Proceso de Producción de Pinturas

EXPOSITORES:

- CAPISO TINEO, William

- CONTRERAS MARTINEZ, Gonzalo

- LEÓN MENDOZA, Luís Alfredo.

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Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

TRATAMIENTOS SUPEFICIALES

Propiedades superficiales Fricción, desgaste,

resistencia a la corrosión.

Tratamientos superficiales Alteración de la

superficie de los productos con el fin de mejorar estas propiedades

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4

TRATAMIENTOS SUPERFICIALES

MODIFICACION SUPERFICIAL

Sin cambio de composición

Endurecimiento por transformación

Fusión superficial

Con cambio de composición

Procesos Termoquímicos

Implantación iónica

RECUBRIMIENTOS SUPERFICIALES

Por anodizado

Por esmaltados

Por proyección térmica

Por electrodeposición

Por Inmersión

Por deposición en fase vapor

1 21 2

3 4

0

5 6

Modificación superficial sin cambio de composiciónTemple superficial

Por inducción

Por bombardeo

Por láser

Fusión y resolidificación:

Microestructuras muy finas

Mayor dureza

Formación de fases de no equilibrio e incluso fases vítreas.

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Modificación superficial con cambio de composición Modificación de

propiedades y

microestructuras

Aplicación en estado sólido

Principales:

Carburación

Nitruración

Carbonitruración

Cianuración

IMPLANTACION IONICA

Bombardeo en frío con

iones acelerados

mediante diferencia de

potencial

Profundidades ≤ 1μm

Proceso muy versátil,

aplicable sobre cualquier

material

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RECUBRIMIENTO SUPERFICIAL

Tratamiento para la mejora de las propiedades superficiales del sustrato sin realizar modificación superficial alguna

Funciones principales

1. Protección corrosión

2. Mejorar el aspecto o

textura superficial

3. Mayor resistencia

4. Reconstruir

superficies gastadas

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POR ELECTRODEPOSICIÓN

El volumen de metal depositado es directamente proporcional a la intensidad de corriente circulante y al tiempo.

Metales más comunes:

Zn (sobre acero: galvanizado), Ni, Cr, Cu, Sn (sobre acero: hojalata) Au, Ag y Pt.

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Me Me+ + e­

Me+ + e­ Me

ANODIZADO

Protección ambiental de las aleaciones de Al y Mg

Formación de un óxido protector, que aísla al producto del medio ambiente y de este modo dificulta la corrosión posterior del mismo

En este caso la pieza a recubrir constituye el ánodo de la celda (Me Me+ + e­)

Los cationes metálicos forman el correspondiente óxido en presencia de un medio oxidante

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INMERSIÓN EN CALIENTE Sumergir la pieza en un

baño fundido de un segundo metal.

Al extraer la pieza, el segundo metal solidifica sobre la superficie del primero.

El tiempo de inmersión controla el espesor de la capa (40μm<e<100μm)

Metales más comunes: Zn, Al, Sn y Pb

Logro: excelente adherencia (difusión en formación de compuestos intermetálicos de transición). 10

ESMALTADOS

Recubrimientos cerámicos vítreos (porcelanas) que se aplican sobre productos metálicos y cerámicos (sanitarios)

Propósito: mejorar su apariencia y durabilidad.

Las piezas, una vez recubiertas deben ser secadas y sinterizadas

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DEPOSICIÓN FÍSICA DE VAPOR (PVD) Generación de vapor

Transporte del vaporhasta el sustrato

Condensación del vaporsobre la superficie delsustrato (cámara devacío)

Efecto Joule

variedad de recubrimientos y sustratos (metales, vidrio, plásticos, cerámicas)

Velocidades de deposición pocas μm por minuto

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DEPOSICIÓN QUÍMICA DE VAPOR (CVD)

Recubrimientos de compuestos (Al2O3, TiC, Si3N4)

Reacción química entre dos gases a alta temperatura.

Velocidades de deposición del orden de entre 0,1 y 1 μm por minuto

Altas temperaturas Fuertes adherencias

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Fabricación de nanotubos por deposición química de vapor. El brillo rojo es el sistema calefactor, el violeta es el plasma.

PROYECCIÓN TÉRMICA

Material fundido del revestimiento

aportado en forma de alambre o de

polvo muy fino .

Gotas fundidas proyectadas a gran

velocidad contra el sustrato y con gas

inerte que evite la corrosión (aire)

Las gotas chocan violentamente contra la superficie fría, solidifican rapidísimamente en contacto con ella, consiguiendo una buena adherencia

Posible proyectar cualquier material incluidos refractarios.

El inevitable atrape de aire se incorpora al recubrimiento

porosidad.

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RECUBRIMIENTOS SUPERFICIALES DE PINTURAS Doble propósito:

Proteger todo tipo de estructuras arquitectónicas.

Mayor estética a los productos y estructuras recubiertas.

Recubrimiento del tipo arquitectónico

Comprende: pinturas, lacas y barnices

Materias primas:

Pigmentos

Aglutinantes

Solventes

Aditivos menores

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PINTURAS Relativamente sólidos y

opacos

Aplicación de capas delgadas.

Pigmento adecuadamente disperso en un líquido compuesto por una resina y un solvente volátil.

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PINTURAS

El compuesto líquido: vehículo (aceites, secantes y aditivos).

Función de aceites

Ayuda a formar una película protectora y plastificada

Fijación de pigmentos en la superficie donde se aplicaron.

Clasificación:

Pinturas en base

agua

Pinturas en base

solvente

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LACAS

Composición: material sintético, termoplástico y formador de película disuelto en un solvente orgánico.

Con la adición de colorantes: lacas pigmentadas o colorantes.

Principal característica: brindar una textura lisa y suave.

Mayor uso: recubrimiento de muebles y automóviles.

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BARNICES

Dispersiones coloidales incoloras.

Protección y estética

Incoloros, menor resistencia a la luz que las pinturas, pero permite acentuar la textura de la superficie recubierta.

Las resinas de origen natural: de pinos y de fósiles.

Resinas sintéticas: acrílicas, epóxicas, nitrocelulósicas y fenólicas).

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MEZCLADORAS

Mezcladores de alta velocidad

Mezcladores de velocidad variable

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MOLINOS

Laminadores Pulidores

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PROCESO DE PRODUCCIONDE PINTURAS Pinturas en base agua:

- Se inicia con la adición de agua, amoniaco y agentes dispersantes a un estanque de premezcla .

-El material pasa a través de equipo especial de molienda.

-Se transfiere a un estanque de mezclamiento con agitación

-Se agrega el agua.

- Luego se filtra para remover pigmentos no dispersos (mayores a 10 μm), siendo posteriormente envasado en tarros y embalado.

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Pinturas en base a solventes

-Inicialmente, se mezclan los pigmentos, resinas y agentes secantes en un mezclador de alta velocidad, seguidos de los solventes y agentes plastificantes.

-Se transfiere a un segundo estanque de mezclamiento, en donde se adicionan tintes y solventes.

-Se filtra, envasa y almacena.

-En este proceso también es posible usar un estanque de premezcla y un molino en lugar del mezclador de alta velocidad.

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a) Sub-Proceso A: Producción de base incolora (pintura blanca)

-Dispersión de la base concentrada incolora (30% concentración de sólidos).

-Mezclado de terminación de base incolora.

-Luego de estas etapas, se obtiene la base incolora, la cual puede continuar a envasado o a completar el proceso de fabricación de pintura color.

b) Sub-Proceso B: Producción de pintura color

-Dispersión del pigmento para formar una pasta coloreada (45% concentración de sólidos).

-Molienda de la pasta coloreada para formar empaste.

-Mezclado del empaste con resinas y solventes formando un concentrado coloreado.

-Una vez que se obtiene el concentrado coloreado terminado, la base incolora se mezcla con éste, obteniéndose pintura color. Por último, se envía a envasado, pasando previamente por control de calidad.

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PROCESO DE GALVANIZADO

Recubrimientos con Zinc

Galvanización en Caliente

La galvanización en caliente consiste en esencia en sumergir las piezas o elementos de hierro o acero a proteger en un baño de zinc fundido, mantenido a una temperatura de 450ºC, aproximadamente. A esta temperatura tiene lugar un proceso de difusión del zinc en el acero que da lugar a la formación de aleaciones de zinc-hierro sobre la superficie de las piezas.

• Galvanización en caliente por procedimiento discontinuo

• Galvanización en caliente por procedimiento continuo.

a) Galvanización en caliente por procedimiento discontinuo

-En este procedimiento las piezas a proteger se someten, previamente a la inmersión en el baño de zinc fundido.

-Incluye las fases de desengrase (normalmente alcalino),decapado (en ácido clorhídrico), fluxado en baño de sales (cloruro de zinc y cloruro amónico) y secado.

b) Galvanización en caliente por procedimiento continuo

-Los materiales se someten de manera continua a una fase previa de limpieza superficial (que puede ser química o de oxidación-reducción carbotérmica, según los procesos), antes de hacerles pasar a una velocidad bastante elevada (hasta 200 m/min) por el baño de zinc.

-El espesor del recubrimiento se controla con precisión mediante cuchillas escurridoras de aire/vapor a presión en el caso de la chapa, o matrices mecánicas para el alambre.

DIFERENCIAS

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APLICACIONES DE GALVANIZADO

GALVANIZADO PARA EDIFICACIÓN

Estructuras, Carpintería, Escaleras,

Barandillas, Vallados, Conducciones,

Andamios.

GALVANIZADO PARA ELECTRICIDAD Y

TELECOMUNICACIONES

Torres y Subestaciones Eléctricas,

Antenas de Telefonía, Repetidores de

Televisión.

GALVANIZADO PARA MOBILIARIO

URBANO

Farolas, Semáforos, Contenedores,

Marquesinas, Bancos, Instalaciones

para Parques y Jardines.

GALVANIZADO PARA

INSTALACIONES INDUSTRIALES

Estructuras, Depósitos y Tuberías.

APLICACIONES DE PINTURAS Industria de

construcción-edificaciones

Residencial

Comercial

Institucional

Laboratorios

Automotriz

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SITUACION ACTUAL DEL SECTOR

El PBI creció 8,3% en julio, acumulando con

este resultado un crecimiento de 10,1% en los

primeros 7 meses del año.

Las actividades no primarias continuaron

liderando el crecimiento del producto con una

expansión de 9,0% en julio, mayor actividad de

la construcción (18,1%) y de la manufactura no

primaria (8,0%).

Al interior de las actividades primarias, destacó

la agropecuaria con un crecimiento de 6,2%.45

Manufactura no primaria y el Sector

Pintura

En julio, la manufactura no primaria

aumentó 8,0% acumulando un crecimiento

de 10,1% en el período enero - julio.

Este crecimiento está vinculado

principalmente a la mayor demanda de

bienes de consumo masivo y la proveniente

de los sectores construcción, minería y

agroexportación

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En el período enero - julio, 86% de este crecimiento

corresponde al impulso de la demanda interna y el 14%

restante a la mayor demanda por exportaciones.

En julio las ramas productoras de

bienes de consumo masivo crecieron

5,1%, las de diversos insumos

químicos, plásticos y de papel

aumentaron 19,9%, las de materiales y

acabados de construcción, 13,7% y las

de bienes de capital, 26,1%,

continuando con el crecimiento

observado en meses anteriores.

El rubro productos químicos, caucho y

plásticos aumentó 9,7% y aportó 1,2 puntos

porcentuales al crecimiento de la manufactura

no primaria. En el período enero-julio aumentó

9,6 por ciento.

La producción de pinturas, barnices y lacas

se incrementó 18,3% y sumó 0,2 puntos

porcentuales al crecimiento de la manufactura

no primaria. Este resultado es explicado por la

mayor producción las firmas representativas

del rubro, que debido a la implementación de

promociones y descuentos registran mayores

pedidos de pinturas.

CONCLUSIONES

El tratamiento de superficie constituyeuno de los procesos más importantes dela fabricación de una pieza.

Un correcto acabado de las piezasgarantiza una alta protección, grandurabilidad y resistencia y, por supuesto,una excelente imagen de producto.

Existen muchos métodos de recubrimientos de superficies, sin embargo cada uno presenta una dificultad particular. 52

CONCLUSIONES

El proceso productivo de las pinturas no presenta una gran complejidad por lo que por el aspecto productivo/ tecnológico una empresa no tendría demasiada dificultad en la producción.

La industria de las pinturas se encuentra en un continuo crecimiento asociado al incremento del sector construcción y manufacturero.

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