Deterior de barnices

7/23/2019 Deterior de barnices

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Estudio del deterioro de barnices de automvil por contaminacin ambiental Pg.1

Resumen

Los vehculos fabricados en SEAT Martorell se distribuyen va ferrocarril o va camin a

distintos puntos de la geografa espaola situados estratgicamente. Es en las campas,

dnde los vehculos se encuentran almacenados hasta su entrega a concesionario.

Este proyecto presenta un estudio sistemtico de seis meses de duracin realizado en tres

campas concretas: Venta de Baos (Palencia), El Carpio (Crdoba) y Puerto de Barcelona.

Para simular el tipo de ataque producido por los contaminantes ambientales, tanto durante la

distribucin como durante el periodo de almacenamiento de vehculos, se han ubicado en las

campas placas de automvil, pintadas y barnizadas siguiendo el procedimiento actual de

produccin. Las placas han estado expuestas a la intemperie de uno a seis meses con el

objetivo de identificar los contaminantes caractersticos de cada campa, y evaluar el tipo y

alcance del dao de los mismos. Otros parmetros evaluados durante el estudio han sido la

relacin tiempo-severidad de dao y la influencia de la limpieza como medida preventiva del

deterioro del recubrimiento. Para todo ello se ha establecido una metodologa de trabajo en

que se han realizado sistemticamente ensayos de rugosidad, brillometra y dureza, adems

de una completa caracterizacin y anlisis mediante tcnicas de microscopa ptica y

electrnica de barrido.

Con todo esto se ha podido determinar los agentes causantes del dao para cada tipologade defecto, los niveles de contaminacin en cada campa y la influencia de los factores

tiempo y limpieza de los vehculos, determinando as un periodo mximo de exposicin

recomendable para los vehculos almacenados en cada campa, adems de valorar la mejora

que supone un mantenimiento adecuado y la proteccin de los vehculos.


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Sumario

RESUMEN____________________________________________________ 1

SUMARIO ____________________________________________________ 3

1. INTRODUCCIN___________________________________________ 7

1.1. Objetivos del proyecto........................................................................................7

1.2. Alcance del proyecto ..........................................................................................7

2. PROCESO DE PINTADO ____________________________________ 9

2.1. Descripcin general de la planta .......................................................................9

2.2. Etapas del proceso de pintado. .......................................................................10

2.2.1. Tnel de tratamiento de superficies (T.T.S.).......................................................10

2.2.2. Pintado de carroceras por electrodeposicin catdica (K.T.L.).........................13

2.2.3. Aplicacin de masillas gruesas (G.A.D.).............................................................18

2.2.4. Sellado y proteccin de bajos de carroceras (U.B.S.) .......................................19

2.2.5. Sellado fino de carroceras (F.A.D.) ....................................................................20

2.2.6. Aplicacin de P.V.C. en taloneras.......................................................................21

2.2.7. Preparacin de K.T.L...........................................................................................21

2.2.8. Pintado de imprimacin .......................................................................................22

2.2.9. Preparacin de imprimacin................................................................................232.2.10. Lavado de carroceras.........................................................................................23

2.2.11. Pintado de color...................................................................................................24

2.3. Caractersticas del paquete de pinturas..........................................................26

2.3.1. Barniz 2K..............................................................................................................29

3. DEFECTOLOGA INTRNSECA DEL PROCESO DE PINTADO _____ 31

3.1. Daos en extensin..........................................................................................31

3.1.1. Arrugados.............................................................................................................31

3.1.2. Cuarteados o craquelados..................................................................................32

3.1.3. Descuelgues o cortinas .......................................................................................32

3.1.4. Piel de naranja .....................................................................................................33

3.2. Defectos en superficie......................................................................................34

3.2.1. Caleos..................................................................................................................34


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3.2.2. Corrosin .............................................................................................................35

3.2.3. Manchas ..............................................................................................................35

3.2.4. Sangrados ...........................................................................................................36

3.2.5. Velados y empaados.........................................................................................37

3.2.6. Marcas de surcos de lijado..................................................................................37

3.3. Defectos en profundidad ................................................................................. 38

3.3.1. Burbujas o ampollas............................................................................................38

3.3.2. Crteres ...............................................................................................................38

3.3.3. Fondos hundidos.................................................................................................39

3.3.4. Hervidos o pin holes..........................................................................................39

3.3.5. Prdida de adherencia ........................................................................................40

3.3.6. Oclusin de suciedad (partculas).......................................................................41

3.4. Irregularidades del color.................................................................................. 41

3.4.1. Flotaciones...........................................................................................................41

4. ALTERACIONES DEL BARNIZ CAUSADAS POR AGENTES

EXTERNOS ______________________________________________ 48

4.1. Influencias industriales .................................................................................... 49

4.1.1. Flugrost..............................................................................................................49

4.1.2. Cemento/ Cal.......................................................................................................50

4.2. Influencias biolgicas ...................................................................................... 504.2.1. Resinas de rbol..................................................................................................52

4.2.2. Secreciones de insectos .....................................................................................53

4.2.3. Excrementos de pjaros......................................................................................54

5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL __________________________ 60

5.1. Metodologa de trabajo.................................................................................... 61

5.1.1. Condiciones de exposicin .................................................................................62

5.1.2. Identificacin de muestras...................................................................................63

5.2. Caracterizacin del dao................................................................................. 66

5.2.1. Campa de Venta de Baos (Palencia)...............................................................66

5.2.2. Campa del Carpio (Crdoba)..............................................................................81

5.2.3. Campa del Puerto (Barcelona)............................................................................96

5.3. Resultados ..................................................................................................... 101


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5.3.1. Ensayos de brillo................................................................................................101

5.3.2. Ensayos de dureza............................................................................................106

5.3.3. Ensayos de rugosidad.......................................................................................110

5.4. Comparativa entre campas ........................................................................... 115

5.4.1. Transporte..........................................................................................................115

5.4.2. Exposicin en campa.........................................................................................116

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ___________________ 117

7. EVALUACIN PRELIMINAR DEL IMPACTO AMBIENTAL _______ 121

8. ESTUDIO ECONMICO ___________________________________ 123

BIBLIOGRAFA ______________________________________________ 125

8.1. Referencias bibliogrficas............................................................................. 125

8.2. Bibliografa complementaria.......................................................................... 126


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1. Introduccin

SEAT ubica su produccin en la fbrica de Martorell (Barcelona). Todos aquellos vehculos

enviados a mercado interior, son transportados va ferrocarril o por camin, desde las

dependencias de la fbrica de Martorell a campas situadas en distintos puntos estratgicos

de Espaa. Las campas son grandes extensiones de terreno a la intemperie (ubicadas a

priori en ambientes no industriales) donde los vehculos permanecen almacenados a la

espera de ser entregados a los respectivos concesionarios.

Este proyecto pretende presentar una metodologa de trabajo que proporcione los criterios

necesarios para evaluar la modificacin de la calidad del barniz de los automviles, durante

su distribucin y almacenamiento en campa.

1.1. Objetivos del proyecto

Identificacin de los contaminantes depositados en los automviles durante su

distribucin y/ o almacenamiento antes de su entrega a concesionario.

Evaluacin en funcin del tiempo del deterioro del barniz producido por la accin de

dichos contaminantes.

Determinacin de los agentes causantes del dao superficial.

Valoracin de las posibles soluciones o alternativas para minimizar el dao

ocasionado en los barnices.

1.2. Alcance del proyecto

Se ubicarn muestras de planchas de automvil en tres campas distintas en dnde se han

detectado alteraciones de la calidad del barniz de los automviles como consecuencia de su

exposicin a la intemperie. Estas campas son: Venta de Baos (Palencia), El Carpio

(Crdoba) y en el Puerto de Barcelona.

Paralelamente se proceder a determinar y evaluar el dao superficial ocasionado en el

barniz durante el transporte en ferrocarril de los automviles desde SEAT Martorell a El


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Carpio y Venta de Baos, por efectos de contaminantes no propios de los ambientes de las

campas.


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2. Proceso de pintado

2.1. Descripcin general de la planta

Las instalaciones de pinturas en SEAT se ubican en tres talleres distintos dentro de la planta

de Martorell. Los principales talleres son los talleres 4 y 5 (T4 y T5), que corresponden a los

dos rectngulos ms grandes coloreados en la figura 2.1. Estas instalaciones tienen una

capacidad produccin de 1850 coches al da, y adicionalmente se dispone del taller 2B, que

corresponde al taller redondeado con un crculo ms pequeo situado a la derecha de estos

talleres, tal y como se ve en la figura 2.1., y tiene una capacidad de produccin de 500

coches diarios.

Fig. 2.1. Visin general de la planta de SEAT Martorell.

Los talleres 4 y 5 tienen cuatro y cinco niveles de altura respectivamente y se dispone

adems de diferentes pulmones, por donde pasan las carroceras durante el proceso de

pintado. Durante todo el proceso de fabricacin de los coches, las carroceras son

transportadas con skids desde la salida del taller de chapistera hasta al taller de montaje

(inmediatamente despus del proceso de pintado). Las carroceras se transportan con los

skids de un taller a otro a travs de tneles que comunican los talleres de la planta. El

proceso de pintado se divide en diversas etapas que se describen a continuacin, en el

apartado 2.2., siendo en el taller 4 dnde se prepara las carroceras y se aplica todo tipo de

capas protectoras y recubrimientos de la chapa, mientras que en el taller 5, se procede a las

etapas de aplicacin de la capa de imprimacin, el color y el barniz. El taller 2b se utiliza de

manera adicional. En la actualidad, los modelos que se fabrican son, Len, Nuevo Len 350,

Altea, Ibiza, Toledo y Crdoba.


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2.2. Etapas del proceso de pintado.

2.2.1. Tnel de tratamiento de superficies (T.T.S.)

El objetivo del T.T.S. es el desengrase y limpieza de la carrocera antes del fosfatado. Se

necesita una superficie totalmente libre de otras sustancias, antes de empezar el proceso de

pinturas. Para ello, los coches procedentes de chapistera son sometidos a este tratamiento

que se compone de distintas etapas, tal y como muestra la figura 2.2.

Fig. 2.2. Diagrama de flujo del proceso de T.T.S. por fosfatacin en el T.4.

En la primera etapa (1a), el lquido de lavado proviene de una etapa posterior(predesengrase, (B1) que se ha tratado en separador por decantacin para eliminar

impurezas. Las virutas o slidos provenientes de las operaciones de chapistera se van

sedimentando en el fondo del separador-draga, siendo retirados por medio de la draga. El

lquido de lavado, es calentado en el predesengrase posterior (etapa 1b), empleando para

ello un intercambiador de calor de tubos, utilizando agua caliente como medio calefactor.

En la etapa de predesengrase y lavado de interiores, el lquido de limpieza que se emplea en

la aspersin es recogido en una cuba (B-1), es bombeado para hacerlo pasar por un

hidrofiltro, para limpiarlo, el resto que no es lquido de limpieza se pasa por tres filtros. La

parte slida se depura fuera, y el resto se recircula al bao B-1. La zona basal de dicho bao

tiene forma cnica, mediante dos conos de decantacin por donde se va retirando

continuamente lquido que contiene slidos sedimentados, para enviarlo a un filtro Lakos y

tratarlo en el mismo separador-draga descrito en la etapa anterior. Hay una salida de este


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tanque, la cual es pasada por un intercambiador, para ir manteniendo la temperatura, y es

devuelta al tanque B-1, indistintamente puede ser enviado a la cuba B-2, segn necesidades

del sistema. La salida que viene de la cuba B-1, y que va haca el hidrofiltro, antes de pasar

por l, hay una ramificacin la cual la hacemos pasar por un separador centrfugo de aceites,

as el lquido lo devolvemos a la cuba B-1, y los aceites se depuran y se envan a la zona de

recuperacin. Al final de esta etapa hay una rampa humidificadora con boquillas,

alimentadas con agua de lavado del bao de la etapa 3 (B-3) que se proyecta sobre las

carroceras a presin.

La etapa de desengrase consta de un lavado inicial corto por aspersin, seguido por

inmersin de la carrocera en el bao (B-2) y, finalmente, hay un lavado por aspersin ms

largo que el inicial. En las estas etapas de aspersin se lanza lquido sobre las carroceras a

presin. El lquido de limpieza, utilizado tanto en la aspersin inicial como en la final, procede

y va a parar al bao de inmersin de esta misma etapa. El lquido bombeado a la aspersin

desde el bao es pasado previamente por dos hidrociclones marca Lakos Separators

colocados en paralelo, con el fin de separar las pequeas partculas slidas en suspensin

del lquido. El lavado por inmersin se realiza en un bao agitado (B-2), nicamente con

agitacin en la zona media de la cuba (courting). El lquido, previamente calentado con un

intercambiador, es impulsado a presin. Este lquido tambin puede ser bombeado al bao

del predesengrase (B-1).

En la salida que tiene el intercambiador, que va haca la cuba B-1, hay una ramificacin lacual la hacemos pasar por un separador centrfugo de aceites, as el liquido lo devolvemos a

la cuba B-2 o indistintamente a la cuba B-1, segn necesidades, y el contenido de los aceites

se lleva a valorar. El sistema de aspersin final, es ms largo que el inicial, porque incorpora

una rampa humificadora final alimentada con agua del bao de la etapa posterior (B-3).

La etapa 3 consiste en un lavado con agua osmotizada por un sistema de aspersin. El

agua, que procede de la misma cuba de recogida (B-3), al ser osmotizada de red, se utiliza

como sistema de aprovisionamiento para la renovacin o rectificacin del nivel de la cuba (y

por lo tanto, debido a la comunicabilidad entre ste y los baos anteriores, tambin sirve para

suministrar a los tanques de las etapas anteriores).

En la siguiente etapa, tambin denominada lavado 2, consiste en la activacin de la

superficie de las carroceras para la correcta fosfatacin posterior. Para ello, las carroceras


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son sumergidas en un bao mediante el bombeo del lquido en la zona basal de la cuba, a

temperatura ambiente (B-4), que contiene un activador basado en sales de Ti. Justo

despus de la bomba, se enfra el lquido mediante otro intercambiador de calor. A la salida

del bao hay un sistema de aspersin abastecido con lquido de la cuba de activado,

impulsado a presin. Justo a continuacin, hay una rampa humidificadora que proporciona

agua osmotizada de red. La dosificacin del activador se realiza desde un tanque agitado

donde se disuelve el producto slido en agua osmotizada. En el activado se forman cristales

que ayudan a que la capa de fosfatado sea mas compacta y uniforme.

La fosfatacin es una capa formada por fosfatos de niquel, fosfatos de manganeso y cinc,

que da a la superficie metlica propiedades anticorrosivas. Se aplica para impedir la

infiltracin de la corrosin y es la base adhesiva de la K.T.L. depositada electrolticamente en

la etapa posterior. Adems contiene un acelerante ( sulfato de hidroxilamina) para evitar la

paralizacin de la reaccin de fosfatacin. La presencia de fluoruros libres y fluosilicatos es

necesaria para que precipiten en forma de fluoruros dobles de Na K, metales como el Al,

indeseables durantela fosfatacin. El proceso consiste en una inmersin inicial de la

carrocera en un tanque agitado (B-5), que est a 50-52 C y contiene lquido de fosfatacin.

La agitacin de courting se realiza por bombeo del lquido de la cuba a dos presiones

diferentes, una en zona superficial del lquido, y otra en la zona media de la cuba. El lquido

impulsado a la zona media del bao de fosfatacin es calentado por medio de un sistema de

intercambiadores de calor, antes de entrar de nuevo a la cuba por el sistema de agitacin.

Parte del lquido que circula por el sistema de agitacin, puede ser recirculado a los filtros-

prensa con el fin de retirar los lodos que se van formando en el bao. La funcin de cada

uno es recibir lquido de la cuba de fosfatado, filtrarlo y el filtrado es bombeado a la cuba de

fosfatado. El sistema de dosificacin del lquido de fosfatacin est constituido por dos

tanques de almacenamiento. A la salida del tanque de fosfatacin (B-5), hay un sistema de

aspersin del cual sale lquido de la cuba a presin. Al final de la aspersin, encontramos

dos rampas humidificadora de agua de la cuba de la etapa de lavado 4 (B-7) a presin.

El lavado 3 se realiza por un sistema de aspersin, que lanza agua bombeada desde el

bao de esta misma etapa (B-6) a presin. En el lavado 4, las carroceras son lavadas por

inmersin (B-7)y, posteriormente, por aspersin con agua osmotizada de la red.

La etapa del pasivado, es un proceso final donde se aumenta el poder anticorrosivo del

fosfatado. Las carroceras son lavadas por inmersin en un bao pasivante con sales de


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Zirconio ( sales que inhiben el proceso corrosivo) y agua osmotizada. Posteriormente, se

someten a una aspersin con agua osmotizada de la red a presin. El pasivante es

almacenado en un depsito dosificador, de donde se bombea al bao (B-8). Al inicio de esta

etapa hay una rampa humidificadora que descarga a la planta de agua desionizada a

presin, y es abastecida por el bao de esta etapa (B-9). Seguidamente, las carroceras se

sumergen en el bao de agua desionizada. A continuacin, hay un sistema de aspersin a

alta presin, y finalmente se proyectan agua desionizada de red sobre las carroceras a

presiones mucho ms bajas [3]. El empleo de agua desionizada es fundamental como fase

final antes de colocar un recubrimiento de pintura (en este caso la K.T.L.)para evitar

problemas de blistering.

2.2.2. Pintado de carroceras por electrodeposicin catdica (K.T.L.)

La cataforesis consiste en un pintado por inmersin de las carroceras, basado en el

fenmeno de la electroforesis mediante el cual las partculas de pintura cargadas

positivamente se desplazan hacia las carroceras que actan como ctodo (carga negativa)

las cuales estn conectadas a un determinado potencial. La funcin de este segundo

recubrimiento (despus de la fosfatacin) es principalmente anticorrosiva.

Fig. 2.3. Esquema del funcionamiento de electrodeposicin catdica.

Este proceso est constituido por las siguientes etapas, tal y como muestra el diagrama de

flujo de la figura 2.4.


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Fig. 2.4. Diagrama de flujo del proceso de cataforesis K.T.L. en el T4.

Las carroceras procedentes del tnel de tratamiento de superficies (T.T.S.) se sumergen en

un bao agitado de que contiene la pintura catafortica hidrosoluble sin plomo constituidapor:

La laca es resina epoxi con grupos nitrogenados (sales de nitrgeno cuaternario).

Los nitrgenos cargados positivamente producen los cationes multicarga que se

orientan para la deposicin en el ctodo (carrocera)

Pasta: es tambin una resina epoxi modificada similar a la anterior que lleva

incorporados los pigmentos. En este caso, al no poderse emplear pigmentos de Cr,

por razones medioambientales se emplean de Ti, y negro de humo. Comocatalizador se emplea bismuto en forma salina.

Se trabaja en medio acuoso para evitar problemas de contaminacin e inflamabilidad,

adems de ser econmicamente rentable. La cuba esta recubierta interiormente con una

resina epoxi para evitar la electrodeposicin sobre el acero de sta.

La agitacin de la cuba de KTL se realiza desde el fondo a la superficie en la misma

direccin que llevan las carroceras, con el lquido procedente del circuito de filtracin y de

enfriamiento que se describen ms adelante. Al final de la cuba de cataforesis, hay un cono

de donde va a parar el lquido que va rebosando, separando la espuma que se forma.

La pintura de este cono y la del tanque principal puede ser, o bien circulada por un sistema

de filtracin y de all enviada a la cuba a travs del circuito de agitacin, o bien circulada por

el circuito de ultrafiltracin que se describe ms adelante. En el caso de que se enve al


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sistema de filtracin, el lquido es bombeado a travs de cuatro filtros de bolsas colocados en

paralelo (de 10 m de tamao de poro). A la salida de la cuba hay un sistema de aspersin

(E-2) que pertenece a la etapa 2.

En el circuito de enfriamiento, el lquido de la cuba es enfriado por el bombeo de ste atravs de un circuito de enfriamiento. Previamente, se filtra mediante un sistema de filtracin

formado por cuatro filtros de bolsas colocados en paralelo (de10 m de tamao de poro). El

lquido enfriado es enviado a la cuba por el circuito de agitacin.

Con el circuito de ultrafiltracin se pretende proporcionar un lquido apto para el lavado (que

no contenga pintura cataforsica) despus del proceso de electrodeposicin, sin necesidad

de emplear grandes cantidades de agua desionizada, que por otra parte hara irrecuperable

la pintura excedente que arrastran las carroceras. Un circuito de ultrafiltracin consiste en un

sistema de filtracin constituido por tres filtros de bolsas (colocados en paralelo), seguido por

cuatro mdulos de ultrafiltracin que se constituyen por un nmero determinado de filtros de

membrana. El lquido, que proviene de la cuba de KTL y del cono posterior, se ultrafiltra para

separar por un lado la pintura (laca y pasta), y por otro lado un lquido claro que contiene

agua, aminas, sales minerales y disolventes orgnicos, denominado ultrafiltrado. La pintura

se devuelve a la cuba de cataforesis. En el proceso de cataforesis, al tiempo que la laca se

deposita sobre el ctodo (carroceras), se liberan H+ en el nodo y, por tanto, disminuye el pH

en la cuba. La forma de mantener el equilibrio es extrayendo el exceso de cido actico que

se va formando, aprovechando la migracin de los iones acetato (aniones) hacia los nodos(carga positiva). Esto es posible gracias al circuito de dilisis.

Las celdas de dilisis, que contienen en su interior los nodos, poseen una membrana

semipermeable, que deja pasar nicamente los iones acetato y algn polmero de cadena

corta. El lquido que hay dentro de estas celdas (y por tanto, que estn en contacto con el

nodo) se denomina anolito, y va siendo retirado desde stas a un tanque. La regulacin del

pH se realiza en el tanque por evacuacin de parte del anolito y/o adicin de agua

desionizada, de tal forma que el pH del anolito (que ha de ser siempre menor que el de la

cuba) se ha de situar entre 2,4 y 3,1. Tambin se controla la conductividad del mismo.

El circuito de tensin constituye la instalacin elctrica que proporciona al sistema de

cataforesis corriente contina con un porcentaje de variacin pequeo. Para ello existen

conectados seis rectificadores que dan cada uno un potencial similar y no superior a 400 V.


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Cada rectificador est conectado independientemente a la lnea catdica (carroceras). Por

tanto, dentro de la cuba de KTL existen 60 cajas andicas laterales planas y seis inferiores

cilndricas.

Los nodos estn fabricados de acero inoxidable de tipo 316 318, y poseen una mallasemipermeable externa que no deja pasar la pintura pero s lo que se denomina anolito (ver

circuito de dilisis). Al conjunto de nodo y malla o membrana semipermeable se le

denomina celda de dilisis.

El potencial aplicado a lo largo del trayecto por el interior de la cuba no es siempre el mismo

debido en parte a que a medida que se va depositando la pintura sobre la carrocera

(aislndola progresivamente), se debe aumentar ste para conseguir que se siga dando de

forma eficaz el fenmeno de electrodeposicin. Entre el paso de un grupo de tensin

(rectificador) a otro hay una cada de tensin corta. A la salida de la cuba de cataforesis se

someten a las carroceras a un conjunto de cuatro lavados. En el primer, hay un sistema de

aspersin (E-2 y E-3), inicio de la etapa 2, que consiste en un lavado con ultrafiltrado

recirculado (UFR). Por este sistema, se proyecta UFR a presin. En esta etapa las

carroceras son lavadas por inmersin en un bao de ultrafiltrado recirculado (UFR) y,

posteriormente, por aspersin con ultrafiltrado nuevo (UFN). El tercer lavado, consiste en dos

lavados por aspersin de las carroceras con agua desionizada recirculada (ADR),

procedente del bao de inmersin esta misma etapa (L-3). En este bao hay una salida que

se divide en dos, una parte se filtra y otra la se somete a un proceso de ultrafiltrado. El aguafiltrada es conducida a un sistema (1er lavado) lquido a presin. ste va a parar

posteriormente al bao de inmersin que est al 20 % de su nivel (por tanto, las carroceras

no llegan a sumergirse en el lquido). A la salida del bao hay tres rampas humidificadoras

(E-9) (2 lavado), que proyectan agua ultrafiltrada de recirculacin, procedente de la etapa

anterior (L-3) a presin. Adems de esta agua ultrafiltrada tambin se aade agua

desionizada nueva. La parte que va a ultrafiltrar consiste en un circuito de ultrafiltracin con

un mdulo de ultrafiltrado que se constituyen por un nmero determinado de filtros de

membrana. Despus de ultrafiltrar, se separan por un lado los restos de pintura (laca y

pasta), que se recircula al deposito de concentrado, este se enva porcentualmente a la cuba

de cataforesis, y por otro lado agua , denominada ultrafiltrado, que se lleva al

correspondiente deposito. De aqu se lleva a las tres rampas de segundo lavado.


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La siguiente etapa del proceso de cataforesis, es la de escurrido y eliminacin de gotas. Esta

etapa consiste en el secado de las carroceras por soplado y escurrido previo a la etapa del

horneo. stas pasan primero por una rampa de secado que insufla aire a desde techo y

laterales. A partir de esta primera fase, la lnea se bifurca en dos ramas por las que se

movern las carroceras. A continuacin, por cada rama se encuentra un balancn de poca

inclinacin (hacia delante y hacia atrs) con una rampa de techo con boquillas a cada lado

de la carrocera. Esto va seguido de dos balancines de gran inclinacin (uno hacia delante y

el otro hacia detrs) para un escurrido ptimo. Finalmente, antes de elevar las carroceras a

los hornos, stas pasan por una rampa de secado lateral con boquillas a cada lado de la

carrocera, tal y como muestra a continuacin la figura 2.5.

Fig. 2.5. Esquema de la etapa de escurrido y eliminacin de gotas en K.T.L. en el T4.

En la etapa de horneo, se busca que la resina depositada sobre las carroceras reticule para

formar una capa polimrica que proteja el coche de la corrosin. Para conseguir que la

polimerizacin se produzca ptimamente, se han de someter las carroceras a la siguiente

curva de temperaturas representada en la figura 2.6. [5].


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Fig. 2.6. Curva secado terico K.T.L. (intervalos ptimos)

2.2.3. Aplicacin de masillas gruesas (G.A.D.)

El objetivo de las etapas (G.A.D y F.A.D.) es asegurar la estanqueidad del habitculo de los

coches y garantizar la resistencia anticorrosiva impidiendo que el medio agresivo penetre en

las uniones entre chapas.

La instalacin de enmasillado de carroceras en T.4 est estructurada en cinco zonas:

dos lneas gemelas y paralelas, G.A.D., U.B.S., F.A.D.; una lnea de aplicacin P.V.C. en

taloneras; y un horno de pregelificado [6].

El gelificado (curado total) de la masilla se realiza en el horno de imprimacin, T.5.

La operacin de sellado consiste El sellado grueso de carroceras (G.A.D.), consta de

las siguientes etapas:

SELLADO HUECO MOTOR: Sellado manual con pistola de boquilla airless y de

extrusin y posterior pincelado de las uniones del hueco motor y caja de aguas


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propensas a la corrosin, as como aquellas que comuniquen con el interior del

habitculo.

SELLADO DE INTERIORES CARROCERA: Sellado manual con pistola, de boquilla

airless y de extrusin, de las uniones interiores de la carrocera que comunican con elexterior, con el fin de impedir las entradas de agua o humedad y evitar la corrosin. Esta

masilla tan consistente, se emplea para el sellado de uniones y mermas de chapa

superiores a 1.8 mm que requieran de sellado y posterior aplicacin de PVC si el proceso

lo requiere, su uso se podr efectuar sobre cualquier zona no vista de la carrocera.

COLOCACIN HOJAS FUSIBLES INSONORIZANTES: Colocacin de hojas fusibles

insonorizantes (de asfalto modificado con elastmeros) con el fin de reducir las

vibraciones de la chapa metlica de la carrocera. Esta operacin es complementaria a la

colocacin de hojas fusibles insonorizantes que se efecta durante el sellado fino de

carroceras (F.A.D.).

SELLADO UNIONES EXTERIORES: Sellado manual por extrusin de las uniones

exteriores de la carrocera, para evitar las entradas de agua al interior del vehculo y la

corrosin, mediante la aplicacin de un cordn de masilla y posterior repaso con paletina

o pincel de las zonas que lo requieran. Los eventuales defectos se limpian con papel.

Esta operacin es complementaria al sellado de uniones exteriores que se efectan en la

etapa de F.A.D.

COLOCACIN TAPONES Y PROTECCIONES: Colocacin de tapones en agujeros de

evacuacin de lquidos procedentes de las etapas de T.T.S. y K.T.L. Colocacin de

protecciones de plstico desechable o recuperable en zonas de asentamiento de partes

mecnicas y pernos roscados con el fin de evitar la deposicin de masilla.

2.2.4. Sellado y proteccin de bajos de carroceras (U.B.S.)

El sellado y la proteccin de bajos de las carroceras, se divide en las siguientes etapas

[6]:

SELLADO UNIONES, BAJOS Y PASARUEDAS ANTERIORES/ POSTERIORES:

realiza mediante la aplicacin robotizada y manual de masilla, en uniones bajo piso y

pasarruedas, con el fin de impedir entradas de agua o humedad y evitar la corrosin.


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APLICACIN DE P.V.C. EN BAJOS, TALONERA Y PASARRUEDAS ANTERIOR/

POSTERIOR: aplicacin robotizada de masilla de P.V.C. en bajos, taloneras y

guardabarros, para salvaguardar dichas zonas de la abrasin y de la proyeccin de

piedras, as como evitar las entradas de agua al interior de la carrocera y la

formacin de corrosin.

APLICACIN P.V.C. EN ZONAS NO PINTADAS POR ROBOTS Y EVENTUALES

FALLOS DE LOS MISMOS:

aplicacin manual con pistola airless en zonas de difcil

acceso para el robot, o eventuales fallos de los mismos.

REPASO DE UNIONES BAJOS Y PASARUEDAS ANTERIORES/ POSTERIORES:

repaso con pincel de las uniones que se quiera garantizar su estanqueidad y evitar la

corrosin, selladas en las tres etapas anteriores.

ELIMINACIN DE PROTECCIONES: quitar las protecciones de plstico desechable

(hojas de fusibles insonorizantes) que se colocaron durante la aplicacin de masillas

gruesas (G.A.D.), con el fin de evitar la deposicin de masilla.

2.2.5. Sellado fino de carroceras (F.A.D.)

El proceso de aplicacin de masillas finas, se divide en distintas etapas [6]:

COLOCACIN DE HOJAS FUSIBLES INSONORIZANTES: con el fin de reducir las

vibraciones de la chapa metlica de la carrocera se colocan nuevamente hojas fusibles

insonorizantes (tambin de asfalto modificado con elastmeros), segn el modelo de

coche.

SELLADO DE UNIONES EXTERIORES: sellado manual por extrusin de las uniones

exteriores de la carrocera, para evitar la formacin de corrosin y las entradas de agua al

interior del vehculo mediante la aplicacin de un cordn de masilla y posterior repaso

con paletina o pincel de las zonas que lo requieran. Los eventuales defectos se limpian

con papel. La masilla utilizada, de bajo lmite de fluencia, (autonivelable) se utiliza enzonas del techo que requieran un bajo espesor y un buen acabado visual.

SELLADO DE ELEMENTOS MVILES: sellado manual por extrusin del permetro de

los elementos mviles (zona de engrapado) con el fin de evitar la corrosin, mediante la


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aplicacin de un cordn plano y posterior repaso de los extremos con paletina de goma o

pincel. Los eventuales defectos se limpian con papel.

LIMPIEZA DE AEROSOLES DE LA CARROCERA: limpieza de todas las zonas vistas

externas e internas de la carrocera con una bayeta impregnada de mezcla limpiadora.

2.2.6. Aplicacin de P.V.C. en taloneras

El objetivo de aplicacin la aplicacin de P.V.C. es proteger las taloneras (zonas mximas de

gravillonado) con una capa que impida el desprendimiento puntual de pintura y la corrosin

posterior.

El P.V.C. es aplicado automticamente (robots) en la zona de las taloneras. Despus de esta

operacin, se procede al pregelificado de las masillas ( para solidificar la masilla pastosa

aplicada y evitar roces en los trabajos en lnea posteriores) , que se realiza en un horno con

el siguiente ciclo de estufado [6]:

subida a 145 15 C: 3 min.

permanencia a 145 15 C: 8 min.

bajada a temperatura ambiente: 3 min.

Seguidamente, la etapa de gelificado o curado total de las masillas se realiza con elpaso de la carrocera por el horno de imprimacin T.5. segn la curva de secado del

proceso de imprimacin, en la figura 2.7. de la pgina 22 en el apartado 2.2.8., que se

describe a continuacin.

2.2.7. Preparacin de K.T.L.

La funcin de esta etapa es limpiar la carrocera de restos de P.V.C., masilla o suciedad,

producida en los procesos del T-4 y chapistera, as como gotas de K.T.L. y defectos de

chapa, limpiando posteriormente las zonas retrabajadas y dejando la carrocerapreparada para ir a cabina de imprimacin al agua. En caso de defectos de chapa

graves, se desvan las carroceras y posteriormente se reintroducen en su lote de color.

Los lijados se efectan normalmente en seco y con lija-espuma [5].


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2.2.8. Pintado de imprimacin

La imprimacin de carroceras en SEAT se realiza en tres colores distintos (blanca,

antracita, y roja) en funcin del color de pintado final de los coches. El proceso se

realiza en el taller 5 a tres niveles distintos (5, 9 y 13 metros). Una vez realizado el

control de carroceras, descrito, en la seccin anterior, se procede al proceso de pintado

y secado de la imprimacin. ste, se efecta en la cabina de imprimacin segn el

siguiente proceso [7]:

Limpieza: paso por mquina de soplado y aspiracin (blow off) con la ayuda de

rodillos EMU (de plumas de avestruz) y a continuacin por mquinas de soplado a la

entrada y salida de la zona de aire ionizado.

Zona de sellado con agua estancada.

Pintado de interiores con pistola.

Pintado de portn trasero y revestimientos mediante robot.

Pintado de una primera mano con mquinas de alta rotacin.

Pintado de una segunda mano con mquinas de alta rotacin.

Zona para posibles repasos de pintura.

Zona de evaporacin con agua estancada.

Horno de secado de dos ramales segn la curva terica de imprimacin mostrada a

continuacin en la figura 2.7.


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Fig. 2.7. Curva de secado terico de imprimacin. (intervalos ptimos)

2.2.9. Preparacin de imprimacin

Bsicamente se reacondiciona la carrocera para asegurar que la superficie a pintar tendr

las condiciones ptimas al entrar en las cabinas de color. Los defectos que se hayan podido

producir en la lija de K.T.L. y en la cabina de imprimacin, tanto de pintura como de chapa, y

masilla (poros, hilos, etc.), se quitan con lija humedecida dejando la carrocera preparada

para ir a la cabina de color. Tambin se preparan carroceras para el repintado total con paso

directo a cabina de color [7].

2.2.10. Lavado de carroceras

El objetivo principal de esta etapa, es la eliminacin del polvo y otras partculas slidas tanto

en zonas exteriores como interiores de la carrocera mediante una limpieza mecnica con

agua desionizada. Las etapas del proceso son [4]:

PRELAVADO EXTERIOR: es un lavado exterior de alta presin consistente en unarco horizontal con seguimiento de contorno de pulverizadores de abanico plano, as

como unas conducciones laterales con pulverizadores tambin de abanico plano.

LAVADO EXTERIOR: portal de lavado consistente en un rodillo de fibras giratorio

para superficies planas con seguimiento de contorno. As como dos rodillos de fibras


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giratorios, en laterales. Los rodillos tienen la posibilidad de invertir el giro de rotacin.

El material del rodillo, la velocidad de giro y la presin sobre la carrocera ha de ser

tal forma que se consiga una limpieza ptima sin que se produzcan rayas o marcas

de abrasin en la carrocera.

RETRABAJO: en caso de necesidad, como estrategia de emergencia, se dispone de

unos limpiadores manuales de alta presin con el fin de poder realizar un retrabajo

de la superficie exterior o un prelavado de las superficies interiores.

LAVADO INTERIOR: lavado de interiores a alta presin mediante un robot

automatizado. Existen unos manipuladores para poder abrir las puertas y lavar las

zonas de alojamiento de puertas.

LAVADO FINAL EXTERIOR: arco de lavado con el mismo concepto que el arco deprelavado inicial.

VOLTEADO: para evacuar el agua depositada en el interior de la carrocera, se gira

hacia delante y se retorna a su posicin original, parando en una serie de ngulos de

inclinacin intermedios.

SOPLADO: arco de soplado con seguimiento de contorno con toberas de planos y

de laterales.

SECADO Y ENFRIADO: despus de pasar por la instalacin de lavado, la carrocera

pasa a un horno de secado dnde se evaporar el agua restante. Con el fin de

garantizar que la carrocera queda seca en todas sus partes, se ha de garantizar un

tiempo de quince minutos a 135C. No se ha de sobrepasar en ningn punto una

temperatura objeto de 165C. Seguidamente se procede al enfriamiento de las

carroceras. La temperatura objeto debe ser inferior a 35C antes de la aplicacin de

color de base en la instalacin de la cabina de color.

2.2.11. Pintado de color

En la ltima etapa del proceso de pintado, finalmente se procede al pintado de carroceras

de acero pretratadas con bases de color al agua, bases de color 2K al agua y barniz 2K (ver


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apartado 2.3.1.). Las especificaciones del proceso varan un poco en funcin de si el fondo

de color son colores slidos o metalizados. Este proceso se realizada ntegramente de

manera robotizada, a excepcin del repaso y control final que es manual y se realiza en

cuatro lneas paralelas (boxes). Las condiciones de temperatura y velocidad de bajada de

aire, durante el pintado de color, son especialmente crticas. El trminos generales, el

proceso de pintado de color tiene las siguientes etapas [14]:

PINTADO DE INTERIORES (en dos estaciones de trabajo distintas BC1 y BC2): en cada

estacin de trabajo, hay hasta nueve robots que tienen una funcin concreta cada uno

de ellos (4 robots pintado, 2 robots manipuladores de portn y cap y 3 manipuladores

de puertas). En esta etapa las bases no van catalizadas.

PINTADO DE EXTERIORES (en estacin de trabajo BC3)

ZONA DE CONTROL Y REPASO MEDIANTE PISTOLA

PINTADO DE EXTERIORES (en estacin de trabajo BC4): con aerogrficas. Se utiliza

para pintar la segunda mano con 3 robots de pintado. Las bases al agua no van

catalizadas en esta etapa.

PAINTCHECKER: tras el pintado de las bases de color se hace una medicin de

espesores mediante el Paintchecker.

SECADO INTERMEDIO: en el horno intermedio la temperatura en el interior es constante

(50C) y la evaporacin se produce por recirculacin de aire de baja humedad.

APLICACIN BARNIZ 2K: pintado de interiores con barniz 2K en estaciones CC1 y CC2

con mquinas aerogrficas. Cada una de las estaciones cuenta con los siguientes

robots: 4 robots de aplicacin, 2 robots manipuladores de portn y cap y 3

manipuladores de puertas. Seguidamente se procede al pintado de exteriores con barniz

2K en estacin CC3 mediante campanas de alta rotacin. La estacin cuenta con 4

robots de pintado. Finalmente, las carroceras se someten a un control y repaso

mediante pistola.

SECADO: se efecta en horno de conveccin / radiacin de 2 ramales segn la curva de

temperaturas mostrada a continuacin en la figura 2.8.


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Fig. 2.8. Curva de secado terico de color. (intervalos ptimos)

REPASO Y CONTROL FINAL

2.3. Caractersticas del paquete de pinturas

La mayor severidad en legislacin ambiental, estos ltimos aos, ha forzado a los fabricantes

de coches a utilizar nuevas tecnologas menos perjudiciales para el medioambiente.

Consecuentemente, se han desarrollado pinturas con base de color al agua y barnices al

agua. En los sistemas de pinturas convencionales (basecoats al disolvente) la cantidad de

disolvente es del 75-82%, mientras que las pinturas de base al agua contienen del 10-15%

disolvente y del 60-70% agua.

Las pinturas convencionales dependen de la evaporacin de los solventes durante el

proceso de aplicacin para llegar a tener la viscosidad apropiada durante las diversas fases

del proceso de pintado. En cambio, las basecoats al agua son tixotrpicos, lo cual permite

una muy buena pulverizacin a altos esfuerzos cortantes, buena nivelacin durante los

primeros momentos despus de la aplicacin y una resistencia al descolgado durante elperodo de flash-off (tiempo entre pintado de color y la aplicacin de barniz). Estos sistemas

de pintado contienen una menor concentracin disolventes (mayor contenido en slidos) y

con respeto a su propiedades son comparables e incluso en algunos casos mejores que los

sistemas de pintura convencionales. Requieren un secado forzado antes de la aplicacin del


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barniz, pero cubren mejor y tienen una mejor apariencia, son ms cromticas que las

pinturas base al disolvente. Aunque, el principal inconveniente que presentan es su

extremada sensibilidad a la temperatura. La calidad de la pintura se evala segn la norma

DIN EN ISO 2409. En la figura 2.9. se presentan los espesores de las distintas capas y

tolerancias segn DIN 7168.

Fig. 2.9. Representacin esquemtica del paquete completo de pinturas.

La rugosidad de la chapa desnuda debe ser de 1.0-1.5 m. De esta manera, se garantiza

que el resultado de la pintura no se vea afectado por un metal rugoso [12]. La chapa es un

acero con tratamiento trmico de recocido que se galvaniza por inmersin en caliente (HDG).

La apariencia, resistencia y durabilidad del sistema de pintado dependen de lascaractersticas del conjunto, tal y como indican las tablas 2.1. y 2.2. mostradas a

continuacin.


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Tabla 2.1. Caracterstica de las distintas capas del paquete de pinturas.

CAPA

HDG FOSFATADO KTL

FUNCIN/

PROPIEDADES

Proteccin

corrosin

Mejora la

estructura y

apariencia

calidad

superficial

Adherencia al

sustrato

Proteccin a la

corrosin

Adherencia al

sustrato

Proteccin a la

corrosin

TENSIN

SUPERFICIAL

- 35-45mN/m 30-35mN/m

CARACTERTICAS Recubrimiento Zn

(casi puro) con

pequea cantidadde Al

fosfatos de: Ni, Mn, Zn

y otros metales.

laca

pasta

ESTRUCTURA -

Fe2Al5

Zn


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Tabla 2.2. Caracterstica de las distintas capas del paquete de pinturas.

2.3.1. Barniz 2K

La mayora de barnices utilizados actualmente en la industria de automvil consisten en

sistemas de dos componentes (ligante y el reticulante). Debido a su entrecruzamiento

qumico, este tipo de barnices, llamados sistemas 2K son mucho ms resistentes a agentes

qumicos y biolgicos que los barnices convencionales o de un componente, 1K [15]. La

mayor densidad de reticulacin de los sistemas 1K frente a los 2K lleva a una mejor

resistencia al rayado, aunque la elevada elasticidad de los 2K hace que estos sistemas

CAPA

IMPRIMACIN COLOR BARNIZ

FUNCIN Relleno Esttica Buena distensin

ESTRUCTURA Poliester + poliuretano Resinas polister Acrlica y con

diisocianato

(reticulante)

CARACTERTICAS Alto contenido en

cargas

Buena lijabilidad

Pigmentacin Transparente con

filtros U.V.

TENSIN

SUPERFICIAL

28-32mN/m 26-30 mN/m 23-26 mN/m

PROPIEDADES Correccin

imperfecciones

Color

Proteccin UV

Proteccin UV

Durabilidad

Brillo


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recuperen con tiempo o temperatura (reflow), y tengan una buena respuesta a

hinchamientos, deformaciones y otros fenmenos de carcter fsico. El compromiso

encontrado entre las resistencias qumicas y las mecnicas en los barnices 2K, es debido

propiedades tales como: alta Tg, posibilidad de formar puentes de hidrgeno, flexibilidad y

alta reactividad del monmero, y la buena respuesta a la influencia de la humedad [10].

Estos sistemas presentan excelentes propiedades mecnicas y tecnolgicas, adems de

proporcionar elevada durabilidad al sistema, buen acabado y apariencia final. Todo ello,

conduce a que hoy por hoy, sea ste tipo de barnices, los ms empleados en la industria del

automvil.

El barniz 2K utilizado en este estudio ha sido proporcionado por BASF y es el empleado por

SEAT y el grupo Volkswagen.

Este barniz son bsicamente las resinas ligantes son acrlicas OH, y los reticulantes son

isocianatos para dar lugar al grupo uretano [10], y sigue la normativa de calidad [9].

Fig. 2.10. Barniz 2K BASF empleado en proceso pintado en SEAT.


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3. Defectologa intrnseca del proceso de pintado

Durante el pintado de carroceras se pueden presentar alteraciones durante el proceso que

dan lugar a distintos defectos e irregularidades caractersticas. Los principales defectos han

sido agrupados en distintos tipos segn sea la afeccin del dao producido. A continuacin

se presenta una breve descripcin de los defectos, sus posibles causas, as como

correcciones para minimizar el defecto y recomendaciones para evitar el problema. Al final

del captulo, en las pginas 43-46, se incluye las figuras correspondientes a modo de tabla

resumen.

3.1. Daos en extensin

3.1.1. Arrugados

Este defecto consiste en la formacin de surcos, con dibujo irregular, en la superficie de la

laca, producido por dilataciones y fuerzas internas generadas por un rpido secado

superficial. Las posibles causas son:

Utilizacin de disolventes demasiado rpidos.

Baja presin de aplicacin.

Superficie a pintar vieja.

Escasez de catalizador.

Excesivo caudal de pintura.

Alta temperatura en la cabina.

Humedad excesiva en la cabina.

Para corregir este defecto se debera siempre y cando sea posible, quitar con lija la capa

defectuosa de pintura y repintar. Para evitar la aparicin de este defecto es aconsejable la

aplicacin de capas finas en manos sucesivas de pintura para conseguir espesores


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elevados, as como, dejar entre mano y mano el tiempo suficiente para obtener un buen

secado.

3.1.2. Cuarteados o craquelados

Se entiende por cuarteados la formacin de grietas de distinta longitud y anchura, en todas

las direcciones, que se hacen visibles en la pelcula de laca de las superficies pintadas. Las

causas del cuarteamiento pueden ser bsicamente debidas a:

Exceso de catalizador.

Superficie a pintar vieja.

Demasiado espesor del esquema de pintado en el conjunto.

Aplicacin de un esquema de pintado de reparacin sobre el pintado envejecido, en el

cual ya existan estas grietas, pero no eran visibles a simple vista.

Cambios externos en la temperatura de la cabina.

Empleo de materiales de pintado sin concordancia entre ellos, en cuanto a dureza y

elasticidad, lo que da lugar a la creacin de tensiones como consecuencia de los

diferentes grados de dilatacin y contraccin.

Para corregir este efecto se debera quitar enteramente la capa de pintura de la zona

afectada y aplicar de nuevo todo el proceso, sobre la chapa desnuda. Para evitar este tipo

de defecto es importante cumplir las especificaciones concretas de aplicacin de cada

producto, as como lijar bien la pintura de origen antes de pintar y utilizar nicamente

sistemas de material compatibles entre s y se aplicarn segn los espesores descritos por el

fabricante o proveedor.

3.1.3. Descuelgues o cortinas

Es la aparicin, en las superficies verticales o inclinadas de la carrocera, de zonas gruesas

de pintura que adoptan formas de escurridos u ondas, terminados en gotas y

abombamientos que afectan a grandes superficies. Dichos escurridos se deben a una

aplicacin excesiva de pintura, la cual no se adhiere y se escurre. Las principales causas de

descuelgues en las superficies pintadas son:


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Empleo de disolventes muy lentos de evaporar.

Superficie a pintar demasiado fra.

Baja presin de aplicacin.


Baja temperatura en la cabina.


Boquilla de aplicacin demasiado grande.

Movimientos de pistola demasiado lentos y muy prximos al objeto.

Para corregir este defecto se procede a quitar cuidadosamente los escurridos con una

navaja o un rascador, cuando las capas superiores estn bien endurecidas. A continuacin

se lija la zona con lija fina y se pule. Si esta operacin no da los resultado apetecidos, se lija

totalmente la capa afectada y se repinta. Para evitar los descuelgues se puede actuar sobre

los siguientes parmetros de aplicacin:

Reducir la viscosidad de aplicacin.

Reducir el caudal de pintura.

Controlar el tiempo de secado entre mano y mano.

Reducir la presin del sistema de aplicacin.

3.1.4. Piel de naranja

La capa de acabado presenta una superficie irregular, que por falta de extensin presenta

en su superficie un aspecto parecido a la piel de una naranja. Las principales causas de la

aparicin de la piel de naranja en una superficie pintada son:

Uso de disolventes demasiado rpidos de evaporar.

Superficie demasiado caliente y/ o alta temperatura en la cabina.


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Baja presin de aplicacin y/ o excesivo caudal de pintura.

La pistola est muy alejada de la superficie que se est pintando.

Capas del material demasiado finas.

Viscosidad del barniz demasiado alta

Para corregir este defecto, hay varias opciones en funcin de si la capa de pintura est seca

o todava est hmeda; si la pelcula de pintura an est hmeda, se debe repintar con

producto sobre diluido. Por el contrario, si la capa est seca hay que lijar y pulir. Si el defecto

fuera mayor se debe repintar.

Para evitar este defecto se puede actuar sobre los siguientes parmetros:

Reducir la viscosidad de aplicacin.

Aumentar la presin de aplicacin.

Aplicar uniformemente la pintura en toda la superficie a pintar.

Seleccionar disolventes en funcin de la temperatura a la que se est efectuando la

aplicacin (aquellos que confieran un tiempo de secado ms lento).

3.2. Defectos en superficie

3.2.1. Caleos

Consisten en la prdida acusada de color y brillo, producindose una debilitacin de la

superficie. Las principales causas son:

Envejecimiento normal de la pintura.

Uso de disolventes no adecuados, que producen fallos prematuros al debilitar la resina.

Pulido sobre pelcula de pintura tierna.

Abrillantados y lavados con detergentes domsticos en ambiente solar.


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Para corregir el defecto se debe lijar, aislar y repintar la superficie. A modo de

recomendacin para evitar la formacin de caleos se debe tener en cuenta los siguientes

puntos:

Usar disolventes adecuados a la familia del producto.

Dejar endurecer la pelcula antes de pulir (48 horas mnimo).

Evitar detergentes ricos en sosas, rehuyendo de exponer el vehculo en ambiente solar.

3.2.2. Corrosin

Defecto producido por la existencia de corrosin en la superficie a pintar que provoca un

levantamiento del sistema de pintura. Las principales causas de corrosin son:

Corrosin en la superficie a pintar.

Presencia de agua en el aire de aplicacin.


Medio ambiente con humedad salina.

La corrosin aislada bajo la pintura se arreglar dando retoques con un pincel, previa

eliminacin cuidadosa de la oxidacin. La corrosin ms importante y extendida precisarrepintado, una vez efectuada la reparacin correspondiente. A modo de recomendacin se

aconseja eliminar todo rastro de corrosin antes de pintar.

Cabe destacar que este tipo de corrosin aparece con el paso del tiempo. Actualmente, la

garanta contra la corrosin que ofrece SEAT, es de 12 aos contra corrosin perforante y de

3 aos contra corrosin cosmtica, es decir corrosin visualmente apreciable.

3.2.3. Manchas

El pintado es atacado o teido por la accin de medios abrasivos, este defecto se caracteriza

por la aparicin de manchas (decoloracin local) en la pintura, fundamentalmente en

superficies horizontales. Las principales causas de la aparicin de manchas son:



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Contaminacin del medio ambiente por lcalis o azufres, lquido de frenos, bencinas o

otras sustancias agresivas de origen animal o vegetal (excremento de pjaros, polen,

etc.).

Para corregir este defecto es necesario lavar la superficie y realizar un pulido fino. En casode manchas viejas, lijar bien hasta que desaparezcan y repintar. En los casos ms graves,

eliminar toda la pintura si es necesario y repintar. Para evitar la aparicin de manchas es

recomendable:

Tratar los vehculos nuevos con cera dura.

Eliminar los contaminantes empleando un limpiador adecuado.

3.2.4. Sangrados

En el sangrado nos encontramos con una perturbacin del color de la capa de terminacin.

El pigmento de la pintura de origen se disuelve en los disolventes de la nueva pintura y la

decolora, con frecuencia, toman la forma de sombreados en tonos rojizos o amarillentos. Los

principales causas de la aparicin de sangrados son:


Superficie a pintar soluble.

Uso posterior de detergentes custicos o abrasivos.

En ocasiones, el sangrado aparece cuando se han aplicado varios fondos y la capa de

acabado. En estos casos, se eliminar toda la capa en mal estado y el aparejo hasta dejar el

metal desnudo. El sangrado se puede bloquear con una capa de un producto impermeable

adecuado. Para evitar la aparicin de sangrados se aconseja:

Realizar una prueba con la pintura vieja, dando una capa completa de la pintura a utilizar

sobre una pequea superficie pulida. Si aparece el sangrado, tpese la superficie con un

producto especfico.

No mezclar en ningn caso otros productos al fondo.


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3.2.5. Velados y empaados

Los velados son debidos a la condensacin de la humedad en las capas superficiales de un

pintado metalizado. Presenta aspecto de manchada (como lechosa) provocando prdida de

brillo. Las principales causas de formacin de velados son:

Empleo de disolventes demasiado rpidos.

Presin de aplicacin alta.

Deficiente ventilacin en la cabina.

Humedad excesiva en cabina.

Aplicacin irregular de las capas de color base.

Primera mano de barniz muy cargada.

Reduccin en exceso del tiempo de secado entre la capa base y el barniz.

Se puede intentar restaurar el brillo puliendo. En caso negativo es necesario lijar y repintar.

Para evitar la formacin de velados es recomendable utilizar disolventes de evaporacin

lenta, as como aplicar la base de color metalizada de forma regular y en capa no muy

cargada procurando respetar los tiempos de secado.

3.2.6. Marcas de surcos de lijado

Las marcas de lijado consisten en unos surcos que aparecen en la superficie de la laca de

terminacin, bien de forma aislada, o en forma ms concentrada localmente. Como posibles

causas, se puede pensar en que el aparejo aparejo y/o el plastecido se trabajaron con un

papel de lija de granulometra gruesa, o bien no se respetaron los tiempos de secado

prescritos en los materiales de base. Se aconseja lijar la base estriada para poder proceder a

la aplicacin de un nuevo esquema de pintado, aparejo y laca de terminacin.

Las marcas de estras de lijado, pueden evitarse mediante el empleo de papeles de lija de

granulometra recomendada, de acuerdo con las caractersticas de los materiales y la

aplicacin de un negro de control antes del lijado en fino del plaste y del aparejo, como gua

de lijado.


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3.3. Defectos en profundidad

3.3.1. Burbujas o ampollas

Son ampollas de tamao y densidad variables que se observan en la pelcula de pintura. Su

aparicin puede ser debida a:


Ensuciamiento o sales solubles en el agua, sudor de las manos.

Existencia de corrosin en la superficie.

Presencia de agua en el aire de aplicacin.


Para corregir este defecto se debe lijar algunos puntos para determinar cuales son las capas

de la pintura afectadas por las burbujas y establecer as el tipo de reparacin. Para evitar la

formacin de este tipo de defectos se aconseja:

Controlar la temperatura de aplicacin (la ideal es 20-25C).

Mantener la humedad por debajo del 70-80%.

Permitir el secado completo de las capas inferiores.

Aadir disolventes ms pesados.

3.3.2. Crteres

Los crteres o siliconas son depresiones superficiales tipo crter, de diferentes tamaos, que

se originan entre capa y capa por una falta de mojabilidad de la pintura. Las principales

causas de la formacin de crteres son:

Superficie a pintar contaminado por grasa, gas-oil, etc.

Presencia de grasa en el aire de aplicacin.


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Cabina contaminada con silicona.

Para corregir el defecto se deben intentar pulir los crteres pequeos y en caso que el lijado

no sea efectivo se debe repintar la superficie. Para evitar su formacin es necesario limpiar la

superficie a pintar con limpiador de silicona. Tambin es aconsejable limpiar a fondo toda lainstalacin y filtrar el aire del compresor.

3.3.3. Fondos hundidos

Son defectos en el masillado (cercos, rayas, etc.) que se hacen visibles una vez se han

secado las capas superiores, en este caso, la superficie de la pelcula de esmalte aparece

sin uniformidad, alterada e hinchada. Debido a esta microestructura de la superficie,

eventualmente puede producirse una disminucin en el brillo. Las principales causas son:

Uso de disolventes demasiado rpidos.


Superficie a pintar vieja

Alta temperatura en la cabina.

Diferencias de absorcin de la superficie inferior debidas a falta de uniformidad.

Fondos no endurecidos suficientemente.

Para corregir este defecto se debe dejar que la zona afectada se endurezca, posteriormente

lijarla bien y pintarla. Para evitar los fondos hundidos es recomendable sellar siempre el

masillado con aparejo.

3.3.4. Hervidos o pin holes

Son pequeas ampollas con un orificio en el centro de las mismas que se forman en la

pelcula de pintura debido a un secado superficial demasiado rpido que dificulta laevaporacin de los disolventes, especialmente cuando se realiza un secado acelerado al

horno. Las principales causas de formacin de hervidos son:



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Poco tiempo de evaporacin entre mano y mano.

Deficiente ventilacin en la cabina y/ o exceso de catalizador.

Presin de aplicacin baja y/ o excesivo caudal de pintura.

Temperatura en el objeto demasiado elevada, con el fin de acelerar el secado.

Distancia demasiado corta entre el secador por infrarrojos y el objeto.

Para corregir este defecto se pueden eliminar los puntos pequeos con lija fina y/ o pasta de

pulir adecuada, aunque si la superficie es grande o fuerte intensidad, eliminar stos hasta

su punto de origen, repintando de nuevo las zonas afectadas. Para evitar su formacin es

aconsejable emplear disolventes adecuados a la temperatura a la que se realiza la aplicacin

, o de evaporacin gradual. En cualquier caso no se debe sobrepasar los espesores

recomendados por el fabricante y respetar siempre los tiempos de ventilacin.

3.3.5. Prdida de adherencia

La prdida de adherencia puede manifestarse de formas diferentes, hay que distinguir entre

la perturbacin de la adherencia con el substrato (chapa), y la adherencia precaria entre las

diferentes capas. Las posibles causas de la prdida de adherencia son:

En la superficie a pintar quedan restos de pintura, siliconas, aceites, ceras, grasas, etc.

Si sobre un substrato se aplica una imprimacin no adecuada.

Si no se ha lijado bien el substrato o la capa precedente de imprimacin.

El grosor de la imprimacin o de la capa base es escasa.

Aireacin insuficiente de la capa base.

Si sea detectado una falta de adherencia, eliminar las capas afectadas por este

defecto mediante un lijado y proceder a pintar de nuevo.

Para evitar este defecto es recomendable:

Recubrir los substratos con el espesor recomendado por el fabricante.


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Seleccionar adecuadamente la imprimacin a aplicar.

Procurar dar el suficiente tiempo de aireacin entre capas.

Emplear el disolvente y catalizador adecuados.

Desengrasar antes de efectuar la operacin de lijado y pintado.

3.3.6. Oclusin de suciedad (partculas)

La oclusin de suciedad consiste en la incrustacin de partculas de polvo, de forma y

tamao variables, bien totalmente incorporados o resaltando en la capa de terminacin. Las

principales causas de la aparicin de suciedad en el proceso de pintado son:

Insuficiente limpieza de la carrocera despus de la fase de lijado.

Las ropas de trabajo inadecuadas que desprenden polvo, suciedad o hilos.

Problemas condicionados por la misma cabina.

Para corregir las pequeas oclusiones de suciedad se pueden reparar mediante un lijado,

seguido de un pulimentado. Las reas con daos de mayor importancia, se lijarn de nuevo,

y se reconstruir el esquema de pintado. La oclusin de suciedad se puede evitar siempre

que se preste atencin a la limpieza. Los objetos a pintar deben estar cuidadosamente

limpios. Cabina, filtros y herramientas deben mantenerse siempre limpios.

3.4. Irregularidades del color

3.4.1. Flotaciones

Se dice que hay flotaciones cuando la superficie de una pelcula de acabado presenta un

aspecto irregular en cuanto a su color. Esto es debido a que los pigmentos flotan y se

desordenan, a causa de su propia densidad especfica, produciendo dicha alteracin decolor. Las causas principales de la flotaciones son:


Presin de proyeccin demasiado alta o baja.


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Pg.42 Memoria


Espesor extremadamente alto de la capa de acabado.

Uso de un disolvente no adecuado.

Distancia demasiado corta para pintar.

Temperatura ambiente y del objeto demasiado bajas.

Para minimizar y corregir este defecto se debe actuar sobre la pintura todava hmeda, y

aplicar otra capa. Si esto no es posible, lijar y repintar correctamente. Para evitar su aparicin

es recomendable:

Controlar la viscosidad de la pintura.

Controlar presin y caudal.


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ILUSTRACIONES DE LOS DEFECTOS EXPUESTOS

Flotaciones

Fig. 3.1. Aspecto macroscpico

(x100M)

Fig. 3.2. Representacin esquemtica

de 3.1.

Irregularidades de color.


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FUENTE DE FOTOGRAFAS: [11].

Arrugados Cuarteados Descuelgues Piel de Naranja


(x100M)


(x100M)


(x100M)


(x100M)

Fig. 3.7. Representacin

esquemtica de 3.3.


esquemtica de 3.4.


esquemtica de 3.5.


esquemtica de 3.6.

Defectos intrnsecos del proceso de pintado que producen daos en extensin.


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Calcinados Corrosin Manchas Sangrados

Fig. 3.11. Aspecto

macroscpico (x100M)

Fig. 3.12. Aspecto

macroscpico (x100M)

Fig. 3.13. Aspecto

macroscpico (x100M)

Fig. 3.14. Aspecto

macroscpico (x100M)


esquemtica de 3.11.


esquemtica de 3.12.


esquemtica de 3.13.


esquemtica de 3.14.

Defectos intrnsecos del proceso de pintado que producen daos en superficie.


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Pg.46 Memoria


Marcas de surcos de lijado Velados Prdida de adherencia Suciedades

Fig. 3.19. Aspecto

macroscpico (x100M)

Fig. 3.20. Aspecto

macroscpico (x100M)

Fig. 3.21. Aspecto

macroscpico (x100M)

Fig. 3.22. Aspecto

macroscpico (x100M)


esquemtica de 3.19.


esquemtica de 3.20.


esquemtica de 3.21.


esquemtica de 3.22.

Daos en superficie (continuacin). Daos en profundidad (continuacin).


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Burbujas o Ampollas Crteres o Siliconas Fondos Hundidos Hervidos o puntos de aguja


(x100M)


(x100M)


(x100M)


(x100M)


esquemtica de 3.27.


esquemtica de 3.28.


esquemtica de 3.29.


esquemtica de 3.30.

Defectos intrnsecos del proceso de pintado que producen daos en profundidad (continuacin).


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Pg.48 Memoria

4. Alteraciones del barniz causadas por agentes

externos

Los daos o alteraciones inducidos en los barnices de automvil por agentes externos,

pueden ser divididos en distintos campos segn cul sea la naturaleza u origen del ataque.

As pues, se pueden distinguir distintas alteraciones en el barniz causadas por agentes

qumicos (cidos, aceites de automvil, lquidos de frenos, lluvia cida, anticongelantes

etc,..), agentes biolgicos, influencias industriales, por efecto de exposicin a la intemperie o

daos de tipo mecnico, considerndose dentro de este campo, aquellas influencias que

producen una rotura o desgaste mecnico (gravillonado, rayado producido al limpiar, etc.)

[15]. En este proyecto se describen a continuacin nicamente las alteraciones causadas por

influencias industriales y biolgicas, puesto que son las que estn ntimamente ligadas con el

deterioro del barniz por efectos de contaminacin ambiental. Al final de este captulo se

presentan un conjunto de figuras, de 4.1. a 4.30. en las pginas 55-58 , que ejemplifican con

fotografas los ataques aqu mencionados.

A pesar del enorme desarrollo tecnolgico experimentado por las pinturas en el sector del

automvil, los ataques causados por excrementos de aves, secreciones de insectos, etc,..

son muy frecuentes y en muchos casos irreparables, a no ser que se repinte por completo la

superficie deteriorada. Adems de la naturaleza del ataque, para determinar la afeccin deldao es necesario considerar otros factores como son:

Tipo de barniz : resistencia del barniz a agentes qumicos y biolgicos.

Periodo de exposicin: la temperatura y la cantidad de radiacin solar (rayos UV) hacen

que los ataques de substancias custicas tengan un efecto mucho ms importante en

verano durante el resto del ao. Es tambin durante este periodo cuando las plagas de

insectos son ms frecuentes. Otro factor a considerar, es la humedad y los efectos de la

lluvia y el roco, que pueden ocasionar importantes daos debido a ciclos trmicosbruscos (elevadas diferencias de temperatura) y condensaciones producidas por

retencin de humedad [1,14].

Tiempo de reaccin: es el factor determinante en cuanto a la severidad del dao

producido se refiere. Cuando la superficie pintada es contaminada por substancias


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agresivas, se deben retirar los contaminantes lo antes posible. Si se hace de inmediato,

se puede evitar completamente el dao excepto en casos de cidos muy concentrados o

medios agresivos similares.

Zona del vehculo daada: debido a la mayor absorcin de radiacin (temperaturas mselevadas) las superficies horizontales de los vehculos son ms propensas a ser daadas

que las verticales. Adems de ser las primeras zonas de inspeccin visual. Todas

aquellas partes del vehculo sometidos a ciclos trmicos (cap del motor, etc.), son

evidentemente tambin ms susceptibles a ser daadas.

Tonalidad del color de la superficie afectada: principalmente por dos razones la tonalidad

del color es un factor importante. En primer lugar, porque un oscuro adquiere

temperaturas superiores que un color claro, y en segundo lugar porque los daos en una

superficie oscura son ms perceptibles al ojo humano. Adems hay tambin que

considerar, que algunas reacciones qumicas, producen alteraciones en la tonalidad del

color, siendo ms perceptible en unos colores y tonalidades que en otros [15].

4.1. Influencias industriales

Los efectos de ambientes industriales son una causa importante de dao en las pinturas. A

continuacin se consideran dos casos tpicos de agentes ambientales agresivos para la

pintura de automvil. Por un lado, el cemento y la cal, y por otro lado el conocido flugrost(oxidacin volante) dentro de la industria automovilstica.

4.1.1. Flugrost

El ataque debido a partculas de flugrost se caracteriza por la aparicin de manchas de

xido en la pelcula de pintura, procedentes de partculas metlicas que se han depositado

sobre la superficie pintada y que con el paso del tiempo la han oxidado [2]. Estas manchas

corroen y atacan qumicamente la superficie pintada. Este tipo de dao, ocurre

frecuentemente cuando se transportan los vehculos con ferrocarril (se desprendenpartculas de acero de las vas al frenar los trenes, chispas que saltan de la catenaria), o se

almacenan en vecindades de zonas en construccin, atmsferas de soldadura, etc. Esto es

debido, a que pequeas partculas de acero se desprenden y se depositan sobre la

superficie pintada. Frecuentemente estas pequeas astillas de acero, caen sobre la


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Pg.50 Memoria

superficie cuando an estn calientes, con lo que penetran fcilmente en la superficie

pintada, formando un aglomerado de pintura y partcula. La aparicin del dao depender de

la facilidad en que se inicie la corrosin de estas partculas.

En general se aprecia una oxidacin en la zona dnde la partcula queda incrustada, yaunque sta se desprenda con el paso del tiempo de la superficie pintada, quedan manchas

de color oxidado (marrn-rojizo) que son apreciables a simple vista, como se aprecia en las

figuras 4.1. y 4.2 de la pgina 55. En los casos en que la partcula est caliente el dao es

ms acusado y adems de las manchas caractersticas de oxidacin, se aprecian puntos

negros, ya que la partcula penetra en las capas ms superficiales de pintura quemando la

zona circundante [15], tal y como se manifiesta en la figura 4.4. de la pgina 55. En la figura

4.5., tambin en la pgina 55, todava se puede apreciar que la partcula ha quedado

incrustada.

Para tratar este tipo de ataque se suele limpiar la superficie afectada con cido oxlico (8%)

y lavado posterior para evitar restos cidos sobre la pintura. Otra posibilidad es el pulido,

rebajando as el espesor de la capa de barniz, aunque en muchos casos el dao es mayor y

hay que repintar el rea afectada.

4.1.2. Cemento/ Cal

El ataque caracterstico del cemento y la cal tiene un aspecto blanquecino. Estas

substancias se depositan sobre la superficie pintada y con el paso del tiempo atacan

qumicamente la pintura, quedando incrustadas en su superficie, tal y como se ve en las

figuras 4.3. y 4.6. de la pgina 55.

Generalmente este tipo de defecto se debe corregir con un pulido de la superficie y volver a

repintar el rea afectada [15].

4.2. Influencias biolgicas

Los daos en la pintura producidos por efecto de secreciones de plantas o animales ocurren

con bastante frecuencia. A pesar de que estos ataques son debidos a substancias

orgnicas, y que los barnices 2K son tambin de naturaleza orgnica y ampliamente

resistentes a influencias qumicas y biolgicas, los excrementos biolgicos contienen

fermentos, como la pancreatina, que pueden destruir la pelcula de pintura (bajo


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determinadas condiciones). Hasta ahora se consideraba que el ataque de los agentes

biolgicos (resinas de rbol, insectos y excrementos de aves) a la superficie pintada, como

un ataque qumico (como es el caso de la lluvia cida). Recientemente, se ha presentado un

estudio en que se demuestra, que los mecanismos de este tipo de daos se pueden explicar

a travs de fenmenos fsicos [14], como hinchamiento, deformaciones plsticas, cambios

de volumen, formacin de grietas, y abolladuras. Algunos de estos defectos, pueden ser

restaurados si se someten a 80C durante unos das; adems de no haber indicios de que la

superficie atacada haya experimentado alteraciones qumicas, como ha sido demostrado

utilizando tcnicas de espectroscopia IR [14]. Estos indicativos pues, llevan a concluir que el

deterioro de la superficie debido a estos agentes puede ser explicable a travs de

fenmenos fsicos.

Un problema adicional que presentan estas substancias biolgicas, adems de su difcil

accesibilidad, es que no se dispone de la su composicin de manera precisa, sino que

sta es variable en funcin de parmetros como el tipo de insecto o pjaro, de su

alimentacin etc,... [14]. Debido a la importante repercusin y la falta de reproducibilidad

de estos ataques en condiciones de laboratorio, se utilizan en la actualidad substancias

substitutivas de caractersticas qumicas similares a las sustancias biolgicas, para

ensayar la sensibilidad de las pinturas a este tipo de ataques [14, 15]. Estas substancias

reproducen de manera fiable los mecanismos de dao ocasionados por insectos,

resinas de rbol y excrementos de pjaros, sobre la superficie pintada [14]. Hay que

tener en cuenta, como ya se ha mencionado al inicio de este captulo, que el dao

depende de otros factores, y que no necesariamente los excrementos de plantas

insectos y animales producen un deterioro del barniz, sino que depender adems de

los factores ya mencionados, del estado la pintura y del tipo de secreciones. Hay que

considerar que estos factores, son determinantes en cuanto a la intensidad del dao y la

capacidad de restauracin del mismo. As mismo, bajo la influencia fotoqumica de los

rayos UV, los daos adquieren una mayor severidad y algunas de las superficies

atacadas pierden la habilidad de restaurar los defectos ocasionados por este tipo de

substancias [14].

A continuacin se presenta una caracterizacin del deterioro describiendo los principales

mecanismos de dao de los agentes biolgicos. Determinados los mtodos y las condiciones

ptimas de ensayo en laboratorio (temperatura, radiacin UV/ UVA, nmero de ciclos y %


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Pg.52 Memoria

humedad) [14], para las substancias sustitutas, en las figuras 4.15.-4.24. en las pginas 57 y

58, y 4.27. y 4.28 de la pgina 58 al final de este aparatado, se demuestra que stas

substancias presentan una buena reproducibilidad en cuanto al tipo de dao producido por

estas influencias biolgicas.

4.2.1. Resinas de rbol

El ataque de resina de rbol sobre la chapa pintada se aprecia por la formacin de gotas

pequeas, transparentes y muy finas que manchan con facilidad. Normalmente, las gotas de

resina de rbol se limpian con facilidad con agua y un pao si son eliminadas al momento

(en algunos casos es necesario isopropanol o combustible, ter de petroleo), aunque

muchas veces estas gotas dejan marca en la superficie pintada incluso despus de haber

sido limpiada la superficie con producto (quita slice y cera).

El ataque de resina produce un hinchamiento de la superficie pintada. Este hinchamiento es

visiblemente similar en forma a las gotas de resina, tal y como se muestra en la figura 4.7. y

4.11. de la pgina 56. En este caso no ha habido cambios en la tonalidad del color original

despus del ataque. En algunos casos, las resinas de rbol no producen solamente

hinchamientos y prdidas de brillo en la superficie, sino que pueden generar fisuras y/ o

deformaciones plsticas e incluso un desconchamiento del rea afectada, durante largos

periodos de exposicin (algunas semanas) a altas temperaturas [14, 15].

El ataque de resina de conferos se simula en el laboratorio con colofonia [14] de la casa

comercial Panreac. Esta sustancia es una mezcla de aproximadamente un 81% de cido

abitico y 10% de materias neutras. El cido abitico contiene dobles enlaces que pueden

ser atacados fotoqumicamente por la radiacin solar. Como consecuencia, la colofonia se

vuelve extremadamente frgil, formndose grietas cuando se generan tensiones en la

superficie [14]. En las figura 4.7.-4.11. de la pgina 54, se muestra las caractersticas del

dao, de la resina y la colofonia respectivamente. Los resultados de los ensayos de colofonia

reproducen los ataques de resinas de rbol. No obstante, la influ

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