Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

Control de Proceso de Pintura - Metalquimica - Varios PDF

Descargar como pdf o txt
Descargar como pdf o txt
Está en la página 1de 98

CONTROL DEL PROCESO DE APLICACIN DE RECUBRIMIENTOS EN

POLVO ELECTROSTTICOS PARA LA INDUSTRIA METALMECNICA


METALQUMICA COLOMBIANA LTDA.

ANDREA PATRICIA CAMACHO CHACN

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER


FACULTAD DE INGENIERAS FISICOQUMICAS
ESCUELA DE INGENIERA QUMICA
BUCARAMANGA
2009

CONTROL DEL PROCESO DE APLICACIN DE RECUBRIMIENTOS EN


POLVO ELECTROSTTICOS PARA LA INDUSTRIA METALMECNICA
METALQUMICA COLOMBIANA LTDA.

ANDREA PATRICIA CAMACHO CHACN

Trabajo de grado para optar por el ttulo de


INGENIERA QUMICA

Director
CRISSTOMO BARAJAS FERREIRA
INGENIERO QUMICO, Msc.

Codirector
PEDRO ANDRES MUOZ SEGURA
INGENIERO QUMICO
Ventas y Servicio tcnico

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER


FACULTAD DE INGENIERAS FISICOQUMICAS
ESCUELA DE INGENIERA QUMICA
BUCARAMANGA
2009

DEDICATORIA

A Dios por permitirme no desfallecer durante los


momentos difciles y darme fortaleza para
lograr mi meta, a mis padres Gonzalo Camacho
y Sayde Chacn por apoyarme incondicionalmente
en el desarrollo de mis estudios, a mis hermanos
que han sido de gran compaa, a un ser maravilloso
que ha llegado a mi vida que es mi motivacin y alegra.

AGRADECIMIENTOS

La autora expresa sus agradecimientos a:


A la compaa metalqumica colombiana Ltda. Por darme la oportunidad de iniciar
mi experiencia profesional.
Ing. Nancy Aida Daz Rodrguez por su orientacin y confianza.
Ing. Andrs Muoz por su colaboracin, enseanza, dedicacin,
transmitirme su experiencia para el desarrollo de este proyecto.
A la escuela de Ingeniera Qumica por brindarme formacin profesional.

y por

CONTENIDO
Pg.
INTRODUCCIN

1. DESCRIPCIN

1.1 OBJETIVOS

1.1.1 General

1.1.2 Especficos

1.2 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

1.3 ALCANCE

2. GENERALIDADES

2.1 DEFINICIN DE LA PINTURA EN POLVO

2.2 COMPUESTOS DE LA PINTURA EN POLVO

2.2.1 Resinas

2.2.2 Endurecedores

2.2.3 Pigmentos

2.2.4 Aditivos

2.2.5 Cargas

2.3 NATURALEZAS PINTURAS EN POLVO

2.3.1 Hibridas

2.3.2 Polister

2.3.3 Epxica

2.4 TEXTURAS PINTURAS EN POLVO

2.5 PROCESO DE FABRICACIN

2.6 PRETRATAMIENTO DE LA PIEZA

2.7 SISTEMA DE APLICACIN

2.8 HORNOS DE CURADO

3. METODOLOGA

11

3.1 METODOLOGA GENERAL

11

3.2 METODOLOGA ESPECFICA

13

3.2.1 ETAPA I Descripcin de las normas tcnicas colombianas.

13

3.2.1.1Conocimiento de equipos y proceso de realizacin de pruebas


mecnicas.

14

3.2.2 ETAPA II Identificacin de los problemas presentados en la aplicacin


del recubrimiento.

17

3.2.3 ETAPA III Seguimiento a empresas.

19

3.2.3.1 Realizacin de termografas.

19

3.2.3.2 Realizacin de pruebas de rendimiento y medicin de espesores del


recubrimiento

20

3.2.4 ETAPA VI Anlisis de indicador producto no conforme.

20

4. RESULTADOS Y ANLISIS

22

4.1 PROCESO DE REALIZACIN DE PRUEBAS MECNICAS

22

4.2 ANLISIS DE PROBLEMAS Y DEFECTOS DE SUPERFICIE


PRESENTADOS EN EL RECUBRIMIENTO Y EN LA PIEZA.

23

4.3 REALIZACIN DE TERMOGRAFAS PARA DETERMINAR EL ESTADO


ACTUAL DEL HORNO DE CURADO.

26

4.3.1 Curva de curado horno esttico conveccin quemador con aire


recirculado.

32

4.3.2 Curva de curado horno esttico conveccin de flautas

33

4.3.3 Curva de curado horno continuo conveccin de quemador.

33

4.4 PRUEBAS DE RENDIMIENTO Y MEDICIN DE ESPESORES DEL


RECUBRIMIENTO.

34

4.5 ESTRUCTURACIN DE INDICADOR QUE RELACIONA LAS NO


CONFORMIDADES DEL PRODUCTO.

38

CONCLUSIONES

41

RECOMENDACIONES

43

BIBLIOGRAFA

44

ANEXOS

47

LISTA DE FIGURAS
Pg.
Figura 1. Grfica de textura lisa.

47

Figura 2. Grfica de textura gofrada.

47

Figura 3. Grfica de textura Microtexturizada.

47

Figura 4. Grfica de Sistema de aplicacin.

48

Figura 5. Grfica de curado de la pintura.

48

Figura 6. Grfica de metodologa empleada.

12

Figura 7. Lectura de espesor.

15

Figura 8. Impacto directo / inverso.

16

Figura 9. Adherencia.

16

Figura 10. Dureza al lpiz.

17

Figura 11. Defectos de aplicacin de pinturas en polvo.

48

Figura 12.Termgrafo.

49

Figura 13. Curva de curado Pieza 2 Soporte de Cama horno


de conveccin esttico de quemador con aire recirculado Pintutex S.A.

32

Figura 14. Curva de curado Herrajes horno de conveccin esttico


de flautas Servex International S.A.

33

Figura 15. Curva de curado Entrepao horno conveccin continuo


de quemador METALICAS SR. LTDA.

33

Figura 16. Indicador producto no conforme.

39

LISTA DE TABLAS

Pg.
Tabla 1. Comparacin de las caractersticas de las
naturalezas de pinturas en polvo.

51

Tabla 2. Ensayos realizados en el laboratorio.

51

Tabla 3. Resultados pruebas de laboratorio.

22

Tabla 4. Medicin de espesores industrias Saad S.A.

24

Tabla 5. Condiciones de curado de las naturalezas de la pintura.

26

Tabla 6. Resultado de termografas industrias Saad S.A.

27

Tabla 7. Resultado de termografas Metlicas SR Ltda.

28

Tabla 8. Resultado de termografas PINTUTEX S.A.

29

Tabla 9. Resultado de termografas SERVEX INTERNATIONAL S.A.

30

Tabla 10.Especificaciones de rendimiento de la pintura a diferentes


espesores y densidades.

34

Tabla 11. Resultados rendimiento KADELL DE COLOMBIA LTDA.

35

Tabla 12. Resultados rendimiento CILGAS S.A.

36

Tabla 13. Resultados rendimiento MUEBLES Y DISEOS APH LTDA.

37

Tabla 14. Resultados rendimiento INDUSTRIAS SAAD S.A.

38

LISTA DE ANEXOS

Pg.

Anexo A. Caractersticas Generales de las naturalezas hbridas,


polister y epxica de la pintura en polvo.

54

Anexo B. Proceso de Fabricacin.

57

Anexo C. Desengrase y fosfatizado en el pretratamiento de la pieza.

58

Anexo D. Pasos de Pretratamiento de la pieza.

60

Anexo E. Ventajas de la pintura en polvo.

62

Anexo F. Sistemas de aplicacin.

63

Anexo G. Hornos de curado.

67

Anexo H. Normas Tcnicas Colombianas.

69

Anexo I. Resultados de termografas curvas de curado


de los hornos.

72

Anexo J. Resultados pruebas de rendimiento.

80

Anexo K. Informe de Indicador producto no conforme.

85

RESUMEN
TTULO: CONTROL DEL PROCESO DE APLICACIN DE RECUBRIMIENTOS EN
POLVO ELECTROSTTICOS PARA LA INDUSTRIA METALMECNICA. METALQUMICA
*
COLOMBIANA LTDA .

AUTOR: ANDREA PATRICIA CAMACHO CHACN

**

PALABRAS CLAVES: Recubrimientos en polvo, NTC, calidad, aplicacin, hornos de curado.

El presente trabajo muestra las actividades desarrolladas para la empresa Metalqumica


Colombiana Ltda.;apoyadas en las normas tcnicas colombianas para el control de calidad de
pintura en polvo, las cuales permiten garantizar el buen funcionamiento de los recubrimientos en
cuanto a propiedades mecnicas, qumicas, color, brillo y textura.
Actualmente este revestimiento est altamente posicionado en el sector metalmecnico, gracias a
que disminuye costos, se aplica rpido y produce pocos residuos, minimizando el impacto
ambiental; sin embargo, pueden presentarse problemas de aplicacin, horneo y fabricacin de
dichos recubrimientos, por esta razn es necesario hacer un control del proceso de aplicacin
identificando y analizando defectos causas y posibles soluciones de los problemas presentados
dando una solucin ptima y eficaz.
Con este trabajo se consigui hacer un seguimiento detallado a ocho empresas de la industria
metalmecnica a las cuales se les prest asesora pre y post venta acerca del recubrimiento,
dndoles a conocer los defectos presentados por mal pretratamiento de las piezas, aplicacin y
horneo; Se realizaron termografas para permitirles identificar el estado de las temperaturas dentro
del horno y as evitar fallas en el producto terminado.
Se realiz un indicador basado en las no conformidades presentadas por quejas en la calidad del
recubrimiento, que permiti de manera objetiva verificar los cambios realizados despus de la
asesora a travs de una medicin en periodos sucesivos, dando as cumplimiento a los
estndares de calidad establecidos por las normas tcnicas colombianas.

Proyecto de Grado
Universidad Industrial de Santander. Facultad de Ingenieras Fisicoqumicas. Escuela de Ingeniera
Qumica. Director Msc. Crisstomo Barajas Ferreira. Ingeniero Qumico. Codirector Pedro Andrs Muoz
Segura Ingeniero Qumico.
**

ABSTRACT

TITTLE: CONTROL OF THE IMPLEMENTATION PROCESS OF ELECTROSTATIC POWDER


*
COATINGS FOR METAL MECHANICAL INDUSTRY. "METALQUMICA COLOMBIANA LTDA..
**

AUTHOR: ANDREA PATRICIA CAMACHO CHACN.

Keywords: Powder Coatings, NTC, Quality, Apply, Curing ovens.

This paper presents the activities of the company Metalqumica Colombia Ltda., supported by
Colombian Technical Standards for quality control of powder paint, which ensure the proper
functioning of the coatings in terms of mechanical properties, chemical, color, brightness and
texture.
Currently, this coating is highly positioned in the metal sector, thanks to decreasing costs, it can be
used fast and produces little waste, minimizing environmental impact, however it can present
problems in application, baking and manufacture of such coatings, for this reason is necessary to
control the implementation process by identifying and analyzing defects, causes and possible
solutions to the presented problems offering an effective and optimal solution.
This project achieved a detailed follow-up to eight companies in the metalworking industry to which
were provided with advisory on pre and post sales of the coating, letting them identify the defects
presented by wrong pre-treatment of the parts, its application and baking. Thermographies were
made to enable them to acknowledge the state of the temperature inside the oven and avoid
failures in the finished product.
An Indicator was conducted based on complaints filed by non-compliance in the quality of the
coating, allowing objectively verify the changes made after the consultation through a measurement
in subsequent periods, thereby meeting the quality standards set by Colombian technical
standards.

Degree Work.
Universidad Industrial de Santander. Physycal-Chemical Faculty. Chemical Engineering Department.
Director Msc. Crisstomo Barajas Ferreira. Chemical Engineer. Codirector Pedro Andrs Muoz Segura.
Chemical Engineer.
**

INTRODUCCIN

La prctica empresarial tiene como objetivo fundamental permitir el desarrollo


integral del estudiante ya que se aplican los conocimientos adquiridos durante la
formacin acadmica.

Metalqumica colombiana Ltda., es una empresa dedicada a la fabricacin y


comercializacin de recubrimientos en polvo de ptima calidad que cuenta con un
sistema de produccin bien estructurado, dentro de este sistema se encuentra el
departamento de control de calidad que permite determinar si el producto cumple
con los requisitos y especificaciones establecidas por las normas tcnicas
colombianas.

Los sistemas de pinturas estn disponibles en una variedad de formas, dos de las
cuales son lquidas y en polvo; Sin embargo, el proceso de aplicacin y la
proteccin de las superficies resultantes son muy diferentes. La pintura lquida se
basa en un solvente para llevar los elementos adecuados a la superficie de la
pieza a pintarse; estos solventes se evaporan y dejan un revestimiento sobre el
objeto. Las pinturas en polvo no usan solventes y se basan en una carga esttica
durante la aplicacin para depositar los elementos sobre la pieza a pintarse; este
tipo de pintura se fusiona a la superficie a travs de un proceso de calor que
disuelve la pintura para formar una capa pareja de enlaces cruzados.

La pintura en polvo ofrece un revestimiento superior porque los enlaces cruzados


que ocurren durante el proceso de calor adhieren las molculas de la pintura entre
s y tambin las une al sustrato.

Este proyecto se basa en el control de aplicacin de los recubrimientos y contiene


de forma especfica y detallada los requisitos de realizacin de las pruebas de

control de calidad del producto, para posterior identificacin y seguimiento de los


problemas y soluciones presentados, este documento cuenta con cuatro captulos
en los cuales: en el primer captulo se hace una descripcin de los objetivos,
cronograma y alcance que permiten una organizacin para el cumplimiento del
proyecto, en el segundo captulo se hace nfasis en el fundamento terico de la
pintura en polvo sus componentes, tipos, texturas, naturalezas, adems del
proceso de fabricacin , proceso de aplicacin y hornos de curado, en el tercer
captulo se presenta la metodologa que se llev a cabo para la realizacin de este
proyecto y por ltimo en el cuarto captulo se presenta el anlisis de los resultados
y conclusiones.

1. DESCRIPCIN

1.1OBJETIVOS

1.1.1General

Identificar causa, efecto y solucin a los problemas presentados en la


aplicacin de los recubrimientos en polvo, buscando una alternativa viable y
entendible que pueda ser empleada en las empresas del sector
metalmecnico.
1.1.2 Especficos

Conocimiento del proceso de fabricacin de pinturas en polvo y las normas


que rigen el control de calidad de la pintura.
Realizacin de termografas y medicin de rendimientos del recubrimiento
en polvo en algunas de las empresas de la industria metalmecnica.
Revisin, seguimiento y asesora del proceso de aplicacin.
Estructuracin del indicador que hace referencia a las no conformidades del
producto.

1.2CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
ACTIVIDAD

FECHA
MARZO

ABRIL

MAYO

JUNIO

JULIO

AGOSTO

Conocimiento del proceso de fabricacin de pinturas en


polvo y las normas que rigen el control de calidad de la
pintura.

Realizacin de termografas y medicin de rendimientos del


recubrimiento endiferentes empresas metalmecnicas.
Revisin y seguimiento del proceso de aplicacin en
diferentes empresas metalmecnicas.
Identificacin y orientacin de causa, efecto y solucin a
los problemas presentados en la aplicacin de los
recubrimientos en las diferentes empresas metalmecanicas.

1.3 ALCANCE
Este documento hace referencia al seguimiento hecho a ocho empresas del sector
metalmecnico a las cuales se les ha presentado problemas de aplicacin de la
pintura en polvo; este va desde el conocimiento del problema hasta la solucin y
seguimiento del mismo, con el fin de cumplir con los objetivos propuestos.

2. GENERALIDADES

2.1 DEFINICIN DE LA PINTURA EN POLVO

Es un revestimiento orgnico en forma de partculas finas que genera una pelcula


uniforme que cubre, decora y protege todo tipo de materiales metlicos tras su
aplicacin, mediante distintas tcnicas de polimerizacin (el aporte de calor
radiacin UV, IR); se aplica por medio de una pistola electrosttica y el objeto a
pintar, una vez que se le ha aplicado la pintura, se introduce en un horno donde
se produce el curado y la polimerizacin.

El sistema de pintado con pintura en polvo se basa en el comportamiento de las


fuerzas de las cargas elctricas en los materiales provenientes de las partculas
que componen sus tomos, ya sea su carga positiva o negativa lo que permite que
exista el comportamiento de atraccin y repulsin, para el caso de pintado con
pintura en polvo se cumple la regla de atraccin cargas opuestas se atraen, por
esta razn este tipo de pintura se conocen tambin como pinturas electrostticas.
Este tipo de pintura se fusiona a la superficie a travs de un proceso de calor que
disuelve la pintura para formar una capa pareja de enlaces cruzados.

2.2 COMPUESTOS DE LA PINTURA EN POLVO

La pintura en polvo est compuesta por pigmentos, resinas sintticas,


endurecedores (agentes de cura), aditivos y cargas.

2.2.1 Resinas: Es el material base de la pintura que adquiere endurecimiento a


temperaturas elevadas; son polmeros que le otorgan el brillo y la mayora de las
propiedades mecnicas a la misma tales como: resistencia qumica, durabilidad al
exterior, resistencia al calor y a la luz, dureza y flexibilidad.

2.2.2 Endurecedores: compuestos que reaccionan con las resinas y permiten que
la misma cure, es decir polimerice. El proceso de polimerizacin o curado es el
fenmeno qumico-fsico mediante el cual se forma y compacta la pelcula del
recubrimiento sobre la pieza por la accin de la temperatura1.

2.2.3 Pigmentos: compuestos inertes que pueden ser orgnicos ((Ftalocianinas),


Metlicos (aluminio), efectos metalizados (micas)) o inorgnicos (Dixido de
titanio, xidos de hierro), son los que le dan el color a la pintura. Los pigmentos
deben resistir las temperaturas de horneo (160C y 200C) a las que son
sometidos; si el uso de la pieza pintada ser al exterior hay que considerar
tambin que deben soportar los rayos ultravioletas.
2.2.4 Aditivos: sustancias qumicas orgnicas o inorgnicas que tienen la funcin
de ajustar la fluidez de la pintura para su aplicacin. Confieren a la pintura ciertas
propiedades en cuanto a su aspecto y acabado; actan como agente de
extensin, desgasificantes, antioxidante (antiamarilleamiento), proteccin a la
radiacin U.V, agentes texturizantes.

2.2.5 Cargas: sustancias qumicas inertes normalmente inorgnicas que le


otorgan caractersticas y propiedades especiales al producto para mejorar su
aplicacin y calidad tales como: aumentar la resistencia al impacto, mejorar la
dureza, reducir el efecto de degradacin por efecto de los rayos ultravioleta sobre
la pelcula y aumentar la resistencia a la abrasin. Las cargas principalmente
utilizadas son la barita (sulfato de bario) micronizada o precipitada, y el carbonato
de calcio, tambin micronizado o precipitado y en algunos casos la dolomita
(carbonato de calcio y magnesio).

Garca, Edwin Alejandro. Pinturas Electrostticas: para el MDF,Bogot:M&M.2004

2.3 NATURALEZAS PINTURAS EN POLVO

2.3.1 Hibridas: Pinturas constituidas por resinas polister endurecidas con resinas
epxicas, aptas para uso decorativo y funcional en ambientes interiores, es de uso
general por su costo. Con ellas se pintan objetos decorativos, muebles interiores,
bicicletas, electrodomsticos; poseen elevada resistencia al sobrehorneo y una
excelente adherencia sobre superficies metlicas permitiendo el maquinado
posterior de la pieza. (Ver anexo A).

2.3.2 Polister: Se desarrollaron principalmente para uso exterior en piezas que


se expondrn a la intemperie o a la luz solar como: chapas de techos, gabinetes,
rejas, muebles exteriores. Las pinturas polister en especial las que contienen
TGIC (isocianurato de triglicidilo)2, combinan

buenas propiedades contra la

corrosin, buena adhesin a la superficie con apariencia y fuerza mecnica


durable. (Ver anexo A).

2.3.3 Epxica: constituida por resinas epoxi, fueron las primeras desarrolladas
especialmente indicadas para resistencia a agentes qumicos, no son adecuadas
para uso a la intemperie, con estas se pueden pintar: vlvulas, sistemas de aire
acondicionado, resistores. Poseen una excelente adherencia sobre superficies
metlicas. (Ver anexo A).
Existen diferencias en propiedades fsicas y qumicas en las naturalezas de las
pinturas en polvo. (Ver tabla 1).

TGIC isocianurato de triglicidilo es un polvo blanco se usa como agente de polimerizado en los revestimientos polister
usados en estructuras expuestas a la intemperie exterior, ya que tiene mucha resistencia a la radiacin ultravioleta del sol.
Control of exposure to triglycidyl isocyanurate (TGIC) in coating powders, Health and Safety Executive (HSE), Engineering
Information Sheet No 15, 1998

2.4 TEXTURAS PINTURAS EN POLVO

La textura define las caractersticas superficiales y el acabado del recubrimiento,


existen tres texturas que son:
Lisas (figura 1.)
Gofradas (figura 2)
Microtexturizadas (figura 3)

2.5 PROCESO DE FABRICACIN


La fabricacin de la pintura en polvo se realiza en 4 etapas (ver Anexo B):
Preparacin y mezcla.
Extrusin.
Molienda.
Envasado.

2.6 PRETRATAMIENTO DE LA PIEZA


El proceso de tratamiento de la pieza se basa en dos partes fundamentales que
son: desengrase y el fosfatizado (ver anexo C)

El pre tratamiento bsicamente proporciona:


Correcta adherencia de la pintura y proteccin contra la corrosin.
Limpieza de aceites, grasas y virutas.
Conversin qumica de fosfato de hierro para acero o cromatizado
para aluminio.
Imprimaciones o filmgenos (a base zinc o base cromo complementa las
capas de conversin, se combina con limpieza mecnica y/o qumica,
proporciona excelente resistencia a la corrosin).

Existen cuatro pasos de limpieza de la pieza que son: Limpieza, Enjuagues,


Capas de conversin y Pasivado ver anexo D.
8

2.7 SISTEMA DE APLICACIN

El sistema de aplicacin ms comn es de recubrimiento electrosttico (tiene una


serie de ventajas (ver anexo E)), un sistema que posee una fuente de voltaje que
genera corriente elctrica con una tensin de 30 -100KV y la conduce hacia un
electrodo ubicado en la pistola de pintura, produciendo la ionizacin del aire y
cargando las partculas de polvo. A medida que la pintura pasa a travs del campo
electrosttico, esta recoge una carga elctrica positiva y es adherida a la pieza a
pintar, ya que est conectada a tierra con carga negativa. (Ver figura 4).
Existen dos tipos de sistemas de aplicacin (ver anexo F):

Sistema de aplicacin Corona es el ms usado.


Sistema de aplicacin Triboelctirca.

Dentro del sistema de aplicacin encontramos tambin las cabinas que son:
Cabina Estacionaria
Cabina continua
Cabina tipo cicln
Cabina de cinta filtrante.
Cada una de estas se explica y observan en el anexo F.

2.8 HORNOS DE CURADO

Tras la aplicacin del polvo las piezas se introducen directamente en un horno


para llevar a cabo el proceso de curado El curado es un proceso mediante el cual
se forma la pelcula del recubrimiento sobre la pieza por accin de la
temperatura3, a una temperatura de 180C durante 10 minutos dependiendo de la
naturaleza de la pintura. En este la pintura se polimeriza, sus componentes
3

inpralatina coatings & corrosin control for latin Amrica mayo junio 2004 pag50,

reaccionan, se funden, nivelan y endurecen formando una capa uniforme sobre la


pieza .Debido a que la pintura en polvo se cura generalmente a temperatura de
180C 200C, no es posible utilizarla para pintar plstico
sensibles al calor. (Ver figura 5).

Existen tres tipos de horno de polimerizado (ver anexo G):

Hornos de conveccin.
Hornos infrarrojos.
Hornos ultravioletas.

10

y otros sustratos

3. METODOLOGA

La metodologa aplicada est diseada para dar un enfoque prctico que permita
el fcil entendimiento de los problemas presentados en la aplicacin de
recubrimientos en polvo, dando as una solucin inmediata sin necesidad de
detener un sistema de produccin.

3.1 METODOLOGA GENERAL

Este proyecto est orientado hacia el entendimiento y soluciones de problemas de


aplicacin de recubrimientos basado en las normas tcnicas colombianas que
garantizan la calidad del producto.

Inicialmente se analiza el control de calidad de la pintura teniendo en cuenta las


normas que lo rigen, se perciben los problemas presentados en el proceso y
aplicacin de la pintura tales como: brillo, fluidez, adherencia, resistencia a la
corrosin, resistencia al impacto, resistencia al rayado, textura, color, temperatura
y tiempo de curado.

Posteriormente se realiza un seguimiento riguroso en las ocho empresas del


sector metalmecnico, se analiza pretratamiento de la pieza, rendimiento, tiempo,
temperatura de curado, posibles fallas de contaminacin, adherencia, color y
textura de la pintura, con base en este anlisis se realiza un curso de capacitacin
para la empresa, el cul ser distribuido entre las empresas que lo requieran.

Se estructurar un indicador que relacione las no conformidades del producto


presentadas antes y despus de la asesora sobre el uso de los recubrimientos en
polvo de Metalqumica Ltda.

11

Figura 6. Grfica de metodologa empleada.

ETAPA I
Descripcin de las normas
tcnicas Colombianas

Cumplimiento de las normas NTC y sus


equivalentes ASTM

Conocimiento de equipos y proceso de


realizacin de pruebas mecnicas
ETAPA II
Identificacin de los
problemas presentados en la
aplicacin del recubrimiento

Anlisis de problemas y defectos de


superficie presentados en el recubrimiento y
en la pieza .
Realizacin de termografas.

ETAPA III
Seguimiento a empresas.

Realizacin de pruebas de rendimiento y


medicin de espesores del recubrimiento.

ETAPA IV
Anlisis de indicador
producto no conforme.

Presentacin de indicador de producto no


conforme.

12

3.2 METODOLOGA ESPECFICA

A continuacin se hace una descripcin de los pasos que se llevaron a cabo para
la ejecucin y desarrollo del proyecto:

3.2.1 ETAPA I Descripcin de las normas tcnicas colombianas.


Esta etapa se realiz para adquirir fundamento terico en las normas tcnicas
colombianas, con el fin de lograr una descripcin del procedimiento de ensayos
mecnicos y lo referente a cada uno para garantizar la calidad del producto, en el
anexo H se explica cada una de las normas mencionadas a continuacin:

NTC 877 Resistencia de los recubrimientos orgnicos a los efectos de la


deformacin rpida.
Esta norma toma como referencia la norma ASTM D 2794.

NTC 811 Mtodo de ensayo para medir la adhesin de un recubrimiento mediante


el ensayo de cinta.
Esta norma es equivalente a la norma ASTM D 3359-95.

NTC 592 Determinacin del brillo especular pelculas de pintura no metlica a


distintos ngulos.
Esta norma es equivalente a la norma ASTM E -430.

NTC 591 Mtodo de ensayo para la medicin no destructiva del espesor de


pelcula seca de recubrimientos no magnticos aplicados a una base ferrosa.
Esta norma es equivalente a la norma ASTM D 1186-93.

NTC 1115 Determinacin de la flexibilidad de recubrimientos orgnicos-mtodo del


mandril.
Esta norma es equivalente a la norma ASTM D 522-93.

13

NTC 5252 Determinacin de la dureza de pelculas de recubrimientos orgnicos


mediante el ensayo del lpiz.
Esta norma es equivalente a la norma ASTM D 3363:2000.

Los ensayos realizados en laboratorio incluyeron pruebas que involucraron cada


uno de los mtodos reportados en las normas tcnicas colombianas, las probetas
usadas fueron lminas de acero laminado en fro (cold rolled), las cuales se les
realiz un pretratamiento adecuado para garantizar una buena adherencia de la
pintura y evitar la aparicin de defectos en el recubrimiento, este pretratamiento
consisti en limpiar la pieza con un desengrasante fosfatizante; el calibre de la
pieza usado fue de 22, a continuacin se efectu el pintado en la cabina. Es
importante asegurase de que la cabina est totalmente limpia para evitar
contaminacin de la pintura; despus de pintadas las piezas se ubicaron en el
horno el cual tena set point de 180C, cuando la temperatura del horno se
encontraba en 170C se introdujeron las piezas y se dejaron durante 10 minutos
para luego ser retiradas y ubicadas en un sitio ventilado para su enfriamiento.

3.2.1.1Conocimiento de equipos y proceso de realizacin de pruebas


mecnicas.
Preparacin de probetas de ensayo:
Se prepararon las probetas a pintar garantizando as una buena adherencia de
la pintura utilizando desengrasante desoxidante-fosfatizante DDF-39 es un
producto lquido qumico concentrado, no inflamable formulado especialmente
para desoxidar, desengrasar y fosfatizar en una sola operacin en piezas
metlicas tipo Cold- Rolled. El proceso de pretratamiento de la superficie se
realiz limpiando las piezas con una disolucin de DDF-39 en agua, esto
permiti que se retirara de la superficie cualquier componente que pudiera
impedir la adherencia de la pintura, despus de secadas las lminas, estas
tomaron un color azulado, lo que garantiz adecuado tratamiento de la pieza.

14

Pintado:
El pintado de las lminas se realiz en la cabina de aplicacin, para lo cual se
prendi el compresor y se purg el filtro de aire para asegurar que se evacuara
el agua condensada y evitar que esta llegara al conducto de aire de la pistola
produciendo contaminacin de la pintura por residuos de agua, despus se
colgaron las lminas a pintar en el tubo de cobre que tiene un sistema
conductor que provee la carga necesaria para adherencia del recubrimiento ,
se adicion pintura en el equipo de aplicacin y se aplic con la pistola
seleccionando en el equipo las condiciones de voltaje /amperaje caudal de
polvo/aire.

Horneado:
Despus de pintadas las piezas se ubican en el horno todas del mismo color
para evitar contaminacin, el horno con set point en 180C, se dej que el
horno alcanzara el set point y se introdujeron las piezas por 10 minutos.

ENSAYOS

Espesor:
Este fue el primer ensayo que se realiz para comprobar que el espesor de la
pelcula no se excediera ni estuviera por debajo de lo estipulado en la norma
tcnica colombiana, se tomaron tres lecturas por cada probeta as:

Figura 7. Lectura de espesor


15 cm

7.5 cm

Lectura de espesor

15

Estas lecturas se reportaron para sacar el promedio de espesor analizando la


influencia de los resultados para los otros ensayos o para determinar el rechazo
de la probeta.

Brillo:
El ensayo de brillo se realiz tomando 3 lecturas igualmente distribuidas como en
la medicin del espesor, el equipo proporcion informacin relacionada con los
datos de color referenciados a un

patrn estndar que se almacena en el

brillmetro, estos resultados reflejaron la variacin de la medicin respecto al valor


almacenado.

Impacto:
Este ensayo se realiz ocasionando impactos alturas de 25 cm. y aumentando
hasta el punto de falla, todas las pruebas se realizaron con el penetrador de 16,3
mm de dimetro y 1 kg de peso as:

Figura 8. Impacto directo / inverso


15 cm

7.5
cm

Impacto inverso

Impacto directo

Adherencia:
Se realiz en las probetas haciendo un corte en cuadrcula y aplicando cinta
adhesiva as:

Figura 9. Adherencia
15 cm

Dureza:

7.5
cm

Corte

Cinta

16

Este ensayo de dureza lpiz se inicio para todas las probetas con el lpiz 6H
aumentando de dureza de mina hasta el lpiz que ocasionara deterioro en la
pelcula y se registr el inmediatamente anterior como dureza al rasgado, se
ensayaron subsecuentemente a esta dureza de lpiz, lpices ms duros hasta el
lpiz que ocasionara un corte en la pelcula y se registr el inmediatamente
anterior como dureza al ranurado, las probetas resistieron todas 6 H y otras 8 H el
ensayo se realiz as:

Figura 10.Dureza al lpiz.


15 cm

7.5
cm

Dureza lpiz

Flexibilidad:
Este se realiz ubicando la probeta de manera horizontal en el mandril de tal
manera que cubriera desde el dimetro ms pequeo del mandril, ya que entre
ms pequeo el dimetro hay mas posibilidad de fractura, ninguna de las probetas
present fractura.

3.2.2 ETAPA II Identificacin de los problemas presentados en la aplicacin


del recubrimiento.
Paralelamente conforme se realizaban la pruebas en el

laboratorio se iban

identificando los problemas de pretratamiento, aplicacin y horneo presentados


en la pelcula del recubrimiento, en caso tal que no existiera ningn problema se
generaba para tenerlo en cuenta a la hora de dirigirse a una empresa que
presentaba algn tipo de queja por un problema.
A medida que se visitaban a las empresas se iban reconociendo los defectos los
ms comnmente presentados fueron: (ver figura 11):

17

Bits: se presentaban como partculas de suciedad mayores que el espesor


de la pelcula, aparecan como picos que sobresalan, podra originarse por
condiciones de extrusin o por suciedad del sistema

de la lnea de

aplicacin, para solucionar esto se revis la pintura virgen, la reciclada y la


del lecho.
Fibras: eran pequeas hebras

que se distinguan como 2 o 3 picos

prximos se originaba por limpieza de las piezas con trapos o mal


pretratamiento de la misma, una solucin era evitar secar con trapos y
realizar un adecuado pretratamiento.
Crteres: eran depresiones de forma redonda en la pelcula, se originaba
por contaminacin con materiales incompatibles, mal desengrase del
sistema de pretratamiento, residuos de grasa, aceite

o agua, para

solucionar este defecto se revis que el pretratamiento de las piezas era el


adecuado, percatndose de la presencia de materiales incompatibles.
Picos de Aguja: se vea un punteado fino que se distribua uniformemente
ocasionando una cada de brillo, originada por condiciones de extrusin, se
verificaron dichas condiciones.
Ampollamiento: eran burbujas de aire que quedaban debajo de la pelcula
de pintura y al salir una vez la pelcula ya se haba polime-rizado formaban
este defecto, se originaba por residuos provenientes del pretratamiento y
posiblemente una mala formulacin, la solucin fue verificar la calidad del
pretratamiento.
Suciedad: se observaban partculas que se depositaban en la capa final de
la pintura se originaba por mala limpieza de la superficie, suciedad en el
ambiente o en el horno, para solucionar se haca una buena limpieza de
las piezas.

18

Contaminacin: aparecan puntos de diferentes colores en la pelcula de


recubrimiento se originaba por inadecuada limpieza cuando haba cambio
de color, la solucin era limpiar muy bien equipos, mangueras y sistemas
de recuperacin.
Piel de Naranja: apariencia irregular de la pieza, se originaba por espesores
de la pelcula demasiado altos o demasiado bajos, posible mala
formulacin, o malas condiciones de aplicacin, la solucin era ajustar el
espesor de la pelcula y revisar la instalacin de aplicacin.
Caja de Faraday: se presentaban lugares de difcil adherencia de la pintura
para disminuir este defecto se usaron boquillas, se reducan intensidades
de corriente.

3.2.3 ETAPA III Seguimiento a empresas.


Esta etapa se realiz con el fin de hacer un seguimiento a las empresas prestando
asesora en pretratamiento, aplicacin y horneo; los parmetros que se tuvieron en
cuenta para la realizacin de esta etapa fueron el rendimiento de la pintura , la
temperatura y el tiempo de curado de los hornos, se realizaron termografas las
cuales arrojaban las temperaturas dentro del horno a diferentes tiempos y segn
estos datos se determinaba el estado en que este se encontraba permitiendo as
el cumplimiento de las norma tcnicas colombianas .

3.2.3.1 Realizacin de termografas.


Estas pruebas se realizaron con el termgrafo (ver figura 12), se escogieron cuatro
empresas que fueron: INDUSTRIAS SAAD S.A, SERVEX INTERNATIONAL S.A,
METALICAS S.R LTDA, PINTUTEX S.A. a las cules se les analiz el estado del
horno, inicialmente se identific la ubicacin de la termocupla en el horno se
dispuso de piezas pre-tratadas y no aplicadas a lo largo y ancho del mismo, se
ubicaron las sondas sobre las piezas y se conectaron al termgrafo, se encendi y

19

se guard en el contenedor metlico cerrado hermticamente, inmediatamente se


realiz el horneo segn parmetros manejados por las empresas, para saber la
curva de temperatura de los hornos se conect el termgrafo al computador y
mediante el software Curve X EasySoft v2.35 se descargaron los resultados.
Las curvas de curado hacen referencia a la temperatura del metal.

Los 5 sensores del termgrafo se ubicaron estratgicamente (Ver anexo I), para
tener la temperatura del aire y del metal base en diferentes zonas del horno.
En la hoja de reporte (raport) se encuentran las especificaciones de curado y los
datos de Temperatura mxima que registra cada sensor.

3.2.3.2 Realizacin de pruebas de rendimiento y medicin de espesores del


recubrimiento.
Estas pruebas se realizaron en cuatro empresas: KADELL DE COLOMBIA LTDA.
CILGAS S.A, MUEBLES Y DISEOS APH, INDUSTRIAS SAAD S.A, se
determinaron las dimensiones de las piezas a pintar, se pes la pintura inicial, una
vez las piezas salieron del horno y se encontraban a temperatura ambiente se
midieron los espesores con el medidor de espesores, reportando el valor de
espesor promedio obtenido por pieza; despus que el proceso finaliz se limpio el
equipo y se pesaron los finos, el residuo aspirado por el cicln, del piso de la
cabina y la tolva del equipo de aplicacin, finalmente para el clculo del
rendimiento de la pintura se hall el rea de las piezas, el rea total pintada, se
calcul el consumo real de pintura utilizada y se us la siguiente frmula:
R= rea total pintada m2 / Pintura real consumida kg.

3.2.4 ETAPA VI Anlisis de indicador producto no conforme.


En esta etapa se analiz las no conformidades presentadas del producto por parte
de las empresas a las cuales se les hizo el seguimiento, se realiz un indicador

20

que relacion las no conformidades antes y despus de la asesora buscando as


un mejoramiento que garantice el ptimo funcionamiento del producto.

21

4. RESULTADOS Y ANLISIS

Los resultados presentados aqu permiten hacer nfasis en las situaciones que
requieren atencin y los anlisis dan solucin complementando la informacin
presentada en los resultados.

4.1 PROCESO DE REALIZACIN DE PRUEBAS MECNICAS


Los ensayos se realizaron secuencialmente para cada probeta comenzando por:
espesor, brillo, impacto, adherencia, dureza y flexibilidad, los resultados se
presentan en la tabla 2, identificando las condiciones que permiten que cada uno
de los ensayos sean aprobados, para aprobacin de estos ensayos se requiere:
espesor 65-80 micras, brillo dependiendo de la pintura, impacto directo 40 inverso
25 kg.cm2, adherencia sin levantamiento de pintura, dureza de mina 3H

flexibilidad sin agrietamiento; a continuacin se muestra en la tabla 3 el resumen


de las pruebas realizadas.

Tabla 3. Resultados pruebas de laboratorio.


DATOS DE ANALISIS

COLOR
Almendra 1013 Liso Bte.
Almendra 1013 cw suave.
Almendra 007 Mtx.
Azul 5113 liso Bte
Azul ultramar cw
Blanco 001 liso
Blanco escarcha cw
Blanco 006 Mtx
Gris 010 Mtx
Gris Agata cw
Gris Ansi 70 liso
Naranja 003 liso Bte
Naranja Seal cw
Negro Destello Mtx
Negro Liso Bte
Negro 009 CW

Espesor de la
pelcula (m)
72,1
72,5
73,2
68,4
75,5
69,4
72,3
74,5
69,8
74,2
68,3
66,3
63,1
72,1
75,4
76,2

Color cielab Impacto directo/


( E)
inverso (kg.cm)
0,54
40/25
0,7
100/100
0,34
100/100
0,8
40/40
0,23
100/100
0,47
60/60
0,33
100/100
0,65
80/80
0,39
100/100
0,22
100/100
0,56
100/80
0,3
60/60
0,91
100/100
0,4
80/60
0,54
60/60
0,49
100/100

22

Adherencia Dureza al Flexibilidad


(%)
lpiz
(mm)
0%
8H
no fractura
0%
8H
no fractura
0%
8H
no fractura
0%
8H
no fractura
0%
8H
no fractura
0%
6H
no fractura
0%
8H
no fractura
0%
8H
no fractura
0%
8H
no fractura
0%
8H
no fractura
0%
8H
no fractura
0%
6H
no fractura
0%
6H
no fractura
0%
6H
no fractura
0%
6H
no fractura
0%
8H
no fractura

Los resultados presentaron que el espesor de la pelcula se encontraba alrededor


de 71,45 micras y el brillo no excede de 1, algunas de las probetas pasaron 100
kg*cm2., en impacto ,esto es por el tipo de naturaleza y color de la pintura, la
adherencia en todas las pruebas es buena no se presenta levantamiento del
recubrimiento ni agrietamiento, en cuanto a la dureza casi todas las probetas
resisten la mina ms dura 8H sin rasgado ni rayado en la pieza, algunos colores
y texturas son ms delicados que otros como es el caso del Almendra 1013 liso y
blanco 001 liso estos colores por su tipo de resina y pigmentos hacen que genere
en estos fallas en algunas de las propiedades mecnicas como se ve en el
impacto no resisten 100 kg *cm2. y la dureza; sin embargo en todas las probetas
se cumple con lo estipulado en las normas tcnicas colombianas.
4.2

ANLISIS

DE

PROBLEMAS

DEFECTOS

DE

SUPERFICIE

PRESENTADOS EN EL RECUBRIMIENTO Y EN LA PIEZA.

Los defectos presentados entre las empresas que se les realiz el seguimiento
fueron: los bits, contaminacin, caja de faraday, ampollamiento y piel de naranja.

En seguida se describen algunas eventualidades ocurridas durante el seguimiento


hecho a las empresas:
En la empresa industrias Saad S.A dedicada a la produccin y comercializacin de
estanteras, vigas y equipos de gimnasio se les present piel de naranja
(apariencia irregular de la pieza) con el color Naranja liso brillante aplicado en
vigas, esto ocurri porque se aplic un espesor superior a 65 micras que es lo
recomendado, afectando as la apariencia final del recubrimiento.

Solucin: Se midieron los espesores de las piezas encontrando los siguientes


resultados:

23

Tabla 4 Medicin de espesores industrias Saad S.A


PIEZA: VIGAS COLOR: NARANJA LISO BRILLANTE EMPRESA: INDUSTRIAS SAAD S.A
CANTIDAD DE
ESPESORES
ESPESOR
PIEZAS
1
2
3
4
5
6
7
8 PROMEDIO
CARA A
1 97,8
84,9
109
120
123 84,9
134
105
107
CARA A
2 85,3
103 92,9
127
119 73,6
104 99,1
101
CARA A
3 96,5
112
106 83,9
124
116
128 74,8
105
CARA A
4 88,9
92,6
115
175
118 88,9
115 90,9
111
CARA A
5 89,8
97,4
132
136
144 92,4
128 50,9
108,8
CARA B
6
120
77,7 91,9
105
84,7
76 79,6
114
93,6
CARA B
7 84,6
79,2
105 73,2
75 91,1 82,4
164
94,4
CARA B
8 79,7
91,3 83,7 79,5
87,4
107
124 83,2
92
CARA B
9 97,1
76,8 90,2 86,7
124 69,6
112 83,3
92,5
CARA B
10 92,8
97,1 96,8
117
102
109
91 81,6
98,4
Espesor Promedio total
100,3

Los espesores se midieron en dos caras de la pieza cara A y cara B; en donde


se presenta mayor espesor es en la cara A y el menor espesor es presentado en
la cara

B al obtener espesores altos se pueden afectar las propiedades

mecnicas y apariencia del recubrimiento. El espesor total promedio fue de 100,3


micras; ste sobrepasa el valor requerido de 65 micras, ocasionando adems de
la aparicin de piel de naranja bajo rendimiento de la pintura, por lo tanto se
recomend aplicar a espesores de 65 micras; siguiendo las indicaciones lograron
desaparecer el defecto presentado.

En la empresa Cilgas S.A dedicada a la produccin y comercializacin de cilindros


de GPL se les present caja de faraday (mala adherencia de la pintura en lugares
de difcil acceso) la pintura no se adhera en la parte inferior del cilindro, esto
ocurri porque haba insuficiente caudal de polvo y presin de aire, las cuales se
encontraban en 10 psi ,lo recomendado era relacin 1:3 10 psi caudal de aire y 30
psi caudal de polvo, esto ocasion que la pintura no se adhiriera a la pieza, otro de
los factores que gener esta mala adherencia de la pintura, fue que en el lugar
donde se presentaba este defecto no se estaba realizando el pretratamiento
adecuado quedando all residuos de grasa que impedan la adherencia de la
pintura.

24

Solucin: Se redujo el voltaje de aplicacin al mnimo, se adecuaron las


condiciones del equipo, se ajust el caudal de polvo a 10 psi y a 30 psi el caudal
de aire, se pretrat la pieza con desengrasante fosfatizante desoxidante.

En la empresa Metlicas SR Ltda.,dedicada a la fabricacin de lockers y cajeros


electrnicos reportaron contaminacin en la pintura Gris Agata cw (puntos de
diferente color), se revis la pintura y se encontraron puntos blancos hallndose
contaminacin desde la fabricacin de la misma, se llev al laboratorio y se aplic
sobre una lmina cerciorndose de que toda la instalacin de aplicacin se
encontrara totalmente limpia, se horneo y al enfriarse se observ contaminacin,
esto sucedi por inadecuada limpieza del molino a la hora de producir el color.

Solucin: se revis todo el lote de produccin, se ajustaron parmetros de calidad


limpiando el molino adecuadamente, se produjo nuevamente el color y se revis
nuevamente para descartar contaminacin.

En la empresa Servex international S.A dedicada a la fabricacin de muebles de


oficina se les present ampollamiento (residuos de agua o aceite en forma de
burbujas de aire que quedan debajo de la pelcula de pintura) una vez terminado
el horneo de la pieza, al observar el defecto se miro el pretratamiento de la pieza y
lo estaban realizando con agua no es recomendado ya que as quedan residuos
de aceite.

Solucin: Se pretrat la pieza con desengrasante fosfatizante diluido en agua


relacin 1:8, se revis el equipo de aplicacin, se purgaron (eliminar residuos de
agua o aceite que trae la lnea de aire) los filtros de aire para evitar el paso de
agua o aceite a la lnea que ingresa al equipo de esta manera se restaur la
apariencia final del recubrimiento.

25

4.3 REALIZACIN DE TERMOGRAFAS PARA DETERMINAR EL ESTADO


ACTUAL DEL HORNO DE CURADO.

Es indispensable para el proceso de aplicacin de pintura las condiciones de


temperatura y tiempo de curado de la pieza ya que de estas depende el acabado
final de la superficie de la pieza, es necesario homogenizar la temperatura de los
hornos para que en un tiempo preciso la pieza quede correctamente curada, para
la realizacin de las termografas, se escogieron cuatro empresas de la industria
metalmecnica que representan los principales clientes de metalqumica Ltda. que
fueron: INDUSTRIAS SAAD S.A, SERVEX INTERNATIONAL S.A, METALICAS
S.R LTDA, PINTUTEX S.A.

Las condiciones de horneo especificadas en las fichas tcnicas de los productos


son las siguientes:
Tabla 5. Condiciones de curado de las naturalezas de la pintura.
Naturaleza pintura

Tiempo

Epoxipolister
Polister
Poliester libre de TGIC
Epxica

10 minutos
10 minutos
10 minutos
10 minutos

Temperatura
del metal
180C
200C
180C
200C

Al realizar las termografas se obtuvieron los siguientes resultados:

Empresa: INDUSTRIAS SAAD S.A


Los hornos que se encontraban all eran de conveccin estticos de quemador
con aire recirculado, se realizaron dos termografas en diferentes hornos a
distintas piezas y calibres presentando los siguientes resultados:

26

Tabla 6. Resultado de termografas industrias Saad S.A

Horno
N Pieza Calibre

TIEMPO (min) A 200C


SENSORES
Tiempo
total
3
4
5
6

12

10,29

21

31,32

12

Sensor 1: 210C
Sensor 1: 179C

PIEZAS: 1. MARCOS

TIEMPO (min) A 180C


SENSORES
4
Tiempo
A
total
3
5
6

31,4 32,5 13,2


0

15,1

7,02

TIEMPO (min) A 160C


SENSORES
4
Tiempo
A
total
3
5
6

77,08 36,2 37,2 29,5 26,12 13,5 142,48


22,12 30,5 33,4 39,1 26,07 36,1

165,2

HORNO N 1
TEMPERATURA MXIMA ALCANZADA
Sensor 3: 214C Sensor 4: 186C Sensor 5: 179C Sensor 6: 171C
HORNO N 2
TEMPERATURA MXIMA ALCANZADA
Sensor 3: 178C Sensor 4: 192C
Sensor 5: 170C Sensor 6: 182C

2. VIGAS

A. Aire

HORNO N1
La mayor temperatura alcanzada en el horno N 1 es la registrada por el sensor
No.3 ubicado en la parte adelante del horno (214C) y la menor temperatura es
la registrada por el sensor

N 6 ubicado parte atrs del horno (171C), se

encontr una diferencia de 43C lo que permiti concluir que el horno no es


homogneo entre zonas generando un sobrehorneo en las piezas.
Los sensores

N 1 y 3 alcanzan

200C durante 10,29 y 21,03 minutos

respectivamente, los sensores N 1 ,3 y 4 alcanzan 180C durante 31, 32,5 y


13,2 minutos respectivamente todas las zonas censadas alcanzan los 160 C
durante 15 minutos, las piezas ubicadas en la parte adelante del horno pueden
quedar sobrehorneadas ya que las mayores temperaturas se presentan all, esto
puede ocasionar fallas en las propiedades mecnicas tales como impacto,
adherencia y dureza.
Es necesario ajustar las zonas No 6 y 5 parte trasera del horno, ya que en estas
zonas las temperaturas son ms bajas que en las dems y no alcanzan la
temperatura ni el tiempo adecuado para un buen proceso de curado.

HORNO N2
La mayor temperatura alcanzada en el horno N 2 es la registrada por el sensor
No.6 ubicado en la parte adelante del horno (182C) y la menor temperatura es
la registrada por los sensores

N 5 y 3 ubicados en el centro y parte atrs del

27

horno

(178C), se encontr una diferencia de 4C, lo que representa un mnimo

desfase de temperatura dentro del horno.


Ninguno de los sensores alcanzan temperatura de 200C, los sensores N 4 y 6
alcanzan 180C durante 15,12 y 7,02 minutos respectivamente todas las zonas
censadas alcanzan los 160 C durante 15 minutos, las piezas ubicadas en la
parte atrs del horno pueden presentar falta de curado ya que las menores
temperaturas se presentan all, esto puede ocasionar fallas en textura, color y
brillo de la pelcula de recubrimiento.
Es necesario ajustar las zonas del horno, ya que no se alcanza la temperatura ni
el tiempo adecuado para un buen proceso de curado.

Empresa: METALICAS S.R LTDA


En esta empresa haba un sistema de aplicacin continuo con un horno de
quemadores, se realizaron tres termografas a diferentes piezas, calibres y
velocidad de cadena, presentando los siguientes resultados:
Tabla 7. Resultado de termografas Metlicas SR Ltda.
Veloci
Pieza dad Calibre
m/min

TIEMPO (min) A 200C


SENSORES

TIEMPO (min) A 180C


SENSORES

2
A

3 4 5
A

6 Tiempo
total

2
A

4
A

TIEMPO (min) A 160C


SENSORES
6 Tiempo
total
8,42

2
A

4
A

6 Tiempo
total

1,025

26

0 0 0

1,52

0.72

24

0 0 0

4,52 0,6 3,3 11,38

1,08

14

0 0 0

0,23

3,5

Sensor 1: 184C

1,5 2,59 0,52 2,2

4,5 4,07 4,46 6,06 4,3 5,3 28,62


0

3,4

9,18

PIEZA 1 ENTREPAO
TEMPERATURA MXIMA ALCANZADA
Sensor 2: 178C Sensor 3: 184C Sensor 4: 195C Sensor 5: 181C Sensor 6: 186C

Sensor 1: 164C

PIEZA 2 LOCKER TEMPERATURA MXIMA ALCANZADA


Sensor 2: 155C Sensor 3: 158C Sensor 4: 171C Sensor 5: 161C Sensor 6: 164C

PIEZA 3 ARCO TEMPERATURA MXIMA ALCANZADA


1: 162C Sensor 2: 161C Sensor 3: 154C Sensor 4: 179C

PIEZAS: 1. ENTREPAO

2. LOCKER

Sensor
Sensor 5: 154C Sensor 6: 168C

3. ARCO A. Aire

La temperatura mxima alcanzada fue de 186C registrada por el sensor N 6


ubicada en el entrepao (Pieza 1) y la menor
registrada por los sensores

temperatura

fue de 154C

N 3 y 5 ubicados en el Arco (pieza 3), se encontr

una diferencia de 32C, para este caso la pieza que qued bien curada fue el
28

entrepao de esta manera una pintura bien curada ofrece un alto desempeo
qumico-mecnico.
En piezas de gran tamao y calibre grueso como es el caso del arco se debe
disminuir la velocidad de cadena o aumentar el tiempo de curado dentro del horno,
ya que si hay mayor temperatura menor ser el tiempo de exposicin de la pieza
dentro del horno, de esta forma se obtendrn las condiciones de temperaturas de
curado adecuadas.
Los sensores en ninguna de las piezas alcanzan temperatura de 200C, slo en el
entrepao se alcanza temperatura de 180C, esta es la pieza con calibre ms fino
debido a esto y a su tamao fue la pieza que quedo bien curada, en las tres piezas
los sensores registran temperatura de 160C; sin embargo las zonas censadas no
logran el tiempo adecuado para un buen proceso de curado.

Empresa: PINTUTEX S.A


Empresa dedicada a la fabricacin y produccin de camas y muebles.
El horno que se encontraba all era de conveccin esttico de quemador con aire
recirculado se realizaron dos termografas en piezas de diferente calibre
presentando los siguientes resultados:
Tabla 8. Resultado de termografas PINTUTEX S.A.

Pieza Calibre
1
14
2
12

1
0
0

TIEMPO (min) A 200C


TIEMPO (min) A 180C
TIEMPO (min) A 160C
SENSORES
SENSORES
SENSORES
4
Tiempo
4
Tiempo
4
Tiempo
A
total
A
total
A
total
3
5
6
1
3
5
6
1
3
5
6
0
0
0
0
0
0
0
11,5 2,59 12 26,12 13,1 6,25 28,3 19,03 22,4 89,08
0 1,15 0
0
0
22,1 12,3 27,1 16,1 16,3 93,85 28,1 22,3 30,4 24,54 24,6 129,88

PIEZA 1 BRAKETS TEMPERATURA MXIMA ALCANZADA


Sensor 1: 173C Sensor 3: 165C Sensor 4: 188C Sensor 5: 182C Sensor 6: 187C
PIEZA 2 SOPORTE DE CAMA TEMPERATURA MXIMA ALCANZADA
Sensor 1: 199C Sensor 3: 191C Sensor 4: 203C
Sensor 5: 198C Sensor 6: 196C

PIEZAS: 1. BRAKETS

2. SOPORTE DE CAMA

A. Aire

En los Brakets la temperatura mxima registrada fue de 187C por el sensor 6 y la


menor temperatura fue de 165C registrada por el sensor 3 se encontr una
diferencia de 22C con esta se muestra que el calentamiento del horno no es
29

homogneo la pieza no queda bien curada.


Las zonas cumplen con las condiciones de curado en la pieza 2 (soporte de
cama); sin embargo, el tiempo de horneo es largo lo cual ocasiona que la
temperatura del metal sea elevada.
En el soporte de cama el sensor N 1 ubicado

parte atrs del horno esta a

temperatura de 180C durante 22 minutos, el sensor N 3 ubicado parte adelante


del horno esta a temperatura de 180C durante 12 minutos, los sensores N 5 y 6
ubicados en el centro y adelante del horno estn a temperatura de 180C durante
16 minutos, la temperatura mxima alcanzada fue de 199C registrada por el
sensor N 1 y la menor temperatura fue de 191C registrada por el sensor N
3 , se encontr una diferencia de 8C, al realizar esta termografa se encontr que
el horno mejor logrando que las piezas curen a las condiciones requeridas
aunque el tiempo de residencia de las piezas sea prolongado.

Empresa: SERVEX INTERNATIONAL S.A.


El horno que se encontraba all era de conveccin esttico de flautas (llama
directa) se realiz una termografa presentando los siguientes resultados:
Tabla 9. Resultado de termografas SERVEX INTERNATIONAL S.A
TIEMPO (min) A 200C
TIEMPO (min) A 180C
TIEMPO (min) A 160C
SENSORES
SENSORES
SENSORES
4
Tiempo
4
Tiempo
4
Tiempo
Pieza
Calibre 1
A
total
A
total
A
total
3
5
6
1
3
5
6
1
3
5
6
HERRAJES 16 0,39 0
5 1,45 4,04 10,54 5,41 4,29 9,3 6,2 8,08 33,28 9,03 8,23 12,2 9,56 11,3 50,29

Sensor 1: 202C

HERRAJES TEMPERATURA MXIMA ALCANZADA


Sensor 3: 198C Sensor 4: 217C Sensor 5: 206C Sensor 6: 214C

Es un horno que se encuentra muy parejo entre zonas, la zona que registra la
menor temperatura es la nmero 3 (198C) permanece sobre esta temperatura
4:29 minutos y la zona que registra la mayor temperatura es la nmero 6 (214C)
permanece sobre esta temperatura 8:08 minutos se encuentra una diferencia de
16C entre zona y zona, se puede presentar cambio de color en el acabado final
del recubrimiento debido a que las resinas usadas en la formulacin de la pintura

30

tienden a oxidarse por causa de un gradiente de temperatura elevado.


Todas las zonas censadas alcanzan las tres temperaturas 200C, 180C y 160C;
sin embargo estas

no

logran el tiempo adecuado para un buen proceso de

curado.

Las curvas de curado de los hornos arrojadas por el termgrafo se observan a


continuacin, en el anexo I se observa detalladamente los datos arrojados por el
termgrafo.
Las curvas de curado presentan el comportamiento de la temperatura dentro del
horno a lo largo de un tiempo determinado, las lneas de colores indican los
sensores del termgrafo ubicados en diferentes piezas o partes de la pieza, la
lnea azul es la de tendencia se encuentra en 180C que es la temperatura que se
toma como referencia de acuerdo a las especificaciones de curado para las
diferentes naturalezas de la pintura.

Cuando la pieza entra al horno y su temperatura supera el punto de fusin; es


decir, llega al ablandamiento de las resinas que componen la pintura , ocurre una
interaccin en la periferia de las partculas de polvo , a medida que aumenta la
temperatura el recubrimiento se transforma en una sustancia muy viscosa ,en
este momento la pintura empieza a fundirse humectando la superficie e iniciando
la reaccin para lograr una buena nivelacin y extensin del recubrimiento al
mismo tiempo que se produzca un incremento de la viscosidad que previene el
descuelgue.

31

4.3.1 Curva de curado horno esttico conveccin quemador con aire


recirculado.
Figura 13. Curva de curado Pieza 2 Soporte de Cama horno de conveccin
esttico de quemador con aire recirculado Pintutex S.A.

En los hornos de conveccin de quemador con aire recirculado se observ que las
zonas censadas son homogneas ya que la circulacin del aire dentro del horno
hace que la temperatura se distribuya uniformemente a lo largo y ancho del
mismo, todas las zonas censadas dentro del horno alcanzan 180C temperatura
del metal, aunque permanece por encima de esta temperatura alrededor de 16
minutos se esta cumpliendo con las condiciones de curado necesarias para un
buen aspecto final del recubrimiento.

32

4.3.2 Curva de curado horno esttico conveccin de flautas.

Figura 14. Curva de curado Herrajes horno de conveccin esttico de flautas


Servex International S.A.

En el horno de conveccin de flautas se observ que la temperatura se eleva


rpidamente en corto tiempo debido a que el suministro de calor a la pieza es de
llama directa, el proceso de curado ocurre rpidamente. En hornos de este tipo es
posible que se obtenga fallas en el acabado superficial del recubrimiento, ya que
se logra alcanzar temperaturas superiores a 210C, lo que ocasiona un
sobrehorneado en las piezas.
4.3.3 Curva de curado horno continuo conveccin de quemador.
Figura 15. Curva de curado Entrepao horno conveccin continuo de quemador
METALICAS SR. LTDA.

33

En el horno continuo de conveccin quemador se observa que la curva de curado


no es ideal, a pesar que el recorrido de la temperatura del metal es el adecuado
no alcanza la lnea de tendencia 180C, ocasionando falta de curado en las piezas
y posibles fallas en brillo textura y adherencia del recubrimiento en polvo.

4.4 PRUEBAS DE RENDIMIENTO Y MEDICIN DE ESPESORES DEL


RECUBRIMIENTO.
Otro de los factores influyentes en el proceso de aplicacin de la pintura en polvo
es el rendimiento ya que de este depende la eficiencia del recubrimiento
Se midieron los espesores del recubrimiento sobre la pieza con el fin de verificar
que se cumpla con los requerimientos especificados en las fichas tcnicas de los
productos, se analizaron cuatro empresas del sector las cuales son: KADELL DE
COLOMBIA

LTDA.

CILGAS

S.A,

MUEBLES

DISEOS

APH

LTDA,

INDUSTRIAS SAAD S.A.


Las condiciones de rendimiento especificadas dependen de la densidad y espesor
de la pintura como se muestra en la tabla 10:
Tabla 10.Especificaciones de rendimiento de la pintura a diferentes espesores y
densidades
RENDIMIENTO m /kg (100% Eficiencia )
Espesor de la pelcula micras
Densidad
kg/m
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2

30 35 40
33,3 28,6
25
30,3
26 22,7
27,8 23,8 20,8
25,6
22 19,2
23,8 20,4 17,9
22,2
19 16,7
20,8 17,9 15,6
19,6 16,8 14,7
18,5 15,9 13,9
17,5
15 13,2
16,7 14,3 12,5

45
22,2
20,2
18,5
17,1
15,9
14,8
13,9
13,1
12,3
11,7
11,1

50 60 70 80 90 100 125
20 17 14 13 11,1
10
8
18,2 15 13 11 10,1 9,1
7,3
16,7 14 12 10 9,3 8,3
6,7
15,4 13 11 9,6 8,5 7,7
6,2
14,3 12 10 8,9 7,9 7,1
5,7
13,3 11 9,5 8,3 7,4 6,7
5,3
12,5 10 8,9 7,8 6,9 6,3
5
11,8 9,8 8,4 7,4 6,5 5,9
4,7
11,1 9,3 7,9 6,9 6,2 5,6
4,4
10,5 8,8 7,5 6,6 5,8 5,3
4,2
10 8,3 7,1 6,3 5,6
5
4

34

Para el clculo del rendimiento se tiene en cuenta la pintura consumida sobre el


rea total pintada y se calcula as:
R= rea total pintada m2 / Pintura real consumida kg.

Donde el rea total pintada es la multiplicacin entre el rea de cada pieza por la
cantidad de piezas pintadas:
rea total pintada m2: rea pieza * N piezas pintadas.

La pintura real consumida es el peso de la pintura inicial menos el peso de la


pintura final menos el peso de la pintura recuperada por el cicln.
Pintura real consumida kg: kg Pintura inicial kg pintura final- kg pintura
recuperada.

Al realizar las pruebas se obtuvieron los siguientes resultados:

Empresa: KADELL DE COLOMBIA LTDA.


Empresa dedicada a la fabricacin y comercializacin de refrigeradores, freidores
y vitrinas, las pruebas se realizaron para determinar el rendimiento de la pintura
Almendra 006 cw, se tomaron tres muestras de espesores a diferentes piezas
pintadas con dicho color como se observa en el anexo J
siguientes resultados:

35

presentando los

Tabla 11. Resultados rendimiento KADELL DE COLOMBIA LTDA.


rea Total Pintada

7,0734 m

Cantidad de piezas pintadas 22


Consumo de Pintura

0,83 kg

Promedio Espesor

64,8

Color
Densidad
Rendimiento Calculado
Rendimiento Terico

Almendra
1,53 kg/m
8,5 m/kg
10,332 m/kg

Los resultados aqu presentados indican de forma resumida los principales


factores a tener en cuenta para el clculo del rendimiento, en el anexo J se
indican los resultados detallados de la prueba.

Se encuentra un rendimiento de 8,5 m/kg es bajo en comparacin al rendimiento


terico

10,33 m/kg a pesar que el espesor se encuentra dentro del rango

estipulado 64,8 micras, en esta prueba se observ que el rendimiento de la


pintura no est siendo 100% eficiente, se tuvo que ajustar parmetros de calidad
para obtener un mejor rendimiento de la pintura.
Empresa: CILGAS S.A.

En esta empresa las pruebas se realizaron para determinar el rendimiento de la


pintura Naranja 004 liso Brillante, esta pintura tena un poder cubriente mejor que
el almendra analizado anteriormente de igual forma se tomaron tres muestras de
espesores a los cilindros pintadas con el color naranja como se observa en el
anexo J presentando los siguientes resultados:

36

Tabla 12. Resultados rendimiento CILGAS S.A


rea Total Pintada
Cantidad de piezas pintadas
Consumo de Pintura

208,1 m
219
23,2 kg

Promedio Espesor

93,5

Color
Densidad
Rendimiento Calculado
Rendimiento terico

Naranja
1,66 kg/m
8,9 m/kg
6,3 m/kg

El rendimiento calculado 8,9 m/ kg es superior al terico 6,3 m/ kg debido a que


el color naranja se adhiere y envuelve fcilmente a la pieza a pesar que el
espesor de la pelcula del recubrimiento se encuentra elevado 93,5 micras.
Los resultados presentados en la tabla 12 no indican anlisis detallado de la
prueba, (ver anexo J).

Empresa: MUEBLES Y DISEOS APH LTDA.


Empresa dedicada a la fabricacin y comercializacin de exhibidores de productos
coca cola y postobon se determin el rendimiento de la pintura Azul 5102 Liso
Bte, esta pintura no se adhera correctamente a la superficie, se tomaron dos
muestras de espesores a los exhibidores

como se observa en el anexo J

presentando los siguientes resultados:


Tabla 13. Resultados rendimiento MUEBLES Y DISEOS APH LTDA.
rea Total Pintada
Cantidad de piezas pintadas

24,3096 m
21

Consumo de Pintura
Promedio Espesor
Color
Densidad
Rendimiento Calculado
Rendimiento terico

3,778 kg
62,17
Azul
1,56 kg/m
6,43 m/kg
10,1 m/kg

37

El rendimiento calculado 6,43 m/ kg es bajo en comparacin al rendimiento


terico 10,1 m/kg, la pintura presentaba baja adherencia en las esquinas de la
pieza.

Empresa: INDUSTRIAS SAAD S.A


A esta empresa se le realiz termografa, pruebas de rendimiento y medicin de
espesores, se hizo un seguimiento riguroso pues es una de las empresas que
adquieren el producto frecuentemente, con esto, se logr que se aplicara el
recubrimiento a espesores adecuados ayudando as a la eficiencia del rendimiento
de la pintura.
Se determin el rendimiento de la pintura Naranja 003 Liso Bte, se tomaron tres
muestras de espesores

como se observa en el anexo J

presentando los

siguientes resultados.
Tabla 14. Resultados rendimiento INDUSTRIAS SAAD S.A.
rea Total Pintada
Cantidad de piezas pintadas
Consumo de Pintura
Promedio Espesor
Color
Densidad
Rendimiento Calculado
Rendimiento terico

47,952 m
54
7 kg
75,5
Naranja
1,56 kg/m
9,8 m/kg
8,1 m/kg

El rendimiento calculado es mayor que el terico la pintura cumple con los


estndares de calidad.
Durante la realizacin de las pruebas fue la pintura con mayor rendimiento, buena
adherencia y acabado superficial.

4.5

ESTRUCTURACIN

DE

INDICADOR

QUE

RELACIONA

LAS

NO

CONFORMIDADES DEL PRODUCTO.


Durante la realizacin del seguimiento hecho a las empresas se

presentaba

frecuentemente quejas por inconformidad en la calidad del producto, por esto se

38

cre un indicador basado en esta caracterstica que permite de manera objetiva


verificar los cambios realizados despus de la asesora a travs de una medicin
en periodos sucesivos, dando as cumplimiento a los estndares establecidos
como se ve en el anexo K (informe de indicador).

Dentro de las no conformidades bsicamente podremos encontrar:


Presencia de Bits.
Piel de naranja.
Contaminacin.
Mala Adherencia de la pintura.
Diferencia en el color.
Diferencia en la textura.

A continuacin se presenta el indicador que relaciona el nmero de no


conformidades presentadas en un mes sobre el nmero total de no conformidades
presentadas en el periodo evaluado de Enero hasta Agosto, antes y despus de
la asesora:
Figura 16. Indicador producto no conforme.

39

El indicador parte de una muestra de ocho empresas que reportaron las no


conformidades del producto respecto a la calidad del mismo, a partir de abril
cuando el sistema de instruccin y la asesora es prestada a las respectivas
empresas el indicador presenta una mejora ante una disminucin de las no
conformidades de los clientes. En los primeros cuatros meses las no
conformidades reportan en promedio un 18, 5%, para los siguientes cuatro meses
el indicador se ubica a niveles del 6,25% lo que representa una disminucin de
12.25 puntos porcentuales.

40

CONCLUSIONES

Es de fundamental importancia tener un concepto tcnico claro de las propiedades


fsicas y mecnicas de los recubrimientos en polvo, que incluya conocimientos de
defectos , pruebas de realizacin mecnica para controlar la calidad del producto ,
condiciones de equipos de aplicacin ,de temperatura y tiempo de curado de la
pieza , de esta forma se dar solucin rpida y satisfactoria a los problemas
presentados antes ,durante y despus de la aplicacin de la pintura sin necesidad
de detener el sistema de produccin.

La realizacin de las termografas permite dar un enfoque del estado actual en el


cual se encuentra el horno de curado, haciendo referencia al comportamiento de la
temperatura dentro del miso. Mediante las termografas se examina cada unas de
las zonas de ubicacin de las piezas a curar, all se encuentran diferentes
temperaturas de las cuales depender en gran parte el acabado superficial del
recubrimiento en polvo.

La informacin que se obtuvo de la realizacin de las pruebas de rendimiento


muestra que la eficiencia de este no slo depende del espesor de la pelcula del
recubrimiento sino tambin de la formulacin de la pintura.

Un tratamiento estadstico peridico de los resultados arrojados en el indicador de


producto no conforme, permite tener un seguimiento constante al comportamiento
de estos y una identificacin de las variaciones que mejoren o disminuyan la
calidad del producto.

Es importante conocer la calidad de los resultados que ofrece la asesora prestada


antes y despus de la aplicacin del recubrimiento as se podr identificar
oportunidades de mejora, fortalezas y falencias.

41

Se logro establecer un sistema de instruccin en el que se estipula de forma


especfica, completa y clara todos los componentes tanto fsicos como operativos
necesarios que pueden permitir un buen funcionamiento de todas las reas que
componen el proceso de aplicacin de pintura electrosttica de metalqumica
colombiana Ltda.

42

RECOMENDACIONES

Continuar con el seguimiento a las empresas y estudiar otras empresas que


permita abarcar gran parte del sector metalmecnica, descubriendo otros
problemas que puedan alterar la calidad del producto.

Realizar termografas mas seguido en cada empresa para homogenizar la


temperatura dentro del horno y evitar fallas en las propiedades fsicas y mecnicas
de la pintura en polvo.

Tener un control de calidad de la pintura ms riguroso para lograr que el


rendimiento de esta sea 100% eficiente y evitar que se aprecien defectos en la
pelcula del recubrimiento.

Para un buen proceso de aplicacin de la pintura es preciso, realizar un


pretratamiento de la pieza adecuado, cuadrar las condiciones en el equipo de
aplicacin, limpiar totalmente las cabinas de aplicacin cuando halla cambio de
color y usar la temperatura y tiempo de curado necesario para el polimerizado del
recubrimiento.

Evitar que se sigan presentando inconformidades por mala calidad del producto
una manera es seguir ejecutando el indicador el cual permite observar los cambios
a medida que se va realizando la asesora en las empresas.

43

BIBLIOGRAFA

AKZO NOBEL, Tcnicas de aplicacin de pinturas en polvo Termoendurecibles. 2


Edicin, Espaa.2005.

Crayvallac, produccin de modificantes reolgicos, pdf. Pg 4-5.

DALEY, Kim. Acabado en pinturas y Prismatect. pdf Factory. Pg. 2-4.


Daphnia N 5 Monogrfico.Sustitucin de pinturas al disolvente.Octubre 1996.

Decapado y Pasivazo del acero inoxidable, Serie Materiales y sus aplicaciones,


Volumen 4.ISBN N 2-87997-133-0.Euro Inox 2004.

DEVILBISS, Equipo electrosttico para pintura en polvo, Manual de Instrucciones,


Brazil.2007. Pg. 1-8.

Elcometer, Medicin de espesor de polvo sin curar, pdf.Pg 1-2.

Galvinfonote, Procesos de Recubrimientos y tratamiento de superficies metlicas,


pdf.Pg 1-5.

GARCA, Edwin Alejandro. Pinturas Electrostticas: para el MDF, Bogot: M&M,


2004 Pg. 1-2.

ICONTEC; Norma Tcnica Colombiana para el control de calidad de


recubrimientos en polvo NTC 591 1 actualizacin (28 /10/ 1998),

592 Ed.

(16/09/2002), 811 3 actualizacin (08/05/1997),877 1 actualizacin (23/09/1998)


,1115 1 actualizacin (25/08/1999),5252 Ed. (15/06/2004.

44

Inpra Latina Coatings & Corrosin Control For Latin Amrica. Vol.11 N 1
Enero/Febrero 2006: Latin Press, Inc. 2006. Pg. 27-29.
Inpra Latina Coatings & Corrosin Control For Latin Amrica. Vol.10 N 1
Marzo/Abril 2004: Latin Press, Inc. 2004. Pg. 34-35.
Inpra Latina Coatings & Corrosin Control For Latin Amrica. Vol.11 N 2
Marzo/Abril 2006: Latin Press, Inc. 2006. Pg. 22-25.
Inpra Latina Coatings & Corrosin Control For Latin Amrica. Vol.10 N 4 Junio
2004: Latin Press, Inc. 2004. Pg. 50.

MENDOZA RODRIGUEZ, Mara de los ngeles. Control de la exposicin a


isocianurato de triglicidilo (TGIC) en pinturas en polvo.pdf.Pg. 112.

METALQUIMICA LTDA, Manual y formatos para el desarrollo del control de


aplicacin de recubrimientos en polvo, BOGOT 2005.

ROJAS, Jos Tomas.Qumica de las pinturas en polvo (I), Venezuela: venezolana


de pinturas Pg. 2.

PGINAS WEB:

http://www.acatec.net/.

http://www.adaptacolor.com.

http://www.araltec.com.br/endaradur.htm

45

http://www.bpprocess.com/products/contmixers/donghuipowdercoating.

http://www.cytec.com/.

http://www.huntsman. (Vantico) Alrtalat Aradur Araldite.

http://www.interpon.es/es/ind/industria.htm.

http://www.kuraray-am.com-pvoh-pvb-downloads-Mowital_brochure.pdf.

http://www.powdercoating.org/article_view.php.

http://www.spieshecker.es/portal/es?page=4.6.1_Legislation_Information_Details&
catid.

46

ANEXOS

LISTA DE FIGURAS

Figura 1.Grfica de textura lisa.

Figura 2.Grfica de textura gofrada.

Figura 3.Grfica de textura Microtexturizada.

47

Figura 4.Grfica de Sistema de aplicacin.

Figura 5. Grfica de curado de la pintura.

48

Figura 11. Defectos de aplicacin de pinturas en polvo.


Bits

Fibras

Crteres

Picos de aguja

Ampollamiento

Suciedad

Contaminacin

Piel de naranja

49

Caja de Faraday

Figura 12. Termgrafo.

50

LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Comparacin de las caractersticas de las naturalezas de pinturas en
polvo.
CONDICIONES

EPXICAS

POLISTER

POLISTER LIBRE DE TGIC

HIBRIDO
Epxi+Polister

Textura

Lisa

Lisa-Gofrada-microtex Gofrada-microtexturizada

Lisa-Gofrada-mtx

Temperatura
De curado

10 min 200C
(T metal)

10 min 200C
(T metal)

10 min 180C (T metal)

10 min 180C
(T metal)

Mecnicas

Excelente

Buena

Excelente

Muy buena

Propiedades
Qumicas

Excelente

Buena

Buena

Buena

Espesor

60-80 micras
Depende prod

60-80 micras
Depende prodructo

60-80 micras
Depende prodructo

60-80 micras
Depende prod

Almacenamiento

Lugares secos
T < 35C

Lugares secos
T < 35C

Lugares secos
T < 35C

Lugares secos
T < 35C

Excelente

Excelente

Exteriores
Resistencia a la
interperie y al calor
Arquitectura

Exteriores

No recomendada
Decoraciones
interiores

Propiedades

Durabilidad al exterior No recomendada


Decoraciones
interiores
Usos
Resistencia
qumica
Anticorrosivo

Resistencia a la interperie

Muebles y estantera
Electrodomsticos

Tabla 2. Realizacin de pruebas en el laboratorio.


N pieza
1

Datos de anlisis
Color
Almendra 1013 Liso Bte. Espesor de la pelcula (m)
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Almendra 1013 cw suave. Espesor de la pelcula (m)
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Almendra 007 Mtx.
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)

51

Norma
aplicada
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115

Especificacin Resultados
tcnica
obtenidos
60-90
72,1
<1
0,54
40/25 Kg.cm
40/25
0%
0%
3H
8H
pasa sin fisura no fractura
60-90
72,5
<1
0,7
40/25 Kg.cm
100/100
0%
0%
3H
8H
pasa sin fisura no fractura
60-90
73,2
<1
0,34
40/25 Kg.cm
100/100
0%
0%
3H
8H
pasa sin fisura no fractura

Aluminio 009 Liso Bte

Aluminio cw

Aluminio 003 Mtx

Azul 5113 liso Bte

Azul ultramar cw

10

Blanco 001 liso

11

Blanco escarcha cw

12

Blanco 006 Mtx

Espesor de la pelcula (m)


Brillo a 60
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Brillo a 60
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Brillo a 60
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)

52

NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115

60-90
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura
60-90
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura
60-90
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura
60-90
<1
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura
60-90
<1
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura
60-90
<1
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura
60-90
<1
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura
60-90
<1
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura

69,8
157,3
40/40
0%
6H
no fractura
72,1
42,7
80/80
0%
8H
no fractura
74,8
13
100/100
0%
8H
no fractura
68,4
0,8
40/40
0%
8H
no fractura
75,5
0,23
100/100
0%
8H
no fractura
69,4
0,47
60/60
0%
6H
no fractura
72,3
0,33
100/100
0%
8H
no fractura
74,5
0,65
80/80
0%
8H
no fractura

13

Gris 010 Mtx

14

Gris Agata cw

15

Gris Ansi 70 liso

16

Naranja 003 liso Bte

17

Naranja Seal cw

18

Negro Destello Mtx

19

Negro Liso Bte

20

Negro 009 CW

Espesor de la pelcula (m)


Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)
Espesor de la pelcula (m)
Color cielab ( E)
Impacto directo/ inverso (kg.cm)
Adherencia (%)
Dureza al lpiz
Flexibilidad (mm)

53

NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115
NTC 591
NTC 592
NTC 877
NTC 811
NTC 5252
NTC 1115

60-90
<1
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura
60-90
<1
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura
60-90
<1
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura
60-90
<1
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura
60-90
<1
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura
60-90
<1
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura
60-90
<1
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura
60-90
<1
40/25 Kg.cm
0%
3H
pasa sin fisura

69,8
0,39
100/100
0%
8H
no fractura
74,2
0,22
100/100
0%
8H
no fractura
68,3
0,56
100/80
0%
8H
no fractura
66,3
0,3
60/60
0%
6H
no fractura
63,1
0,91
100/100
0%
6H
no fractura
72,1
0,4
80/60
0%
6H
no fractura
75,4
0,54
60/60
0%
6H
no fractura
76,2
0,49
100/100
0%
8H
no fractura

LISTA DE ANEXOS
Anexo A. Caractersticas Generales de las naturalezas hbrida, polister y
epxica de la pintura en polvo.
HBRIDOS
Caractersticas Generales: Pinturas de uso general formuladas en una amplia
variedad de colores con resinas polister-epoxi, aptas para uso decorativo y
funcional en ambientes interiores. Poseen elevada resistencia al sobrehorneo y
una excelente adherencia sobre superficies metlicas permitiendo el maquinado
posterior de la pieza.
Propiedades del Polvo: Tamao de partcula promedio: 35 - 45 micras
Peso Especfico: 1.5 - 1.8 g/cm3
Retencin en malla 200: <= 5%
Gel - Time: 100 - 160 seg.
Condiciones de Aplicacin:

Sustrato: Metlico
Mtodo de aplicacin: Corona
Voltaje: 60 - 70 kV
Espesor: 60 micras
Rendimiento Terico: 9 - 11 m2 / Kg.

Tabla A1. Resistencia qumica de pinturas hibridas

54

POLISTERES
Caractersticas Generales: Pinturas de uso general formuladas en una amplia
variedad de colores con resinas polister, aptas para uso decorativo y funcional en
ambientes interiores y exteriores. Poseen elevada resistencia al sobrehorneo y
una excelente adherencia sobre superficies metlicas permitiendo el maquinado
posterior de la pieza.
Propiedades del Polvo: Tamao de partcula promedio: 35 - 40 micras
Peso Especfico: 1.5 - 1.8 g/cm3
Retencin en malla 200: <= 5%
Gel - Time: 150 - 300 seg.
Condiciones de Aplicacin:

Sustrato: Metlicos
Mtodo de aplicacin: Corona
Voltaje: 60 - 70 kV
Espesor: 60 micras
Rendimiento Terico: 9 - 11 m2 / Kg.

Tabla A2.Resistencia qumica de pinturas polister.

55

EPOXIS
Caractersticas Generales: Pinturas formuladas con resinas epoxi,
especialmente indicadas para resistencia a agentes qumicos, no son adecuadas
para uso a la intemperie. Poseen una excelente adherencia sobre superficies
metlicas.
Propiedades del Polvo: Tamao de partcula promedio: 35 - 40 micras
Peso Especfico: 1.5 - 1.7 g/cm3
Retencin en malla 200: <= 5%
Gel - Time: 60 - 200 seg. (mates)
Condiciones de Aplicacin:

Sustrato: Metlicos
Mtodo de aplicacin: Corona
Voltaje: 60 - 70 kV
Espesor: 60 micras
Rendimiento Terico: 9 - 11 m2 / Kg.

Tabla A3 .Resistencia qumica de pinturas epxicas.

56

Anexo B. Proceso de Fabricacin.


Figura B1. Proceso de fabricacin.

Preparacin y mezcla: Consiste en la dosificacin de los componentes de la


pintura en la proporcin adecuada, la premezcla se realiza en equipos adecuados
a las cantidades a ser mezcladas, estos equipos deben ser capaces de producir
fuerzas de cizalla de modo tal de poder romper aglomeraciones de material y
lograr una mezcla homognea, es importante destacar que la obtencin de un
buen producto depende en forma directa de partir de una mezcla lo ms
homognea posible.
Extrusin: Es la etapa en la cual los componentes de la pintura funden y entran
en estrecho contacto uno con otro logrndose obtener as una masa pareja en sus
propiedades, este proceso se realiza en extrusoras de simple y/o doble tornillo a
temperaturas del orden de los 100C (212F).La masa de pintura fundida es
oprimida entre dos cilindros refrigerados que la depositan, generalmente, en una
cinta de enfriamiento, esta cinta transporta el material hacia unas ruedas dentadas
(crusher) que lo rompen llevndolo a la forma de lascas o chips.
Molienda: los chips obtenidos en la extrusin son micronizados de forma tal que
se transforman en polvo, mediante un sistema de cicln se separa una fraccin de
lo molido, se tamiza y se envasa. Los molinos utilizados para pintura en polvo son
del tipo de bandeja con dientes o martillos y separador el cual realiza la
separacin del polvo fino de las partculas ms gruesas.
Envasado: consiste en disponer el producto obtenido en forma adecuada para su
expedicin, en general este se realiza en bolsas de polietileno contenidas en cajas
de cartn. Bajo esta presentacin se venden de a 25, 20 e inclusive 10 kilogramos.

57

Anexo C. Desengrase y fosfatizado en el pretratamiento de la pieza.


Desengrase: Es la forma ms sencilla, el proceso de desengrase, normalmente
implica la aplicacin por aspersin (rociado por boquillas) o por inmersin, en
caliente (unos 60C), de un agente alcalino generalmente una solucin de
hidrxido de sodio (NaOH) el cual acta transformando las materias aceitosas
presentes en la pieza, en compuestos solubles en agua, a travs de una reaccin
qumica de saponificacin:
Componentes
de aceites y
grasas (Ester)

R1CH 2 C00R2 NaOH

Sal sdica
soluble

R2 COONa R1CH2 OH

Hidrxido de
Sodio Solucin

Un alcohol
soluble

Estos compuestos solubles se desprenden de la pieza y son eliminados mediante


un sistema de drenaje apropiado. Posteriormente se somete la pieza a un
enjuague con agua desmineralizada para eliminar los residuos del agente alcalino.
Fosfatizado: Una vez desengrasada, la pieza se somete a un proceso de
fosfatizado, el cual consiste generalmente en la aplicacin de una mezcla de cido
fosfrico y fosfato de zinc o hierro.Este proceso cumple tres funciones muy
importantes: elimina cualquier residuo de xido que pueda tener la pieza
(decapado), crea un perfil de anclaje que mejora la adherencia del recubrimiento
(crecimiento de cristales de fosfato), y mejora la resistencia a la corrosin. De
manera bsica, las reacciones qumicas que involucran este proceso para el caso
del fosfato de zinc son las siguientes:
Eliminacin de
xido va cido
1. Decapado H3PO4 + FeO

Fe + HPO4 =+ H2O

2. Disolucin del metal: Fe + H3PO4


3. Fosfatizado: 2Zn + Fe +3HPO4

Fe+ H2+ HPO4


Zn2Fe(PO4)2 + H3PO4
Formacin del
cristal de
fosfato de zinc

58

En ambos casos, es sumamente importante mantener un buen control de la


concentracin de los qumicos de limpieza, asegurando que se mantengan dentro
del rango apropiado. Se debe prestar atencin a las presiones de aplicacin y las
temperaturas de proceso.
Parmetros a controlar en el pretratamiento:
Ph bao fosfatacin.
Temperaturas baos.
Conductividad y Ph enjuague final.
Presiones de las boquillas.
Estado y orientacin de las boquillas.

59

Anexo D. Pasos de Pretratamiento de la pieza


Pasos del pretratamiento de la pieza
Existen cuatro pasos de limpieza de la pieza que son:
Limpieza
MECNICA: puede ser: Pulido (limpieza de residuos de soldadura) Granallado
(Consiste en la proyeccin de partculas abrasivas a gran velocidad (65 110 m/s)
que, al impactar con la pieza tratada, produce la eliminacin de los contaminantes
de la superficie.) con la limpieza mecnica se logra la remocin de residuos de
soldadura, oxido y productos de corrosin, holln, productos de embuticin (no
sintticos), antioxidantes, capas de pintura envejecida.
QUMICA: puede ser por: Inmersin (introduccin de algo en un lquido),
Aspersin (esparcimiento de un lquido en forma de pequeas gotas), Decapado
(eliminar abrasiva o qumicamente la capa de impurezas o pintura de una
superficie) con la limpieza qumica se logra la remocin de aceites, productos para
embuticin (sintticos), grasas y antioxidantes; existen tres tipo de limpieza
qumica cida pH de 1,0 a 5,5, alcalina pH de 9 a 12,5, neutra pH de 8 a 9.
Enjuagues
Hay dos tipos de enjuagues:
Enjuagues entre etapas: Remocin de residuos qumicos.
Enjuague con agua desionizada: Agua pura para remover residuos salinos.
Capas de conversin
Existen dos tipos de capas de conversin:
1. Capas de conversin para acero pueden ser:
Fosfato de hierro: Es el ms comn previo a pintura en polvo el peso de
recubrimiento es de 0,5 a 1,0 gr. /m2 tiene buena adherencia resistencia a la
corrosin y baja formacin de lodos.
3-Etapas de aspersin Fosfato de Hierro
Etapa 1- Fosfodesengrase: 180 seg., 50-60C
Etapa 2- Enjuague: 30 seg., Ambiente
Etapa 3- Enjuague/Sellado: 30 seg. 25-50C

4-Etapas de aspersin Fosfato de Hierro


Etapa 1- Fosfodesengrase: 120 seg., 50-60C

60

Etapa 2- Fosfodesengrase: 120 seg., 50-60C


Etapa 3- Enjuague: 30 seg., Ambiente
Etapa 4- Enjuague/Sellado: 30 seg., 25-50C

5-Etapas de aspersin Fosfato de Hierro

Etapa 1- Limpieza alcalina: 120 seg.,50-60C


Etapa 2- Enjuague: 60 seg., Ambiente
Etapa 3- Fosfato de hierro.: 90 seg., 50-60C
Etapa 4- Enjuague: 30-60 seg., Ambiente
Etapa 5- Enjuague/Sellado:30 seg., 25-50C

Tabla D1. Comparacin fosfato de Hierro entre etapas.

Fuente: AKSO NOBEL

Fosfato de Zinc: Es el menos comn con la pintura en polvo el peso de capa


es de 1,5 a 3 gr. /m2 presenta muy buena adhesin, buena resistencia a la
corrosin, elevada formacin de lodos y requiere dosificacin automtica.
2. Capas de conversin para aluminio pueden ser:
Cromatos: Es el ms comn sobre Aluminio el peso de capa es de 1 a 3 gr. /m2
tiene muy buena adhesin, buena resistencia a la corrosin y posee delicado
equilibrio qumico.
Pasivado:
Formacin de una pelcula relativamente inerte, sobre la superficie de un material
generalmente metal, existen dos tipos de pasivado: pasivado con cido ctrico y
pasivado con cido ntrico, el proceso de pasivado con cido ctrico es
ecolgicamente ms sano, pero el proceso con cido ntrico es el ms popular.

61

Anexo E. Ventajas de la pintura en polvo.


VENTAJAS DEL USO DE LA PINTURA EN POLVO
Ausencia de VOC (Compuestos Orgnicos Voltiles).
Generan bajo nivel de residuos.
No necesita solventes para su dilucin, No son inflamables.
Reducen el rea de depsito.
Reducen los costos de deposicin de residuos.
Excelente reciclaje del polvo, generando a lo sumo 5% de prdida en el
proceso.
Reducen los riesgos para la salud.
Proceso independiente de la humedad y la temperatura del aire.
Producto listo para su uso.
Aumento de la productividad con reduccin del tiempo de proceso
(aplicacin/curado).
Elevada resistencia fsico - qumica dentro de las especificaciones de los
clientes.
Tabla E1. Ventajas pintura lquida vs. pintura en polvo.

Caractersticas
Slidos por volumen
Voltiles
Aprovechamiento
Riesgo de incendio
Riesgo de explosin
Zona de tinturacin
Presencia de lodos
Facilidad de limpieza
Eficiencia de produccin
Amigable con el medio ambiente
Seguridad para el trabajador

Pintura en polvo Pinutra Lquida


100%
40%
0
60%
98%
70%
No
Alto
Bajo
Alto
No
Si
No
Si
Alta
Baja
Alta
Menor
Si
No
Alta
Baja
62

Anexo F. Sistemas de aplicacin


Equipos de aplicacin-Pistolas
Al activar el gatillo de la pistola se produce la succin del polvo depositado en el
lecho, habr que ajustar las condiciones de aplicacin desde el cuadro de control
dependiendo sobre todo de la pieza a pintar y las condiciones de la instalacin,
estas condiciones son: 60-70 kV -20-30 A. El polvo al friccionar con el tefln o
nylon ocasiona un desgaste del material que poco a poco va aumentando su
dimetro interno y va reduciendo la cantidad de polvo aplicado reduciendo los
espesores, la friccin del polvo con el vnturi puede causar una polimerizacin del
polvo
con
la
consiguiente
obturacin
del
vnturi.
Las partes del equipo de aplicacin son: vnturi, electrodos y cableado,
mangueras, lecho fluidificado y ganchos.
Figura F1. Equipo de aplicacin

Sistema de aplicacin Corona


El aire de transporte aspira el polvo agitado o fluidizado del depsito de reserva y
lo transporta como mezcla de aire/polvo por la manguera y la pistola. Los
portadores de carga, generados por el electrodo emisor de efluvios (Emanacin de
pequeas partculas)4 mediante la ionizacin por choque, proporcionan all la
4

impralatina junio 2004 pag 50.

63

carga electrosttica del polvo, adhirindose a su superficie. Los iones libres


formados fluyen hacia el contraelectrodo conectado a tierra. El polvo cargado de
este modo se pulveriza y queda adherido a la pieza. Bajo este aspecto es digno de
atencin que, en caso de polaridad negativa, la intensidad de la corriente de
pulverizacin es casi el doble que con la polaridad positiva.
Figura F2. Sistema de aplicacin corona.

Sistema de aplicacin Triboelctrica.


La pistola carga electrosttica por friccin (Tribo) hace uso de otra tcnica muy
popular, que permite transformar cada vez ms calidades de polvo. Un hecho
significativo es que, con este procedimiento no se forma ningn campo elctrico
entre la pistola y la pieza a pintar, no hay entrada de energa, el propio cuerpo de
la pistola funciona como vnturi, el flujo de polvo es menor que en el sistema de
corona, el polvo ya cargado es lanzado por los picos, que poseen una
configuracin propia para una buena aplicacin; la penetracin del polvo en los
huecos y cavidades de las piezas es eficaz y garantiza un recubrimiento ptimo,
esta tcnica se aplica para objetos con geometra compleja elimina la caja de
faraday.
Figura F3. Sistema de aplicacin triboelctrico.

64

CABINAS DE APLICACIN.
Cabina Estacionaria.
En el sistema de pintura manual, los operadores de la lnea de pintura tienen que
cargar el material a ser pintado en una ganchera, colocarla para pintar la cabina,
removerla para colocarla en el horno y retirarla nuevamente para enfriar.
Figura F4. Cabina de aplicacin estacionaria.

Fuente: Acatec instalaciones de pinturas S.L

Cabina Continua
En lneas continuas, la nica operacin manual es la colocacin en la ganchera y
el retiro de las piezas, prcticamente fras, despus del curado. La puesta a tierra
es necesaria para que haya atraccin entre el polvo y la pieza.
Figura F5. Cabina de aplicacin continua.

65

Cabina tipo cicln.


El polvo no adherido a la pieza tratada llega por una tubera al cicln, que lo
separa del aire a travs de un dispositivo de aspiracin, dispuesto generalmente
en la zona inferior de la cabina, para garantizar el buen funcionamiento del cicln
la velocidad de de circulacin en la tubuladora de entrada ha de ser 20m/s
aproximadamente. La cribadora limpia el polvo recuperado y lo recoge en el
depsito de polvo para su reutilizacin, el filtro final aspira el polvo no separado
por el cicln y lo acumula en su depsito colector limpindolo; el aire purificado de
la cabina se lleva despus a la sala de trabajo mediante el soplador por medio de
un amortiguador de sonidos y un filtro absoluto.
Figura F6. Cabina de aplicacin tipo cicln.

Cabina cinta filtrante


Las instalaciones de cintas filtrantes contienen dos circuitos del sistema neumtico
totalmente separados. El circuito grande est destinado al aire de salida de la
cabina, generado por el ventilador de presin media. El circuito pequeo para la
recuperacin de polvo se forma por el soplador del canal de derivacin, el polvo
no adherido a la pieza tratada sigue la corriente de aire al fondo de la cabina y una
cinta filtrante con circulacin continua que separa el polvo del aire lo transporta a
la tobera de aspiracin, ubicada fuera de la zona de aspiracin, que efecta una
limpieza continua sobre todo el ancho de la cinta.

66

Anexo G. Hornos de curado.


Hornos de conveccin
El aire calienta la cmara por la cual pasa la pieza y el polvo ya aplicado, consta
de una fuente de suministro de calor, usualmente uno o varios quemadores con su
sistema de control de llama, un sistema de aire de recirculacin de aire caliente
.Pueden ser de llama directa o indirecta.
Figura G1. Horno de curado de conveccin.

Hornos infrarrojos
Los hornos de infrarrojos funcionan bajo un principio diferente a los
convencionales, stos utilizan la radiacin que se refiere a la transmisin de
energa por medio de ondas o luz como los rayos infrarrojos. Los hornos de
infrarrojos aportan calor directamente a la pieza ya pintada con calentamiento
directo funde y polimeriza el polvo aplicado en tiempos muy rpidos, por lo que
ste empieza a emitir rayos infrarrojos liberando as energa, la cual es luego
absorbida por las partes pintadas.
Existen dos tipos de hornos de infrarrojos:
Los de onda corta (lmparas de halgeno y quartzo)
Los de onda larga (elemento resistivo).

67

Los dos trabajan bajo el mismo principio, slo que los hornos de onda corta son
ms eficientes ya que no requieren de precalentamiento y pueden curar las partes
tan pronto entren en el horno.
Figura G2. Horno de curado infrarrojo.

Hornos ultravioletas
Intensidad de las lmparas de mercurio UV directa a la pieza, utilizado para
plsticos y MDF, limitado por el perfil, material de la pieza y formulacin del polvo.

68

Anexo H. Normas Tcnicas Colombianas.


Las normas tcnicas colombianas que rigen el control de calidad del producto son:
NTC 877, 811, 592, 591, 1115, 5252.
NTC 877 Resistencia de los recubrimientos orgnicos a los efectos de la
deformacin rpida.
Esta norma toma como referencia la norma ASTM D 2794-93.
Describe el mtodo de ensayo que evala la resistencia al impacto en
recubrimientos, consiste en producir rpidamente una deformacin por impacto
sobre la muestra y evaluar el efecto causado por dicha deformacin, esta se
realiza mediante un aparato de operacin mecnica el impactmetro consta de un
tubo graduado para escoger la altura de impacto y un punzn que al dejarlo caer
sobre la muestra ocasionara una deformacin ya sea impacto directo (40 libras
pulgada) o inverso (25 libras pulgada).
Figura H1. Impactmetro

NTC 811 Mtodo de ensayo para medir la adhesin de un recubrimiento mediante


el ensayo de cinta.
Esta norma es equivalente a la norma ASTM D 3359-95.
Describe el mtodo de ensayo para evaluar la adhesin de las pelculas de
recubrimientos aplicando y retirando una cinta adhesiva sensible a la presin, se
realiza un corte en x con una herramienta cortante se aplica la cinta y se retira
rpidamente para evaluar la adhesin del recubrimiento.
Figura H2. Medidor de adherencia

69

NTC 592 Determinacin del brillo especular pelculas de pintura no metlica a


distintos ngulos.
Esta norma es equivalente a la norma ASTM E -430.
Define el brillo especular a 20 , 60 y 85 como relacin entre el flujo luminoso
reflejado de un objeto en la direccin especular, por una fuente especfica y a un
ngulo con el receptor y el flujo luminoso reflejado de un vidrio con un ndice de
refraccin IR de 1567 en la direccin especular. El equipo es un medidor brillo
fotoelctrico que consta de una fuente de luz y de un lente.
Figura H3.Medidor de brillo.

NTC 591 Mtodo de ensayo para la medicin no destructiva del espesor de


pelcula seca de recubrimientos no magnticos aplicados a una base ferrosa.
Esta norma es equivalente a la norma ASTM D 1186-93.
Describe la medicin no destructiva del espesor de una pelcula seca de
recubrimiento, los recubrimientos se deben aplicar dentro de ciertas tolerancias
mnimas (60 micras) y mximas (80 micras), el equipo usado es el medidor de
espesores se coloca directamente sobre la superficie para realizar las lecturas
este determina cambios en el flujo magntico causados por variaciones en la
distancia entre el magneto y el substrato.
Figura H4. Medidor de espesores.

70

NTC 1115 Determinacin de la flexibilidad de recubrimientos orgnicos-mtodo del


mandril.
Esta norma es equivalente a la norma ASTM D 522-93
Describe la resistencia al agrietamiento de los recubrimientos orgnicos aplicados
sobre sustratos de lminas de metal, el equipo usado es el mandril cnico que
determina la elongacin y la resistencia al agrietamiento.
Figura H5. Mandril cnico

NTC 5252 Determinacin de la dureza de pelculas de recubrimientos orgnicos


mediante el ensayo del lpiz.
Esta norma es equivalente a la norma ASTM D 3363:2000
Describe el mtodo para la determinacin rpida y poco costosa de la dureza de la
pelcula seca , usando minas de lpices cuya dureza sea conocida desde la mina
6B (mas blanda) hasta la 8H (mas dura), se realizan trazos con diferentes minas
desde la ms dura hasta la ms blanda obteniendo que la mina no corte ni forme
ranura.
Figura H6. Medidor de dureza lpiz

71

Anexo I. Resultados de termografas curvas de curado de los hornos.


CURVAS DE CURADO HORNOS ESTTICO CONVECCIN QUEMADOR CON
AIRE RECIRCULADO
INDUSTRIAS SAAD S.A.
Figura I1.Curva de curado horno N1 piezas Marcos

Tabla I1. Reporte de las especificaciones de curado y los datos de Temperatura


mxima que registra cada sensor Horno N1 pieza Marcos

72

Figura I2. Curva de curado horno N2 piezas Vigas

Tabla I2 .Reporte de las especificaciones de curado y los datos de Temperatura


mxima que registra cada sensor Horno N 2 pieza Vigas

73

PINTUTEX S.A.
Figura I3. Curva de curado pieza Brakets

Tabla I3.Reporte de las especificaciones de curado y los datos de Temperatura


mxima que registra cada sensor pieza Brakets

74

Figura I4.Curva de curado pieza Soporte de Cama

Tabla I4. Reporte de las especificaciones de curado y los datos de Temperatura


mxima que registra cada sensor pieza Soporte de cama

75

CURVA DE CURADO HORNO ESTTICO CONVECCIN DE FLAUTAS.


SERVEX INTERNATIONAL S.A.
Figura I5. Curva de curado piezas Herrajes

Tablas I5. Reporte de las especificaciones de curado y los datos de Temperatura


mxima que registra cada sensor pieza Herrajes.

76

CURVA DE CURADO HORNO CONTINUO CONVECCIN DE QUEMADOR.


METALICAS S.R. LTDA.
Figura I6.Curva de curado piezas Locker

Tabla I6.Reporte de las especificaciones de curado y los datos de Temperatura


mxima que registra cada sensor pieza Locker

77

Figura I7.Curva de curado pieza Entrepao

Tabla I7. Reporte de las especificaciones de curado y los datos de Temperatura


mxima que registra cada sensor pieza Entrepao

78

Figura I8. Curva de curado pieza Arcos

Tabla I8.Reporte de las especificaciones de curado y los datos de Temperatura


mxima que registra cada sensor pieza Arcos

79

Anexo J. Resultados pruebas de rendimiento.


EMPRESA: KADEL DE COLOMBIA LTDA.
Tabla J1. Medicin de espesores
Muestra
1
2
3

Espesor promedio toal


Pieza
Soporte lateral de cajn
62,6
Refuerzo tapacable
61,7
Correderas para cajn
65,2
Promedio total espesor 63,16

Tabla J2. rea total pintada


PRODUCTO
Portacajon
Portacajon2
Soporte tubo
Refuerzo piso
Chambrana de cajn
Piso
Correderas para cajn
Soporte lateral
Refuerzo tapacable

REA
m
0,144
0,3904
0,3048
0,2552
0,3198
1,864
0,0728
0,1008
0,1072

NMERO DE
REA
PIEZAS PINTADAS
PINTADA (m)
2
0,288
2
0,7808
1
0,3048
1
0,2552
1
0,3198
1
1,864
8
0,5824
17
1,7136
9
0,9648
REA TOTAL PINTADA (m2) 7,0734

Tabla J3. Consumo de pintura


CONSUMO DE PINTURA
Pintura Inicial (kg)
Pintura Final Recuperada(kg)
25
24,17
TOTAL CONSUMO
0,83 kg

CLCULO DEL RENDIMIENTO.


rea total pintada m2: rea pieza * N piezas pintadas.
rea total pintada m2 = (0,144 m2*2)+ (0,3904 m2*2)+ (0,3048 m2*1)+
(0,255 m2*1)+ (0,319 m2*1)+ (1,86 m2*1)+ (0,072 m2*8)+(0,100 m2*17)+
(0,1072 m2*9)= 7,0734 m2

80

= kg Pintura inicial kg pintura final- kg pintura

Pintura real consumida kg


recuperada.

Pintura real consumida kg = 25 kg -24,17 kg = 0,83 kg.


R= rea total pintada m2 / Pintura real consumida kg.

7,0734 m 2
0,83kg

8,5

m2
kg

EMPRESA: CILGAS S.A.


Tabla J4. Medicin de espesores
Muestra

Espesor promedio

Pieza

Cilindro

109,5

Cilindro

87,95

Cilindro

83,32

Promedio total espesor 93,59

Tabla J5. rea total pintada


PRODUCTO REA
m
Cilindro

REA TOTAL

NMERO DE

PIEZAS PINTADAS PINTADA (m)

0,95

219

208,1

Tabla J6. Consumo de pintura


CONSUMO DE PINTURA
Pintura Inicial (kg) Pintura Final Recuperada(kg)
25

1,76

TOTAL CONSUMO

23,2 kg

CLCULO DEL RENDIMIENTO.


rea total pintada m2: rea pieza * N piezas pintadas.
rea total pintada m2 = (0,95 m2*219) = 208,1 m2

81

Pintura real consumida kg = kg Pintura inicial (kg pintura final+ kg pintura


recuperada).
Pintura real consumida kg = 25 kg -1,76 kg = 23,2 kg.
R= rea total pintada m2 / Pintura real consumida kg.

208 ,1m 2
23,2kg

8,9

m2
kg

EMPRESA: MUEBLES Y DISEOS APH LTDA


Tabla J7. Medicin de espesores
Espesor promedio
Pieza
Exhibidores Agua Brisa
95,5
Exhibidores Agua Brisa
65,04
Promedio total espesor 86,4

Muestra
1
2

Tabla J8. rea total pintada.


PRODUCTO

REA
Exhibidores m
Agua Brisa
1,1576

NMERO DE
PIEZAS PINTADAS

REA TOTAL
PINTADA (m)

21

24,3096

Tabla J9. Consumo de pintura


CONSUMO DE PINTURA
Pintura Inicial (kg)
Pintura Final(kg)
5,164
TOTAL CONSUMO

1,386
3,778 kg

CLCULO DEL RENDIMIENTO.


rea total pintada m2: rea pieza * N piezas pintadas.
rea total pintada m2 = (1,1576 m2*21) = 24,3096 m2

82

Pintura real consumida kg = kg Pintura inicial (kg pintura final+ kg pintura


recuperada).
Pintura real consumida kg = 5,164 kg -1,386 kg = 3,778 kg.
R= rea total pintada m2 / Pintura real consumida kg.

24,3096 m 2
3,778 kg

6,43

m2
kg

EMPRESA: INDUSTRIAS SAAD S.A.

Tabla J10. Medicin de espesores.


Muestra

Espesor promedio

Pieza

Vigas

78,2

Pisos Troquelados

77,6

Riostras

70,7

Promedio total espesor 75,5

Tabla J11. rea total pintada.


PRODUCTO REA
m
Vigas

NMERO DE

REA TOTAL

PIEZAS PINTADAS PINTADA (m)

0,88

54

47,952

Tabla J12. Consumo de pintura.


CONSUMO DE PINTURA
Pintura Inicial (kg) Pintura Final Recuperada(kg)
25
18
TOTAL CONSUMO
7 kg

CLCULO DEL RENDIMIENTO.


rea total pintada m2: rea pieza * N piezas pintadas.
rea total pintada m2 = (0,88 m2*54)= 47,952 m2

83

Pintura real consumida kg = kg Pintura inicial (kg pintura final+ kg pintura


recuperada).
Pintura real consumida kg = 25 kg -18 kg = 7 kg.
R= rea total pintada m2 / Pintura real consumida kg.

47,952 m 2
7kg

9,8

m2
.
kg

84

Anexo K. Informe de Indicador producto no conforme

INFORME DE INDICADOR
INDICADOR: Producto no conforme
FORMULA: N no conformidades del producto en el mes _____

PERIODO EVALUADO:Enero -Agosto 2009


META: <15%

X 100

N total de no conformidades en el periodo evaluado


PERIODO
DATOS

Enero

N de No conformidades mes
N Total de no conformidades
RESULTADO %

Febrero

6
20,00
30,00%

Marzo

3,00
20,00
15,00%

Abril

4,00
20,00
20,00%

2,00
20,00
10,00%

Mayo

1,00
20,00
5,00%

Junio

Julio

2,00
20,00
10,00%

1,00
20,00
5,00%

Agosto
1,00
20,00
5,00%

A N L I S I S DE LOS RESULTADOS DEL INDICADOR DE FECHA


GRFICO

DATOS
A partir de abril cuando el sistema de instruccin y la asesora es prestada a las
respectivas empresas el indicador presenta una mejora ante una disminucin de las
no conformidades de los clientes. En los primeros cuatros meses las no
conformidades reportan en promedio un 18, 5%, para los siguientes cuatro meses el
indicador se ubica a niveles del 6,25% lo que representa una disminucin de 12.25
puntos porcentuales.

P R O D UC T O NO C O NF O R ME
35,00%
30,00%

30,00%

25,00%
20,00%

20,00%
15,00%

15,00%
10,00%

10,00%

10,00%
5,00%

5,00%

5,00%

J ulio

A g os to

5,00%
0,00%
E nero

F ebrero

Marz o

A bril

F ebrero

Mayo

J unio

A bril

85

También podría gustarte