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• Nelson Gabuito Garcia Jaramillo

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Acabados Automotrices Profesora: Ing. Sandra Chasi

Proceso de Fosfatizacion y ELPO

Integrante: Nelson García

Quito-Ecuador 2015

Presentación

#1

Universidad Internacional del Ecuador Facultad de Ingeniería Mecánica Automotriz Fecha de Entrega: Lunes, 03 de marzo del 2015 Tema: Los procesos de: Fosfatizacion, E-coat y Elpo

Los procesos de Electro-recubrimiento

Proceso de electro-recubrimiento Es un proceso metálico de electrodeposición que consta de un pre-tratamiento previo. El pre-tratamiento tiene por objetivo el acondicionar el sustrato metálico para que la pintura tenga un buen anclaje con la pieza y así ser efectiva contra la corrosión (Electrorecubrimiento). Este pre-tratamiento consta de 9! etapas donde el sustrato metálico es limpiado y fosfatizado para poder ser pintado

Imagen de (Electrorecubrimiento)

1. Desengrase

Universidad Internacional del Ecuador Facultad de Ingeniería Mecánica Automotriz En esta etapa el sustrato metálico es desengrasado usando soluciones a base de hidróxido de potasio. Esto es debido a que las piezas vienen previamente estampadas y trabajadas y el sustrato por lo general viene cubierto de grasas y aceites que son utilizados para prevenir la oxidación en el sustrato metálico y a su vez cuando se corta y se suelda el metal se usan productos para prevenir que la escoria se pegue a el metal (Electrorecubrimiento). Los aspectos básicos a controlar aquí son: a. Temperatura La temperatura debe de ser constante en el baño de desengrase y por lo general se recomiendan rangos que van desde 43°C a 49°C. La importancia de la temperatura radica en que el desengrasante será más efectivo si actúa en los rangos de temperatura mencionados (Electrorecubrimiento). Estar por encima del rango de temperaturas mencionados puede causar unas manchas en el sustrato las cuales serán visibles aun después de pintar el metal. b. Tiempo Debe de haber un tiempo suficiente de contacto entre el sustrato y la solución del desengrase para tener una mejor limpieza y así poder acondicionar la pieza para después poder ser fosfatizado. Los tiempos de inmersión pueden Fig1. Bomba variar pero se recomienda un rango de 60 a 120 Eléctrica Vertical segundos (Electrorecubrimiento). c. Presión Para tener una buena recirculación en el tanque es necesaria una buena presión para permitir que el flujo sea uniforme y controlado en todo el sustrato metálico (Electrorecubrimiento). Para esto se puede utilizar una bomba eléctrica. De esta manera es posible hacer circular la solución en un tanque y poder dar una mejor limpieza al sustrato metálico. 2. Desengrasé En esta etapa se trata de terminar de limpiar al sustrato totalmente ya que se necesita que esté libre de contaminantes y residuos.

Fig2. Agitador Eléctrico

Las etapas de desengrase manejan agitadores (Bombas) para darle recirculación a la solución, también es importante tener filtros para atrapar todos los contaminantes y así proteger a las bombas de recirculación (Electrorecubrimiento).

Universidad Internacional del Ecuador Facultad de Ingeniería Mecánica Automotriz 3. Enjuague a. Primero Este tiene la función de remover del sustrato el desengrasante utilizado en las etapas anteriores. b. Segundo La función de remover el desengrasante que no alcanzo a remover el primer enjuague. Este tiene una alimentación de constante agua y cuando excede el volumen (hundiéndose) se va para el primer enjuague. El propósito de estos dos enjuagues es para mantener los parámetros de conductividad y alcalinidad total para asegurar que mantengan su función optima de remover el excedente de desengrasante del sustrato (Electrorecubrimiento). 4. Acondicionador Este utiliza sales de titanio para preparar el sustrato para su fosfatizacion, con el propósito de permitir enjuagar la superficie del sustrato de residuos del desengrase e incrementar la activación del metal (Electrorecubrimiento). Los parámetros a controlar son:   

El PH o medición de la acidez de 8-9.5 La filtración para mantener limpio el baño con filtros de entre 5-10 micras. Presión entre 8-25 psi

5. Recubrimiento de fosfato Esta etapa es donde el sustrato es fosfatizado con Zinc, que tiene el propósito de aumentar la adherencia de la pintura y anticorrosivos. Las aplicaciones pueden ser de aspersión o inversión (Electrorecubrimiento). a. Sistema de Inmersión Utiliza eductores y agitadores dentro del baño que ayudan a mejorar la circulación de la solución b. Sistema de aspersión El modo de aplicación es por medio de espreas o rociadores. La temperatura debe encontrarse entre 46-53°C debido que si trabajamos a temperatura máxima se producirían lodos de fosfato y temperatura mínima reduce el recubrimiento de la pieza.

Universidad Internacional del Ecuador Facultad de Ingeniería Mecánica Automotriz La superficie de la pieza es irregular y eléctricamente conductiva y susceptible a la corrosión, pero una vez fosfatizado la superficie se vuelve relativamente uniforme, no conductiva y resistente a la corrosión (Electrorecubrimiento).

Fig3. Sistema de filtración de fosfato filtro cama

6. Enjuague El propósito de esta etapa es detener la reacción que hay del fosfato con el sustrato. Este enjuague tiene una alimentación continua de agua para mantener los parámetros de operaciones requeridos que son una acidez total y un pH entre 6 y 7 (Electrorecubrimiento). 7. Sellador Este tanque contiene agua desionizada y un sellado no crómico, con el objetivo de rellenar los huecos entre los cristales para evitar que entre la humedad por medio de estos huecos y reduce el tamaño de los poros en la capa de fosfato (Electrorecubrimiento). Entre los diferentes tipos de soluciones selladoras, las que han demostrado ser las más efectivas son aquellas basadas en sales de cromo hexavalente o mezclas de cromo hexavalente y trivalente, pero ya no son utilizadas por cuestiones ambientales. 8. Enjuague En el enjuague cuarto la conductividad trabajada es de 1000 mmhos. Y en el quinto trabaja a 50 mmhos. Estos tanques tienen agua desionizada y filtros de bolsa de 10 micras. 9. E-coat o KTL En esta etapa son donde las piezas son pintadas. El E-coat o electro-deposición es un proceso en donde se deposita una película orgánica sobre un sustrato conductivo. Este sirve

Universidad Internacional del Ecuador Facultad de Ingeniería Mecánica Automotriz para pintar un material metálico aplicándole corriente directa, ya que esto funciona por cargas opuestas (se atraen) entonces depositándose así una película de pintura sobre la pieza. Pintura KTL o E-coat La cataforesis o electrodeposición catódica es un método de pintado por inmersión basado en el desplazamiento de partículas cargadas dentro de un campo eléctrico hacia el polo de signo opuesto. En inglés se conoce como electrocoating (e-coat) y en alemán como Kataphoretische Tauchlackierung (KTL). Aplicando una diferencia de potencial eléctrica las moléculas de pintura se rompen depositándose sobre la pieza (cátodo) de formas uniformes atraídas por su carga eléctrica (Pincasa). Proceso: 1. Pretratamientos: Limpia, desengrasa y prepara la superficie mediante un proceso de conversión (Pincasa). 2. Baño de cataforesis: En esta cuba se aplica la pintura mediante el proceso de electrodeposición. La cuba consta de agua des-ionizada en un 80%-90% y de los sólidos de pintura (resinas y pigmentos) de 10%-20%. La resina es el componente principal de la capa final y brinda la resistencia a la corrosión y durabilidad. Los pigmentos sirven para proporcionar el color negro y el brillo. Durante este proceso se puede variar la capa de pintura aplicada mediante el ajuste del voltaje aplicado. (Pincasa). 3. Lavados posteriores: En estos lavados las piezas se enjuagan para eliminar los sólidos de pintura que se hayan podido arrastrar. El exceso de la pintura se devuelve a la cuba mejorando la eficiencia de aplicación (Pincasa). 4. Horno: Durante más de 20 minutos a más de 180ºC la capa aplicada sobre las piezas polimeriza (Pincasa).

Fig5. Electrodeposición

Ventajas:

Universidad Internacional del Ecuador Facultad de Ingeniería Mecánica Automotriz     

Muy buen grado de protección, resistencia a la corrosión y muy buena adherencia. Resistencia a las deformaciones mecánicas. Proceso totalmente automatizado y fiable Amplia compatibilidad con otras pinturas. Puede ser usado como base. Se puede aplicar sobre todo tipo de sustratos: acero, aluminio, electrizado, galvanizado, cincado, fundición, etc.

Proceso ELPO de pintura

Fig6. Proceso de pintado KTL.

Es una protección anticorrosiva que se le da a una superficie metálica por otro proceso llamado cataforesis o más conocido como electrodeposición catódica (C., 2013). Cataforesis: Es un método de pintado por inmersión basado en el desplazamiento de partículas cargadas dentro de un campo eléctrico hacia el polo opuesto. Este proceso de protección anticorrosiva se hace por medio de una corriente continua que esta aplicada a la parte metálica y que atrae a la pintura con carga inversa de esta manera este puede ser un proceso anódico o catódico según la polaridad de las cargas (C., 2013).

Fig4. Tipos de Cataforesis Anódica y Catódica

Este proceso es elaborado por medio de 14 capas que son aplicadas por inmersión total de una pieza. Características del ELPO o cataforesis (C., 2013):  

Es uno de los anticorrosivos más efectivos para lámina de acero de carrocería, puesto que las condiciones climáticas son adversas a los metales. Es considerado el mejor proceso para revestimiento de piezas metálicas, asegurando una protección de calidad y una mayor durabilidad.

Ventajas (C., 2013):

Universidad Internacional del Ecuador Facultad de Ingeniería Mecánica Automotriz    

Insuperable tratamiento anticorrosivo. Muy bajo factor contaminante. El tratamiento es duradero y se le da una garantía de 10 años. Este proceso se consigue un acabado sobresaliente, ya que la pintura se adhiere a toda grieta o saliente que pueda tener la pieza

Bibliografía C., J. I. (2013). Mejoramiento del proceso de pintura electrolitica. Quito: Escuela Politecnica Nacional. Electrorecubrimiento, P. d. (s.f.). Tesis. Recuperado el 28 de 02 de 2015, de http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/20927/Capitulo2.pdf Pincasa. (s.f.). Pincasa. Recuperado el 28 de 02 de 2015, de http://www.pincasa.es/es/tratamientos/cataforesis.html