La pintura en polvo es un recubrimiento seco que ha ganado auge en la última mitad de siglo gracias a sus propiedades industriales que conjugan la ecología con la eficiencia.
La pintura pulverizada electrostática, o powder coatings, son recubrimientos en polvo para una vasta gama de usos finales que van desde el diseño arquitectónico y automotriz, hasta el revestimiento de tuberías, electrodomésticos y la industria mueblera. En el mercado de la publicidad en gran formato, la pintura en polvo se puede aplicar sobre gabinetes, cajas de luz metálicas, marcos de pantallas LED y letras de canal, así como cualquier superficie de MDF, algunos plásticos y vidrio para escenografías publicitarias y POP.
El powder coating utiliza polímeros orgánicos en un amplio rango de colores. Generalmente se usa en aplicaciones que necesitan recubrir y proteger productos con un acabado más resistente que el de la pintura líquida. Aunque cada pintura tiene sus propios nichos de mercado, la pintura en polvo no requiere solventes, lo cual brinda beneficios ecológicos muy significativos. Al no producir desperdicios tóxicos, su aplicación es amigable con el medio ambiente y no contamina el aire.
Una vida sin VOCs
El mero olor de una sustancia puede advertirnos cuando estamos olfateando algo que no es bueno para nosotros. La pintura con plomo, condenada por la Organización Mundial de la Salud debido su alto grado de toxicidad, no el único tipo de pintura que puede resultar nociva para el organismo humano. Hoy en día, una gran cantidad de pinturas contienen diversos químicos venenosos que, al aplicar el insumo sobre una superficie, se liberan al medio ambiente.
Los compuestos orgánicos volátiles, comúnmente conocidos como VOCs por sus siglas en inglés, se emiten como gases de líquidos y sólidos particulares, y pueden tener efectos cancerígenos, provocar fuertes mareos, dolores de cabeza, irritación en las mucosas, asma y alergias en quienes entren en contacto prolongado con ellos. Aunque la mayoría de los VOCs se separan de la pintura una vez que ésta se administra, algunos pueden permanecer en ella durante varios años. Aun cuando la pintura se encuentra almacenada en un bote cerrado puede seguir emitiendo fumarolas dañinas.
Aunque los VOCs son la razón por la cual la pintura pasa de un estado líquido a uno sólido, una gran cantidad de fabricantes de insumos se están dedicando a desarrollar alternativas con menor cantidad de estos compuestos. La pintura en polvo electroestática está prácticamente libre de VOCs, ya que en su proceso de aplicación las emisiones peligrosas se reducen hasta en un 98%.
Punto de partida
La pintura en polvo electrostática es uno de los métodos de recubrimiento más utilizados en las aplicaciones industriales. El procedimiento de administración consiste en dispersar la pintura a través de una pistola, la cual ioniza cada partícula con una carga negativa, permitiendo que se adhiera a la superficie del objeto. Posteriormente, éste entra a un horno para terminar de afianzar el revestimiento a una temperatura de entre 160º C y 200º C.
El powder coat es una tecnología relativamente moderna, ya que hizo su primera aparición en la época de los 50’s. Sin embargo, no fue sino hasta los años 90 que el uso de pinturas libres de solventes cobró popularidad.
Su naturaleza ofrece diversas ventajas tanto para el fabricante, como para el cliente final. El fabricante de letreros luminosos, cajas de luz y POP podrá gozar de los siguientes beneficios: el powder coat no requiere de solventes, es amigable con el medio ambiente, disminuye el número de emisiones al aire, permite la aplicación automática, requiere de mano de obra menos especializada, puede reciclar la pintura que no se pega a la pieza, reduce los riesgos de salud en el área de trabajo y propicia ahorros significativos en insumos. A su vez, el cliente recibirá acabados de alta calidad, revestimientos con diferentes grados de durabilidad según sus necesidades, precios competitivos y una amplia gama en colores, texturas y acabados que van desde el mate, semi-mate, brillante, semi-brillante, texturizado fino, texturizado grueso, wrinkle y martillado. En cuanto a los tonos, usted puede encontrar los siguientes en todas las marcas: blanco, gris, amarillo, beige, rojo, naranja, marrón, negro, rosa, lila, transparente, verde, metálico y azul.
Hasta el polvo se separa
Antes de elegir qué pintura adquirir, es necesario considerar lo siguiente. Se recomienda conocer y precisar el contexto donde se colocará el producto que desea pintar, las condiciones a las que estará expuesto y el periodo de vida útil.
Para conseguir un determinado color, el técnico formulador deberá emplear pigmentos específicos y tonos precisos. Los pigmentos son compuestos inertes tanto orgánicos como inorgánicos que deben ser capaces de resistir las temperaturas del horneado. Si la aplicación de la pieza será para exteriores, hay que tomar en cuenta que ésta deberá aguantar el efecto de los rayos UV del sol.
Algunas de las marcas líderes en el mercado son DuPont Powder Coatings, TCI Powder Coatings, Greenkote, Krahl Powder Coatings (distribuido a través de Cómex) y TIGER Drylac MEXICO S.A. DE C.V. Estos insumos se pueden adquirir por kilo en alrededor de $30 pesos por kg en precio de mayoreo, y $40 al menudeo.
Si por alguna razón no puede adquirir el equipo y maquinaria necesaria para llevar a cabo el proceso de recubrimiento, existen empresas como Naox Powder Coating en el D.F. y Moon Coating Technology S.A. de C.V en San Luis Potosí que se dedican a la aplicación profesional de pintura en polvo electroestática. Las cotizaciones son personalizadas, ya que se calculan por hora de servicio.
Métodos y procesos de aplicación
Siendo que lo que bien empieza, bien termina, es fundamental comenzar con un proceso de pre-tratamiento de la superficie. Si desea conseguir una buena fijación de la pintura, homogeneidad en el acabado y un brillo apropiado, deberá seguir las siguientes etapas al pie de la letra:
1. Desengrase la superficie.- Asegúrese de que esta esté libre de polvo, óxido o cualquier sustancia inadecuada.
2. Enjuague y fosfatice.- Este proceso incrementa la resistencia a la corrosión y facilita la adherencia de la pintura a través del uso de fosfatos y selladores.
3. Retire de la humedad.- La pintura en polvo electroestática recibe su nombre precisamente gracias al sistema de aplicación más común: el llamado recubrimiento electroestático. Este método opera cargando eléctricamente las partículas de polvo. ¿Alguna vez frotó un globo contra su camiseta y logró que se pegara en una pared? Esta es la idea básica detrás de un pulverizador de pintura electrostático. La fricción del globo hace que obtenga más electrones libres, los cuales producen una carga negativa. El objeto cargado negativamente ahora se pegará a objetos neutros o con carga positiva.
La aplicación de pintura en polvo se hace principalmente mediante pistola electrostática tipo corona o pistola triboelectrica (o de fricción). La primera funciona como generadores de cargas que posteriormente se pasan a la pintura utilizando una fuente externa de alta tensión para ionizar el aire que la rodea. Hecho esto, se liberan iones y el polvo adquiere una carga eléctrica negativa. También puede hacer uso de sistemas Triboeléctricos, los dotan a las partículas de carga al rozarlas entre sí y contra las paredes internas del cañón de la pistola.
Estos equipos se conforman principalmente por tres partes: un depósito de pintura (el cual consiste en un tanque en forma de cilindro con una membrana porosa en su base sobra la que se coloca la pintura, la cual es suspendida en una corriente de aire introducida por la parte inferior de la membrana, logrando así que las partículas de polvo se comporten como lo haría un líquido al dispararse por la boquilla), una pistola electroestática (misma que carga la pintura a través de 60 y 90 kilovoltios) y un panel de control desde donde se vigila el caudal del aire, la presión del aire en el depósito, el voltaje aplicado, etc. Estas máquinas se pueden adquirir a un costo de $1,200 y $2,000 pesos si se trata de un equipo sencillo, y de hasta $21,800 cuando se habla de aparatos más complejos.
El secado al horno, también conocido como curado, es un proceso en el que la pintura se funde para crear una película de recubrimiento sobre el objeto. Usted puede monitorear los diferentes tipos de temperaturas necesarios para lograr un determinado acabado o color. Dependiendo del tipo de resina, o material base de la pintura que adquiere endurecimiento a temperaturas elevadas, se determinan los tiempos de polimerización. La polimerización es una reacción química en la que varias pequeñas moléculas llamadas monómeros se unen para formar un polímero, es decir, una molécula larga en forma de cadena. Los tiempos de polimerización se ilustran a través de una curva de curado y las proporciona el fabricante de acuerdo al tipo de pintura que usted adquirió.
Un mal curado se puede detectar a través de películas con deficiente capacidad de adherencia, poca resistencia química y al impacto y una disminuida resistencia al exterior y a la corrosión. Para llevar un buen control de calidad de sus piezas revestidas, usted puede conducir algunas de las siguientes pruebas: de aspecto, de brillo, de espesor de capa, de adherencia y dureza, resistencia a la fisuración, ensayo de envejecimiento acelerado, resistencia a la humedad en atmósfera constante, aserramiento, fresado y taladramiento, entre otras.
Tipos de pintura
Usted deberá escoger el tipo de pintura de acuerdo a tres elementos fundamentales: el tipo de resina utilizada en su fabricación, los requerimientos de la industria y la aplicación que le dará. Los recubrimientos en polvo se pueden clasificar según su composición química:
• Epóxico.- Desarrolladas con una alta resistencia química que proporcionan una máxima protección en ambientes químicos agresivos. Usos: partes automotrices, aislamiento eléctrico, accesorios de hogar, motores eléctricos, mobiliario industrial, etc.
• Poliéster.- Productos desarrollados con una buena resistencia a la variación de color por temperatura. Usos: señales de trafico, mobiliario urbano, perfiles de aluminio, equipo de jardinería, bicicletas, etc.
• Acrílico.- Ofrece resistencia a los rayos UV de la luz solar por periodos prolongados. Usos: Partes automotrices, equipo de energía solar, energía eólica, transformadores, etc.
• Pinturas Híbridas.- Diseñados para proporcionar una excelente resistencia al calor y durabilidad en interiores. Usos: Línea blanca, estantería, muebles de oficina, juguetes, artículos para el hogar, extinguidores, etc.
Retos para el powder coating
Aunque la pintura en polvo electroestática es sin duda un sistema con numerosas ventajas y atribuciones positivas, también cuenta con unos cuantos puntos que deben colocarse sobre la balanza.
1. Limitación en cuanto a materiales.- No pueden utilizarse en materiales o sustratos que no soporten temperaturas de curado de 200º C. Aunque está diseñada para aplicarse sobre superficies de metal, hoy en día se han desarrollado algunos tipos de pinturas pulverizadas especiales para MDF, vidrio y plásticos que requieren de ciclos de horneado especiales. El recubrimiento en Polvo Alesta® UV de DuPont y Drylac® Wood de TIGER se pueden utilizar para curados de baja temperatura y en sustratos sensibles al calor como la madera.
2. Efecto jaula Faraday.- Este fenómeno provoca que el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio sea nulo, eliminando el efecto de los campos externos. Esto se traduce en que, si su objeto presenta bordes afilados o zonas difíciles de alcanzar, la pintura será mucho más delgada en esas áreas o no llegará a cubrirlas del todo.
3. Precauciones al momento de elaborar el color.- Una vez elaborado el polvo, es muy difícil modificar su color. Recuerde que la temperatura y estancia en el horno afectarán el color final.
Cifras para el futuro
En 2010 se fabricaron 1,005 toneladas de pinturas en polvo al mes en México, según datos del Instituto Nacional de Geografía y Estadística (INEGI). De acuerdo a un estudio realizado por Freedonia Group Inc durante ese mismo año, tan sólo en Estados Unidos se vendieron 89 millones de galones de pintura en polvo, lo que corresponde a un 7.7% del total de galones vendidos (1,155 millones de galones) de todo tipo de pintura y recubrimientos. Esta investigación también proyecta un crecimiento del 5.1% anual, por lo que se predice una venta de 114 millones de galones de pintura en polvo para 2015 y de 130 millones para el 2020.
