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CAPÍTULO II
PROCESO DE ELECTRORRECUBRIMIENTO
2.1 Descripción del proceso de electrorrecubrimiento.
Un proceso de recubrimiento metálico con electrodepositación o electrorrecubrimiento
consta de un pretratamiento previo. El pretratamiento 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. El pretratamiento metálico consta por lo regular de 10 etapas o tanques
donde el sustrato metálico es limpiado y fosfatizado para poder ser pintado en la etapa de
electrodepositación. A continuación se describirá brevemente lo que ocurre en cada etapa
del pretratamiento y la electrodepositación. En la industria de recubrimiento metálico este
proceso de pretratamiento puede realizarse por medio de inmersión o aspersión. En este
escrito se considera el proceso de inmersión. También hay diferentes tipos de sustratos los
cuales se emplean dependiendo del uso que vaya a tener el objeto en cuestión que se quiere
pintar. En la Tabla 2 se enlistan los diferentes tipos de sustratos en la industria de pintura
automotriz [9].
En la Figura 5 se describe un diagrama de bloques del proceso de pretratamiento metálico.
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Entrada de agua municipal
Por cascada
A tratamiento de aguas residuales Entrada de agua municipal
Entrada de agua desionizada
Por cascada A tratamiento de aguas residuales A tratamiento de aguas residuales
Permeato
Permeato Fig. 5 Diagrama del proceso de electrorrecubrimiento.
Desengrase 1 Desengrase 2 Enjuague 1 Enjuague 2 Acondicionador Fosfato zinc
Enjuague 3SelloEnjuague 4Enjuague 5Electro -depositación
Permeato Permeato Curado
Sistema de recuperacióny filtrado de pintura
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Tabla 2. Sustratos usados para la construcción de autos.
Número Material Espesor depositado Ejemplos
1 Acero laminado en frio - Acero dulce
2 Electro galvanil, un lado 5 – 7.5 µm Zn
3 Electro galvanil, dos lados 5– 7.5 µm Zn
4 Galvanil por inmersión
caliente
10 – 15 µm Zn
5 Galvanil 10 – 15 µm Capa de Zn/Al
6 Zinc-nickel 7.5 µm -
7 Electro galvanil + capa de
zinc y fierro 7.5 + 3 µm
-
8 Galvanil por inmersión
caliente + capa de zinc y
fierro
10 + 3 µm
-
9 Primer soldable 1.5 – 6 µm Pigmentado con
Zn, FeP
10 Aluminio - AA 6016, AA6022
11 Magnesio - AM60, AZ31,
AZ91
12 Plastico - PP-EPDM
13 Acero inoxidable - -
14 Zinc-magnesio 3 + 0.3 µm -
Fuente: Streitberger, H.J. Friedich, (2008).
2.1.1 Desengrase 1
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 substrato por lo general viene cubierto de grasas y aceites que son
utilizados para prevenir la oxidación en el substrato metálico y a su vez cuando se corta
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y solda el metal se usan productos para prevenir que la escoria (en el caso de las
máquinas soldadoras) se pegue a el metal [9].
Debido a esto es indispensable tener una o dos etapas de desengrasante para asegurar
que el sustrato metálico esté libre de grasas, aceites, polvo, las cuales son perjudiciales
en la etapa de fosfatizado así como en la etapa de electrodepositación.
Los aspectos básicos a controlar aquí son la temperatura, el tiempo, la concentración
del desengrase y la presión [14].
2.1.1.1 Temperatura
La temperatura debe de ser constante en el baño de desengrase y por lo general se
recomiendan rangos que van desde 110 ºF a 120 ºF. La importancia de la temperatura
radica en que el desengrasante será más efectivo si actúa en los rangos de temperatura
mencionados. Estar por debajo del rango indicado da lugar a que se reduzca la
efectividad del desengrasante para remover los contaminantes como son grasas, aceites
u óxido.
Estar por encima del rango de temperaturas mencionados puede causar el mapeo en el
sustrato a tratar. El mapeo es una característica visual en la cual se observan unas
manchas en el sustrato las cuales serán visibles aun después de pintar el metal [14].
2.1.1.2 Tiempo
Debe de haber un tiempo suficiente de contacto entre el substrato 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 variar pero se recomienda un
rango de 60 a 120 segundos [14].
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2.1.1.3 Presión
Para tener una buena recirculación en el tanque es necesaria una buena presión en el
tanque para permitir que el flujo de solución sea uniforme y controlado en todo el
substrato metálico, ya sea en un proceso de inmersión o en un proceso de aspersión.
Para esto se puede utilizar una bomba eléctrica (Figura 6). De esta manera es posible
hacer circular la solución en un tanque y poder dar una mejor limpieza al sustrato
metálico.
Fig. 6 Bomba eléctrica vertical.
2.1.1.4 Concentración del desengrase
La concentración debe ser mantenida con las especificaciones para las cuales fue
diseñado el desengrasante. Para esto se usa una proporción empírica en volumen de
98% agua y de un 2% desengrasante, aunque esto puede variar dependiendo del material
a limpiar así como el tamaño del tanque donde se contiene el desengrasante y la
temperatura y tiempo de inmersión.
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2.1.2 Desengrase 2
Esta etapa es para terminar de limpiar el sustrato que no haya sido limpiado totalmente
en la etapa 1. Por lo general las líneas de pretratamiento y electrodepositación tienen un
tiempo para la inmersión de 90 – 120 segundos por etapa por lo que una 2da etapa de
desengrase es vital para asegurar que el sustrato venga libre de contaminantes y
residuos. Las etapas de desengrase manejan agitadores así como bombas para darle una
recirculación a la solución en la etapa. También es indispensable tener filtros bolsa en
las etapas de desengrase para atrapar todos los contaminantes que son retirados del
sustrato y así poder proteger a las bombas de recirculación de posibles fallas debido a
residuos o finos metálicos que se encuentran en solución. En la Figura 7 se puede ver un
agitador eléctrico utilizado en este proceso de limpieza. El pH que manejan los
desengrasantes está en un rango de 9.5 a 12.5 por lo que los volúmenes de agua residual
son demasiados alcalinos.
Fig. 7 Agitador eléctrico.
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2.1.3 Enjuague 1
Este tanque tiene la función de remover del sustrato el desengrasante utilizado en las
etapas anteriores. Cabe mencionar que para limpiar adecuadamente el substrato se
maneja una conductividad que esté por debajo de 1500 mmhos y una alcalinidad no
mayor de 2,0. Para ayudar a mantener limpio este enjuague se usan filtros bolsa para
atrapar contaminantes que puedan venir por arrastre de las etapas anteriores [14].
2.1.4 Enjuague 2
La función del enjuague 2 es la de remover el desengrasante que no alcanzó a remover
el enjuague 1. El volumen utilizado es el mismo que el del enjuague 1. Este enjuague
tiene una alimentación constante de agua. Cuando este enjuague excede su volumen, el
agua va por rebalse hacia el enjuague 1 y este cuando excede su volumen se va al
sistema de tratamiento de aguas por medio de una tubería usando un sistema de
bombeo. El propósito de estar suministrando agua a estos dos enjuagues es para
mantener los parámetros de conductividad y alcalinidad total para asegurar que
mantengan su función óptima de remover el excedente de desengrasante del sustrato.
2.1.5 Acondicionador
Después de que las piezas salen del enjuague 2 pasan a la etapa del acondicionador. Este
utiliza sales de titanio para preparar el sustrato para su fosfatizado. El propósito de las
sales de titanio es permitir enjuagar la superficie del sustrato de residuos del
desengrase, e incrementar la activación del metal, para facilitar la formación de un
recubrimiento de fosfato cristalino y denso [14]. Este tanque sólo se tira si hay un
periodo largo de inactividad y se le agrega agua desionizada para mantener niveles.
Cabe mencionar que para preparar este baño únicamente se debe de utilizar agua
desionizada.
Los parámetros a controlar en el acondicionador son la concentración, el pH, la presión
y la filtración. La concentración de un acondicionador puede variar dependiendo del
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volumen del tanque y el material a acondicionar pero por lo general se puede manejar
un rango de 4 a 10 ppm de sales de titanio en un baño de acondicionador. El pH no debe
de ser mayor de 9.5 y no bajar de 8.0. La filtración es importante para ayudar a
mantener limpio el baño y por lo general se puede usar filtros bolsa con un micraje de
10 o 5. La presión se puede manejar de 8 a 25 psi. No todos los baños tienen un sistema
de aspersión pero se recomienda tener uno a la salida del tanque.
2.1.6 Recubrimiento de Fosfato
Aquí es donde el sustrato es fosfatizado con zinc. El propósito que tiene el fosfato de
zinc es aumentar la adhesión de la pintura y reducir la velocidad de corrosión en la
superficie. La aplicación puede ser por aspersión o inmersión. En un sistema de
aspersión el modo de aplicación es por medio de espreas y en el medio de inmersión es
sumergiendo el material en un baño de fosfato. Hay sistemas donde es combinado y a la
entrada y salida del baño hay espreas que ayudan a aplicar mejor el fosfato al material.
En un sistema de inmersión se utilizan eductores y agitadores dentro del baño que
ayudan a dar una mejor circulación a la solución en el baño. Los parámetros a controlar
en un baño de fosfato son la temperatura, la acidez libre y la acidez total en el baño, así
como el peso de recubrimiento aplicado al sustrato.
La temperatura de operación debe de estar en un rango de 115 a 128 ºF debido a que
una temperatura máxima acelera la producción de lodos de fosfato y una temperatura
mínima reduce el peso de recubrimiento en las piezas. El peso de recubrimiento es el
que garantizará la protección contra la corrosión y este se especifica dependiendo del
uso que se dará al material fosfatizado [7].
La teoría del recubrimiento de fosfato se da en base a que los fosfatos metálicos son
insolubles en agua pero solubles en ácidos minerales. Las soluciones de fosfato que
existen en el mercado consisten en fosfatos metálicos disueltos en soluciones
balanceadas de ácido fosfórico. Cuando la concentración del ácido en el baño
permanece sobre un punto crítico, el fosfato metálico permanece en solución. Cuando el
sustrato metálico a fosfatizar, que es un metal reactivo (inestable), entra en el baño,
ocurre un ligero ataque y la concentración del ácido se reduce en la interfase líquido
metal. Es aquí donde la super
hidrógeno gaseoso y precipita el recubrimiento de fosfato
Esta reacción química ocurre en un determinado tiempo. Para poder acelerarla se
utilizan aditivos, los cuales, además, ayudan a disminuir e
aceleradores o aditivos más usados son nitritos, nitratos, cloratos y peróxidos o
combinaciones de estos [7]. Los más usados son los nitratos debido a que estos generan
una estructura cristalina más gruesa. La Figura 8 ilustra un m
depositación de fosfato de zinc en un sustrato metálico.
La reacción típica de un recubrimiento de fosfato es:
3Me (H2PO4)2 + Fe Me
Donde Me puede ser Zn, Mn o Fe.
Fig. 8 Mecanismo de depositación
La superficie de la pieza es irregular y eléctricamente conductiva y susceptible a la
corrosión, pero una vez fosfatizada la superficie se vuelve relativamente uniforme, no
conductiva y resistente a la corrosión [7].
La acidez libre en este caso es una medida del contenido de ácido fosfórico en el baño y
la acidez total es una medición de la concentración del fosfato en el baño. El aditivo es
la medida del control de nitrito de sodio que hay en el baño. Estas 3 variabl
ocurre un ligero ataque y la concentración del ácido se reduce en la interfase líquido
metal. Es aquí donde la superficie del sustrato es ligeramente disuelto, se forma
hidrógeno gaseoso y precipita el recubrimiento de fosfato [7].
Esta reacción química ocurre en un determinado tiempo. Para poder acelerarla se
utilizan aditivos, los cuales, además, ayudan a disminuir el tamaño de cristal. Los
aceleradores o aditivos más usados son nitritos, nitratos, cloratos y peróxidos o
combinaciones de estos [7]. Los más usados son los nitratos debido a que estos generan
una estructura cristalina más gruesa. La Figura 8 ilustra un mecanismo común de
depositación de fosfato de zinc en un sustrato metálico.
La reacción típica de un recubrimiento de fosfato es:
Me3(PO4)2 + FeHPO4 + 3H3PO4 + H2
Donde Me puede ser Zn, Mn o Fe.
Mecanismo de depositación de fosfato de zinc.
La superficie de la pieza es irregular y eléctricamente conductiva y susceptible a la
corrosión, pero una vez fosfatizada la superficie se vuelve relativamente uniforme, no
conductiva y resistente a la corrosión [7].
La acidez libre en este caso es una medida del contenido de ácido fosfórico en el baño y
la acidez total es una medición de la concentración del fosfato en el baño. El aditivo es
la medida del control de nitrito de sodio que hay en el baño. Estas 3 variables son muy
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ocurre un ligero ataque y la concentración del ácido se reduce en la interfase líquido-
ficie del sustrato es ligeramente disuelto, se forma
Esta reacción química ocurre en un determinado tiempo. Para poder acelerarla se
l tamaño de cristal. Los
aceleradores o aditivos más usados son nitritos, nitratos, cloratos y peróxidos o
combinaciones de estos [7]. Los más usados son los nitratos debido a que estos generan
ecanismo común de
La superficie de la pieza es irregular y eléctricamente conductiva y susceptible a la
corrosión, pero una vez fosfatizada la superficie se vuelve relativamente uniforme, no
La acidez libre en este caso es una medida del contenido de ácido fosfórico en el baño y
la acidez total es una medición de la concentración del fosfato en el baño. El aditivo es
es son muy
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importantes al momento de operar el baño de fosfato ya que durante el recubrimiento de
fosfato se precipita fosfato férrico en forma de lodos, por lo que hay que tener las
concentraciones dentro de los rangos adecuados para minimizar la producción de lodos.
Los lodos de fosfato férrico no se puede eliminar de la operación del baño de fosfato,
por lo que se debe tener un sedimentador cónico por debajo del tanque para sacar todo
el lodo por medio de bombeo.
A su vez también se recomienda tener filtros cama, donde por medio de bombeo se re
circula el fosfato del baño al filtro cama y del filtro cama de regreso al baño. Con esto,
es posible remover los lodos que hay en solución y ayudar a mantener limpio el baño de
fosfato. La Figura 9 nos muestra un esquema de un sistema compuesto por un filtro
cama y equipo de bombeo para retirar los lodos formados [14].
Fig. 9 Sistema de filtración de fosfato filtro cama.
2.1.7 Enjuague 3
El propósito de este enjuague es detener la reacción que hay del fosfato con el sustrato.
Este enjuague tiene una alimentación continua de agua para mantener los parámetros de
operación requeridos que son una acidez total y un pH que oscile entre 6 y 7 [9].
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La acidez total es una medida que indica qué tan ácida esta el agua. Si la acidez total del
agua empieza a salirse de los rangos establecidos de operación, la reacción podría
continuar causando sobrecrecimiento de cristales de fosfato de zinc. Para mantener el
enjuague en óptimas condiciones además de una alimentación continua de agua se debe
tener filtros bolsa para atrapar los lodos de fosfato que provienen por el acarreo del baño
de fosfato de zinc.
2.1.8 Sellador
Este tanque contiene agua desionizada y un sellador no crómico. El propósito de este
sellador es rellenar los huecos entre los cristales para evitar que entre la humedad por
medio de estos huecos. En la Figura 9 se observa este mecanismo. La forma de
controlar y tener en óptimas condiciones el sellador es controlando el pH y
monitoreando las ppm de flúor. El mecanismo del sellador no crómico no es totalmente
entendido, pero se acepta debido a que presenta una precipitación de compuestos
insolubles y reduce el tamaño de los poros en la capa de fosfato [9]. 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.
Fig. 10 Sello no crómico.
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2.1.9 Enjuague 4
El propósito de este tanque es el de remover cualquier exceso contaminante que haya
sido arrastrado por el material y además de reducir la conductividad del agua que
arrastran el material a menos 1000 mmhos. Este tanque sólo contiene agua desionizada
y tiene una salida de agua que va hacia el tratamiento de aguas residuales.
2.1.10 Enjuague 5
Tiene el mismo propósito que el enjuague 4 pero aquí la conductividad no debe ser
mayor de 50 mmhos. Esto debido a que el siguiente tanque es donde se lleva a cabo la
electro- depositación y debe estar dicho tanque libre de cualquier contaminante que
afecte a la pintura. Cabe mencionar que este tanque tiene una entrada constante de agua
para mantener los parámetros adecuados. La entrada es agua desionizada. Para ayudar a
controlar mejor la calidad del agua se recomienda tener filtros bolsa en este enjuague
con un micraje de 10. La entrada de agua a este enjuague aumenta su volumen y por
medio de rebalse va hacia el enjuague 4. Esto permite que las condiciones de
conductividad en el enjuague 9 permanezcan dentro de rango [9].
2.1.11 E-coat
Aquí es donde las piezas son pintadas. El e-coat o electrodepositación, o también
llamado electrorrecubrimiento, es un proceso en donde se deposita una película orgánica
sobre un sustrato conductivo. La electrodepositación sirve para pintar un material
metálico en el cual aplicamos corriente directa para poder depositar la pintura en el
sustrato metálico. El proceso se basa en el principio de las cargas opuestas, en donde las
cargas opuestas se atraen y las cargas iguales se repelen. El voltaje es aplicado y la
corriente eléctrica fluye por unas celdas anolíticas, estas celdas a su vez tienen una
corriente de agua que fluye a través de ellas. Entonces las partículas de pintura se
mueven al electrodo de carga opuesta depositando así una película de pintura en la pieza
[14]. Cabe mencionar que la pintura líquida contiene solventes, aunque en proporciones
menores, y como se dijo antes, la pintura en polvo está libre de solventes [10].
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La pintura en la electrodepositación catódica está basada en agentes que forman
delgados recubrimientos los cuales son modificados por la incorporación de grupos
funcionales con carga positiva. El grupo amino es el más importante y pueden ser
primarios, secundarios, terciarios y cuaternarios [14]. Las resinas epóxicas que son
aminas modificadas, son importantes en la práctica ya que éstas proporcionan la mejor
protección contra la corrosión y además tienen una excelente adhesión con los metales.
La Figura 11 muestra las ecuaciones químicas necesarias para la dispersión y la
depositación. Para un proceso de pintura catódica de electrodepositación, los grupos
catiónicos como lo son los grupos amino y sus reacciones con ácido son necesarias [14].
Un tanque de electrodepositación se integra básicamente de 6 componentes, los cuales
son el rectificador, sistema de anolito, circulación, intercambiadores de calor, filtros
bolsa y ultrafiltros. La Figura 12 muestra un esquema de un proceso catódico de electro
depositación.
Fig. 11 Reacciones de solución y depositación de resinas
para un proceso de electrodepositación [14].
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2.1.11.1 Rectificador
El rectificador realiza la función de convertir la corriente alterna en corriente directa
utilizada para la electrodepositación. Modernos rectificadores de electrodepositación
realizan esta tarea a través del uso de diodos. Estos dispositivos eléctricos permiten el
flujo de corriente en una sola dirección. Con un arreglo apropiado, ellos convierten la
corriente alterna en corriente directa.
Fig. 12 Proceso catódico de electrodepositación [14].
2.1.11.2 Sistema de anolito
El sistema de anolito consiste de celdas anoliticas y un tanque de anolito. La instalación
de un sistema de anolito es necesaria para poder remover el ácido que se libera en el
proceso de electrodepositación [14]. Hay 2 características en el sistema de anolito: las
membranas de intercambio aniónico semipermeables en los ánodos y la alimentación de
agua la cual se regula por medio de un medidor de conductividad. En la Figura 13 se
ilustra un sistema de anolito.
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Fig. 13 Esquema de un sistema de anolito [14].
2.1.11.3 Circulación
La circulación se obtiene por medio de bombas para asegurar una buena uniformidad y
un buen mezclado en el tanque y es a su vez la que conduce la pintura a la filtración,
ultrafiltración y a los intercambiadores de calor. En la circulación se tienen filtros bolsa
los cuales atrapan la basura y demás compuestos de hasta 25 micras de tamaño que
puedan llegar al tanque de electrodepositación por arrastres. Los filtros bolsa deben de
ser cambiados cuando ocurre un determinado diferencial de presión. Para esto es
importante llevar un registro diario de cambio de filtros y a su vez monitorear el
funcionamiento de los manómetros de estos filtros para tener la seguridad de que las
lecturas que dan son reales y adecuadas.
2.1.11.4 Intercambiadores de calor
Los intercambiadores de calor controlan la temperatura de la pintura. Hay varios tipos
de intercambiadores de calor, aunque los más usados en la industria de pintura son los
de placas como el de la Figura 14. Los intercambiadores de calor de placas están
constituidos por una serie de placas coarrugadas que se encuentran taladradas en sus
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extremos, con el fin de permitir o dirigir el flujo de líquido a calentar o el flujo de
líquido a enfriar. Estas placas se encuentran una frente a otra, de modo que entre ellas
pueden circular los fluidos; además, se hallan comprimidas mediante tornillos, con el
fin que puedan soportar la presión interior [15].
Fig. 14 Intercambiador de calor de placas [15].
2.1.11.5 Filtros bolsa
Los filtros bolsa ayudan a remover impurezas o basura que puedan llegar al tanque de
pintura por medio de arrastres. Se recomienda por lo general un filtro bolsa por cada
membrana de ultrafiltros. Además el micraje de los filtros debe de ser de 25 para
asegurar una buena limpieza en la pintura [16]. En la figura 15 se observa un porta
filtros usado en este tipo de sistemas de pintura.
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Además es necesario llevar una bitácora de cambios de filtro de pintura para así poder
llevar un mejor control del inventario de filtros. Para saber cuándo cambiar un filtro es
necesario que los porta filtros tengan manómetros a la entrada y a la salida para ver el
diferencial de presión y con esto saber si es necesario realizar el cambio de filtro. El
diferencial de presión estará dado en base a las características de la bomba de
circulación de pintura así como de los flujos que proveen las membranas de ultrafiltros
[16].
Fig. 15 Porta filtros.
2.1.11.6 Ultrafiltros
La ultrafiltración es un proceso donde el agua es extraída de la pintura del tanque de
electrodepositación. El proceso de ultrafiltración extrae también pequeñas cantidades de
impurezas disueltas. La solución producida por los ultrafiltros se conoce como
permeato.
El proceso de la ultrafiltración consiste en que la pintura atraviesa una cara de material
polimérico del cual está hecho la membrana de los ultrafiltros. Los poros en la
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superficie de la membrana permiten al agua en la pintura moverse a través de él,
dejando atrás otros componentes de la pintura [14]. La Figura 16 representa las capas
como está constituida una membrana de ultrafiltro.
Fig. 16 Membrana de ultrafiltro.
El agua extraída del proceso de ultrafiltración ayuda a tener en niveles óptimos los
enjuagues posteriores al tanque de electrodepositación. Además, los ultrafiltros ayudan
a mantener el baño de pintura en control y recuperan más del 90% de la pintura que
queda sin depositar en el tanque y reduce considerablemente la carga de contaminantes
en la pintura [12].
Simplificando, los ultrafiltros proveen el permeato que es necesario para enjuagar las
piezas después de pintarse en el tanque de electrodepositación y además recupera los
sólidos que contiene la pintura.
Una vez que las piezas son pintadas éstas son sumergidas en 2 o 3 tanques más, los
cuales son llamados post enjuagues, utilizados para remover el exceso de pintura no
depositada en las piezas. Estos tanques contienen permeato y permiten regresar los
sólidos de la pintura al tanque de electrodepositación.
La pintura con la que se realiza el recubrimiento por lo general es de dos componentes,
pasta y resina. Los componentes de la resina hacen del 80 al 92% del volumen de
alimentación. Es un líquido de color blanco lechoso con una viscosidad y una gravedad
especifica parecida a la del agua. La pasta conforma del 8 al 20% del volumen restante,
teniendo una gravedad específica de 1.2 a 1.85 y una viscosidad menos de 1200
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centipoises. Estos dos componentes forman el 50% del volumen del tanque de pintura
de electrodepositación [9].
Después de ésto las piezas son llevadas a un horno donde se realiza el curado. La
generación de calor puede ser por gas, eléctrico o infrarrojo. Para esto se debe
considerar que la temperatura típica para el curado de un metal es de 150 a 400ºF por 20
minutos aproximadamente.
2.1.12 Curado
El sistema de curado o también llamado horneado es el paso final para producir una
capa de electrodepositación de buena calidad. El proceso implica el llevar las piezas
metálicas a altas temperaturas y curar todas las superficies en un ambiente libre de
suciedad y polvo. Los hornos de curado pueden transferir el calor por dos métodos:
convección y radiación [17].
2.1.12.1 Convección
El proceso de convección necesita altas velocidades de aire el cual se logra al circular el
aire por el horno y a través de los quemadores para lograr transferir el calor al sustrato
metálico. El rápido movimiento del aire hacia las piezas permite llegar a una buena
temperatura de curado. Aunque, en la sección más próxima a la entrada del horno, la
capa de pintura es un poco pegajosa y retendrá partículas de suciedad que estén en
contacto con ella. Para esto se tienen filtros de aire después de los quemadores para
tener el horno en condiciones libres de suciedad o polvo. Además se deben de realizar
limpiezas periódicas al horno donde se incluye limpiar paredes, techo y piso [17].
2.1.12.2 Radiación
En este proceso, un horno de pared especial es calentado varios cientos de grados por
encima de la temperatura de curado. La ventaja de este proceso es el pequeño
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movimiento de aire requerido para promover el curado en la pieza metálica. Este
proceso se usa en el 30 o 40% del horno para curar la capa de pintura y prevenir la
adhesión de partículas de suciedad o polvo en la superficie y después terminar el
proceso con convección.
2.2 Agua desionizada
La osmosis inversa es uno de los varios procesos de membrana conducidos bajo
presión, para la purificación del agua. La osmosis inversa es una técnica muy útil y bien
desarrollada para la purificación y desalinización del agua [18]
Cabe mencionar que en varias etapas del proceso es necesario tener suministro de agua
desionizada. Para esto es indispensable contar con un sistema de ósmosis inversa. Para
tener un buen desempeño en el proceso se recomienda tener el agua desionizada con una
conductividad de 25 micromhos o menos, tener sílice con una concentración de 1 ppm
o menor y no tener residual de carbonato y bicarbonato. Para almacenar el agua
desionizada y asegurar la demanda en el proceso es recomendable tener 2 tanques de 10,
000 galones cada uno.
Es necesaria una planta de ósmosis inversa para tener estos volúmenes de agua a nuestra
disposición y para realizar los mantenimientos en las etapas necesarias del proceso, ya
que los enjuagues tanto de agua desionizada como los de agua industrial deben de ser
suministrados constantemente con agua. La Figura 17 presenta un rack de membranas
de osmosis inversa.
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Fig. 17 Rack de ósmosis inversa.