado –diseño, mantenimiento y control adecuado– en cada una de las variables que intervienen en el proceso, que sumadas a una buena comunicación con los proveedores, promueve la entrega de productos con calidad.

El buen desempeño de los recubrimientos en polvo está supeditado a tres procedimientos básicos: el pretratamiento del sustrato, la aspersión del polvo y el control de curado. Desarrollar correctamente cada étapa proceso permite que las piezas muestren altos estándares de calidad y terminados.

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Todo Desde la Pintura

El primer paso para perfeccionar la aplicación de pintura en polvo es elegir bien el producto, en esta etapa el pintor novato incurre en graves desaciertos.

Según el ingeniero Luis Guillermo Ochoa, Gerente de la Línea Polvo de Pintuco S.A., una pintura de calidad está determinada por el tipo de sustrato, la resistencia a determinadas
temperaturas y, según sus características en formulaciones, depende del sitio final de uso de la pieza, en el cual enfrentará factores como intemperie, retención de color y brillo, además de la apariencia.

Por su parte, el ingeniero Orlando Terán Chávez, Director de Operaciones y Área Técnica para Suramérica de Dupont Coatings Solutions, comenta que es difícil determinar la calidad de la pintura en polvo a simple vista, porque requiere de varios análisis físico-químicos para afirmarlo apropiadamente; sin embargo, algunas características que permiten identificar un producto deficiente son; poco poder de cubrimiento, dificultad para ser aplicada, bajo rendimiento, propiedades mecánicas insuficientes y baja resistencia química, entre otras.

Un aspecto en el que concuerdan, los expertos Ochoa y Terán, es que la pintura electrostática de calidad se distingue por su notable homogeneidad y, a diferencia de las pinturas convencionales garantiza un espesor de película de 50 – 80 micras; además, entre sus múltiples beneficios se destaca su aplicación monocapa –una sola mano–.

A la hora de aplicar la pintura tenga presente en qué tipo de superficie será aplicada, según el sustrato existen tres tipos de pintura en polvo:

Epóxica: Se utilizan sobre todo en aquellas piezas que precisan una alta resistencia química: oleoductos, sector de la electrónica, imprimaciones para piezas destinadas al exterior.

Poliéster: Aplicable a piezas destinadas al exterior, carpintería de aluminio, muebles de jardín, automoción, etc.

Híbrida: Se usa en piezas de uso interior: iluminación, muebles metálicos,  electrodomésticos, juguetes, etc.; pero que reciben los rayos del sol de forma indirecta.

Hay que tener en cuenta que el buen comportamiento de la pintura en polvo, depende de las adecuadas condiciones de manipulación y almacenamiento, tareas que deben desarrollarse en áreas secas, con buena ventilación; así mismo, las cajas que contienen el producto deben estar alejadas de los rayos UV y permanecer cerradas herméticamente para evitar la contaminación y la humedad, factores que afectan drásticamente el proceso.

Así mismo, la temperatura promedio del área de acopio debe ser igual o menor a 80°F (25°C), y una humedad relativa de 40-65 por ciento. La rotación de lotes evita la aplicación de productos vencidos con desempeño deficiente, y originan pérdida por reproceso. El seguimiento juicioso de estas indicaciones favorece el almacenamientode las pinturas, hasta por 12 meses.articulo-22

Antes de la aplicación, es importante inspeccionar la distribución del tamaño de partícula (granulometría) y su uniformidad; este aspecto es importante para la eficiencia de transferencia que debe estar entre 38 y 45 micras.

Además, hay que pasar el polvo por un tamiz de 300 micras aproximadamente, para disolver las partículas más finas, las cuales generalmente tienden a aglomerarse con la humedad y causan ineficiencia e intermitencia del proceso.

Finalmente, el tipo de acabado y sus efectos decorativos están ligados al uso del recubrimiento y los requerimientos de diseño; los acabados en textura aportan efectos de belleza y al mismo tiempo pueden ocultar defectos de ensamble o deficiencias del material base. En cuanto al valor estético, los expertos entrevistados coinciden en que estos productos ofrecen efectos metalizados, gofrados (texturas), perlados o iridiscentes, que logran características únicas en los objetos.

Cuide la Cabina que Utiliza

En el proceso de aplicación de pintura en polvo, es importante el papel que desempeña en cuanto a la protección del operario, el mejoramiento del ambiente de trabajo y el exterior; la prevención de incendios y el aumento en la capacidad productiva. En consecuencia, su aporte se resume en productos de calidad superior.

Una cabina estándar, necesita un ciclón de recuperación –para separar el aire de las partículas– con caudal de aire de 20.000 m3/h aproximadamente, y una velocidad media de aire entre 0,5 y 0.7 m/s, adicionalmente hay que contemplar componentes como los generadores de funcionamiento a gas-oil, gas natural o gas natural en vena de aire, componentes que garantizan temperaturas y corrientes de aire constantes. La entrada y salida de aire se realiza por medio de motoventiladores con funciones independientes –aspiración e impulsión– y la cantidad necesaria de estos últimos, es acorde al tamaño de la cabina.

Durante la aplicación del recubrimiento, la cabina tiene que propiciar una temperatura ambiente indicada, pues admite ser inferior a 4ºC y superior 43ºC; en consecuencia, la temperatura ideal del polvo es de 32ºC para evitar el secado prematuro y falta de uniformidad de la película. También puede afectar en la adherencia.

Según el Ingeniero Alexander Buitrago, Gerente General de Equintec Ltda., algunos requerimientos mínimos de una cabina de calidad, son:

  • Un diseño modular y atornillado que admita futuras ampliaciones del área de trabajo.
    Una construcción estructural en lámina de acero gruesa de excelente calidad, por ejemplo: chapa tipo Cold Rolled calibre 18.
  • Excelentes sistemas de iluminación blanca, de por lo menos 1000 lux, proporcionada por lámparas de calidad como la tipo T32, para lograr una buena reproducción cromática con un espectro de luz lo más semejante a los patrones de luz día, que facilite la percepción del color y los ajustes necesarios.
  • Un ciclón de recuperación adecuado y proporcional a la producción, entre otros se puede hablar de un equipo de mínimo 4,5 caballos de fuerza.
  • Sistemas de chimenea y filtro de mangas de calidad, como mínimo de 6 pg. de diámetro.
  • Un panel de control que permita el seguimiento meticuloso de los procesos que se llevan a cabo en su interior.
  • En cuanto al tamaño de las cabinas, es necesario que tanto longitud como altura, propicien las operaciones de rociado y el cambio de velocidad. De igual manera, la localización y espaciado de las pistolas dentro de la cabina, deben ajustarse a los cambios probables en el ordenamiento de las partes, lo mismo que en los soportes. La movilidad dentro y hacia fuera del habitáculo es imprescindible, por lo que el mejor aliado para propiciar esta tarea,es un monorriel adecuado para colgar y deslizar las piezas pintadas.

El Horno Hace la Diferencia

La principal función del horno es garantizar el curado o polimerización de la pintura mediante una temperatura homogénea, la cual depende del material de fabricación del producto, y puede ir desde 180ºC en 15 min, hasta 220ºC en cinco minutos. Para obtener la polimerización deseada, es importante mantener los rangos establecidos por los proveedores del recubrimiento, para que al momento de la medición de espesor de la película y la adhesión, los resultados sean los mejores; de lo contrario, puede traer
consecuencias como cambio de color, manchado, disminución de brillo y propiedades mecánicas.

Para garantizar la eficiencia de la polimerización, el horno debe garantizar la distribución homogénea del aire a través de la carga, lo cual se logra mediante rejillas regulables con cierto grado de inclinación para promover la absorción y la inyección del aire en la cámara de trabajo. Adicionalmente, las puertas tienen que sellarse correctamente, para evitar fugas de calor que pueden terminar por aumentar los tiempos de cocción e incrementar los gastos de energía.

Por otra parte, Carlos A. Giudice y Andrea M. Pereyra1, sostienen que la calidad de la película curada térmicamente depende significativamente de la energía entregada; si ésta resulta insuficiente (understoving), las propiedades mecánicas y de resistencia química se
encuentran reducidas, mientras que si es excesiva (overstoving) la película puede
amarillarse o hacerse quebradiza.

Buenos Equipos, Buena Aplicación

No hay un equipo de aplicación de pintura en polvo perfecto, sin embargo existen métodos que permiten la solución de posibles fallas o errores en el funcionamiento de estos sistemas. Para optimizar el proceso de aplicación es ineludible la adopción de medidas de seguridad; en ese orden, es necesario que todo en un radio de cinco metros –incluido el pintor–, esté debidamente puesto a tierra; la pieza debe tener una resistencia con respecto a la tierra, inferior a 1.0 megaohmio, lo cual requiere revisiones constantes para evitar chispas entre el producto y los enganches que constituyen riesgo de explosión, y además puede causar daños en los sistemas de control del procedimiento.

Actualmente, en Colombia existen dos tipos de sistemas de aplicación; los equipos manuales básicos constan de un depósito de pintura o hopper, una pistola y una fuente de corriente electrostática con su respectivo control; no obstante, el mercado ofrece equipos con mesa vibrante, componente que remplaza a hopper y se compone de un chasis, cuya función es asegurada por un vibrador neumático silencioso de alta capacidad y bajo consumo de aire, el cual puede modificar su frecuencia. Este sistema, acepta todas las tallas corrientes de las cajas de pintura, y las dispone en forma inclinada para que el polvo sea extraído del punto más bajo del contenedor, y certificar el uso total del polvo.

Frente a esto, resulta importante que el empresario que quiere mejorar su planta sea consciente de la principal diferencia entre estos dos sistemas, la cual está determinada por el tiempo de producción; entonces los equipos con mesa vibrante garantizan facilidad y rapidez en el cambio de color y la limpieza de los ductos y mangueras.

Alessandro Gafurri, Director Comercial Sifap Tecnología, afirma que los principales problemas que se presentan en los equipos de aplicación, están determinados por los cambios tardíos en las piezas desgastadas de la pistola, por mencionar algunas, boquillas, bomba útil del sistema completo. En últimas, los pintores optan por fabricar de manera artesanal estos repuestos, lo que perjudica drásticamente a componentes como el generador de alto voltaje y la tarjeta electrónica.

Buenas Prácticas de Aplicación

De nada serviría contar con los mejores equipos, si los métodos aplicados en el manejo de los mismos, no son los adecuados. Por esta razón, a continuación se presentan algunas recomendaciones que desde el buen manejo de los equipos, pueden promover el mejoramiento buscado, según el Consejo Nacional de la Producción Limpia de Chile.

Mantener una distancia constante entre la pieza y la pistola ayuda a obtener un acabado uniforme, esto es, si la pistola está demasiado lejos, la pintura puede secarse antes de alcanzar la superficie; sin embargo, si está demasiado cerca, el recubrimiento obtenido puede ser defectuoso. Como el lujo de pintura procedente de la pistola es constante, la distancia de la pistola a la pieza también debe ser constante. La variación de esta distancia da lugar a diferentes espesores de película en una misma pieza.

Dejar de gatillar la pistola al llegar a los extremos de la pieza para evitar la pérdida excesiva de polvo.

Mover la pistola de forma paralela y perpendicular a la superficie garantiza el alcance de áreas difíciles y la consecución de una capa de pintura uniforme, si se tiene en cuenta que una película de recubrimiento deficiente produce defectos y desperdicia material.

Disminuir el espaciado entre las piezas, para que la pintura que envuelve la pieza pueda ser atrapada.

Una vez culminada la línea de producción, la mejor forma de evaluar su efectividad, es mediante el correcto control de calidad; al respecto, Epristinta Pinturas Electrostáticas en Polvo, describe algunos aspectos que deben garantizar la calidad del proceso:

Adherencia: Consiste en hacer cortes cruzados sobre el revestimiento de 1 a 2 mm2 (de acuerdo a la especificación del producto), pasar una cinta adhesiva sobre los cortes y arrancarla enérgicamente, luego se analiza el revestimiento y se clasifica de acuerdo con el levantamiento de la película pudiendo variar de levantamiento nulo hasta levantamiento total.

Espesor: Se utiliza para controlar si el espesor de película seca aplicado a un elemento se encuentra en un rango apropiado, para aprobar su posterior embalaje

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Resistencia al impacto: Consiste en deformar un panel revestido por medio de un impacto de un determinado peso a una determinada altura. A través de este test podemos observar el grado de cura, elasticidad y adhesión de la pintura.

Flexibilidad: Consiste en medir la flexibilidad del revestimiento aplicado, doblándolo en un mandril cónico.

Resistencia en cámara salina: Se utiliza para realizar ensayos de resistencia a la corrosión en elementos metálicos y revestimientos; esta cámara debe cumplir con las especificaciones técnicas requeridas por la norma NTC1156 del ICONTEC y la norma ASTM B117.

El mejoramiento de una planta de pintura en polvo, promueve el ahorro de materia prima y garantiza procesos más limpios, dentro y fuera de las instalaciones. Su campo se extiende a la mayoría de cuerpos sólidos conductores y/o termoestables, sobre todo del sector metalmecánico.

Mejorar el proceso de la pintura electrostática, significa para la industria inversiones de grandes proporciones, pero también conlleva el reconocimiento y buen prestigio de la empresa y el incremento de su capital. Por esta razón, las inversiones en pro de la optimización, deben ser vistas como un valor agregado, mas no como un gasto inoficioso.

La sumatoria de las ventajas de la pintura en polvo y la implementación de métodos adecuados en su proceso de aplicación, se traducen en la prestación de un servicio de calidad, además de clientes o consumidores finales satisfechos; dicho de otro modo, optimizar es ganar.

Fuentes
• Ingeniero Alexander Buitrago. Gerente General Equintec Ltda. gerencia@
equintec.com 
• Ingeniero Orlando Terán Chávez. Director de Operaciones y Área
Técnica para Suramérica, DUPONT Coating Solutions. ventas.dpwc@
dupont.com
• Ingeniero Luis Guillermo Ochoa. Gerente Línea Polvo de Pintuco.
lgochoa@pintuco.com
• Alessandro Gafurri. Director Comercial Sifap Tecnología S.A.S. ventas@
sifaptecnologia.com
• Procesos de pintura electrostática: Secretaría Distrital de Ambiente,

Bogotá.
• Pinturas en polvo. Jorge Omar Francescutti. Octubre 23 de 2007.
• Cabinas: evolución en la aplicación de pintura. Revista M&M Numero 52.

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