El presente artículo pretende profundizar en las diferentes instalaciones para el tratamiento de piezas metálicas mediante fosfatación, que nos permitirán dar un fosfatado a nuestras piezas metálicas, siendo éste la continuación a la GUIÁ DE FOSFATACIÓN 1 donde explicamos los tipos de fosfatación.
1-¿ ¿Qué sistemas de tratamiento de piezas metálicas o aplicación fosfática existen en el mercado?
Los sistemas de tratamiento de piezas metálicas mediante fosfatación, son diversos y están en relación con el producto empleado, el material a fosfatar, su producción, espacio disponible, inversión económica, etc. los métodos mas usuales son :
– Inmersión
– Aspersión
– Lanza
La elección de uno u otro sistema depende como se ha dicho antes de diversos factores, existiendo, no obstante, productos universales que permiten las tres formas de empleo aunque siempre es mejor el empleo de productos específicos y debidamente estudiados para cada utilización , así ,mismo hay que tener en cuenta que para cada forma de utilización existen diversos productos con condiciones de empleo ( tiempo, temperaturas, acidez, etc.) distintos y su elección dependerá de la finalidad que se persiga con el fosfatado, los artículos a tratar, etc.
Existen productos que trabajan desde temperatura ambiente a próxima ebullición y la selección en cada caso hay que hacerla de acuerdo con las exigencias y posibilidades del cliente.
Tratamiento de piezas metálicas mediante inmersión
Es el sistema de utilización mas general, (a excepción de las piezas fosfatadas con destino a pintura) consiste en sumergir los materiales a fosfatar en una serie de cubas donde sucesivamente se limpia la superficie del material por un desengrase o decapado (o ambas aplicaciones), lavado con agua, fosfatado, nuevos lavados y según el destino final, se aceitan, enjabonan, pasivan, neutralizan o secan.
El material va dispuesto en cestas, bastidores, tambores submarinos, etc. según el tamaño y forma de las piezas.
Tratamiento de piezas metálicas mediante aspersión
La utilización del fosfatado por aspersión es especifico para piezas que posteriormente tengan que ser pintadas y con producciones elevadas que exijan un proceso de fabricación en contínuo.
Este tipo de instalación por su forma recibe el nombre de “ túnel” y consiste en situar las piezas en una cadena o cinta transportadora que va recibiendo soluciones por riego a presión a medida que va avanzando.
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Al igual que en los procesos por inmersión el material se desengrasa, lava con agua, fosfata, se vuelve a lavar, se pasiva y se seca.Las instalaciones por aspersión son muy complejas, aconsejándose su construcción a empresas especializadas, las cuales y conjuntamente con los fabricantes de productos químicos y pinturas, se estudia la instalación mas adecuada a las necesidades y especificaciones del cliente. |
Tratamiento de piezas metálicas mediante lanza de vapor
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El fosfatado a lanza se utiliza para fabricados voluminosos y/o de escasa producción. La lanza tiene conectada dos tubos, el tubo superior está conectado a la red de vapor y el inferior a la solución de tratamiento, el paso de vapor, por succión absorbe y proyecta la solución de tratamiento sobre el objeto a tratar. Con este sistema se obtienen resultados similares a la fosfatación amorfa en túnel y con escaso costo de instalación, pero bastante más costoso en cuanto al consumo de productos, ya que la solución de tratamiento es a fondo perdido, no pudiendo recuperar para su posterior regeneración y nuevo uso. |
2- ¿Qué características deben tener las instalaciones para el tratamiento de superficies metálicas mediante fosfatación?
A)Instalación necesaria para el tratamiento de superficies metálicas mediante aspersión (túnel para fosfatados amorfo o cristalinos base agua)
El túnel debe ser construido en chapa de acero inox, con refuerzos precisos para darle solidez. En su construcción deberá tenerse en cuenta los puntos siguientes:
CARATERÍSTICAS PRINCIPALES |
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Tiempo de tratamiento de piezas metálicas
Generalmente es de 1,5 á 3 minutos (desengrase mas fosfatado) a excepción de las etapas de lavado y pasivado que es del orden de 0,5 á 0,75 min. no obstante y en determinadas circunstancias puede ser necesaria alguna modificación en los tiempos de tratamiento y en según que fases. Tal es el caso de materiales muy grasientos o grasas muy envejecidas que puedan obligar a un desengrase previo manual o en máquina, o bien un predesengrase en el mismo túnel.
Presión
La presión varía de 1 á 2,5 kgs/ cm², según sea la etapa de desengrase o fosfato, así como la anchura del túnel o la profundidad de las piezas a tratar. Hay que tener en cuenta que generalmente, desde el manómetro a boquilla, hay una perdida de 0,2 á 0,4 kg/ cm².
Caudal bomba:
Debe calcularse teniendo en cuenta el caudal de las boquillas a la máxima presión de utilización.
Boquillas.
Las boquillas pueden ser de acero Inox. o plástico, salvo en la etapa de fosfatación (amorfa o cristalina) que tienen que ser de inoxidable. Sin embargo es recomendable colocar en todas las etapas, boquillas de acero inoxidable, ya que el plástico se corroen o gastan rápidamente, perdiendo el ángulo de pulverización por deformación de la abertura, modificando las presiones de trabajo y la desorientación del chorro. Las boquillas se colocaran siempre con el labio vertical.
LAS BOQUILLAS SERÁN DEL TIPO: |
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Filtros:
En todas las cubas deberán mantenerse filtros de hilo de acero, para retener el máximo la suciedad de partículas sólidas que tenga el baño, evitando la obstrucción de boquillas y protegiendo la bomba. Deben utilizarse doble filtro de malla más reducible, a la dirección de la bomba.
La superficie del filtro será como mínimo de 4 dm.² por cada 100 litros de baño bombeado por minuto.
Zonas de goteo ó interfases.
La longitud de la zona de goteo debe ser, por lo menos, igual a la dimensión de la pieza más larga en el sentido de la marcha. La colocación de la pieza tiene que ser de forma que escurra rápidamente en piezas de lento escurrido, tiene que preveerse agujeros para su rápido desagüe.
En instalaciones de marcha lenta o zonas largas de escurrido en donde haya probabilidades de secado por venir de una etapa anterior a temperatura, tiene que preveerse boquillas humificadóras, situadas en esta zona de goteo.
Volumen de los baños:
Será de 2,5 veces el volumen que se pulveriza por minuto, calculado a la presión de utilización.
Hay que tener en cuenta que en una jornada de 8 horas, la superficie tratada en la fosfatación microcristalina no deberá exceder de 400 mts² por cada 1.000 lts. de baño y de 800 mts² por cada 1.000 lts. de baño en la fosfatación amorfa.
Velocidad de cadena:
La velocidad de cadena está determinada por la cadencia de producción, pero es preciso tener en cuanta lo siguiente:
ESPECIFICACIONES: |
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Se entiende por velocidad rápida a las superiores a 3 mts/minuto y velocidad len inferiores a 1 mts/ min.
Secado:
El secado se hará a una temperatura de 110 – 120ºC temperaturas superiores a 140º C pueden provocar rotura de la cristalización del fosfato.
Calefacción:
LOS BAÑOS SON CALENTADOS POR: |
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Los serpentines de vapor y calentadores eléctricos deben estar situados verticalmente y nunca sobre el fondo. Su colocación debe permitir una limpieza fácil de la cuba y el que pueda sacarse con facilidad para proceder a su limpieza o reparación, el material recomendado es de acero inoxidable.
El intercambiador de calor y más específicamente el de sistemas de placas, tiene que preveerse para una fácil limpieza, debido a las incrustaciones de lodos principalmente en el baño de fosfatado cristalino y microcristalino.
Lavados:
Las cubas de lavado tendrán renovación continua, manteniendo el PH neutro, como dato orientativo y teniendo en cuenta la configuración de las piezas y la velocidad de cadena, el volumen total de la cuba tiene que renovarse cada 2 horas.
Es aconsejable que la última rampa está conectada directamente a la red general y no a la cuba de lavado, se consigue un mejor lavado de calidad y no aumenta el consumo de agua. En esta rampa pueden colocarse boquillas de menor caudal.
Material del túnel:
Como ya hemos indicado, prácticamente toda la estructura del túnel así como la mayoría de las cubas son de material de acero ordinario, no obstante hay ciertas partes que por el tipo de baño de fosfato o por una mayor duración o garantía de trabajo, es aconsejable otros materiales, como:
| BOQUILLAS | Como ya hemos indicado anteriormente, son aconsejables de acero inoxidable. |
| RAMPAS | Recomendable en todas las fases en acero Inox a excepción de la fase del agua desionizada que puede ser de plástico. |
| CUBAS | Deberán de ser en acero inox. |
| BOMBAS | El eje y rodete de acero inoxidable en las cubas de fosfatación |
| CALEFACCIÓN | Serpentines, calentadores electricos, serán de inoxidable en cualquier tipo de fosfatado. |
B)Tratamiento de piezas metálicas mediante inmersión
Las características más comunes a todas las instalaciones por inmersión, bien sean manuales, semiautomáticas o automáticas programadas, consisten en:
Cubas:
Construidas en materiales de acero ordinario, a excepción de las de decapado y sus lavados, junto con los pasivados crómicos y agua desionizada, que serán de material antiácido en su recubrimiento interior( PVC, poliester, neopreno, etc.).
Las cubas llevarán canal rebosadero, válvula vaciado, aislamiento térmico, calefacción, aspiración, etc. según sea la misión de cada una de ellas.
Calefacción:
Los sistemas calefactores mas usuales empleados son el de serpentines de vapor y los eléctricos, el empleo de uno u otro viene determinado generalmente por la capacidad en volumen del baño a calentar.
Si quieres saber más sobre la fosfatación te animamos a que leas la primera parte de la GUÍA DE LA FOSFATACIÓN y para más información visita directamente NUESTRO CATALOGO.
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