Instrumentación de Precisión y Sistemas de Secado en Procesos de Pintura Industrial

Balanza de Precisión Mettler Toledo PS7

La balanza de precisión es un sistema de medición electrónico muy sensible que nos permite controlar la dosificación de las diferentes bases que componen la fórmula de color.

Precauciones y Uso

• Es un instrumento de medición que debe tratarse con cuidado.
• Evitar dar golpes o poner más peso del permitido.
• La balanza debe estar correctamente nivelada sobre una superficie rígida. Nivele la balanza horizontalmente girando las patas regulables. La burbuja de aire debe situarse dentro del círculo interior.
• Para evitar errores de lectura, utilizar en zonas cerradas sin corriente de aire. Su alta precisión detecta si se sopla sobre el plato.

Puesta en Marcha y Tarado

Una vez conectada la alimentación eléctrica, realiza una prueba de indicación, donde muestra todos los segmentos y la versión del software. La balanza está lista para funcionar cuando aparece el indicador 0. Las balanzas electrónicas deben ponerse a cero con el contenedor, proceso denominado tarar la balanza.

Funciones de las Teclas

Mode Enter

Pulsación breve: Seleccionar método de formulación o tolerancia.

Pulsación prolongada: Confirmar método de formulación.

Factor

Pulsación breve: Seleccionar factor de conversión para pesar una cantidad mayor o menor de la fórmula.

Pulsación prolongada: Reponer el factor de conversión a 1.

Unit Menu

Pulsación breve: Modificar la unidad de pesada.

Pulsación prolongada: Acceso a Master Mode.

Last Compon. (Último Componente)

Pulsación breve: Confirmar el peso final del último componente pesado de la fórmula.

Pulsación prolongada: Cancelar el proceso de la fórmula.

Next Compon. (Siguiente Componente)

Pulsación breve: Confirmar el peso final del componente pesado y continuar con el componente siguiente.

Método de Formulación Estándar (STV)

En este método, se pesa y confirma la cantidad deseada de cada componente. Si ocurre una dosificación errónea, antes de pesar el siguiente componente, se introduce el peso final efectivo del componente pesado incorrectamente. El fallo se subsana automáticamente cuando se pesan los componentes siguientes.

Cabina de Luces para Probetas

Herramienta útil que crea condiciones de luz óptimas para valorar de forma objetiva el color entre dos probetas. La cabina dispone de 4 tipos de luces para detectar el fenómeno de metamerismo:

• Luz día
• Luz incandescente
• Luz crepuscular
• Luz ultravioleta

Cabina de Pintura

Recinto cerrado con un ambiente controlado para aplicar producto/pintura y su posterior secado/curado.

Condiciones Operativas

• Atmósfera filtrada de polvo y constantemente renovada.
• Temperatura de trabajo regulada, independiente de la temperatura exterior.

Componentes de la Cabina

Paredes Laterales y Techo

Compuesto por panel sándwich de plancha de acero galvanizado más aislante térmico. Las planchas son modulares para adaptarse a distintas dimensiones.

Foso de Extracción

Compuesto por un piso de rejilla que cubre un hueco bajo el piso por donde se canaliza el aire al exterior. Puede ser superficial o sobreelevado.

Filtro Paint-Stop

Situado sobre el foso de extracción y constituido por fibra de vidrio. Posee buena capacidad de retención de residuos secos. Su eficacia de filtrado está entre el 85-90%.

Puertas de Acceso

Como mínimo dos puertas: una grande para la entrada de vehículos y otra de servicio. Utilizando la de servicio se evita la entrada de polvo y las pérdidas de temperatura.

Iluminación

Mediante lámparas o tubos fluorescentes que produzcan luz día. Deberán estar protegidos dentro de plafones estancos. Están situados entre las paredes laterales y el techo, formando un ángulo entre 30-45%. Algunas cabinas disponen de una línea adicional en la parte baja de las paredes.

Sistemas de Filtrado

Los filtros deben resistir altas temperaturas y estar fabricados con materiales no inflamables.

Pre-filtro

Situado a la entrada del aire exterior. Constituido por una o dos bolsas filtrantes de fibra de vidrio no tejida. Capacidad de filtrado media. Eficacia de filtrado: 80%.

Post-filtro

Situado en el techo de la cabina. Fabricado de manta de fibra no tejida. Capacidad filtrante muy elevada, garantizando un aire exento de polvo. Eficacia de filtrado: 98%.

Filtro de Carbón Activo

Situado en el conducto de salida de aire hacia el exterior. Constituido básicamente por carbón activo para retener Compuestos Orgánicos Volátiles (V.O.C.) y evitar su emisión al medio ambiente.

Grupo de Ventilación y Calefacción

Grupo de Ventilación

Sistema encargado de introducir y extraer el aire que circula por la cabina. Compuesto por: conductos de aire, motor eléctrico, trampillas de accionamiento y ventilador. Las cabinas de dimensiones reducidas disponen de un solo grupo. Las cabinas de grandes dimensiones utilizan un grupo para introducir aire y otro para extraer aire. (Tendencia actual hacia las pinturas al agua).

Sistema de Calefacción

Eleva la temperatura del aire que entra en la cabina, utilizando un intercambiador de calor alimentado por quemadores de gasóleo o gas natural. Algunas cabinas incorporan sistemas de infrarrojos.

Transferencia de Calor y Radiación Infrarroja (IR)

Métodos de Transmisión de Calor

Conducción

En sólidos, es la única forma de transferencia de calor. Si se calienta el extremo de una varilla metálica, el calor se transfiere hasta el extremo más frío.

Convección

Si existe diferencia de temperatura en el interior de un líquido o gas, se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a la otra. El movimiento del fluido puede ser natural o forzado.

Radiación

Presenta una diferencia fundamental respecto a la conducción y la convección: las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino que pueden estar separadas por el vacío. Es un término que se aplica a toda clase de fenómenos con ondas electromagnéticas.

Radiación Infrarroja (IR)

Es un tipo de radiación electromagnética de mayor longitud de onda que la luz visible, y menor que la de microondas. Es la fracción de la radiación solar que produce efectos caloríficos.

Clasificación de Emisores Infrarrojos

Emisor Infrarrojo de Onda Corta

Longitud de onda más corta del espectro infrarrojo (780 nm a 1100 nm aprox.). Su alta frecuencia transmite mucho más calor (1200-2200 ºC). Es adecuado para aplicaciones que generan temperaturas elevadas en un tiempo determinado. Consigue una buena profundidad de penetración de la radiación en el producto.

Emisor Infrarrojo de Onda Media

Emisión desde 1100 nm a 15 micras. Transmiten menos calor que los de onda corta (500-1200 ºC).

Emisor Infrarrojo de Onda Larga

Emisión desde 15 a 100 micras. De baja frecuencia, transmite menos calor (hasta 600 ºC).

Equipos de Secado Infrarrojo

Tipos de Reflectores

Reflectores Elípticos

Dirigen la radiación de forma convergente. Se utilizan para el secado de pequeñas zonas.

Reflectores Parabólicos

Dirigen la radiación en un haz más ancho. Son los más utilizados para el secado de grandes superficies.

Clasificación de Equipos de Secado

Equipos Modulares

Se utilizan para reparaciones parciales, tanto para el secado de pinturas de preparación como de embellecimiento. Su principal característica es su movilidad y adaptabilidad. Suelen tener uno o dos reflectores. Hay diferentes soportes: sobre ruedas o sobre carriles colgantes.

Equipos Manuales

Se utilizan para reparaciones de pequeñas dimensiones. Consiste en un pequeño reflector que normalmente está sujeto a un soporte manejado por el operario.

Arcos de Secado

Conjunto de reflectores montados en un soporte a modo de puente o arco que se desplaza a lo largo de la cabina de pintura. Su velocidad de desplazamiento es constante y se pueden desactivar los reflectores que no sean necesarios. Existen equipos de secado eléctricos y a gas.

Ventajas del Secado Infrarrojo

• Realiza el secado de forma más uniforme que el sistema por convección y en menos tiempo (75% menor).
• Realiza el secado desde dentro hacia fuera, evitando la formación de "piel" en la pintura que dificulta la evaporación del disolvente.
• Ahorro de energía en reparaciones parciales, ya que se calienta solo la zona específica y no toda la cabina.
• Disminuye la contaminación ambiental y mejora las condiciones de trabajo.

Precauciones Operativas

• Respetar en todo momento las instrucciones del fabricante.
• Una menor distancia acorta el tiempo de secado; regular el equipo según las instrucciones del fabricante.
• No usar el equipo en lugares donde se genere polvo.
• En equipos que funcionan en una sola etapa, respetar el tiempo de evaporación antes de conectar los rayos IR.
• Es indispensable que las capas de productos de preparación estén completamente secas para evitar hervidos.
• Asegurarse de que toda la zona a secar sea irradiada de forma homogénea.

Equipo de Control de Calidad del Aire Comprimido

Diseñado para controlar la calidad del aire comprimido que sale por cualquiera de las tomas de la instalación.

Composición

• Manómetro
• Manorreductor
• Soporte de membrana
• Membranas de control
• Pinzas
• Lámpara
• Lente de aumento

Procedimiento de Funcionamiento

1. El equipo se conecta a la toma del circuito donde se quiera comprobar la calidad del aire suministrado.
2. Acoplar una membrana nueva en el soporte.
3. Regular la presión a 0,8 bares, con ayuda del manorreductor de presión y el manómetro.
4. Se deben conectar posibles mangueras intermediarias. El control se realiza en el extremo de una manguera. Si se detecta algún fallo, realizar la prueba de nuevo en la salida directa de la toma de aire.
5. Dejar circular el aire a través del dispositivo durante 10 minutos.
6. Cerrar el paso de aire y desmontar la membrana.
7. Con ayuda de la lente de aumento y la lámpara, observar el estado y determinar la calidad del aire en función de los síntomas que presente.

Síntomas de la Membrana y Causas

Síntomas

Cambio de color, partículas incrustadas, cráteres, aspecto similar al de antes de realizar la prueba.

Causas

Circuito contiene grasa o condensación de agua, contaminación del aire por óxido/caucho, contiene partículas secas no adhesivas, o la calidad del aire es óptima.

Precauciones

• Antes de comenzar, desmontar los elementos del equipo, limpiarlos y secarlos cuidadosamente.
• No realizar el control a una presión superior a la indicada.
• No superar el tiempo marcado para el control.

Equipos Auxiliares de Color y Aplicación

Estantería de Básicos (Almacenamiento de Color)

Lugar donde se colocan los colores básicos necesarios para obtener cualquier color con un sistema de pintura. Existen dos sistemas principales:

Base Disolvente Orgánico

• Sistema que necesita agitación diaria.
• Los recipientes de los básicos disponen de un agitador en la tapa, accionado por un mecanismo de arrastre que recibe el movimiento de un motor instalado en la propia estantería.
• La agitación sirve para mantener la pintura homogénea, evitando que las partículas más pesadas se precipiten hacia el fondo del recipiente. La realización de una fórmula con básicos estratificados resultará en un color no deseado.

Base al Agua

• No necesita agitación periódica.
• Las tapas de los básicos no tienen sistema de agitación, solo sistema de dosificación.
• La estantería dispone de un sistema de calefacción, cuya temperatura de activación se puede programar por medio de un termostato. Esto es necesario ya que los básicos están compuestos en parte por agua y quedarían inservibles si llegasen a congelarse.

Filtros para Pintura

Se utilizan para asegurar que el producto introducido en la pistola aerográfica no tenga partículas extrañas que puedan provocar defectos de aplicación u obstrucción de la pistola.

El producto será vertido en la pistola a través de un filtro. El tamaño de micras del filtro dependerá del producto (ejemplos de micras disponibles: 400, 280, 220, 190, 125, 90 micras).

Gamuza Atrapa Polvo

Bayetas impregnadas de resinas especiales que retienen partículas de polvo sin dejar residuo.

Tipos y Uso

• Tipos: Alta impregnación y Mínima impregnación.
• Se utiliza pasándola sobre la superficie a la que se va a aplicar el producto de acabado.
• Pueden ser de distintos tipos, incluso para limpiar la base bicapa antes de aplicar el barniz.

Características Clave

• Sin silicona.
• Absorción eficaz de polvo.
• No desprende restos.
• Se desliza cómodamente sobre la carrocería.
• Compatible con todas las tecnologías de pintura.
• Sin disolventes.

Precauciones

• Una vez pasada la gamuza, no refregar la superficie a aplicar.
• Realizar la operación justamente antes de realizar la aplicación.

Grupo de Tratamiento y Purificación del Aire Comprimido

Necesidad del Tratamiento de Aire

El aire comprimido es generado por un compresor y puede desprender partículas metálicas o contaminación por su sistema de engrase. La atmósfera contiene humedad en forma de vapor, que se condensa dentro del circuito de aire comprimido.

Este aire sucio pasa a través de diferentes elementos (acumulador, secador, purgador, canalizaciones), arrastrando partículas procedentes del deterioro de estos elementos (óxido, descomposición de juntas de estanqueidad).

El aire que alimenta las pistolas aerográficas debe estar exento de cualquier partícula, aceite y/o agua, ya que su presencia produce defectos en las capas aplicadas, como manchas o mala adherencia. Si este aire pudiera ser utilizado para equipos de respiración forzada, su calidad debe ser aún mayor, ya que no puede contener restos de vapores orgánicos.

Para evitar estos problemas, es indispensable instalar un grupo de tratamiento de aire entre el circuito de aire comprimido y la pistola aerográfica.

Composición y Elementos del Grupo de Tratamiento

Filtro Purificador de Aire (Prefiltrado)

Se basa en un triple sistema de filtrado que retiene agua, aceite, etc. Es ideal para el prefiltrado en líneas industriales de aire. Combina filtrado por fricción y centrifugación.

• Filtro de Bronce Sinterizado (8 micras): De gran sección, retiene agua, aceite e impurezas. El aire comprimido es obligado a atravesar el filtro de bronce poroso, donde se eliminan las partículas sólidas que se decantan y depositan en el fondo del depósito.

Mecanismos de Filtrado

Fricción

El rozamiento del aire comprimido con las paredes del equipo produce una decantación de partículas sólidas y líquidas que se depositan en el fondo del depósito.

Centrifugación

El aire comprimido es obligado a atravesar el filtro de bronce poroso, realizando un flujo descendente y generando un aumento de velocidad para realizar un brusco cambio de sentido ascendente, lo que produce una nueva decantación de partículas líquidas que estaban en condensación.

Filtro Purificador Regulador con Filtro Coalescente

El aire comprimido, al atravesar el filtro coalescente, agrupa las partículas líquidas, convirtiéndolas en otras de mayor tamaño que se depositan en el fondo del depósito.

• El cartucho coalescente está constituido por una capa de microfibra con estructura externa de acero inoxidable.
• El cartucho coalescente obliga a las partículas líquidas a unirse, formando microgotas más grandes que, por gravedad, se precipitan al fondo de la taza.
• Se aconseja montar un filtro de 5 micras antes del filtro coalescente para que retenga partículas sólidas y evite la obstrucción del cartucho.

Filtro de Carbón Activo de Gran Sección

El aire comprimido, al atravesar el carbón activo, elimina vapores de aceite, olores y otros hidrocarburos del aire. Estos componentes quedan atrapados en los microporos del carbón.

• El carbón activo puede tener un área superficial mayor de 500 m²/g, siendo fácilmente alcanzables valores de 100 m²/g. Algunos carbones activados pueden alcanzar valores superiores a 2500 m²/g (Ejemplo: una cancha de tenis tiene 260 m²/g).

Otros Componentes

• Salida Doble: Permite el uso con dos herramientas simultáneamente.
• Calentador de Aire: El aire pasa por una resistencia eléctrica y calienta el aire para trabajar adecuadamente.

Otros Equipos de Laboratorio y Taller

Horno de Probetas

Herramienta que utiliza una resistencia eléctrica y un ventilador que hace circular el aire a través de la resistencia para elevar la temperatura de las probetas y conseguir un secado igual que en las cabinas de convección. La temperatura está controlada por un termostato que la limita a la programada por el operario. El tiempo de secado se ajusta con un temporizador, tal y como ocurre en las cabinas de pintura de vehículos.

Lámpara de Luz Día

Herramienta necesaria en situaciones de escasa luminosidad. Se utiliza para comparar el color del vehículo con cartas de color o de variantes, y para localizar defectos superficiales. Se suministra en un maletín que incluye un cargador.

Máquina de Limpieza de Pistolas Aerográficas

Destinada específicamente a la limpieza de pistolas aerográficas.

Objetivos

• Enjuagar correctamente las pistolas después de cada aplicación.
• Economizar disolvente y disminuir el impacto medioambiental que estos productos ocasionan.
• Mejorar las condiciones de trabajo del operario y rentabilizar su tiempo.

Composición

• Compuerta de acceso
• Parrilla de trabajo
• Pulverizadores/Inyectores
• Bomba neumática
• Depósito de lavado
• Filtro de disolvente
• Depósito de aclarado
• Temporizador
• Salida de aire
• Salida de disolvente limpio
• Salida de gases