Características | Descripción del Sistema de Aplicación Tecnocolor®
El sistema Tecnocolor®
Tecnocolor ofrece la más amplia variedad cromática del mercado.
Barnaba y Cía. SRL desarrolló el sistema Tecnocolor® para la aplicación de recubrimientos orgánicos sobre aluminio mediante proyectores electrostáticos, principalmente enfocado en resolver las necesidades de diseño –cada vez más exigentes y variadas– en la industria de la construcción.
Tecnocolor® garantiza en todas sus modalidades de aplicación de pintura:
- Excelente terminación superficial
- Uniformidad
- Repetibilidad de:
- Las propiedades del color
- Las características fisicoquímicas del esmalte
- Durabilidad
- Bajo mantenimiento
- Excelentes prestaciones en entornos agresivos
- Correcta relación entre:
- Costos
- Beneficios
El proceso se orienta a la aplicación de pinturas:
en piezas de aluminio cuyo uso está centrado en la arquitectura, aun cuando admite una multiplicidad de variantes, que incluyen el esmaltado de otros componentes y accesorios, tanto en aluminio como en otros metales.
Tecnocolor® es un proceso que se inicia con un pretratamiento sobre el aluminio crudo (natural) –extruido o laminado– y finaliza en el embalaje de las piezas, después de una serie de etapas sucesivas que incluyen ensayos sobre los recubrimientos, para garantizar la calidad final y el cumplimiento de severas normas internacionales:
- Pretratamiento
- Aplicación del Esmalte
- Termoconversión
- Inspección, Control y Embalaje
Pretratamiento
Se define como pretratamiento a la preparación de la superficie de la pieza de aluminio antes de la aplicación del esmalte, con el propósito de optimizar la performance definitiva.
Es el aspecto más importante en todo el proceso que conforma la aplicación de esmalte sobre aluminio, y uno de los factores decisivos de la calidad de terminación de la aplicación.
Este proceso maximiza –pero también, si no es adecuadamente gestionado, podría deteriorar– el comportamiento de los esmaltes a lo largo de toda su vida útil.
Sus funciones son:
- Crear una superficie de buenas propiedades para la adherencia de la pintura
- Proveer una adecuada protección anticorrosiva
Comparación entre la superficie sin tratar, y luego de realizar el pretratamiento Tecnocolor.
El tipo y calidad del pretratamiento realizado al substrato metálico determina, entonces:
- La adhesión final del film en el substrato
- La resistencia a la corrosión de la pieza terminada
Estas cualidades, lógicamente dependen de los tipos esmaltes utilizados; pero de cualquier modo, sólo es posible alcanzar las propiedades ofrecidas por las pinturas con una buena limpieza, capa de conversión y pasivado, por ello su aspecto crítico dentro del esquema de producción.
Secuencias necesarias en un buen pretratamiento
Un correcto pretratamiento se compone de 3 fases:
Superficie sin tratar, con la textura e imperfecciones del aluminio crudo.
Estas fases se subdividen además en 10 pasos, 6 de los cuales están dedicados a la limpieza y desoxidación del material de aluminio.
Limpieza
Existen dos agentes típicos, de necesaria remoción, antes de aplicar capa de conversión:
- Suciedades (por sobre la superficie del metal):
- Grasitud
- Aceites
- Ceras
- Residuos metálicos
- Grasitud humana
- Partículas adheridas (incorporadas por adsorción al óxido)
Dentro de las suciedades, podemos encontrar:
- Las de muy difícil remoción:
- Pintura curada
- Manchas de hollín
- Aceites sulfurados
- Componentes de pulimentos
- Cintas adhesivas
- Las de mediana dificultad de remoción:
- Glicerina
- Grasas
- Aceites minerales
- Las de fácil remoción:
- Aceites solubles,
- Aceites emulsionables
- Aceites sintéticos
La superficie del aluminio posee naturalmente una capa de óxido de efecto pasivo que protege el resto del material, pero con tendencia a la adsorción (adhesión a nivel molecular) de impurezas –mayoritariamente partículas orgánicas– que es necesario quitar.
A través de reacciones químicas con productos específicos, las superficies metálicas son liberadas de escamas y materiales extraños, dejando el metal puro al descubierto.
Amordentado
Las piletas de inmersión proveen los baños químicos necesarios para la preparación de las piezas.
El amordentado es un proceso que realiza un ataque químico sobre la superficie con el objetivo de aumentar su rugosidad a escala microscópica (de modo que no incida en la apariencia final).
Los mordientes son sustancias empleadas para fijar los colorantes –esmaltes– en los productos pintados. Por lo general, el amordentado se realiza con sales metálicas, ácidos o sustancias orgánicas, que proporcionan una superficie más 'esponjosa' para la aplicación.
Desoxidado
En las aleaciones de aluminio, el sólo contacto con el aire produce casi de inmediato la capa de óxido natural transparente que protege por sí mismo el resto del material interno.
Desgraciadamente, esta capa no es uniforme y, además, actúa como una barrera que impide el contacto íntimo entre el substrato y el film de pintura. Es por ello que debe ser eliminada.
Las piezas de aluminio son transportadas en 'racks' de un baño a otro del proceso.
Por fortuna, esta capa es fácilmente removible con una simple solución cáustica y aditivos moderadores.
Pero si las piezas entran en contacto con humedad o agua, se producen también manchas, fruto de oxidaciones más profundas, que comprometen la estabilidad de la superficie y originan pequeños 'pozos' observables a simple vista –pitting–, perjudiciales para la terminación.
El óxido de aluminio no es el único presente en la superficie: otros agentes importantes a remover son los óxidos provenientes de la composición de las aleaciones, como el de hierro, magnesio, silicio, cobre, manganeso, etc.
Estos tipos de materiales extraños necesitan varias etapas para la remoción de las capas oxidadas, antes de poder someter a las piezas al proceso de conversión.
Conversión
El secado es la conclusión del pretratamiento, antes de pintar.
La conversión es un recubrimiento químico, que se efectúa a través de un compuesto inorgánico insoluble que activa la superficie de aluminio para formar una capa que es parte integral del metal.
Puesto que la pintura aplicada no es todo lo impermeable que aparenta, y además puede sufrir cortes y rayaduras, es necesario proveer al substrato de una primera capa impermeable y anticorrosiva que reemplace y mejore la película de óxido protector original.
Este recubrimiento íntimamente combinado con el aluminio le otorga tres cualidades fundamentales para recibir pintura:
- Proporciona un sustrato de adherencia óptima
- Provee una capa anticorrosiva que quedará bajo el film
- Brinda una protección adicional en caso de ausencia del esmalte
Si la pintura es parcialmente destruida (por rayaduras, arañazos, golpes, deformaciones) y el metal queda al descubierto, la capa de conversión –de extraordinaria dureza– protege las partes que quedan sin recubrimiento.
La planta de pretratamiento de Barnaba & Cía. es única en Latinoamérica.
La capa de conversión –en este caso fosfocromatizado– se realiza por inmersión, lo que garantiza excelentes características de peso de capa, superiores a las obtenidas con los sistemas de rociamiento, además de proporcionar recubrimiento interior y exterior a superficies tales como tubos y perfiles de extrusión, que de otro modo quedarían parcialmente tratados.
Las superficies tratadas con esta capa y luego recubiertas con los esmaltes polvo o líquido adecuados, pasan los más severos ensayos de corrosión acelerada.
Enjuague Final o Pasivado
Superficie tratada, lista para ingresar en el tren de pintado.
Luego de la conversión, es necesario realizar un enjuague final para la remoción de sobrantes.
La superficie tratada presenta numerosos valles y picos, producto de los tratamientos químicos realizados. Si las aguas con que se realiza este último paso son duras, las sales que se disueltas en el agua provocarán oclusiones, con las consecuentes fallas de adherencia y corrosión potencial.
Para solucionar este problema se utilizan dos métodos alternativos:
- El pasivado, que rellena los valles con una capa química adicional
- El enjuague final libre de sales, es decir con agua desmineralizada
El primero es efectivo, pero necesita renovación permanente y es agresivo.
Con el segundo se obtienen los mejores beneficios, y tiene la ventaja adicional de no rellenar los valles y mantener la rugosidad pretendida.
La planta de pretratamiento de Barnaba y Cía. SRL es la única que incluye un enjuague final con agua desionizada, con posterior secado en línea. Concluidas estas fases, las piezas están listas para la aplicación de pintura.
Este tratamiento es el único homologado por las Normas IRAM 60115, AAMA 603.8, AAMA 605.3, ASTM 1730, BS 6496 y el conjunto de normas europeas QUALICOAT.
El mantenimiento de las concentraciones exige tener equipamiento especial de laboratorio y dosificación permanente en los baños.
Todas las dosificaciones son mensuradas y confrontadas con contramuestras enviadas al proveedor de esmalte para asegurar total control.
Aplicación del Esmalte
Una vez que las piezas ha sido convenientemente acondicionadas a través del pretratamiento de la superficie a esmaltar, son derivadas hacia la planta de pintado.
La aplicación robotizada asegura máxima calidad, uniformidad y espesores constantes.
La aplicación del esmalte es la operación por la cual se transfiere a la superficie de las piezas de aluminio una cantidad determinada y controlada de la pintura que va a conferirles las cualidades definitivas de coloración, tinte, textura, brillo y resistencia exterior.
En el sistema Tecnocolor® , la aplicación de los esmaltes se realiza en 2 líneas de proceso separadas, ambas automatizadas, equipadas con sistemas electrostáticos robotizados y controlados por microprocesadores:
- Línea de esmaltes líquidos
- Línea de esmaltes sólidos
El mejor acabado, no sólo se logra con una buena aplicación, sino también con una acertada combinación de solventes y una adecuada formulación de los esmaltes. Estas mezclas son elaboradas en la misma planta de Barnaba y Cía. SRL y son las que proporcionan las características finales de terminación.
Concluida la aplicación, se realizan inspecciones con 'película húmeda', para luego dejar evaporar por un tiempo los solventes más livianos –en las pinturas líquidas–, antes de efectuar la termoconversión.
Termoconversión
En esta etapa, las piezas de aluminio pintado son expuestas a temperaturas específicas por sobre la temperatura ambiente para producir la termofusión y/o polimerización de las resinas que integran los esmaltes, lo que se conoce como termofraguado.
La polimerización es un proceso químico que hace que los monómeros (compuestos más simples y de bajo peso molecular) se agrupen químicamente entre sí dando lugar a nuevas moléculas tridimensionales de mayor peso (polímeros) .
Temperaturas y tiempo de exposición controlados, garantizan la calidad final.
Para su sistema Tecnocolor® , Barnaba y Cía. SRL posee 2 hornos automatizados, equipados con controladores de tiempo, temperatura y de monitoreo. En esta etapa del proceso:
- Para el caso de las pinturas líquidas:
- Se eliminan los restos de los solventes más pesados, produciendo un reacomodamiento en la estructura molecular del recubrimiento
- Posteriormente ocurre la polimerización
- En el caso de los esmaltes en polvo:
- Las partículas sólidas se funden con el incremento de la temperatura
- Luego polimerizan, en forma análoga a los recubrimientos líquidos.
La incorporación de un termógrafo –en el caso de pinturas con garantía– permite realizar ensayos para conocer las curvas de calor dentro del horno.
De esta manera, colocando sensores en distintos puntos de las piezas, se comprueba que la termoconversión del esmalte sea la correcta y asegure óptimas prestaciones, a la vez que se verifica el óptimo funcionamiento del horno de conversión.
Inspección, Control y Embalaje
Una vez que el material se halla nuevamente a temperatura ambiente, se procede a una exhaustiva inspección visual y se controlan los espesores de película seca con métodos de ensayo no destructivos, para finalmente disponerlo en lotes con la protección más conveniente para su transporte y entrega en óptimas condiciones.
En este examen final se controlan:
- El aspecto visual –color, brillo, textura– del esmalte
- El espesor de la pintura
- La conversión de la resina
- La dureza del recubrimiento
- Al rayado
- Al impacto
- Al impacto sobre el rayado
Si no existe indicación en contrario, se separan las piezas entre sí con lámina –foil– de polietileno, y se embalan por lotes para ser estibados convenientemente.
Con este procedimiento, se garantiza que el material pueda luego ser transportado con seguridad a cualquier parte, ya sea dentro o fuera del país, conservándose en las mismas condiciones en que se encontraba antes del embalaje.
Un servidor central controla la ruta de los materiales.
Todo el sistema de pesadas y control queda registrado en un servidor central, con una verificación constante de las modificaciones antes y después del procesamiento del material de aluminio crudo y esmaltado que proviene de, y es enviado a la playa de maniobras para carga y descarga que Barnaba y Cía. SRL posee en su planta de Santa Fe.
Periódicamente se realizan ensayos destructivos con probetas dispuestas en las líneas, con el fin de controlar los diferentes parámetros exigidos en las normas IRAM, AAMA y QUALICOAT.
Cada pintura nueva que se incorpora al catálogo es inspeccionada cuidadosamente antes de su aplicación en línea, y con regularidad se revisan los parámetros para comprobar su estabilidad.
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