Curado de la Pintura en Polvo

¿Qué es el Curado?

La siguiente etapa, luego de aplicada la pintura electrostática sobre las piezas, es el curado o polimerización del recubrimiento.
El curado de la pintura en polvo ocurre en el horno y permite conseguir una película homogénea, resistente y con el aspecto final deseado.
Por tanto esta etapa es crítica en el desarrollo de las propiedades visuales y funcionales del recubrimiento.

¿Qué Ocurre en esta Etapa?

Entender lo que ocurre en las distintas etapas del proceso de curado permite a los aplicadores optimizar las condiciones del mismo y lograr un acabado excelente en todos los sentidos.

A diferencia de lo que ocurre con las pinturas termoplásticas – que solo necesitan suficiente calor para fundirse y permitir la nivelación – las pinturas termofijas necesitan bastante más calor.
Este calor es utilizado para fundir el polvo y luego mantener la temperatura de curado durante el tiempo necesario para que se produzcan las reacciones de polimerización.

Brevemente podemos considerar cinco etapas desde que la pieza con el polvo adherido entra en el horno hasta que la pieza pintada está lista.

Las nombramos a continuación y lo que ocurre en cada una de ellas.

Etapas del Curado

  • Fusión: Las partículas de polvo pasan del estado sólido al estado fundido (un semilíquido) en el cual pierden la identidad de partícula y se van transformando paulatinamente en una masa común.
  • Flujo: El polvo ya se encuentra completamente líquido por lo es capaz de fluir y si la cantidad de pintura depositada en la pieza es suficiente, la cubre completamente.  Esta etapa es crítica para lograr una nivelación adecuada final de la pintura.
  • Reacción: Ocurre cuando el calor absorbido es suficiente para permitir el inicio de las reacciones de entrecruzamiento en la pintura.  En esta etapa ocurren las reacciones físicoquímicas que aseguran luego unas adecuadas propiedades físicas del film.
  • Gelificación: Es el punto en el que el nivel de entrecruzamiento alcanzado es suficiente para que el film pase del estado líquido a sólido.  La pintura expulsa los componentes volátiles y termina de desgasificarse.
  • Curado: En esta etapa concluyen las reacciones de entrecruzamiento y se alcanzan las propiedades de resistencia química máxima de la pintura.

Factores que Afectan el Curado

 

  • Naturaleza química de la pintura.

Cada tipo de pintura tiene sus propiedades y el fabricante aporta la información al aplicador sobre temperaturas y tiempos.  Esta información generalmente consiste en una curva de curado, es decir una gráfica de tiempo de residencia en el horno en función de la temperatura.  En la práctica, el fabricante suele informar de dos o tres puntos de dicha curva lo que suele ser suficiente para diseñar el proceso.

  • Tipo de horno y condiciones de operación.

No es lo mismo realizar el curado de la pintura en un horno discontinuo de tipo batch que hacerlo en hornos continuos.

En los hornos de convección discontinuos hay que asegurarse que la capacidad calefactora sea suficiente para elevar la temperatura rápidamente al valor de curado. No hay nada peor para el aspecto final de las piezas, que un horno con una inercia térmica grande que impida un calentamiento rápido de las mismas.

En los hornos continuos es importante el gradiente de temperatura – que debe ser pequeño – y la velocidad del aire que no debe ser excesiva para evitar que se remueva el polvo aplicado.

De la misa forma la fuente de calor y forma de aplicación (convección, radiación, etc.) tienen gran influencia sobre el curado de la pintura y requieren un ajuste particular para cada caso.

  • Espesor/masa de la pieza a pintar.

Como es lógico el tiempo necesario para lograr el curado adecuado de la pintura no es el mismo para una plancha de 1 milímetro de espesor que para otra semejante pero de 8 milimétros…  Por ello en algunas situaciones puede resultar conveniente precalentar las piezas antes de aplicar la pintura.
La recomendación en estos casos es realizar ensayos previos porque puede deteriorarse el aspecto final del recubrimiento.

¿nos vemos en los comentarios?

Me gustaría conocer tu opinión acerca de este artículo y qué te ha parecido.

 

17 respuestas

  1. Muy buena información se agradece que compartan sus conocimientos. Tengo una pregunta espero me puedan ayudar ¿ Porque la pintura una vez horneada es quebradiza con cualquier golpe ya probé con diferentes temperaturas (180 a 200 grados) y siempre es lo mismo que estoy haciendo mal?

    1. Buenas tardes Omar,
      Evidentemente ninguna pintura en polvo debe quedar quebradiza luego del ciclo de curado.
      Algo malo hay, en el producto, equipos o en el proceso.
      PRODUCTO.
      ¿La pintura en polvo está vigente?, ¿Conoces la fecha de caducidad?, ¿Ha estado almacenada en un lugar con exceso de calor, luz solar o humedad?
      Si tienes dudas utiliza una pintura recién comprada.
      EQUIPOS.
      Desconozco el tipo de horno que estás utilizando pero en cualquier caso ¿estás seguro que llega a la temperatura necesaria para que las piezas estén a temperatura de curado?
      Si tienes dudas consigue un técnico que mida la temperatura dentro del horno durante el trabajo. Los proveedores de pintura suelen tener estos equipos.
      Igualmente me gustaría que me contaras que horno tienes y cuales son las condiciones de trabajo. Si tienes fotos mejor.
      PROCESO.
      Las piezas deben estar a la temperatura indicada durante un periodo de tiempo dado según el fabricante de la pintura.
      Por ejemplo, 10 minutos a 190ºC
      Tienes que tener en cuenta que piezas pesadas, con «mucha masa» necesitan más tiempo para alcanzar esta temperatura. En algunos casos incluso más tiempo que el necesario para el curado.
      Si es así el tiempo total del proceso sería la suma del tiempo necesario para que las piezas alcancen la temperatura de curado y el tiempo necesario para la polimerización según informa el fabricante.
      Ten en cuenta que si la pintura se despega de la pieza con facilidad también puede haber problemas con el pretratamiento (o con la inexistencia del mismo) Las piezas antes de aplicarse el polvo deben estar limpias, sin grasas, sin óxidos, sin polvo y perfectamente secas.
      Espero que estos consejos preliminares te ayuden a superar el problema pero si quieres consejos más específicos necesitaría que me cuentes con más detalle cual es el procedimiento que utilizas.

      Un saludo.

  2. Saludos Jose Luis.
    Cual puede ser la causa para que las piezas ya curadas tengan burbujas solo en la parte superior de las piezas?
    Como podria evitarlas?

    1. Buenas tardes Rubén,
      Necesitaría que me envíes unas fotos para ver exactamente a que te refieres.
      Toma fotografías de la zona donde aparecen las burbujas y de la zona donde no, así como fotos donde se aprecie la pieza completa.
      En cuanto al origen puede ser restos de pretratamiento, que esa zona tenga mayor porosidad que el resto o que haya acumulación excesiva de pintura.
      Pero como te digo, para saber de que hablamos envíame fotografías por favor.
      Saludos.

  3. Buenas tardes. Tengo un horno que levanta temperatura muy rápido, por lo que a los 8 minutos de encenderlo ya llego a 150 grados centígrados. Para el curado espero que el reloj marque 180 grados centígrados y desde ese momento dejo la pieza durante 15 minutos. Cuando se cumplen los 15 minutos, la temperatura del horno llego a 220 grados centígrados. Puede afectar a la pintura está temperatura? Gracias por su atención

    1. Hola Víctor,
      Sí, 220ºC puede ser una temperatura elevada.
      Si el horno tiene una inercia térmica tan baja hay que ser muy cuidadoso con la temperatura en su interior.
      Lo mejor sería colocar un termostato con una sensibilidad elevada de forma que regule la temperatura lo más ajustada posible.
      Otra opción es redimensionar la fuente de calor que seguramente sea excesiva para el tamaño del horno, por ejemplo, cambiar por una fuente de menor potencia.
      Recuerde que el esquema de curado de 15 minutos a 180ºC se refiere a temperatura de metal, por tanto si la pieza es pesada deberá permitir un tiempo extra para que alcance los 180º y luego tenga una residencia de 15 minutos.
      Un saludo.

    1. La pintura en polvo en su hoja de especificaciones indica el esquema de curado que debe respetarse.
      Generalmente una curva o tabla de tres puntos, por ejemplo:
      15 minutos a 180°C
      10 minutos a 190°C
      6 minutos a 200°C

      Estos son los valores que hay que respetar para que el curado de la pintura sea efectivo y pueda desarrollar todas las características técnicas de la misma.
      Ahora bien, hay que tener en cuenta que estas temperaturas hacen referencia a la «temperatura de la pieza» y no del horno de polimerizado. Por tanto, hay que estar seguro que la pieza alcanza esas temperaturas y las mantiene durante el periodo indicado.
      Por ejemplo:
      La pieza alcanza la temperatura de 190ºC y tiene una estadía dentro del horno de 10 minutos.

      En piezas que tienen una masa pequeña es rápido alcanzar la temperatura de pieza adecuada, por ejemplo chapas metálicas, paneles, rejas de alambre, etc.
      Sin embargo en piezas más «másicas» hay que tener la precaución de estar seguro que se alcanza la temperatura de curado y que se mantiene el tiempo indicado. Por ejemplo, llantas de coches, pesas de metal, etc. Son piezas pesadas y de poca superficie por lo que necesitarán un tiempo en alcanzar la temperatura de curado.
      Téngalo en cuenta.

      Por otra parte, aunque el tiempo de estadía debe ser mayor que el de diseño tampoco es bueno que se exceda en forma excesiva. En estos casos la pintura puede «quemarse», cambiar de color, perder propiedades mecánicas, etc.

      Dicho todo lo anterior la respuesta a su consulta es que una vez superado el tiempo indicado en el esquema de curado ya es posible abrir el horno y retirar las piezas, si se trata de un horno por lotes.
      Si fuera un horno continuo bastará ajustar la velocidad de cadena para que la pieza permanezca dentro del horno el tiempo suficiente para cumplir el esquema de curado.

      Una consideración, aunque la pintura puede estar perfectamente polimerizada, mientras esté a una temperatura elevada (mayor de 60º) si se manipula pueden grabarse en su superficie los materiales con los cuales se tocan. Por ejemplo guantes, pinzas, etc.
      Por ello, puede apagar el horno enseguida y retirar la piezas sin tocarlas hasta que estén lo suficientemente frías para poder tocarlas con la mano.

      Espero haberle podido ser de ayuda.
      Cualquier duda me dice por favor.

      Un saludo.

    1. Buenas tardes Omar,
      Sí, es posible dentro de ciertos límites.
      En primer lugar el espesor de la pintura ya aplicada no debe ser excesivo, de lo contrario será difícil establecer un potencial eléctrico suficiente para que las partículas de polvo de la segunda capa se adhieran adecuadamente.
      También si el espesor de ambas capas es muy alto el aspecto se desmejora por aparición de piel de naranja, ondulaciones, etc.
      Un caso típico donde se aplica una segunda capa con fines estéticos es en la aplicación de «clears» o barnices, por ejemplo en llantas de coches.
      Mi recomendación es que se utilice esta solución como una alternativa eventual y no como un procedimiento estándar.
      Si se necesita un color o apariencia específica es mejor buscar algo que se adecue o contactar con el fabricante para intentar desarrollar algo que se parezca.
      Mucha suerte.

      ¡Saludos!

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  4. Saludos, he visto en eBay un sistema de pintura en polvo. Deseo pintar unos esqueletos metálicos con tubo rectangular galvanizado de 1×2 pulgadas pero están hechos a 80 x 45 pulgadas. No hay un horno casero de esas dimensiones y pregunto, se puede curar la pintura con pistola de aire caliente??

    1. Hola Julián,
      Seguramente sea exceso de polvo acumulado que termina fluyendo cuando se funde.
      El exceso de temperatura nunca produciría eso.
      Por tanto revisa de no aplicar demasiado polvo en estas zonas.
      Un saludo.

    1. Gracias por la consulta Mauricio.
      En general y debido a su composición, las pinturas en polvo una vez curada y a temperatura ambiente no suelen ser inflamables. La excepción pueden ser pinturas con una cantidad de carga nula o muy baja porque prácticamente son 100% polímero. Por ejemplo las pinturas tipo FBE y clears.
      En cualquier caso, y donde se exija cumplir una certificación de inflamabilidad, será necesario realizar ensayos o solicitárselos al fabricante si dispone de ellos.
      En ningún caso la pintura en polvo se comporta como intumescente. Esto es, como un retardante del aumento de la temperatura del sustrato.
      Un saludo.

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