La economía del pintado |
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Las variables de la decisión
Para analizar el verdadero costo de un tratamiento de pintado anticorrosivo para protección industrial, es necesario tener en cuenta los factores que afectarán el servicio y la duración esperada del esquema a aplicar.
Podemos decir entonces que para posibilitar una comparación de los costos verdaderos entre dos esquemas diferentes de pintado, se requiere definir con precisión la situación que soportará la pintura, para lo cual deberemos efectuar las siguientes consideraciones:
A que medio ambiente estará expuesta la superficie de los elementos que se quiere proteger.
Qué importancia tiene el tipo de recubrimiento a utilizar, en relación al diseño de los elementos.
Condiciones ambientales en que se desarrolla la aplicación.
Expectativa de duración del recubrimiento. ¿Soportará la vida útil del elemento o simplemente será una protección temporaria?
Para llegar a la decisión, debemos agregar a las consideraciones anteriores,
Limitaciones operativas que tiene el elemento a pintar. Por ejemplo en una industria hay equipos que no se pueden trasladar a un taller para arenar, o cuya parada para el tratamiento tendría un costo muy alto para la empresa.
Disponibilidad de $ en el momento de realizar el tratamiento.
Calidad del contratista
Las variables son muchas, así como las soluciones a dar en cada caso. En futuras entregas nos ocuparemos de cómo realizar una especificación técnica exhaustiva y precisa para el pintado de alta calidad.
Soluciones típicas
Nos interesa en esta oportunidad mostrar la diferencia de costos para soluciones típicas, es decir esquemas de pintado representativos de la amplia gama de posibilidades de protección.
Nos centraremos para ello en dos variables:
el tipo de preparación de la superficie
características de la pintura a utilizar
En el caso de superficies metálicas, tanto en el tratamiento de la superficie, como en el esquema de pinturas a aplicar, se cuenta con alternativas que ofrecen distinto grado de protección, lo cual se refleja en la frecuencia con que se debe repintar.
En cuanto al tratamiento de superficies, se aplican diferentes técnicas. Consideraremos las siguientes:
Lijado y cepillado
Arenado. En este caso a Grado Sa 2.
La diferencia fundamental entre estas dos técnicas es que el arenado asegura una superficie totalmente libre de óxido.
Para los sistemas de pinturas se tomaron dos:
Pinturas convencionales (sintéticas, alquídicas), que generan un recubrimiento, que no soporta altas exigencias y dependiendo de las condiciones, su vida útil, en general no llega a los 5 años. El análisis se hizo con 2 manos de Fondo Alquídico Alto Desempeño y 2 manos de Esmalte Sintético Alquídico, de 40 micras cada mano.
Pinturas de alta resistencia, que cumplen elevados requisitos técnicos de composición química, y de performance, con vida útil generalmente por encima de los 5 años. En el análisis se tomó: Fondo Epoxi Cromato de Zinc y Esmalte Poliuretánico, 2 manos de 40 micras cada una.
Las pinturas que forman el segundo grupo, en general son pinturas de dos componentes (2K), que además de resultar excelentes para proteger superficies metálicas del deterioro por corrosión, espaciando los repintados, tienen otras propiedades, que hacen de estos recubrimientos, la elección indiscutible para las superficies que se encuentran sometidas a condiciones agresivas.
Por ejemplo las pinturas epoxi de dos componentes (2K), por su resistencia a los productos químicos, son recomendadas para emplear en laboratorios e industrias alimenticias y los esmaltes poliuretánicos de dos componentes (2K), a la resistencia química, agregan una elevada resistencia a la intemperie.
Análisis de costos
El costo para cada combinación de tratamiento de la superficie y de tipos de pinturas, calculado como se planteó en un artículo anterior, es muy diferente.
A continuación presentamos la relación de costos para los esquemas que resultan de combinar los dos tipos de tratamiento de superficie listados, con un esquema de pintura convencional como son las pinturas alquídicas y con un esquema de pintura de alta resistencia de los mencionados en el segundo grupo.
La tabla 1 muestra los costos en US$/m2, para cada combinación de sistema de pintura y tratamiento de superficie.
Tabla 1 
Para poder calcular el costo por año, se requiere conocer la duración esperada para cada combinación de sistema y tratamiento de superficie. La tabla 2 nos da la vida útil expresada en años para estas combinaciones, en base a datos tomados de "Good Painting Practice Steel Structure Painting Manual" de la SSPC (Steel Structures Painting Council).
Tabla 2
Suponiendo que los correspondientes repintados se realizan en los plazos indicados, el costo por año es:
Tabla 3
Tomando como base de referencia (=1) el costo de Arenado + Alta Resistencia, en la Tabla 4 se presentan las relaciones de los costos anuales, de la tabla 3 para cada combinación.
Tabla 4
Conclusiones
- El sistema alquídico (sintético), con la preparación de lijado y cepillado, es el de costo inicial menor, mientras que el sistema de alta resistencia, con la preparación de arenado, es el de costo inicial más alto (más del doble).
- Pero, si se tiene en cuenta la duración y el costo de los repintados necesarios, el sistema lijado + alquídico pasa a ser él más caro, 3 a 1 respecto al arenado + alta resistencia.
- Con el esquema de arenado y pintura 2K de alta resistencia se logra una alta calidad inicial y se obtiene un bajo costo de mantenimiento a través de los años, Si la disponibilidad de $ permite esa mayor inversión inicial y el arenado no interfiere con la operativa a que están sometidos los elementos a pintar, los números recomiendan seleccionar esta combinación. La mayor inversión inicial se diluye con el bajo costo de mantenimiento que tiene esta alternativa, transformándola en la de menor costo total por año.
- Esta alternativa es también la que menos repintados requiere (1 cada 10 años), en cambio en el sistema lijado + alquídico, será necesario hacerlo 6 veces en 10 años.
- Es importante tener en cuenta que en este último caso, además del mayor costo de preparación y pintura (calculado en este artículo), deberá agregarse los costos escondidos provenientes del costo de parada por pintar, los costos de movimientos que impliquen liberar el lugar, la limpieza posterior, etc.
- Los sistemas "cruzados", de arenado con pintura convencional o de lijado con pinturas 2K, tienen performances parecidas entre sí. Se aconseja no invertir en una pintura excelente si la preparación no es la apropiada, y tampoco gastar en una preparación excelente si se va a aplicar una pintura de regular performance.
Ing. Quím. Adriana Gamboggi
 
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El Equipo de Aplicación |
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El Equipo de Aplicación
La aplicación de pintura en polvo requiere de un equipo para depositar las partículas de pintura sobre la superficie a pintar, previo al proceso de horneo.
El equipo que se emplea está compuesto por:
- Un contenedor de pintura en polvo.
- Inyector/es de polvo (bombas de polvo).
- Manguera/s de entrega del polvo
- Pistola/s de aplicación con sistema generador de alta tensión.
- Un panel de control.
El siguiente esquema nos muestra el equipo,
Contenedor
El contenedor de la pintura es algo más que un simple depósito, pues el polvo está en suspensión dentro del mismo gracias a una corriente de aire que lo atraviesa y permite luego su arrastre. El método más comúnmente utilizado para lograr este propósito es el lecho fluidizado.
Para ello el contenedor tiene en su base una membrana semipermeable sobre la cual se coloca la pintura en polvo. Por la parte inferior del contenedor se inyecta aire comprimido el cual atraviesa la membrana, arrastrando las partículas de polvo en su camino.
El lecho fluidizado debe estar diseñado de forma tal de permitir al polvo fluir dentro del contenedor, como si fuese líquido. Para lograr el efecto, el ingreso de aire al contenedor cuenta con una válvula de fluidización. Con el ajuste de esta válvula, se regula el acceso de aire, de modo que se pueda observar el polvo "hervir" en el interior del contenedor.
La presión del aire que se inyecta es importante, ya que, una presión excesiva provoca la pérdida de pintura a través del venteo con que cuenta el contenedor. Por otro la una presión deficiente provoca que el polvo salga apelmazado y ocurran eventuales interrupciones del flujo.
Otro factor a tener en cuenta es la porosidad de la membrana, lo cual requiere revisarla periódicamente para evitar "taponamientos" de los poros. Se recomienda limpiarla haciendo pasar aire a través de ella en el mismo sentido que cuando está en funcionamiento.
El contenedor de pintura del lecho fluidizado tiene una capacidad nominal de polvo menor a la que podría contener debido a la elevación del nivel durante la etapa de funcionamiento, por lo cual hay que ser cuidadoso al llenarlo.
Además del lecho fluidizado, hay otros sistemas de entrega de polvo, como son los alimentadores vibratorios y los alimentadores gravimétricos. En general se utiliza una combinación de ambos. El polvo se toma de la parte inferior del contenedor (en general con forma de embudo) y se lo envía a la pistola.
Este sistema se emplea para pequeñas producciones o laboratorios de pruebas.
Inyector de polvo
El inyector o bomba de polvo es el corazón del sistema y es quien determina la cantidad y velocidad de entrega de polvo. El mismo está ubicado sobre el lecho fluidizado.
El equipo cuenta con tantos inyectores de polvo como pistolas.
El inyector no es otra cosa que una cámara en la cual la presión del aire entrante crea un vacío en la cámara de inyección por efecto Venturi, con lo cual el fluido es arrastrado desde el contenedor y proyectado hacia la manguera de salida. La entrada del aire al inyector se produce por la activación de una válvula solenoide consecuencia de oprimir el gatillo de la pistola (la orden se transmite por el cable de comando).
En algunos diseños se agrega al inyector una entrada de aire secundaria cuya finalidad es reducir la succión, disminuyendo el suministro de polvo y aumentando su velocidad. También es útil para purgar el inyector y evitar una salida abrupta del polvo cuando se oprime el gatillo de la pistola.
En la figura siguiente se presenta el mismo en forma esquemática,
Manguera de polvo
La manguera de entrega de polvo conecta el inyector con la pistola correspondiente conduciendo la mezcla aire/pintura hacia la misma.
Los diámetros de las mangueras varían según la aplicación que tenga el equipo, desde 8 mm. (5/16") para flujos de polvo bajos, hasta 18 mm. (3/4") para altas producciones.
No es conveniente alterar el largo o diámetro de las mismas para un equipo dado ya que el diseño original contempla el flujo que entrega el inyector. Alteraciones de los mismos pueden provocar que el polvo se deposite en las zonas bajas a lo largo del recorrido de la manguera.
Pistola de aplicación
La pintura en polvo debe cargarse eléctricamente para ser aplicada sobre la pieza que se va a pintar. Las partículas de la pintura en polvo, pueden cargarse negativa o positivamente. Cuando se cargan negativamente deben recibir y retener electrones sobre su superficie, mientras que en el segundo caso deben perder electrones de la misma.
La carga de la pintura en polvo se produce en la pistola de aplicación.
Hay dos clases de pistola de aplicación:
la pistola corona
la pistola triboeléctrica.
Pistolas corona
En las pistolas corona los electrones son transportados hacia o desde las partículas de polvo por iones del aire circundante.
Ahora bien, ¿cómo se generan estos iones?
La pistola corona basa su funcionamiento en un proceso de varias etapas. La primera consiste en la generación de un campo eléctrico entre el electrodo de la pistola y la tierra. Este campo se concentra sobre dicho electrodo debido a la carga acumulada y el tamaño pequeño del mismo.
La fuerza de este campo es suficiente para que algunos electrones sean "arrancados" de las moléculas de nitrógeno y oxígeno circundantes, generando así una región conductora (corona) que permite a los electrones libres fluir desde el electrodo hacia el aire (corona negativa) o desde el aire hacia el electrodo (corona positiva).
Y luego...¿qué pasa?
Estos electrones chocan con moléculas de oxígeno produciendo iones negativos los cuales siguen las líneas del campo eléctrico. Cuando la pistola impulsa la pintura, las partículas distorsionan las líneas del campo eléctrico de forma tal que los iones tienden a chocar con la pintura. Como consecuencia de este choque, el ión cede su electrón a la partícula de polvo cargándola negativamente, la cual siguiendo las líneas de campo llega hasta la pieza cediéndole su electrón y depositándose en ella.
En el caso de coronas positivas el ion que transporta la carga es el de nitrógeno.
En la pistola tipo corona el generador de alto voltaje trabaja entre 30 y 100 Kvolts con una intensidad de corriente en el orden de los 50 micro-amperes.
Al ir depositándose el polvo sobre la pieza e incrementándose por lo tanto el espesor de la capa de pintura, esta empieza a repeler el polvo que se proyecta. Esto ocurre generalmente cuando el espesor aplicado supera las 100 micras.
Pistolas triboeléctricas
En las pistolas triboeléctricas se aprovecha el fenómeno de que materiales no conductores cuando son frotados entre sí tienden a producir separación de cargas eléctricas. En este equipo se hace fluir las partículas de pintura a través de un tubo de material aislante especialmente diseñado, en el cual las partículas de polvo rozan contra el mismo. Dependiendo del material utilizado en la construcción del tubo cargas de distinto signo son inducidas en el polvo. Generalmente la carga usada es positiva y se utilizan tubos de Teflón. Como podrán ver el sistema no necesita de un generador.
En la siguiente tabla se comparan las ventajas y desventajas de ambos sistemas de carga de pintura.
Ing. Jorge Brasso
Ing. José Luis Martínez
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Promotor de adherencia para el pintado de plásticos |
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Este producto se emplea para promover la adherencia a superficies plásticas no tratadas de polipropileno (PP), polipropileno modificado y poliolefinas termoplásticas (TPO) de los recubrimientos que les aplican para su protección y decoración.
El uso de plásticos en la industria automotriz, en la industria en general y en las artes gráficas, es cada vez más generalizado. Son ejemplo de ello carrocerías de automóviles, otros productos moldeados como muebles, aberturas, juguetes, recipientes y utensilios varios, y films para embalaje.
El promotor de adherencia Lusol permite aplicar sobre estas superficies recubrimientos o realizar impresiones para su protección y decoración. En referencia a esta última, amplía al infinito la posibilidad del uso del color, eliminando la limitación que implica el color original del plástico.
Para situaciones como éstas el uso del promotor de adherencia para plásticos de LUSOL, garantiza la adhesión de los recubrimientos
Características
El promotor de adherencia para plásticos AUX-1714, es un producto no clorado, compuesto por polímeros especiales disueltos en solventes orgánicos.
La ausencia de cloro lo convierte en una excelente opción en los casos en que el recubrimiento a aplicar es:
poliuretano de dos componentes (2K)
sistemas de pintura curados por melamina y sistemas de lacas donde la presencia de cloro puede afectar las reacciones de curado.
Muestra una excelente resistencia a la nafta. Esta propiedad, sumada a su excelente desempeño debajo de recubrimientos de poliuretano de dos componentes (2K), lo hace la mejor alternativa para el uso de promotor, en el pintado de piezas automotrices.
Datos técnicos
Como usarlo
El promotor de adherencia para plásticos AUX-1714, está formulado para ser aplicado sobre el sustrato previo al recubrimiento a usar.
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El producto es de un solo componente.
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El producto se entrega a viscosidad de aplicación.
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Pretratamiento de la superficie de plástico
Lavar la pieza con agua y detergente hasta retirar completamente la posible presencia de grasas, ceras, siliconas, etc.
Para óptimos resultados se recomienda matear la superficie utilizando lija al agua Nº 400-600, según la rugosidad del material.
Retirar el polvillo (por ejemplo utilizando alcohol isopropílico) y dejar secar completamente la pieza.
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Aplicación
Usar soplete convencional, con presión de aire de 3-4 Kg/cm².
Aplicar 1 mano. Espesor de la película seca aproximadamente 2 micras
Dejar secar al aire o calentar a 80º C por aproximadamente 10 minutos.
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Cuando el promotor ha secado continuar con la aplicación de las pinturas de terminación.
Envasado
El AUX - 1714 se entrega en envases de ¼ y 1 l.
Almacenamiento
Almacenar entre 15º y 40º C.
El producto puede volverse turbio, presentar precipitaciones parciales, o se puede gelar con el tiempo si se lo expone a temperaturas bajas.
Para revertir estos efectos calentarlo bajo agitación suave a una temperatura en el entorno de 40º C. Durante el calentamiento mantener lejos de chispas o llamas abiertas.
Precauciones de Seguridad
Inflamable. Mantener lejos del calor y llama. No apagar con agua. Mantener el envase bien cerrado, vertical y fuera del alcance de niños y mascotas. Usar en ambientes ventilados, evitando ingerir o inhalar vapores. Durante la aplicación, recomendamos la utilización de elementos de protección personal.
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