Mejorando su sistema de acabado líquido

Pregunta: Mi sistema de acabados no funciona tan bien como antes. ¿Hay algo que debería revisar para tratar de llevarlo a su estado original?

Respuesta: A lo largo de los años, me han hecho esta pregunta innumerables veces. Todo el mundo piensa que el equipo comenzó a fallar. Esta es una breve reseña de algunos de los elementos que he visto causan problemas con los sistemas de aplicación de líquidos en metal y madera.

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La Eficiencia de Transferencia Real (TE, en inglés) de un Sistema: Siempre uso la eficiencia de transferencia de aplicación (ATE, en inglés) en lugar de TE. Un ejemplo de TE sería un vaso de agua sobre mi escritorio. El TE del agua al escritorio es del 100% (no se pierde nada), pero la composición de la película no es uniforme. En cambio, si se usa ATE, esta es una combinación de lo que es el requisito de composición de la película y el TE del recubrimiento. Entonces, si distribuimos el contenido del mismo vaso de agua uniformemente sobre toda la superficie del escritorio, el ATE sería del 100%. En la misma línea, si el requerimiento es de 1 mil y estamos aplicando 2 mils al 100% de TE, estamos cubriendo en exceso por 1 mil (o desperdiciando 1 mil). De manera que el ATE es solo un 50% o una gran cantidad de desperdicio de pintura y dinero.

Cambios en la resistividad del recubrimiento: Una vez, tuvimos dos sistemas grandes de aplicación electrostática que funcionaron a aproximadamente 30 FPM con excelentes resultados de ATE. Con el tiempo, y después de varios lotes de pintura, las composiciones de película fueron variando considerablemente y el uso de pintura se volvió muy alto. Además, las composiciones de películas empezaron a variar mucho con las áreas en la línea visual, teniendo construcciones de película mucho más altas. Revisamos la retención de pintura en la fabricación del recubrimiento y encontramos que la resistividad del recubrimiento se estaba calentando con cada lote. La fórmula de recubrimiento no había cambiado, pero el proveedor de resina había cambiado su formulación y se estaba volviendo más conductora (más caliente), lo que se reflejó en un cambio en la resistividad del recubrimiento. Implementamos un control de calidad con el proveedor de pintura para sus materias primas y el problema se resolvió por completo.

El problema no era el usuario final o el proveedor del equipo, sino el proveedor de resina, quien a su vez entregaba este producto al proveedor del recubrimiento. Me gusta decir que un sistema fuerte de acabados es un triángulo de acabados. Todos deben trabajar juntos para asegurar resultados del sistema repetibles. Esta es una de las razones por las que recomiendo que el usuario final siempre tenga un medidor de resistividad para eliminar una posible variable de recubrimiento. El triángulo de acabados es un equipo de trabajo de tres partes, el cual está conformado por el usuario final, el proveedor de pintura y el proveedor del equipo de acabados. Los tres deben trabajar juntos para formar un triángulo fuerte. Si alguno de los tres falla, el triángulo se deshace.

Problemas con el proceso: Recientemente, se me llamó debido a un problema de acabados. El sistema a veces funcionaba muy bien, pero los resultados empezaron a variar repetidamente. Esta compañía corría todos los recubrimientos desde tambores de 55 galones. Estos entrarían e iniciarían todos los sistemas al mismo tiempo, lo que incluía encender el transportador, cargar la pintura en el sistema, comenzar el acabado y encender el agitador de pintura. Pero los resultados variaban todo el tiempo, desde puntas obstruidas hasta hundimientos en el recubrimiento y transparencia en la película, todo en los mismos lotes de recubrimiento.

Como sabemos, los pigmentos en los recubrimientos suelen ser más pesados ​​que las resinas, de manera que los pigmentos se hunden en el fondo del tambor si no son agitados. Cuando se encendió el sistema al mismo tiempo, durante los primeros minutos, se removió del recubrimiento el mayor porcentaje de pigmentos, dando como resultado obstrucciones de la punta y formaciones de película pesadas. Más tarde, cuando los pigmentos se mezclaron completamente en el recubrimiento, el porcentaje de sólidos en el recubrimiento fue menor que un nuevo tambor de pintura. A veces, el recubrimiento en las construcciones de película correctas se hundía. Esto ocurrió porque un gran porcentaje de los pigmentos se eliminaron durante arranques en la mañana, temprano.

El problema no se debió al recubrimiento o al equipo, sino al proceso. La solución fue encender el agitador 15 minutos antes de que se usara y eso solucionó el problema por completo. Si bien este es un cambio de proceso simple, muchos usuarios finales tienen este problema menor común de proceso que puede generar problemas de acabado mayores.

Viscosidad constante: Para tener repetibilidad, necesitamos un control constante de la viscosidad. El problema con los recubrimientos es que son sensibles a la temperatura. El sistema tendrá flujos variables a medida que cambie la viscosidad del recubrimiento. Un ejemplo es un día normal de operación. Por la mañana, todo es fresco —o incluso frío— y la viscosidad es mayor. Por lo tanto, los controles de presión deben aumentarse para compensar el aumento de la viscosidad. Pero, a medida que el recubrimiento se calienta, la viscosidad disminuye y las presiones del fluido deben reducirse para mantener la misma formación de película. Si no, se podrían generar hundimientos y, de nuevo, mientras que el TE puede ser alto, el ATE se reduciría, lo que causaría desperdicio de recubrimiento.

La solución consiste en calentar el recubrimiento hasta un punto donde la viscosidad sea siempre la misma. Aquí es donde el proveedor del recubrimiento debe indicar una temperatura de línea plana de viscosidad térmica. Esta es una temperatura donde la viscosidad es siempre constante. Algunas personas creen que calentar el recubrimiento ayuda a secarlo. Esto es en parte cierto, pero sólo porque, a una viscosidad constante, la atomización permanecerá constante. Por lo tanto, el tamaño de partícula atomizada es constante, lo que dará como resultado formación de películas uniformes. Se debe tener en cuenta que cuando la pintura caliente esté a aproximadamente seis pulgadas de la herramienta de atomización, volverá a la temperatura ambiente. Entonces, lo que realmente estamos haciendo es construyendo el sistema de acabado constante, que es mucho más fácil de operar y controlar. Y, al hacer que la película se construya de manera uniforme, las partes se secarán más rápido.

Conexión a tierra del transportador: Cada sistema de acabados con sistema de transporte debe tener una conexión a tierra para la seguridad del sistema y porcentajes de ATE más altos. He visto sistemas donde la conexión a tierra en el transportador es básicamente cero y el ATE es muy pobre, en el mejor de los casos. Las áreas de cara a las herramientas de aplicación tenían formación de películas pesadas, mientras que las áreas laterales tenían películas mucho más ligeras. Para obtener productos aceptables, las diferentes formaciones de película dieron como resultado un porcentaje de ATE muy bajo. Los operadores intentaron cambiar los parámetros de configuración del sistema para compensar el cambio en su rendimiento. A pesar de lo que intentaron, los resultados empeoraron y empeoraron. La conexión a tierra del transportador debe verificarse regularmente y limpiarse si se reduce esta conexión. Una buena conexión a tierra es el resultado de buenos programas de mantenimiento preventivo por parte del usuario final. Se limpió el transportador, regresándolo a un sistema conectado a tierra y el ATE volvió a equilibrarse.

Estos son sólo algunos de los aspectos que he encontrado al visitar usuarios finales. Normalmente, los pequeños elementos complicados son los que causan los principales problemas. Solo recuerde, si el requerimiento de construcción de la película es de 1 mil, una película real de 1.2 mils significa un desperdicio de pintura del 20%. El control sobre los pequeños detalles evita grandes problemas.

Steve Romer es Ingeniero Senior de Aplicación de Sistemas en Sames Kremlin. Visite sames-kremlin.com