Tecnología I – DI - FAUDI
Pinturas 1. Introducción 2. Tipos de pintura 3. Limpieza y preparación superficial 4. Pintado por Pulverización Pulverización 5. Recubrimientos Recubrimientos por flujo 6. Pintado por Inmersión 7. Pintado por electrotécnicas electrotécnicas 8. Pinturas en polvo 9. Pinturas sobre acero estructural
Introducción Pintura
⇓ recubrimiento superficial generalmente orgánico - antioxidantes - decorativos - enmascarar irregularidades superficiales - modificar aspectos funcionales superficiales
Ventajas • Operación muy sencilla • ↓↓↓ costo de herramental y utensillos • Amplio rango de colores, brillo y texturas • Protección medios corrosivos y oxidativos • Eficaces interruptores en cuplas galvánicas
Composición pinturas Compuesto orgánico (resina) + Transporte (solvente, agua) + Colorante + Aditivos(secad., plast., estab.RUV, etc.)
Aplicaciones • En la mayoría de los casos, dos capas o mas 1º Capa: Asegurar adhesividad entre pintura y substrato. Relleno discontinuidades superficiales. 2º Capa: Asegurar total recubrimiento.
Tipos de pinturas De acuerdo a la solubilidad de la pintura: 1.- Solubles en solventes (esmaltes, lacas). 2.- Solubles en agua (pinturas al agua, Látex). 3.- Solubles en derivados del petróleo (pinturas al aceite, naftas, kerosén).
Tipos de pinturas De acuerdo al medio: de interiores, de exteriores, marinas, resistentes a ambientes especiales (ácidos, álcalis, altas temperaturas etc.). De acuerdo al acabado final: mate (sin brillo), semi brillo (denominación del fabricante), brillantes. De acuerdo al tiempo de secado: Secado rápido (< 30 minutos al tacto) Secado medio (< 4 horas al tacto) Secado lento (> 4 horas al tacto)
Esmaltes • Suave superficie final. • Notable brillo. • Pueden secar: - al aire, evaporando el solvente. - en hornos → temperatura → catalizado.
Lacas • Polímeros termoplásticos disueltos en un solvente orgánico. • Evaporación del solvente → ↑↑↑↑ rápido.
Base Acuosa - Látex Tres tipos: - soluciones, dispersiones coloidales y emulsiones. Bajos contenidos de orgánicos volátiles. Ajustan a regulaciones ambientales.
Látex - Ventajas - Baja inflamabilidad. - Baja toxicidad y olores. - Fácil limpieza, desde ya con agua - Alta uniformidad en el recubrimiento - Aplicación por rodillos, pinceles, pulverizado, inmersión y electrodeposición.
Látex - Desventajas
- Secado lento y controlado. - Condiciones ambientes críticas ↑↑ humedad y/o ↓↓ temperatura ⇒ escurrimiento - Susceptibles para mancharse.
Electrotécnicas De base acuosa especial. Aplicación por inmersión. Pinturas cargadas estáticamente sobre piezas con ΔV. Técnicas de cataforesis, electropintado, etc. Aditivos: solubilizadores y antiespumantes
Alto % sólidos ↑↑ 70% de sólidos en volumen. Polímeros ↓↓ MW + ↓↓ % Solventes ⇒ ↓↓ Viscosidad. Precalentado (32°/52°C) ⇒ ↓↓ Viscosidad. Aplicadas p/pistolas pulverizadoras. Sistemas alto costo (compresores, bombas, ductos, toberas, etc.); dificultad en la limpieza. Asfálticas (mezclas de asfalto + solvente) Red vial (secado rápido + fosforescentes + brillo)
Pinturas en polvo 100% Termoplásticos extrudado
↓ Molido
↓ Pulverizado → fluidez
↓ Polimerizado en horno
Pinturas cuadro comparativo Resina
Base
Curado
Ventajas
Desventajas
Costo
Utilizaciones
Acrílicas
Solvente, agua, polvos
Air Aire, hor horno
Blan Blanca ca,, R Exte Exteri rio or R Temperatura
Adhe Adhesi sión ón,, Grie Griettas
Mode Modera rado do,, Automotrices. Alto Uso industrial general
Alquídicas
Solvente, agua
Air Aire, hor horno no
Bril Brilllo, Dur Duraabil bilidad idad Flexible
Dureza, R Alkalis, Amarilleo
Bajo, Moderado
Gomas Clor.
Solvente
Aire
R Agua R Acidos
R abrasión, Dureza, Mode Modera rado do Brillo
Epoxy
Solvente, agua, polvos
Air Aire, hor horno
Muy rápido secado, Moderado, Mantenimiento, Mantenimiento, Metales Amarilleo Alto Primer capa automotrices
Flourocarbono
Solvente, polvos
Horno
Exce Excele lent ntee adh adhes esiión Flexible, R Abrasión Dureza RR Exterior R Química
Adhesión, 2° Capa, Alto Alta T de secado
Recubrimientos bobinas
Nitrocelulosa
Solvente
Aire, horno
Alta V Secado, Dureza R Abrasión
Bajo cont. de sólidos, R Exterior
Bajo, Moderado
Muebles laqueados Lacas pulverizadas
Fenoles
Solvente, agua
Air Aire, hor horno
Dure Dureza za,, Adhe Adhesi sió ón R Corrosión
Oscuro, solo para colores fuertes
Alto
Hojalata para alimentos Tanques de agua
Poliéster
Solvente, agua, polvos
Air Aire, hor horno
Bri Brillan lante, te, Dur Dureeza R Química
Baja adhesión, Hidroliza
Alto
Barnices para maderas
Poliuretano
Solvente, agua, polvos
Aire, horno
Amarilleo en exterior
Moderado, Industria Aeronaútica, Alto Metales, Plásticos
Siliconas
Solvente, agua
Aire, ho horno
Grietas, Altas T de secado
Alto
Piezas para utilizarse a altas T
Vinílicas
Solvente, polvos
Air Aire, hor horno
R Química R Abrasión, Dureza R Exterior R mu muy al altas T R Exterior, Brillo Retención color R Abr Abras asiión, ón, Fle Flexi xibl blee Rápido secado en aire
Bajo % sólidos
Moderado
Hojalata para alimentos Tanques de agua
Esmaltes generales Piezas metálicas Pint Pintur uras as casc cascos os de barc barco, o, Piletas, recipientes químicos
Preparación superficial TS ⇒ Preparación Superficial Crítica Excelente Pintura + Excelente Aplicación Preparación Superficial
⇓ ↓↓↓ Vida útil y estética miserable
Limpieza Aceites, grasas, polvos, agua, sales y óxidos. Selección del método, (f) de: 1.- Tipo de material a ser removido 2.- Tamaño, forma y cantidad de piezas 3.- Tiempo para realizar la limpieza
Limpieza mecánica Oxidos y/o arenas adheridas Cepillos ⇒ rotación alta velocidad
Muelas abrasivas ⇒ leve mecanizado ≈ rectificado Impacto partículas sólidas ⇒ arenado, granallado
Limpieza mecánica
Arenado / granallado
Limpieza mecánica
Arenado grandes superficies
Limpieza química Aceites, grasas, virutas proceso mecanizado Medio: solventes, ácidos, vapores y vapores H 2O Vapor H2O ⇒ secado rápido p/evitar oxidaciones
Sellado de superficies Enmascara defectos superficiales Aleaciones metálicas bajo punto de fusión, Sn-Pb Masillas base resina 1 Componente: Masilla chapista 2 Componentes: Poxilina
Tratamiento prepintado Incrementan adhesividad y vida a la corrosión Fosfatados y/o tratamientos orgánicos Fosfatados: por inmersión, en base Fe o base Zn Para todo tipo de tamaño de piezas Limpieza Sin TP Adhesión Resi st. Dobl ado
Baja Regular
100% 100 % HR a 43 4 3 °C 300 horas Spray, 5 % ClNa
72 horas
Limpiez a + TP Fosfato base Fe Excelente Excelente
F o s f a t o b a s e Zn Excelente Excelente
1000 horas
1000 horas
500 horas
750 horas
Pintura alquídica, con diferentes preparaciones preparaciones previas Horneadas a 150°C por 30’, curadas a 49°C por 72 horas
Tratamiento prepintado
Cataforesis por inmersión
Tratamiento prepintado
Rayaduras leves, medias y severas
Tratamiento prepintado
Medición de espesores de la capa pintada
Procesos de pintado Pulverizado Por flujo Por inmersión Por electrotécnicas Pinturas en polvo Pinturas sobre acero estructural
Pulverizado Spray ⇒ sopletes ⇒ ↑↑↑ uso industrial Piezas chicas o grandes Pintura atomizada por un importante flujo de aire Rendimiento → < 50 % hasta > 95 % Aplicación manual ⇒ ↓↓↓ rendimientos Aplicación robots´ ⇒ ↑↑↑ rendimientos
Pulverizado
Aspectos de seguridad Emanaciones de solventes importantes Alto riesgo de incendios
Pulverizado Equipo para pulverizado
Pulverizado
Accesorios
Pulverizado
Pulverizado
Líneas continuas
Pulverizado
Cabinas de pulverizado
Pulverizado
Cabinas de pulverizado
Pulveri
Pulverizado
Robots para grandes producciones
Por flujo Pulverizado con toberas estratégicamente dispuestas Sobrante decanta sobre paneles recolectores Rendimientos ≈ 95 %, superiores a spray e inmersión Unicamente rentable para gran número de piezas Control de presión muy fino en el sistema y toberas Control de viscosidad Instalaciones importantes (f) gran número de piezas
Por
Pico de deposición
Por flujo
Cabina de pintado por flujo
Por flujo
Cabina con visores laterales
Por flujo
Lay out de Planta para altas producciones
Inmersión Técnica simple y económica Superficie totalmente recubierta → ¿ventaja? Geometrías complicadas, rendimiento 70/80 % Inmersión en grandes cubas, utilizado 1° mano I Automotriz: 1° p/inmersión 2° y 3°, doble capa, p/spray Piezas pequeñas, spray bajo rendimiento Superficie inferior: goteo, ↑↑ e por escurrimiento Superficie superior: ampollas, espumas
Inmersión Instalaciones muy simples Cubas de inmersión lo mas pequeñas posibles Superficie expuesta al aire lo menor posible Continua agitación para evitar decantaciones Cubas > 1200 L → agitadores 60/120 rpm Cubas < 1200 L → bomba recirculante
Inmersión
Escurrimiento
Piezas sumergidas en cubas
Defectos de superficie
Inmersión
Inmersión
Electrotécnicas Pieza a masa + pintura con carga electroestática Por inmersión o spray → Enjuague → Horneado Electrodeposición, electroforesis o electropintado Espesores de pintura de hasta 38 μ. Ventajas Total automatización de la operación Uniformidad en los recubrimientos Recubrimiento filos y doblados ⇒ ↑ R corrosión Altos rendimientos, superiores al 75%
Electrotécnicas
Electrotécnicas por spray
Electrotécnicas Desventajas Alto costo de equipamiento Temperatura, PH y álcalis: alto control Necesidad prepintados de alta calidad Unicamente 1º Capa, pieza pierde magnetismo Cambio de color difícil y de alto costo
Electrotécnicas
Esquema proceso cataforesis
En polvo Polvos secos termoplásticos + curado a T > T M En camas fluidificadas o por spray Ventajas 0 volátiles ⇒ cumplen normas ambientales 100% rendimiento → no pegados → recuperados Volúmenes de aire bajos, no hay solventes e desde 50 hasta 1500μ Desventajas Cambios de color dificultosos, paleta acotada Partículas no uniformes → ↓↓ uniformidad color e < 25μ → imposibles de conseguir
En polvo Pieza a pintar caliente
⇓ Adhesión polvos termoplásticos
⇓ Curado a T > TM Aplicados por pulverizado
En polvo
Cabina pulverizado de polvos
En polvo
Lecho fluidificado
En polvo
Enfriado luego de horneado
Aceros estructurales Evitan oxidación y mejoran apariencia Aplicaciones generalmente en forma manual Pinceles, rodillos y pulverizadores (si lo permiten) Temperaturas de aplicación (entre 10 y 33 °C) % de humedad relativa (no mayores a 80 %) Aceros a recubrir ⇒ previamente galvanizados Variables: Area a pintar Estado: galvanizadas, negras o combinación Geometría: remaches, bulones, soldaduras
Aceros estructurales Desventajas Costo y limpieza de pinceles, rodillos , etc. Bajas velocidades de aplicación Influencia de operarios en la aplicación
Aceros estructurales
