Las piezas metálicas fabricadas mediante procesos como el mecanizado CNC pueden colorearse de diferentes maneras para cumplir con las especificaciones del cliente. Para metales comunes como el aluminio, dos de las técnicas de coloración más habituales son el recubrimiento en polvo y la pintura.
Cada proceso de coloración tiene sus ventajas y desventajas, aunque ambos son adecuados para la mayoría de los metales. Son más comunes que otras técnicas de coloración de metales como la anodización y el recubrimiento por conversión. Este artículo compara el recubrimiento en polvo con la pintura en términos de costo, durabilidad, apariencia y espesor de la capa aplicada.
¿Qué es el recubrimiento en polvo?
El recubrimiento en polvo es una superficie acabado Proceso para metales y otros materiales. Utiliza un polvo seco y fluido —generalmente un polímero termoplástico o termoestable— en lugar de pintura líquida, y se puede aplicar electrostáticamente a los metales. Dependiendo del tipo de polvo utilizado, se requiere calor o luz ultravioleta para curar el recubrimiento posteriormente.
El proceso de recubrimiento en polvo se inventó en 1945 y se ha convertido en un proceso ampliamente utilizado en diversas industrias. Debido a que crea un acabado excepcionalmente duro y más duradero que la pintura, se utiliza para piezas resistentes como cuadros de bicicleta y electrodomésticos.
El proceso comienza con la adquisición del polvo, que se compone de un polímero, pigmentos, modificadores de flujo y otros aditivos. Las piezas que se van a recubrir se limpian minuciosamente para eliminar los contaminantes.
La aplicación del polvo a las piezas metálicas generalmente implica el uso de la deposición por pulverización electrostática, en la que se utiliza una pistola electrostática o de corona para cargar negativamente el polvo y dirigirlo a las piezas metálicas (conectadas a tierra) a través de una boquilla. El proceso electrostático hace que el polvo sea atraído a la superficie de la pieza, formando una capa uniforme. Otra técnica de aplicación de polvo es la aplicación en lecho fluidizado, en la que las piezas se precalientan y se sumergen en un lecho de polvo.
Una vez recubiertas las piezas, deben curarse, ya sea en un horno o con luz ultravioleta. El curado provoca la reticulación de las moléculas del polvo y, en la mayoría de los casos, se realiza a 200 °C o menos durante 10 minutos. Por otro lado, los recubrimientos en polvo UV requieren menos energía y se curan más rápido.
Beneficios del recubrimiento en polvo
El recubrimiento en polvo tiene muchas ventajas, entre ellas una excelente dureza y durabilidad, así como beneficios medioambientales.
Durabilidad
El proceso de recubrimiento en polvo crea una capa dura altamente resistente a desconchones, arañazos, descamación y productos químicos. Además, permite obtener recubrimientos gruesos, uniformes y de alta calidad que no se escurren ni se descuelga. En general, los recubrimientos en polvo pueden durar hasta 20 años antes de comenzar a degradarse. La degradación puede acelerarse por la exposición a la radiación UV, el calor, la humedad, etc. Sin embargo, el recubrimiento en polvo no se oxida.
Medio Ambiente
Los recubrimientos en polvo liberan cantidades insignificantes de compuestos orgánicos volátiles (COV) y no contienen disolventes, lo que beneficia tanto al medio ambiente como a la salud de los trabajadores. Por lo tanto, no se requiere equipo especializado para recoger el exceso de polvo, lo que facilita el cumplimiento de las normativas ambientales. Además, el exceso de polvo (pulverización sobrante) se puede almacenar y reutilizar en otro ciclo, reduciendo así los residuos.
Apariencia y efectos especiales
A diferencia de otras técnicas de acabado de color, el recubrimiento en polvo produce diferencias mínimas en la apariencia entre las superficies recubiertas horizontalmente y las recubiertas verticalmente. La intensidad del color dura mucho tiempo y se pueden lograr efectos especiales como arrugas y vetas. Dichos efectos pueden ser deseables en el lujo. automotor la industria, por ejemplo.
Hora de curar
El curado rara vez tarda más de 10 minutos, y puede ser significativamente más rápido con un recubrimiento curable por UV, lo que hace que el proceso sea más rápido que otras técnicas de acabado. Además, el recubrimiento en polvo generalmente solo requiere una capa, mientras que la pintura puede requerir varias capas.
Limitaciones del recubrimiento en polvo
A pesar de sus importantes ventajas, el recubrimiento en polvo no es adecuado para todas las piezas metálicas. Entre sus limitaciones se incluyen su coste y los posibles problemas de tolerancia.
Costo
El recubrimiento en polvo es más caro que la pintura en aerosol; la diferencia es moderada a gran escala industrial y significativa a pequeña escala o para proyectos de bricolaje, ya que se requiere equipo costoso. Esto puede o no compensarse con ciertos ahorros de costos, como el reciclaje del exceso de pintura.
Espesor del pelaje
Si bien el grosor del recubrimiento en polvo puede tener ventajas en términos de durabilidad, puede ser un problema si las piezas tienen tolerancias muy ajustadas, ya que es difícil lograr un recubrimiento muy fino.
¿Qué es la pintura?
La pintura en aerosol es una técnica de acabado muy utilizada para piezas metálicas, que se emplea para añadir color y textura, así como para proporcionar un acabado protector. A diferencia del recubrimiento en polvo, la pintura en aerosol utiliza un disolvente líquido (a base de aceite o agua) que contiene pigmento y diversos aditivos. Se emplea una pistola pulverizadora neumática para rociar la pintura sobre la superficie de las piezas metálicas.
El uso de la pintura en aerosol con aire comprimido comenzó en la década de 1880 en Chicago, y la técnica se popularizó gracias a la notable mejora en velocidad que ofrecía en comparación con la pintura manual con pincel. Hoy en día, la pintura en aerosol se puede automatizar en las líneas de producción para lograr la máxima eficiencia.
La forma más sencilla de pintar con aerosol es mediante pistola de aire comprimido. En este proceso, una pistola de aire comprimido, ya sea sostenida por un operario o montada en un soporte, expulsa la pintura líquida en forma de fina pulverización desde una boquilla, generalmente a una distancia de entre 15 y 25 centímetros de la pieza metálica. La pintura se endurece sobre la superficie a medida que el disolvente se evapora. Con este proceso, la consistencia de la pintura se puede variar utilizando diferentes boquillas.
Otros métodos de pintura en aerosol incluyen la pintura electrostática, las pistolas de pulverización sin aire con bombas de alta presión y las cabinas de pintura.
Beneficios de pintar
En lo que respecta al acabado de piezas de aluminio y otros metales, la pintura en aerosol ofrece numerosas ventajas, como una amplia gama de colores, capas finas y bajos costes de preparación.
Opciones de color
En lo que respecta a la disponibilidad de colores y a la posibilidad de mezclas personalizadas, la pintura en aerosol ofrece una gama muy amplia de opciones de color y textura, más amplia que la del recubrimiento en polvo y otras técnicas de coloración alternativas.
Espesor del pelaje
La pintura puede ser preferible para mantener tolerancias estrictas, ya que el espesor del recubrimiento es mucho menor que el del recubrimiento en polvo, por lo que rara vez afecta el ajuste y la forma de los componentes en un ensamblaje. La pintura en aerosol puede tener un espesor de acabado de tan solo 1 milésima de pulgada (0.025 mm), mientras que el recubrimiento en polvo solo puede alcanzar un espesor de aproximadamente 2.5 milésimas de pulgada (0.0625 mm). Por otro lado, las capas más gruesas creadas por el recubrimiento en polvo aumentan su durabilidad.
Costo
La pintura en aerosol cuesta menos que el recubrimiento en polvo, tanto en términos de instalación/equipo como de producción por unidad.
Limitaciones de la pintura
La pintura en aerosol tiene ciertas limitaciones, entre ellas la durabilidad limitada, la aplicación inconsistente y las preocupaciones medioambientales.
Durabilidad
La pintura es menos resistente a las astilladuras, los arañazos y el descascarillado que el recubrimiento en polvo, y su durabilidad es menor. Sin embargo, es relativamente fácil aplicar nuevas capas de pintura a las piezas desgastadas.
Aplicación
La pintura en aerosol presenta algunos desafíos en cuanto a la aplicación y la cobertura. Por un lado, es más difícil lograr una cobertura y un grosor uniformes en toda la pieza, especialmente al aplicar la pintura con una pistola manual. Además, la pintura en aerosol generalmente requiere varias capas y un tiempo de secado entre cada aplicación.
Medio ambiente y seguridad
Debido a que las pinturas contienen disolventes, son perjudiciales para el medio ambiente y deben desecharse con cuidado. Además, pintar con aerosol puede ser peligroso para los trabajadores, ya que supone un riesgo para los sistemas respiratorio, nervioso y circulatorio. Es obligatorio el uso de EPI (Equipo de Protección Individual) y las pinturas deben almacenarse con cuidado para minimizar el riesgo de incendio.
Comparación entre recubrimiento en polvo y pintura
Por regla general, el recubrimiento en polvo es una mejor opción que la pintura si el fabricante necesita priorizar la durabilidad y la apariencia de sus piezas metálicas, minimizando al mismo tiempo los riesgos ambientales. Sin embargo, suele ser más caro que la pintura. La pintura en aerosol es una mejor opción cuando se requiere un acabado muy fino para cumplir con tolerancias estrictas, cuando la pieza contiene componentes plásticos que se derretirían durante el curado en horno o cuando el fabricante requiere un color específico que no está disponible en polvo.
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