La llamada pintura electrostática se usa para acabados uniformes y permanentes en piezas de industrias de tratamiento, manejo y uso de metales y mdf, que evita la creación de burbujas tan comunes en la aplicación del tradicional sistema de pintado líquido.
Por Zona de Pinturas
La historia indica que el primer equipo para aplicar pintura líquida electrostática fue inventado por William Ransburg en 1940. Sin embargo, la alarma frente a la contaminación por solventes de los recubrimientos líquidos empezó a sonar en Europa hasta la década de 1950, cuando el científico alemán Erwin Gemmer desarrolló la idea de aplicación en lecho fluidizado de resinas termoplásticas sobre metal.
Esta técnica se convirtió en una mejora de la práctica de rociar los polvos con llama sobre superficies metálicas para recubrirlos. En 1955 patentó este nuevo proceso, caracterizado por la adhesión a la superficie metálica a partir de la carga con voltios de energía electrostática de los gránulos de polvo, el cual ha destacado por su durabilidad y atractivo al día de hoy.
En la actualidad, el término de recubrimiento electrostático tiende a confundirse con el de pintura en polvo. Para ser más precisos debemos hablar de recubrimientos en estado sólido pulverizado de aplicación electrostática. Así lo indica Fredy Peña, coordinador técnico del Área de Procesos Industriales de Pintuco.
A su vez, el recubrimiento en polvo parte bien de un polímero termoplástico o termoestable. El primero puede fundirse y refundirse casi de manera indefinida; por sus características, el material puede recalentarse, remodelarse y congelarse de forma continua.
Por su parte, los termoestables mantienen una forma permanente tras moldearse a altas temperaturas. Si bien no se pueden volver a fundir porque se queman, sus propiedades brindan gran durabilidad, peso ligero y calidad con fibras. De acuerdo con Peña, este es el de mayor uso por parte de la industria; no obstante, la forma de aplicación de ambos y el resultado es prácticamente indistinguible.
Métodos de aplicación
Si bien la aplicación electrostática ha sido la más común, existen otros tipos cuando se fluidifica en los sistemas de pintura. Uno de ellos es la inmersión en lecho fluidizado, en la que los sustratos se calientan previo a su aplicación a una temperatura mayor que el punto de fusión de la pintura en polvo.
“Como la pieza está caliente, al hacer contacto con el recubrimiento reacciona; entonces ya se va formando la película, lo retiro y ya. En algunos casos cura inmediatamente con la temperatura del metal; en otros casos tengo que ingresarlo al horno para que se genere la reacción polimérica”, explica Peña.
Otro de los métodos es la pulverización, en la que la pintura circula desde la caja y atraviesa tuberías hasta la pistola para pintar. Cuando el polvo se fluidifica, es posible transferirlo mediante bombas de etapa densa o Venturi. La concentración de la mezcla de aire y pintura electrostática se pueda ajustar para controlar el rendimiento general de la aplicación.
También está el método de pulverización tribostática, que parte de la carga de las partículas de polvo mediante fricción al pasar por un tubo de teflón. En el proceso, algunos electrones se pierden y cargan de forma positiva. La nube de polvo cargada genera un campo electromagnético y una atracción entre el objeto y la pintura.
Finalmente, el método de pulverización electrostática comprende una cascada para producir un alto voltaje que pasa por un electrodo en el tipo de pistola, la cual es llamada corona.
“En la salida de la boquilla hay un electrodo donde se manejan cargas con voltajes desde cero hasta 100.000 voltios; hay equipos que dan hasta 110.000 voltios”, señala Peña al explicar que se requiere ese nivel de voltaje para poder cargar eléctricamente el recubrimiento, pues su naturaleza es resistiva.
“Por eso necesitamos grandes voltajes, pero manejamos amperajes seguros; de lo contrario sería un proceso bastante riesgoso”, comenta Peña. A partir de esas cargas eléctricas que generan dicho campo eléctrico, las partículas de polvo fluyen hacia la pieza conectada a tierra, donde se adhieren debido a la atracción electrostática.
El coordinador técnico de Pintuco resalta que por lo general para este proceso se utilizan metales, pues este es conductivo y puede generar dicha diferencia de carga esa atracción electromagnética, además de temas de temperatura.
“Los recubrimientos en polvo son termosensibles, necesitan una temperatura mínima para comenzar esa polimerización, y esas temperaturas mínimas generalmente están entre 360, 150 y 160 grados. Entonces no todos los sustratos resisten esa temperatura; por tanto, el metal en estos momentos en principio es el sustrato que se utiliza para recubrimientos en polvo”, aduce.
Condiciones de control ambiente
Una de las grandes ventajas de los recubrimientos en polvo, y que le ha traído tan buena aceptación en el mercado, es que el polvo que no se adhiere a la pieza puede recolectarse a partir de un sistema de recuperación. Para ello se requiere una serie de condiciones de un ambiente controlado en el proceso de aplicación que brindan las respectivas cabinas.
Según Peña, los recubrimientos de polvo tienen un aprovechamiento promedio del 98 %, que en algunos casos puede alcanzar el 100 %. “Si a eso le sumas que es un recubrimiento 100 % sólido, que no haya evaporación, entonces, el costo-beneficio de utilizar los requerimientos en polvo es muy alto frente a los sistemas líquidos convencionales”, apunta.
Para ello hay dos tipos de sistema: recuperación por filtros o por ciclón. La primera es higroscópica, es decir que absorben humedad del ambiente. En este caso, los filtros se deben cambiar con frecuencia para evitar alguna obstrucción; todo depende del volumen de uso y de las condiciones de limpieza. Así mismo, dado que los recubrimientos en polvo son muy sensibles a la contaminación, se debe reemplazar el juego de los filtros para cada color y referencia.
Por su parte, las cabinas de recuperación por ciclón manejan un mismo principio: un sistema de succión con un flujo de aire que ingresa hacia la cabina para contener todo el material dentro del mismo. Sin embargo, en este caso hay un conducto donde llega un dispositivo que es un ciclón. Este genera un movimiento de vórtice giratorio, y las partículas más pesadas caen por la gravedad en un contenedor o se ingresan directamente en los sistemas automáticos.
“Esas partículas más pesadas caen y se recuperan, pero aquí hay una pérdida inherente al diseño del proceso y es que las partículas muy finas continúan el proceso y llegan a unos filtros finales en los que se mezclan colores; ya ahí yo no puedo recuperar ese material, por eso este sistema de recuperación positivo es menos eficiente”, comenta Peña al señalar que en este se pueden dar pérdidas del 5 % al 10 %.
Los residuos resultantes del recubrimiento se tamizan con cartuchos de limpieza automática y se mezclan de nuevo con la pintura renovada.
Segmentos de aplicación
Por las condiciones de aplicación y el curado, el segmento de línea blanca es uno de los que lideran los recubrimientos en polvo en América Latina, más que pintura líquida. Los refrigeradores, las estufas, hornos o microondas aprovechan que la pintura en polvo puede soportar gran cantidad de ciclos de temperatura sin desgastarse o despintarse.
A esta línea le sigue la de arquitectura metálica: desde extrusoras de aluminio hasta fachadas metálicas, las cuales se han impuesto en los sistemas constructivos, utilizan recubrimientos en polvo. Una de las razones es la facilidad en el proceso aplicación, así como un espesor de capa mucho más grueso en relación con los recubrimientos líquidos que protege los elementos expuestos al desgaste propio de la intemperie.
Finalmente, la industria automotriz; la transmisión eléctrica, partes como chasis y molduras, rines de aluminio y componentes mecánicos se pintan con recubrimientos en polvo. Para este sector de autopartes, en países como Colombia, existe una normativa que especifica este como el recubrimiento ideal.
De acuerdo con Peña, Latinoamérica ya cuenta con la tecnología para recubrimientos en polvo que curan a 130 grados. “Ya digamos que se nos están abriendo los límites que teníamos antes de la aplicación desde el curado”, sostiene, y señala que “incluso podemos hablar ya hasta de pintar plástico”.
“Ya es esperar que el mercado empiece a adoptar estas nuevas tecnologías, pero digamos que las posibilidades son muy grandes”, concluye.
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