Equipos de recubrimiento en polvo: aplicación por pulverización y lecho fluidizado

Antes de poder aplicar un recubrimiento en polvo, este debe convertirse en un fluido. De lo contrario, no pasará a través del sistema de aplicación y no dará como resultado un recubrimiento uniformemente aplicado. Esto se hace pasando aire limpio y seco a través del polvo mediante una membrana semipermeable en un sistema de alimentación de cajón o tolva. Hay 2 métodos principales que se pueden utilizar para aplicar el polvo a un objeto una vez que se ha fluidificado.

  • Aplicación por pulverización
  • Inmersión en lecho fluidificado
Aplicación por pulverización

En la aplicación por pulverización, el polvo debe transportarse desde el lecho fluidificado o la caja, a través de tubos, hasta las pistolas pulverizadoras. Una vez el polvo se haya fluidificado, como se ha comentado anteriormente, se puede transferir utilizando venturi o bombas de fase densa; puede obtener más información acerca de ambos a través de los fabricantes de sus equipos de aplicación.

La concentración de la mezcla de aire y polvo se puede ajustar para controlar el rendimiento general de la aplicación, y es uno de los parámetros utilizados para controlar el espesor de la película del recubrimiento.

La aplicación de polvo a la pieza a pintar utiliza el principio de atracción entre objetos con diferentes cargas. Las partículas cargadas de aire y polvo mediante la pistola son atraídas a un sustrato conectado a tierra: el elemento que se va a recubrir.

El proceso de carga es crítico para los procesos de aplicación de recubrimiento en polvo. Si el polvo no se ha cargado correctamente, no se adherirá a la superficie del metal.

Los dos métodos principales para la aplicación por pulverización de recubrimientos en polvo que utilizan diferentes enfoques para cargar el polvo son:

  • Electrostática

  • ​Tribostática​

 

Aplicación electrostática

El método de aplicación más común es la pulverización electrostática, a menudo llamado aplicación por "efecto corona"

En este método, se utiliza una cascada para generar un voltaje de hasta 100 kV que pasa a través de un electrodo situado en la punta de la pistola pulverizadora. El alto voltaje en la punta de la pistola genera una corona, el aire se ioniza y se crea un campo eléctrico entre el electrodo y el objeto conectado a tierra. Normalmente, la corona tiene carga negativa, lo que da como resultado un flujo de iones negativos que va de la pistola al sustrato. Las partículas de polvo recogen una carga negativa de la corona y las moléculas de aire ionizado, y fluyen hacia el sustrato conectado a tierra, donde se mantienen en su lugar gracias a la atracción electrostática.

El espesor de la película se controla mediante una combinación de intensidad de campo eléctrico, gravedad, presión del aire y concentración de polvo.

Hay muchos tipos y formas de pistolas de pulverización por efecto corona, que incluyen campanas y discos electrostáticos.

Aplicación tribostática

En este método, las partículas de polvo se cargan por fricción cuando pasan a través de un tubo de teflón. Las partículas de polvo pierden electrones durante este proceso y se cargan positivamente. Las partículas de polvo cargadas se mueven con el flujo de aire hacia el objeto conectado a tierra. La nube de polvo cargada crea un campo eléctrico y una atracción eléctrica entre el polvo y el objeto.

La magnitud de la carga por fricción se rige por el volumen de polvo que se deposita en la superficie de carga y la velocidad a la que se mueve a través de la superficie. Ambos parámetros pueden ser controlados por el operario de la pistola para lograr el espesor y el acabado del recubrimiento deseados.

Por lo general, los flujos de aire y las intensidades de campo eléctrico entre la pistola y el sustrato son menores en la aplicación tribostática que en la electrostática. Por lo tanto, se comportan mejor cuando tratan de cubrir zonas difíciles o jaulas de Faraday en los objetos.

Inmersión en lecho fluidificado

En el método de aplicación en lecho fluidificado, el objeto se precalienta a una temperatura superior al punto de fusión del polvo. Después, el objeto se sumerge o se sitúa en la nube justo encima del lecho de polvo fluidificado. El polvo se funde y forma un recubrimiento sobre la superficie caliente. 

 Cuando se retira el objeto del lecho fluido, se puede pasar a través de otro horno para curar completamente el recubrimiento. El espesor de la película se controla mediante la temperatura inicial del objeto cuando entra en el lecho fluido y el tiempo que pasa en el lecho fluidificado por encima del punto de fusión del polvo.