Cómo preparar su proceso de pretratamiento para cambiar a recubrimiento de película delgada

Pregunta: Estoy considerando cambiar a recubrimiento de película delgada. ¿Cómo puedo asegurarme de que un proceso de cambio está listo para una transición exitosa?

Respuesta: El pretratamiento del metal juega un papel importante en el proceso de fabricación. Los fosfatos de hierro y zinc han sido métodos predominantes durante mucho tiempo para la preparación de metales antes de la aplicación de la pintura. Los proveedores de productos químicos especializados han seguido la tendencia de la tecnología verde, desarrollando y mejorando continuamente los recubrimientos de película delgada. Ya sea que se le llame película delgada, pretratamiento avanzado, revestimiento de metales de transición, nanotecnología o revestimiento de circonio, esta tecnología mejora la protección contra la corrosión y la adherencia de la pintura, al tiempo que brinda un proceso amigable con el ambiente que es, a la vez, rentable.

Contenido destacado

Mejorar la productividad mediante un buen diseño de racks

CLELAC: a la búsqueda de proveeduría para el sector de electrodomésticos

Pintura Industrial Tresoldi: un abanico de colores para cada aplicación

Todavía considerado por muchos como nuevo, este recubrimiento ha existido durante más de dos décadas. Los niveles de rendimiento han igualado y superado los resultados de las pruebas de calidad para las piezas tratadas con fosfato de hierro y zinc. Muchos de estos productos están aprobados y especificados como el proceso de pretratamiento elegido por bastantes fabricantes de maquinaria pesada, agrícola y de la industria automotriz. Con el aumento de las regulaciones sobre la descarga de fosfato y la evolución de la tendencia que promueve la tecnología verde, los fabricantes y profesionales del acabado de metales están considerando los recubrimientos de metales de transición como una opción de pretratamiento. Los recubrimientos de circonio no son un reemplazo casual de los recubrimientos de conversión convencionales, como los fosfatos de hierro y de zinc. Una auditoría exhaustiva del sistema y una revisión de los pasos de la aplicación lo prepararán para una transición exitosa.

Se requiere una limpieza adecuada y un decapado completo de la lavadora antes del arranque del nuevo sistema. Cualquier residuo sobrante reaccionará con la nueva química y esto podría degradar el rendimiento del nuevo proceso. El decapado debe incluir tubos y boquillas de pulverización. Este es un buen momento para completar el mantenimiento dentro de la lavadora y hacer cambios para optimizar el sistema. Esto incluye: revisar el tamaño y alineación de las boquillas; arreglar las fugas encontradas durante el decapado; comprobar el estado de los filtros; e instalar tubos de salida ascendentes y contraflujos. La instalación de sistemas de filtro, extracción de aceite o equipos auxiliares aumentará la vida útil del baño.

El pretratamiento avanzado no requiere tanto tiempo de contacto ni temperaturas tan altas como el recubrimiento de conversión convencional. Por lo tanto, es posible mover la aplicación de película delgada a un tanque más pequeño. Transforme la etapa de fosfato de hierro o zinc existente en un enjuague y cargue el tanque que sigue con un químico de pretratamiento avanzado. Revise el diseño con el proveedor de productos químicos y el fabricante del equipo.

La compatibilidad química siempre debe verificarse cuando se introduce un nuevo producto en el proceso. Los tanques, bombas, filtros y todos los demás equipos auxiliares deben ser revisados y reemplazados con materiales compatibles. Compruebe la compatibilidad química de todas las juntas y sellos. Los productos químicos de película delgada se pueden usar en arandelas de acero inoxidable, acero dulce o de plástico. La mayoría de las aplicaciones requieren equipos de acero inoxidable. Si se requiere este material, verifique que todos los materiales de construcción (incluyendo soldaduras, mallas y válvulas) sean de acero inoxidable Grado 304 o superior.

La calidad del agua es muy importante en la aplicación de pretratamiento avanzada. La composición del agua no debe exceder una conductividad de 100 microsiemens por centímetro (µS/CM) y contener menos de 25 ppm de calcio, magnesio, cloruro, sulfato y sodio. Niveles más altos pueden aumentar el consumo de productos químicos y degradar el desempeño. La muestra de agua entrante debe ser analizada y los resultados deben revisarse con el proveedor de los productos químicos. Los sistemas de agua de ósmosis inversa (RO, en inglés) o desionizada (DI) son necesarios en la mayoría de las aplicaciones.

Se deben mantener excelentes enjuagues previos y posteriores en el proceso de recubrimiento de circonio. La conductividad máxima del enjuague de una sola etapa antes del pretratamiento avanzado no debe exceder los 100 µS/CM. En la etapa de enjuague doble, los rangos máximos recomendados son 200 µS/CM en la primera etapa de enjuague y 100 µS/CM en la segunda. Un tubo de salida ascendente (con alimentación directa de agua RO o DI desbordándose hacia la etapa de enjuague) puede garantizar el flujo de agua de calidad más pura sobre la pieza. El agua suplementaria, alimentada directamente desde la salida del tubo, ayudará a mantener una conductividad más baja. Los tanques de enjuague deben sondearse con un flujo continuo a contracorriente hacia la etapa de enjuague anterior (una tasa de desbordamiento típica de 2 a 10 GPM).

Verifique en las partes si ha habido arrastre o acumulación excesiva de la solución. El arrastre de la solución puede contaminar etapas posteriores. La acumulación por su parte puede causar defectos de pintura y deslaminación. Revise el arreglo de racks de las partes o, posiblemente, agregue orificios de drenaje para reducir la cantidad de solución transportada a través del sistema.

La limpieza a fondo es una parte esencial del pretratamiento, especialmente con la tecnología de película delgada. Todos los residuos (orgánicos e inorgánicos) deben eliminarse antes de la aplicación del recubrimiento y de la pintura. Los limpiadores alcalinos son una buena opción para eliminar los residuos orgánicos, como los aceites y grasas. Como comprobación rápida, busque una superficie libre de agua después de la etapa de enjuague, siguiendo el ciclo de limpieza. Considere agregar un paso de remojo ácido o neutral a su proceso de pretratamiento para reemplazar la remoción mecánica de incrustaciones de láser y de soldadura.

Seguir procedimientos de aplicación adecuados es vital en las aplicaciones de spray manual. Para garantizar una limpieza adecuada, trabaje dentro de los parámetros de proceso especificados. Tenga en cuenta que el tiempo requerido para limpiar completamente toda la superficie dependerá de la carga de residuos. Trabaje con su proveedor de productos químicos para capacitar a los operadores y establezca una “Guía de Buenas Prácticas” para aplicaciones de limpieza manual. Aplique un recubrimiento de película delgada a baja presión, inundando completamente toda la superficie de la pieza. No se recomiendan boquillas de nebulización ni sistemas de alta presión. No deje pasar más de dos o tres minutos entre la limpieza y el enjuague. Las partes tratadas deben pintarse inmediatamente.

Hay muchos productos de película delgada disponibles en el mercado. Su proveedor de productos químicos puede recomendarle los que cumplan con sus requisitos de calidad o proporcionarle una lista de productos que ya han sido aprobados por los fabricantes de los equipos (OEM, en inglés). Cualquier recomendación debe ser validada mediante una prueba adicional con sustratos de producción. Recuerde que los buenos resultados de las pruebas no dependerán sólo del pretratamiento, sino también de la calidad de la pintura y su aplicación.

Tomasz Slezak, de Chemetall, es el Gerente de Mercadeo para Tratamiento de Superficie. Visite chemetall.com