Pintura industrial al agua: Tipos de aplicación

Tipos de aplicación

Como ya hemos apuntado en Introducción a la pintura industrial al agua, existen tres procesos de aplicación de pinturas e imprimaciones base agua.
Veamos las características y particularidades de cada uno de estos procedimientos.

Aplicación de pintura por inmersión

Las cubas de inmersión tienen que ser grandes, estando esta capacidad en relación directa con el tamaño de la producción.
Estas capacidades pueden llegar a veces del orden de 80 toneladas o más, pero en un caso u otros, si la imprimación se estropea por alguna causa, puede suponer una perdida muy grande.
Tanto si se aplican netamente por inmersión como por electroforesis, hace falta una instalación bastante compleja y un laboratorio de control perfecto. El contenido de la cuba debe tener una temperatura constante, con la posibilidad de calentarlo o enfriarlo y removerlo continuamente con bombas de circulación con filtros especiales.
La dificultad principal es mantener constante la concentración del baño, que puede variar durante el tiempo de pintado. Si bien es fácil pintar las veinte o treinta primeras piezas, las dificultades se presentan cuando se trata de pintar largo tiempo. Por ello es recomendable instalar primeramente un equipo de prueba con una cuba de veinte o treinta litros.

Aplicación por electro deposición

Los inconvenientes que suelen presentarse en la aplicación de las imprimaciones base agua netamente por
inmersión, pueden ser:

• Capa no uniforme
• Acumulación de pintura en los rincones
• Descolgados
• Mano de obra para quitar estos sobrantes de pinturas

La utilización de una aplicación por electrodeposición evita estos problemas.
Aparte del producto en sí, apto para aplicar por este sistema, se necesita una cuba para inmersiónequipada con:

• • Bomba de circulación
  • Filtros especiales
  • Instalación para mantener constante la temperatura
  • Fuente para corriente continua, con las posibilidad de variar la tensión desde 0 a 300 voltios. ( ver nuestros artículos de Cataforesis)

La intensidad de la corriente depende del tamaño del objeto a pintar, pero ha de tener aproximadamente de 3 hasta 13 mil amperios por cm2. Se necesita además una instalación para el transporte de los objetos, puede ser cadena o no y también una estufa adecuada.

Proceso de pintado en instalaciones por electro deposición

En el baño de inmersión, el objeto a pintar forma el ánodo ( polo +) y la cuba misma o una plancha actúa de cátodo ( polo -).
Cuando se conecta la corriente, bajo el efecto del campo eléctrico, las partículas de pintura empiezan a emigrar en dirección al ánodo ( objeto) y se deposita encima de este, formando una película insoluble en el agua. El espesor de la película, normalmente, se encuentra entre las 20 a 25 micras. Incluso podemos conseguir 30-35 micras, pero a mayores espesores comienzan los inconvenientes como poros en la película o película mas rugosa y no tan lisa como a espesores mas bajos.

El tiempo de pintado, es decir, el tiempo de deposición es de 2 a 5 minutos, después se seca el objeto del baño, se deja escurrir un poco la imprimación no depositada y finalmente se quitan los sobrantes con un chorro de agua ( esta agua debe ser destilada o libre de electrolitos) , quedando solamente sobre la pieza la película de imprimación que se ha aplicado por electroforesis, insolubilizada, sin descolgados y con un revestimiento uniforme.

A continuación las piezas pasan por un horno de secado con aire durante 10 minutos , pasando posteriormente al horno de polimerizado durante 30 minutos a 160ºC o bien 20 minutos a 180ºC
Cuando la aplicación de una imprimación base agua no se realiza por electrodeposición los vapores tienden a condensarse principalmente en el interior de las piezas.

Al evaporarse el agua, cuando se pinta a inmersión una de estas imprimaciones, (no por electroforesis) los vapores se condensan especialmente en el interior del objeto y sin una capa debidamente protectora, se corre el riesgo de crear zonas con inicios de oxidación futura. Algo que por electrodeposición no puede ocurrir, pues la película aplicada es insoluble en agua.

Uno de los defectos mas habituales en la aplicación por electrodeposición es el defecto de jaula de Faraday, en el interior de un objeto la capa depositada es siempre de menor espesor. En el caso extremo cuando dos planchas están muy cerca una de otra , 2 – 3 mm , pueden ocurrir que en el interior se quede sin imprimación.
Por electroforesis se puede aplicar solo una paño.
El agua para esta dilución debe estar destilada o desmineralizada ( resistencia especifica 75.000 – 100.000 ohmios/ cm

Aplicación aerográfica

Esta forma de aplicación no necesita detallarse por ser ampliamente conocida, solo hay que tener en consideración todas las precauciones expuestas en los anteriores procedimientos, sobre preparación a pintar y forma de secado.

La aplicación por pulverización o aerográfica necesita principalmente del elemento pulverizador, llamado pistola y de una serie de accesorios, que en muchos casos no son tales accesorios, sino elementos fundamentales e imprescindibles.

El fundamento de la pulverización es dividir la pintura en finas gotas o bolitas, de manera que se forme una niebla dirigida que al recubrir la pieza se adhiere a ella, formando una delgada película al unirse y soldarse entre si las gotitas de la niebla.

Técnicas de pulverización

La pulverización se puede formar siguiendo tres técnicas fundamentalmente.

• Mediante aire
• Con ayuda de alta presión o bien
• Mediante la fuerza centrífuga

Para explicar las tres modalidades, podemos tomar un símil que nos dé a entender fácilmente como se forma la pulverización. Si tomamos un tubo o goma conectada a una toma de agua, veremos que el agua al salir libremente forma un chorro o columna de líquido, pero si soplamos con fuerza sobre el agua, rompemos esta continuidad, dividiendo entonces en gotas, que serán tanto mas finas como mas fuerte sople.

Utilizando el mismo tubo, obtendremos la pulverización del agua obsturando la salida, apreciando que cuanto mas intentemos cerrar la salida mas fina será la pulverización.
Por último, conseguiremos que la columna continua del agua se divida en gotas, si hacemos girar rápidamente la boca de la salida.
La fuerza centrífuga que imprimimos a la salida del líquido, al encontrar éste la resistencia del aire, se divide, siendo la pulverización tanto mas fina cuanto mas rápidamente se den los giros.
De los tres procedimientos, el mas difundido es el aerográfico, pero cada día van apareciendo en el mercado , mas equipos que trabajan a presión o por centrifugación, con la particularidad de que estos últimos van combinados electrostáticamente y aún con aire.
En este artículo hablaremos mas específicamente de la aerografía pura.

Aplicación de pintura mediante aerógrafo

El elemento principal o pistola, así llamado por su semejanza a esta arma de fuego, tiene una entrada de aire comprimido y otra de pintura, normalmente libre, que conduce estos elementos a dos recamaras cerca de la boca de salida, por la cual nos pueden salir por estar cerradas mediante unas válvulas, las cuales pueden abrirse o cerrarse por acción de un gatillo y un juego de palancas.

Al apretar el gatillo se abren , dejando pasar el aire y la pintura, los cuales se encuentran en la misma salida de la pistola, actuando el aire como hemos dicho anterior-mente, pulverizando la columna de líquido.

Factores que varían la pulverización

La parte mas importante de la pistola es la boquilla o cabezal pues es ahí donde se produce la pulverización, por ello los fabricantes de pistolas han puesto especial atención en las boquillas, fabricando una gama muy extensa para que según circustancias y productos se puedan obtener pulverizaciones finas, uniformes y perfectamente controladas.
Dentro de un tipo de boquilla o cabezal, existen tres factores distintos que pueden variar la pulverización, estos son :

• Viscosidad de la pintur
• Cantidad o caudal de esta
• Cantidad o presión del aire.

La viscosidad

La viscosidad del producto influye notablemente en la pulveización, ya que cuando mas fluida sea, la pulverización será mas perfecta. Al contrario ocurrirá cuando la viscosidad sea alta.
Tal como indicamos, la cantidad de pintura influirá acusadamente en la pulverización, de forma que cuando mas producto salga en la misma unidad de tiempo, peores resultados obtendremos. En cambio cuanto menos caudal fluya, la pulverización será mas fina.

Presión del aire

Igualmente es muy sensible en la formación de la pulverización, la presión del aire. A mayores presiones ( o sea, mayores cantidades de aire) la pulverización será mas fina y al contrario, con menor caudal de aire la pulverización será mas deficiente.
Por simple razonamiento, se preconizar como el mejor método de obtención de pulverización perfecta el operar con productos muy diluidos, caudal de pintura muy pequeño y presiones de aire muy altas para un tipo de boquilla dada.
Pero realmente no es así, ya que existe un límite de valores, el cual salvo raras excepciones, no se puede sobrepasar.

Presiones altas de aire no se pueden utilizar, ya que una pulverización excesivamente fina, llega seca al objeto a pintar, debido a que gran parte del disolvente se evapora en el trayecto pistola- objeto y es tanto mayor la evaporación cuanto mas fina sea la pulverización o sea cuanto mayor presión tenga el aire.

Cantidad de caudal

Efectivamente, tenemos que si trabajamos un producto muy diluido, será porque hemos añadido mucho disolvente, con lo cual estaremos pintando con un material que no lleva materia sólida, como consecuencia el poder cubriente será muy deficiente, no formará película y llegará a descolgar y escurrir.
Con caudales pequeños de producto se puede pintar, pero entonces los rendimientos son tan reducidos, que industrialmente no son rentables.

Conclusiones

Por lo hasta ahora expuesto, vemos que hay que buscar un equilibrio entre viscosidad caudal de pintura y presión de aire, dado un tipo de pistola y boquilla.
Como ejemplo comparativo, podríamos dar los valores para una pistola con boquilla de 1.5 mm de paso y la misma pistola con boquilla de 2.5 mm.

Estos valores son orientativos con norma general, pues en cada modelo de pistola habrá que determinar cuáles son las mejores condiciones , para conseguir que la pintura aplicada forme una película o film uniforme.
Para encontrar los valores óptimos, nos fijamos en el aspecto de la pintura aplicada. Si observamos piel de naranja, podrá ser consecuencia de una viscosidad alta y una presión de aire baja, lo que produce gotas gruesas que unen mal. También puede ser causada por una pulverización seca que no funde entre sí.
La viscosidad se regula con la adición de mas o menos disolvente.
El caudal de pintura se gradúa en la pistola con el tornillo solidario a la aguja o válvula de cierre de la boquilla.
Si se trabaja con un equipo dotado de calderín de pintura, podrá graduarse aumentando o disminuyendo la presión en él. La presión del aire se regula mediante un manorreductor o bien en la pistola, operando con el tornillo que abre o cierra el paso de aire.