El pre-tratamiento de una superficie se puede definir como una preparación para dejarla en condiciones de recibir una capa de pintura (acabado orgánico) que la proteja y la embellezca.
La superficie a cubrir debe estar libre de elementos extraños (grasas, polvo, humedad, pintura anterior, oxido, ceras, etc.) y para lograrlo es necesario proceder a un pre-tratamiento, indicado para cada caso.
Las piezas a pintar habitualmente presentan huellas de mecanizado, es decir de haber sufrido una transformación exterior por medios mecánicos (laminado, estampado, cepillado, torneado, etc.) y es muy probable que las partes sometidas a estos procesos presenten una capa de aceite o grasa. Los otros sectores de las piezas no tocados en la elaboración suelen presentarse recubiertos de una película de óxido natural o de cascarilla.
Entendemos por desengrase a la operación destinada a eliminar las grasas y aceites existentes en la superficie de la pieza.
El desengrase es de gran importancia antes de proceder al fosfatizado o pintado, ya que siempre puede quedar adherida una finísima película de grasa, lo que puede generar recubrimientos de poca adherencia e incluso podría llegar a impedir la formación de la película.
El estado y tamaño de las piezas es lo que determina el procedimiento a emplear, como así también el tipo de instalación a utilizar:
Para piezas que fueron recién mecanizadas, sin óxidos o cascarillas, y sólo ligeramente engrasadas, será suficiente con un desengrase ligero o un desengrase alcalino suave.
En el caso contrario se hará necesario un desengrase enérgico alcalino o por emulsión, seguido de un decapado. En ambos casos, y antes del fosfatizado, es imprescindible un enjuague con agua fría y otro con agua caliente.
Algunos solventes, como el solvente industrial, el tolueno, etc., han llegado a tener gran aceptación dado su sencillo manejo y el buen resultado que se obtiene.
Los disolventes clorados, (tricloroetileno, percloroetileno) son también, especialmente efectivos para disolver grasas, aceites y ceras. Tienen características interesantes, como la posibilidad de dejar secar las piezas luego de tratadas, la capacidad de formar películas residuales, y además son fácilmente recuperables. En el mismo equipo desengrasante, pueden ser utilizados en ebullición, por inmersión en liquido o vapor. El tricloroetileno se descompone por acción del aluminio, por lo que se recomienda percloroetileno.
El desengrase con disolventes se puede realizar de tres maneras básicas:
Consiste en la inmersión de las piezas en el disolvente, en un recipiente adecuado. El disolvente debe ser utilizado un número limitado de veces, ya que la grasa y aceite que se desprenden de las piezas pueden llegar a esparcirse en las nuevas piezas a desengrasar, y anular el efecto del disolvente.
Generalmente se emplean solventes clorados. El método que normalmente se utiliza consiste en exponer la pieza al vapor del solvente que se genera en una cuba, donde se calienta el líquido y se produce una nube, que al tocar la pieza fría se condensa y arrastra la grasa al fondo de la cuba, dejando la pieza totalmente desengrasada.
Es un método utilizado para desengrasar piezas de forma regular y en numero no muy abundante. Consiste en quitar de la pieza, con un trapo embebido en solvente, los materiales que pudieran perjudicar la adherencia. El trapo y el disolvente deben ser cambiados a menudo para evitar esparcir la contaminación. No puede considerarse como un método industrial recomendable
De los procedimientos previos al fosfatizado, el desengrase alcalino se considera el más utilizado, dado su buen resultado.
Este tipo de desengrase se realiza en caliente, a temperaturas entre 60º C y 90º C y generalmente con agitación, para acelerar el proceso.
El equipo necesario para este tipo de desengrase puede ser muy variado, desde una simple cuba de inmersión hasta una instalación automatizada.
Si las piezas a pre-tratar estuvieran cubiertas de óxido o cascarilla se pueden emplear sistemas mecánicos o químicos, siendo comúnmente utilizados el ácido (químico) o el arenado (mecánico).
Dado su bajo costo el decapado con ácidos es el más utilizado en la industria, siendo los más comunes los ácidos sulfúricos, clorhídricos y fosfórico.
Este es el medio decapante mas comúnmente utilizado, siendo su bajo costo el factor más importante en ese aspecto. Se utiliza en muy distintas concentraciones que podríamos estimar entre el 5% y el 20% y temperaturas que oscilan entre los 50º C y los 70º C. El tiempo del tratamiento está regulado por distintos factores, siendo los mas importantes: la composición del metal a decapar, la proporción del ácido y la temperatura del baño.
El ácido clorhídrico intervine en el decapado de los metales férreos con gran efectividad en razón de obtener velocidades de reacción relativamente altas. Se aplica en frío y a elevada concentración; no se recomienda su uso en caliente ya que a mas de 40º C se desprende cloruro de hidrógeno gaseoso que además de ser tóxico, es corrosivo.
Es una operación de alto costo aunque su efectividad antes del fosfatizado es notable. Puede emplearse el ácido a una concentración entre el 5% y el 20% y a una temperatura entre 50º C y 60º C. Lo más apreciable es que el lavado posterior no tiene que ser tan meticuloso como con los otros ácidos. Posee una ventaja adicional, pues siendo que el ácido tiene propiedades inhibitorias de la corrosión, cuando se usa en proporciones debajo del 2% queda sobre la superficie una película de fosfato que la protege y establece una excelente base para las pinturas. Esta cualidad se mejora notablemente pasivando las piezas con una solución de ácido crómico al 0,5%.
Este procedimiento está basado en proyectar enérgicamente contra las piezas a limpiar partículas similares en tamaño, en una acción constante que determina la remoción de óxidos o cascarillas. Con máquinas a base de aire comprimido se pueden proyectar partículas de sílice, corindón o granallas férreas.
Es la conversión de una superficie previamente desengrasada y/o decapada mediante la acción de agentes químicos que forman sobre la superficie del sustrato capas de fosfatos mixtos, de tal manera, que permite la adherencia de la película de recubrimiento orgánico, sin alterar sus características fisicoquímicas. La superficie metálica fosfatizada podrá así resistir por cierto tiempo la agresión de los agentes ambientales.
El fosfatizado puede llevarse a cabo utilizando fosfato de hierro ó fosfato de zinc:
Este tratamiento da muy buenos resultados en la mayoría de los casos. Puede realizarse con o sin pasivado, ya que este es necesario para el caso de piezas que serán almacenadas antes de pintar.
El sistema puede implementarse con recipientes de inmersión o aspersión ambos con distintas fases según sea aconsejable técnicamente y de acuerdo al estado de las piezas, pues si están oxidadas deberán ser decapadas, bien química o mecánicamente, alterándose profundamente el proceso.
El sistema es el mismo que el anterior pero variando los productos y las fases del tratamiento. El producto es algo mas costoso que el anterior y el mantenimiento de la instalación es mas delicado. (Debe ser microcristalino).
Este tratamiento supera a todos los demás como protección anticorrosiva, pero disminuye algo las propiedades mecánicas y de adherencia en el caso de dejar una película de fosfato de cristales gruesos.
Es muy parecido al fosfatizado y es especialmente recomendado en el tratamiento de aluminio.
Se diferencia únicamente por las distintas fases y productos empleados, debiendo contar con asistencia para seleccionar adecuadamente cada uno de ellos, conforme a cada instalación o proceso.
NOTA: Dado que los temas de fosfatizado y cromatizado requieren la atención de técnicos especializados, recomendamos la ampliación de este tema, así como el de los equipos necesarios, con las empresas proveedoras de dichos productos.
Es un sistema no muy utilizado en forma industrial, aunque a veces se lo emplea en operaciones de mantenimiento o en aquellos lugares donde los métodos aerográficos no puedan ser utilizados. Con pincel o rodillos se logran capas gruesas, uniformes, y con buena protección en zonas de uniones.
Es el método más perfeccionado y generalizado en el uso industrial, porque se logra una gran rapidez de aplicación y un buen acabado en la pieza pintada. El principio básico de este sistema es la atomización de la pintura, para formar una niebla fina, que se deposita sobre la pieza a revestir. Esta modalidad de aplicación puede implementarse a través de tres sistemas diferentes:
Se logra la atomización de la pintura por medio de la mezcla de la misma con aire comprimido, pudiendo subdividirse a su vez, según el lugar donde se realice dicha mezcla en: PISTOLA DE MEZCLA EXTERNA ( la mezcla se realiza en la boquilla de la pistola), PISTOLA DE MEZCLA INTERNA (la mezcla se realiza en el recipiente contenedor de pintura).
Este Método no utiliza aire para atomizar la pintura. La atomización se produce en la boquilla de la pistola por la descompresión de la pintura, impulsada desde un recipiente portador, por un equipo de bombeo. Es factible reducir la viscosidad de la pintura mediante el aumento de la temperatura, método que permite aplicar capas de mayor espesor con reducción de mano de obra y menor empleo de diluyentes.
Este sistema consta de una pistola de aire comprimido, con el agregado de una conexión mediante la cual se crea un campo electromagnético que permite a la pieza ejercer una atracción sobre la pintura, lo que disminuye considerablemente las pérdidas.
Es el sistema más sencillo y menos tecnificado en lo que se refiere a instalaciones. Se lo utiliza en la aplicación de fondos o acabados donde la apariencia y el espesor de película no son primordiales, y donde se desea una protección preventiva de las piezas.
El método puede ser manual y automatizado. Se requiere una batea con un sistema de mezclado que permita mantener homogéneo su contenido. En caso de grandes volúmenes se aconseja la recirculación por bombeo, absorbiendo desde la parte inferior y reinyectando cerca de la superficie de la batea. El mezclado es indispensable para evitar la sedimentación dura, que se incrementa con el transcurso del tiempo.
A continuación de la batea, se instala una zona de descarga o chorreo, para luego pasar a la zona de oreo y secado. La regulación de la viscosidad como así también del diluyente a utilizar, son esenciales para lograr una terminación aceptable.
Es conveniente aclarar que no todas las piezas son aptas para este sistema, piezas con muchos cortes, perforaciones y cantos vivos presentan problemas de cubritivo por ruptura del flujo que escurre. Piezas grandes deben ser estudiadas en su forma de sumergir en busca del punto óptimo de descarga, para evitar la formación de muchas gotas, o grandes diferencias de espesor entre la parte superior e inferior de la pieza. Estas diferencias se pueden controlar mediante la velocidad de extracción de la pieza, o bien suavizando el ángulo de salida en caso de cadenas continuas. Unos de los inconvenientes en este sistema es el considerable volumen de pintura.
Asimismo, la constante aireación de la masa liquida puede alterar, con el transcurso del tiempo, la estabilidad de la pintura, y aún provocar su gelado. El tiempo de mantenimiento en condiciones operables puede aumentarse si se reduce al mínimo indispensable la superficie de contacto de la pintura con el aire. No obstante después de un tiempo prudencial de uso, es conveniente consumir el máximo de pintura de la batea para luego retirarla, limpiar a fondo e incorporar pintura nueva, sin mezclar con pintura usada, que podrá utilizarse con otro sistema de aplicación.
Uno de los factores de mayor importancia que incide directamente en el, éxito o fracaso de un pintado es la preparación correcta de los productos y su aplicación. La correcta preparación de las pinturas y su aplicación, constituye el factor de mayor trascendencia para definir el éxito o fracaso de un pintado.
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