¿Cuáles son los factores y métodos que afectan al curado de los recubrimientos?
El curado de recubrimientos es el proceso por el cual se aplica un recubrimiento al objeto recubierto y se forma una película de recubrimiento seca (incluidas películas duras y blandas) por diversos medios.
Los factores que afectan a la velocidad de curado son principalmente el tipo de recubrimiento, el espesor del recubrimiento, el método de curado, las condiciones de curado, el equipo de curado y los protocolos de curado específicos, etc.
(1) Tipo de recubrimiento
En las mismas condiciones de curado, el tipo de pintura varía mucho en cuanto a la velocidad de curado. En términos generales, las pinturas volátiles se curan rápidamente, las pinturas al aceite se curan lentamente y las pinturas poliméricas son muy diferentes, siendo las pinturas poliméricas fotosensibles las que se curan más rápidamente, mientras que otras pinturas poliméricas se sitúan entre las pinturas volátiles y las pinturas al aceite. Cuando se utiliza una línea de montaje mecanizada para el acabado, se utilizan más comúnmente las pinturas volátiles y las pinturas aminoalquídicas de curado ácido.
(2) Espesor del recubrimiento
En el proceso de acabado, el recubrimiento no se forma básicamente de una sola vez, sino que se suele utilizar el método de múltiples capas finas (por ejemplo, la laca al aceite se aplica generalmente una vez con un espesor de unos 35 μm, la laca de nitrocelulosa con unos 15 μm, etc.). En las mismas condiciones de curado, cuanto más fino es el recubrimiento, menor es la tensión interna y menor es la formación de defectos en el recubrimiento; mientras que si el recubrimiento es demasiado grueso, la tensión interna es mayor, es fácil que se produzcan arrugas y otros defectos, y debido a la evaporación del disolvente, el recubrimiento se contrae, lo que da lugar a un brillo desigual, a la falta de curado interno, etc. La práctica ha demostrado que, además de la pintura de poliéster, las propiedades físicas de la película de pintura formada por varias capas son mejores en comparación con la película de pintura del mismo espesor formada por una sola capa.
(3) Condiciones de curado
1- Temperatura de curado La temperatura de curado influye de manera decisiva en la velocidad de curado de la mayoría de los recubrimientos de pintura. Cuando la temperatura de curado es demasiado baja, la evaporación del disolvente y la reacción química son lentas, y el recubrimiento es difícil de curar. Aumentar la temperatura puede acelerar la evaporación del disolvente y del agua, acelerar la reacción de oxidación y la reacción termoquímica del recubrimiento, y acelerar la velocidad de curado del recubrimiento, pero la temperatura no puede aumentarse indefinidamente, ya que la temperatura y la velocidad de curado no son proporcionales entre sí. Cuando la temperatura de curado es demasiado alta, la velocidad de curado no aumenta significativamente, pero la película de pintura se amarillea. Además, la temperatura durante el proceso de curado del recubrimiento también afecta al sustrato, que se calienta y provoca cambios en el contenido de humedad, la contracción y la deformación del sustrato, e incluso deformaciones, grietas y la volatilización del recubrimiento de pintura. Cuando la temperatura de curado supera los 60 ℃, el disolvente se evapora rápidamente, la capa superficial se seca rápidamente y el vapor de disolvente interno que llega a la capa superficial tiende a formar burbujas. Por lo tanto, cuando se utilizan métodos de curado artificial, la temperatura superficial no suele superar los 60 ℃.
El curado de la pintura se realiza mediante los tres métodos más comunes siguientes
I. Curado natural.
En condiciones naturales, se utiliza la convección del aire para provocar la evaporación del disolvente, la polimerización por oxidación o la reacción con el agente de curado para formar una película, adecuado para recubrimientos volátiles, recubrimientos de secado al aire y recubrimientos de curado con agente de curado y otros recubrimientos de secado automático, la calidad del secado se ve muy afectada por las condiciones ambientales.
1、Curado por evaporación del disolvente
El disolvente se evapora a través de la superficie del recubrimiento, dejando los sólidos del recubrimiento adheridos a la superficie del objeto a recubrir, formando una película de recubrimiento sólida y seca.
2. Curado por oxidación al aire
Se utiliza el oxígeno del aire para secar la película de recubrimiento, y el oxígeno del aire y el recubrimiento reaccionan entre sí para formar una película de recubrimiento seca.
3. Curado por reacción térmica o química
Este tipo de recubrimiento se calienta o se reticula químicamente bajo la acción de un catalizador (incluido el asimilador), y los diversos componentes formadores de película del recubrimiento se fusionan entre sí y se reticulan para formar una estructura tridimensional en malla de la película de recubrimiento.
En segundo lugar, el curado por calentamiento tradicional.
El secado según la temperatura de secado se puede dividir en secado a baja temperatura (por debajo de 100 °C, principalmente para secar el recubrimiento superficial de recubrimientos autosequables o materiales con baja resistencia al calor). Secado a temperatura media (100-150 °C, principalmente para el curado por reacción de polimerización por condensación de recubrimientos en películas). Secado a alta temperatura (por encima de 150 °C, utilizado principalmente para recubrimientos en polvo, recubrimientos electroforéticos, etc.).
1、Curado por combinación de convección de aire caliente y radiación
Generalmente, primero se aplica la radiación y luego la convección, aprovechando las ventajas del calentamiento rápido por radiación, de modo que la pieza se calienta y, a continuación, se utiliza el aislamiento por convección de aire caliente para garantizar la calidad del secado.
2、Curado por convección de aire caliente
El calentamiento por convección de aire caliente es uniforme, permite un control preciso de la temperatura y es adecuado para recubrimientos de alta calidad, ya que no se ve afectado por la forma de la pieza de trabajo ni por la complejidad de la estructura. Sin embargo, la velocidad de calentamiento es lenta, la eficiencia térmica es baja, el equipo es enorme y el recubrimiento es propenso a formar ampollas y arrugas, además de requerir un alto nivel de limpieza. Las fuentes de calor utilizadas son vapor, electricidad, diésel, gas, gas licuado y gas natural, entre otras.
3. Curado por fusión
El recubrimiento por curado por fusión se refiere generalmente a los productos de recubrimiento en forma de polvo sólido.
3、Curado por radiación
1、Curado por radiación ultravioleta (UV)
Es un tipo de fórmula química (pintura, tinta y adhesivo) que, con la ayuda de la irradiación de energía, realiza el proceso de conversión del estado líquido al estado sólido.
2、Curado por infrarrojo cercano (infrarrojo de onda corta)
La tecnología de infrarrojo cercano permite que los recubrimientos en polvo actúen y se curen rápidamente en cuestión de segundos.
3、Curado por radiación infrarroja (onda larga, onda media)
Normalmente se utiliza radiación infrarroja o infrarroja lejana que, tras ser absorbida directamente por el objeto, se convierte en energía térmica, lo que provoca el curado del recubrimiento.
4、Curado por reacción térmica catalítica infrarroja
Es un método que consiste en utilizar el propio recubrimiento para absorber la energía infrarroja y convertirla en energía térmica, lo que provoca el curado de la película de recubrimiento.
5、Curado por microondas
Las microondas son ondas electromagnéticas con una frecuencia de 0,3 a 300 GHz. El material produce fenómenos físicos como el calentamiento y la fusión bajo la acción de las microondas, y también se producen reacciones químicas.
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