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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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