Instalaciones de pintura: Circuitos anolitos y lavados en Cataforesis

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Rectificador

Su finalidad es convertir la corriente alterna de la red ( una corriente alterna no puede ser usada en un proceso de electrodeposición ) en corriente continua, teniendo la posibilidad de generar uan diferencia de potencial perfectamente regulable entre ánodo y cátodo. Por otra parte es indispensable que la corriente continua sea lo mas uniforme posible en el tiempo, es decir exenta de corrientes alterna residual.

Cada rectificador debe ser regulable de 0 a 500 voltios y la corriente alterna residual inferior al 1 % para evitar problemas de piquers sobre chapas de acero pre-revestido.

La intensidad media necesaria, se calcula de la manera siguiente:

e= espesor depositado en micras
S _{Superficie total sumergida en la cuba en m} ³
d _{Sdensidad de película seca en gr/ cm} ³
R= rendimiento culómico en Cb/g
t= Tiempo enfrente de los ánodos en s

La intensidad instalada debe ser un 50% superior para permitir desarrollos futuros ( diferentes productos y modelos de vehículos)

Anodos

Son los electrodos conectados al polo positivo del rectificador. Debe ser planos , sin pliegues ni soldaduras, de un espesor de 3 mm y de acero inoxidable de calidad 316 L

La superficie activa del ánodo es exactamente la misma que la superficie libre de la membrana y a la hora de calcular la cantidad necesaria de ánodos en una cuba de cataforesis, se ha de tener esto en cuenta, descontando de la superficie de la membrana la de los refuerzos de PVC sea cual sea su forma , ya que no dejan pasar las líneas de corriente.

La superficie anódica necesaria para obtener una relación ánodo/cátodo de 1/5 con un tiempo de inmersión de las células de 2 minutos , se calcula de la manera siguiente:

Conociendo la longitud de la cuba a revestir con células ( 2 min. Inmersión x velocidad de ánodo y elegir el tipo de célula requerido. Estas deben ser elegidas de manera que dejen el máximo de superficie activa.

Por necesidad de incrementar espesores en los techos de los vehículos, puede utilizarse unos ánodos específicos en la última zona de la cuba y colocados a unos 150 mm encima de techo. Son unos tubos de acero inoxidable 316 l. de 50 mm de diámetro, de longitud aproximada de 4 m. sin soldaduras y fácilmente desmontables ya que se ensucian aislándose eléctricamente y es necesario limpiarlos regularmente

Cada ánodo debe estar equipado con un amperímetro que nos permita controlar el paso de corriente a través de ellos y nos dé información del desgaste de los mismos, colmatación de membranas, etc. En los laterales y de aislamiento por suciedad en los techos.

Circuito de Anolito

Esel encargado de la eliminación de ácido neutralizante de la pintura que queda libre durante la coagulación de la misma y por tanto el regulador PH.

Está compuesto por un sistema de recirculación con depósito como las tuberías estén construidos en PVC ya que deben resistir un PH entre 2 y 5 ; si son de inoxidable, será preciso un aislamiento eléctrico para evitar derivaciones e corriente. La bomba sí será necesariamente de acero inoxidable.

La célula de diálisis está construida por :

• Una estructura de PVC con soportes para colocar en el borde de la cuba de cataforesis.
• a) Una membrana de diálisis que consiste en una tela impregnada de resina que aporta grupos iónicos superficiales, que no permite el paso de cationes y en particular de la pintura y sí de aniones como el del ácido acético neutralizante. Si la cuba de trabajo debe vaciarse, hay que tener la precaución de mantener húmedas las membranas rociándolas con agua por el exterior durante el tiempo que no estén sumergidas.
• Rejillas de PVC a ambos lados de la membranas para protegerla y evitar deformaciones.
• Un ánodo
• Un tubo que alimenta la célula con anolito y lo difunde desde abajo hacia arriba, que debe aportar un caudal mínimo de 4 l/min. Para controlarlo estará equipado de un rotámetro con válvula de regulación si el caudal es insuficiente hay riesgo de corrosión rápida por la no evacuación del ácido y por aumento de la temperatura.
• Un rebose en la parte superior de la célula que vierte a un colector de retorno al depósito de anolito.

Quien regula la función de diálisis del sistema es un conductivímetro (la concentración de ácido acético está directamente ligada a la conductividad) instalado en el circuito de alimentación a las células desde el depósito de anolito: Una conductividad elevada abre una electroválvula que vierte agua desmineralizada a la cuba en el lado opuesto del rebosadero, abre otra válvula en el retorno directo del anolito hacia el efluente y cierra la válvula de retorno hacia la cuba para evitar un consumo elevado de agua desmineralizada antes de volver a la conductividad de trabajo normal ( entre 400 y 800 µS cm-1 ) en que se cierra la entrada de agua y vuelve a funcionar en circuito cerrado ( deposito-celda-depósito).

Lavados en Instalaciones de pintura de cataforesis

La finalidad de los lavados es eliminar de las piezas pintadas la mayor cantidad posible de pintura no electrodepositada y únicamente adherida. Para ello utilizamos una parte de la propia pintura ( ultrafiltrado ) que contiene los mismos disolventes, consiguiéndose una máxima recuperación y un óptimo lavado , muy importante para evitar defectos.

Estos lavados se efectúan en cascada inversa desde la rampa de salida de la cuba de trabajo hasta el ultrafiltrado nuevo, con rebose de cada cuba sobre la anterior. Este sistema permite la regeneración completa de las cubas de lavado durante las noches y los fines de semana, Son necesarios lavados finales con agua desmineralizada para eliminar de la superficie del vehículo todo resto de pintura o disolventes.

Es necesario que al menos una de las etapas de lavado sea por inmersión para vaciar bien los cuerpos huecos y debe ser de ultrafiltrado reciclado para recuperar esta pintura. No debe estar situada inmediatamente a la salida de la cuba de trabajo, sino que debe estar precedida de una etapa de aspersión para evitar que la inmersión se ensucie demasiado rápido y que la producción de ultrafiltrado nuevo no es suficiente para regenerarla en un breve espacio de tiempo .

Después de la inmersión debe hacer una segunda etapa de aspersión para retirar de la superficie exterior todos los escurridos de los cuerpos huecos y poder así recuperar el máximo de pintura.

Todos los lavados deberán hacerse en un túnel ventilado de acero inoxidable y con acceso a cada etapa.

Lavados con ultrafiltrado por aspersión

La primera rampa de ultrafiltrado , situada a la salida de la cuba de pintura, está alimentada desde la cuba uno y equipada de boquilla Flatjet del tipo necesario para cubrir toda la longitud del vehículo y recuperar así un máximo de pintura sobre el rebosadero . El caudal de esta rampa será igual al de ultrafiltrado producido y deberá contar con la posibilidad de regulación a través de válula y rotámetro de control.

El caudal necesario para las aspersiones de la fase de ultrafiltrado uno y tres es de 25 l/m2 bajo presión de 0.4 a 0.7 bares , siendo el mínimo que garantiza un buen lavado 20 l/m2 a 0.5 bares. Las boquillas de pulverización deben ser del tipo flat jet o similar para evitar la formación de espuma y por la misma razón las cubas de recogida deben estar situadas directamente bajo el túnel.

Estas cubas deben ser de acero revestido y tener una capacidad de al menos tres veces el caudal de las bombas por minuto y deben contar con agitación permanente, incluidas noches y fines de semana, para evitar sedimentaciones que originen posteriormente granos.
Antes de las rampas de pulverización deben instalarse filtros de bolsa cuyo grado de filtración no debe ser nunca superior al utilizado para la pintura.

La tercera cuba de ultrafiltrado se alimentará permanentemente de las rampas de ultrafiltrado ( que pueden estar instaladas directamente después de la rampas ) y a su vez son alimentadas directamente desde la cuba de ultrafiltrado. Estarán provistas de boquillas que permitan cubrir completamente la carrocería y de un rotámetro que permita su control.

Lavados con ultrafiltrado por inmersión

La cuba de inmersión debe estar diseñada para permitir una inmersión completa del vehículo en el volumen menor posible. El principio de agitación es el mismo que para la cuba de pintura pero el sentido del movimiento debe ser el opuesto: el rebosadero estará situado a la entrada de la cuba para que la espuma no quede pegada sobre la carrocería a la salida de la inmersión. Debe estar construida de acero revestido.

El caudal de agitación útil para esta cuba es de un volumen por hora a través de filtros de bolsa idénticos a los de los lavados por aspersión y las rampas del fondo de la cuba estarán provistas de inyectores de efecto Venturi idénticos a los de la cuba de cataforesis

Si lo permite la implantación , el rebose de esta cuba alimentará en continuo la primera cuba de ultrafiltrado , si no deberá instalarse una rampa hacia las cuba uno con un rotámetro y válvula de regulación que será alimentada por las bombas de agitación.

Todas las tuberías de las etapas de ultrafiltrado pueden estar construidas de acero ordinario salvo las de ultrafiltrado que serán de inoxidable.

Lavado con agua desminarilazada

El lavado con agua desmineralizada reciclada sirve para utilizar al máximo el agua desmineralizada nueva necesaria para el lavado final, cuya conductividad debe ser como máximo de 10 µS cm-1 ( a 25ºC) en el punto de utilización

Esta etapa de Agua desmineralizada reciclada es idéntica en las fases de ultrafiltrado 1 y tres a excepción de los materiales utilizados que aquí deben ser forzosamente de acero inoxidable.La cuba de agua desmineralizada reciclada desbordará directamente sobre la estación de tratamiento de efluentes.

La rampa de agua desmineralizada nueva deben ser instalada inmediatamente después de las de agua desmineralizada reciclada y su caudal mínimo debe ser de 1.2 l/m2.

En el caso de decidirse por una etapa de inmersión con agua desmineralizada, esta deberá estar situada después de la de ultrafiltrado y antes de la de aspersión de agua desmineralizada recuperada recibiendo en cascada el rebose de la aspersión y con las mismas condiciones de diseño de construcción que la inmersión de ultrafiltrado de la fase dos. La cuba y las rampas , inyectores etc. Debes ser de acero inoxidable.