Cuando se trata de recubrimiento en polvo, la consideración del tamaño de las partículas es fundamental para lograr un acabado superior. Las partículas que componen el polvo deben tener el tamaño "justo" para la aplicación. Aunque sería prácticamente imposible que todas las partículas tuvieran el mismo tamaño, la distribución de las mismas debe estar dentro de ciertos parámetros para garantizar un revestimiento de calidad. 

Conceptos básicos sobre el tamaño de las partículas del recubrimiento en polvo 

Los revestimientos en polvo se utilizan para colorear el aluminio, el acero y otros metales, ofreciendo resultados más resistentes y duraderos que los acabados de pintura líquida y haciendo que los acabados sean más agradables estéticamente. Para producir el polvo de estos revestimientos, los materiales se mezclan previamente y luego se extruyen en una gran lámina. Estas láminas se rompen en virutas, se muelen a un tamaño específico y se comprueban antes del envasado. 

Este proceso da lugar a tres tipos básicos de partículas: 

  • Demasiado grandes: Las partículas más grandes no son deseables porque disminuyen la eficacia de la transferencia. Cuando el recubrimiento en polvo incluye demasiadas partículas grandes, se produce un grosor de aplicación no uniforme que da lugar a defectos en el proceso de curado y proporciona menos protección a la superficie del componente al que se aplica. Las máquinas de clasificación por aire separan estas partículas más grandes para volver a molerlas.
  • Demasiado pequeñas: Las partículas finas también pueden causar variaciones similares en el espesor del revestimiento. Al aplicar el polvo a un componente, las partículas más finas pueden acumularse más rápidamente que las de tamaño correcto, causando variaciones indeseables y defectos visuales en el acabado. Las cantidades excesivas de estas partículas finas también tienden a fluidificarse más fácilmente que los tamaños estándar, lo que contribuye a problemas como la obstrucción de las pistolas de aplicación de revestimiento en polvo. 
  • Justo lo necesario: Los tamaños de partícula estándar producen el acabado más uniforme, utilizando métodos probados para generar distribuciones de partículas muy controladas. 

Importancia de la distribución del tamaño de las partículas del recubrimiento en polvo

No es sólo el tamaño de las partículas lo que importa al aplicar un recubrimiento en polvo. La distribución del tamaño de las partículas también es importante. Cuanto más ajustada sea la distribución, mayor será la calidad del acabado. Las propiedades del material, junto con la tecnología de procesamiento utilizada, afectarán a esta distribución. 

Los fabricantes de recubrimientos en polvo utilizan maquinaria de difracción láser para analizar la distribución del tamaño de las partículas de los recubrimientos en polvo, midiendo las muestras para determinar las variaciones de tamaño. Este equipo observa los porcentajes de partículas dentro de órdenes ascendentes o descendentes en función de su tamaño. 

La maquinaria también proporciona un modelo estadístico de la distribución de las partículas para determinar las desviaciones en el tamaño de las partículas dentro del recubrimiento en polvo. Los tamaños de partícula que son todos del mismo tamaño básico se denominan monodispersos, aunque lo más frecuente es que sean polidispersos, refiriéndose a partículas que varían de tamaño. La eficacia del sistema de molienda utilizado también afecta a la calidad de los recubrimientos en polvo. 

Garantizar el tamaño y la distribución adecuados de las partículas

Los molinos clasificadores de aire se utilizan ampliamente en la fabricación de revestimientos en polvo porque permiten un control preciso de los extremos superior e inferior de la distribución de partículas, lo que da lugar a una gama más estrecha de tamaños de partículas que son los más deseables para los revestimientos en polvo. 

Además, un sistema neumático correctamente dimensionado garantizará que el molino clasificador por aire funcione de la manera más eficaz, reduciendo la posibilidad de que las partículas sean demasiado grandes y, por tanto, demasiado pequeñas. Las variaciones en los elementos de diseño del equipo también pueden afectar a la distribución del tamaño de las partículas. Alterar el paso entre las cuchillas de la trituradora o las RPM de la muela afectará a la prevalencia y la fuerza empleada para impactar las partículas. La selección cuidadosa de estos parámetros reduce la presencia de partículas más finas dentro de la distribución. Además, la potencia ayuda a determinar la cantidad de material que puede producir un molino, junto con la velocidad con la que fluye el aire a través de él, por lo que los fabricantes de recubrimientos en polvo deben buscar utilizar molinos clasificadores de aire que pueda manejar su rendimiento.  

Determinación del tamaño correcto de las partículas para aplicaciones de recubrimiento en polvo

Aproximadamente entre el 5 y el 30% de las partículas se reducen a menos de 10 micras después de la molienda y la clasificación. Un porcentaje menor de partículas finas permite que los recubrimientos en polvo fluyan mejor y garanticen un acabado de mayor calidad. Las propiedades mecánicas de las virutas de recubrimiento en polvo y la tecnología de molienda utilizada determinan la fracción de material fino dentro del producto en polvo. Las propiedades del material dependen del proceso de extrusión y de los componentes utilizados para el recubrimiento en polvo. Éstas deciden el grado de fragilidad o ductilidad del material final. 

Dentro de la industria del automóvil, las nuevas aplicaciones requieren un recubrimiento en polvo que contenga menos partículas finas. Esto puede dar lugar a que menos del 3 por ciento de las partículas tengan un tamaño de 10 micras o menos, incluso a un rango en el que el 1,5 por ciento de las partículas estén por debajo de las 8 micras. Este menor porcentaje de material fino ayuda a garantizar un producto de mayor calidad. 

Cómo funciona el equipo de molienda de polvo

Cuando se trabaja con aplicaciones de recubrimiento en polvo, los sistemas de molienda utilizan principalmente un molino clasificador de aire para reducir el tamaño de las partículas. Al principio de este proceso, una tolva de almacenamiento dispensa virutas extruidas de revestimiento en polvo a través de un alimentador de tornillo al equipo de molienda. Después de la molienda, el molino clasificador por aire utiliza la clasificación por aire para separar las partículas por tamaño. 

El molino clasificador de aire utiliza unas palas fijas en una rueda para impactar y acelerar las partículas hacia el exterior. Estas partículas chocan contra un bastidor de molienda sin rejilla especialmente diseñado hasta que alcanzan un tamaño lo suficientemente pequeño como para pasar por el hueco del bastidor. A continuación, el aire secundario hace circular las partículas molidas fuera de la cámara de molienda, fluidificándolas y enfriándolas.

El aire secundario también arrastra las partículas hacia el interior del rotor clasificador, donde se separan por tamaños. Las partículas de tamaño adecuado pasan a través del clasificador y se transportan neumáticamente a un receptor de filtro que recoge el producto final, mientras que las partículas de tamaño superior se devuelven a la cámara de molienda para una reducción de tamaño adicional. Los ajustes del tamaño de las partículas se controlan con precisión simplemente ajustando la velocidad del rotor clasificador de accionamiento independiente.

Equipos Prater para el recubrimiento en polvo

Prater Industries diseña y construye una serie de equipos utilizados para procesar el recubrimiento en polvo. La distribución del tamaño de las partículas a menudo debe variar según la aplicación. La maquinaria de Prater permite una fácil personalización para adaptarse a estas necesidades específicas. Junto con su molino clasificador de aire, Prater también puede ayudar en la gestión de proyectos, diseño y disposición del sistemaprogramación y otros requisitos de producción. 

Además, Prater opera una de las mayores instalaciones de prueba y peaje en Norteamérica, lo que permite a nuestros técnicos respaldar los cálculos de sus sistemas, escalar adecuadamente los equipos y aplicar las personalizaciones necesarias para producir su producto de la mejor manera posible. Utilizando nuestra experiencia y conocimientos adquiridos durante casi un siglo en el negocio, Prater puede satisfacer las necesidades de cualquiera de las aplicaciones de procesamiento de recubrimiento en polvo de nuestros clientes.

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