La importància del revestiment superficial a Panells Sandwich
Les fulles de metall galvanitzat, o revestit superficialment amb pintures o substàncies orgàniques, representen avui dia els materials més comunament usats en la producció de les superfícies metàl·liques de panells sandvitx i es poden trobar a qualsevol façana o teulada de qualsevol edifici industrial, comercial o residencial.
El revestiment de la part exterior dun producte és, en general, de vital importància. Tant els revestiments orgànics com els metàl·lics es fan servir per oferir protecció contra la corrosió per a les capes metàl·liques que es troben a sota. Per tant, les parts metàl·liques d’un producte estan subjectes a corrosió en absència d’un revestiment superficial adequat, cosa que resulta en una reducció del cicle de vida del producte en qüestió.
Un bon producte es pot veure minvat per culpa d’un mal revestiment superficial, de la mateixa manera que un producte decadent es pot millorar, almenys des d’un punt de vista estètic, per un revestiment superficial de bona qualitat. Revestir un producte metàl·lic no consisteix només a aplicar pintura o substància noble sobre un producte en particular. S’ha de prestar una certa atenció a les propietats mecàniques com a plegats i impactes; així com a les característiques particulars com la resistència química contra atacs daigua, dissolvents, olis, fluids hidràulics, etc.
Resumint, el revestiment exterior d’un article no només proporciona una certa rellevància estètica, sinó que, a més, li permet efectuar el treball per al qual ha estat concebut. Òbviament, això té un preu, especialment a la indústria automobilística, en què els costos d’aplicació dels diferents revestiments superficials sumen aproximadament un quart del cost de producció total d’un vehicle. Per a la indústria de manufactures generals, aquesta xifra és inferior però, tot i així, queda justificada una anàlisi atenta dels costos.
L’elecció del sistema més adequat de protecció contra la corrosió en presència de certes condicions ambientals, necessari per assegurar a un panell sandvitx un cicle de vida satisfactori, és molt important i ha estat tema d’àmplia discussió entre els experts del sector. No hi ha cap sistema de protecció únic capaç de resistir els atacs de tota mena d’agents atmosfèrics. Per tant, cal identificar els factors ambientals importants en un lloc determinat; per exemple, la pluja, la contaminació local i els dipòsits de brutícia superficials.
Les condicions reals dins d’un edifici, la probabilitat de concentració de fums químics i la possible formació de condensació influiran a l’elecció del sistema de revestiment més apropiat.
L’elecció ha de considerar atentament els requisits funcionals del producte i les condicions locals que s’espera trobar, i es pot assolir un consens per donar al producte el millor cicle de vida possible. Per exemple, si parlem de cobertures, l’aspecte exterior té una importància limitada en comparació del problema de la protecció contra la corrosió, mentre que per a les parets l’aspecte estètic té una prioritat elevada.
Lelecció de la tecnologia de pintura apropiada també és de gran importància. D’una banda, la legislació ambiental sobre toxicitat dels revestiments superficials, emissió de substàncies dissolvents i tractament de les aigües residuals es fa cada vegada més severa; per altra banda, les forces del mercat imposen tant temps de fabricació més baixos com una minimització de costos. Davant d’aquesta visió de conjunt, s’han desenvolupat noves tecnologies que haurien d’ajudar alguns productors a trobar una solució adequada als problemes.
Els orígens de la tècnica de la pintura dels rotlles metàl·lics
La tècnica de la pintura dels rotlles metàl·lics (coil coating) va fer la seva primera aparició als anys 40, però les seves arrels semblen remuntar-se a moviments arquitectònics de finals del segle XIX i principis del segle XX.
A principis del segle passat, l’art, l’arquitectura i la indústria anaven de la mà, obligant els arquitectes a integrar les tècniques de perfilat dels metalls a les formes i els conceptes de les construccions tradicionals. Aquesta nova aproximació va ser ben rebuda per la indústria de la construcció i ben aviat es va convertir a la norma. A mesura que l’acer començava a exercir un paper cada cop més important a la indústria de la construcció, es van desenvolupar en diverses formes els revestiments superficials, tant per protegir contra els agents atmosfèrics com amb fins decoratius; o per a ambdues finalitats. A aquest efecte, es van investigar i desenvolupar sense parar noves tècniques i materials i, enmig d’aquest frenesí, es va fundar l’escola alemanya Bauhaus, de la qual van emergir alguns dels precursors més importants de l’arquitectura moderna, com Le Corbusier, JJP Oud, Gropius, Mies van der Rohe, i Frank Lloyd Wright.
Com a resultat, la primera línia de pintura en cadena per a rotlles metàl·lics va començar a funcionar a principis dels anys 40 als Estats Units. El procés es feia servir per revestir fulles de finestres d’acer amb una amplada de 50 mm i un gruix de 0,3 mm. La velocitat de producció era de 12 metres per minut, i necessitava aproximadament 12 hores per produir una tona de metall revestit (avui dia, al mateix temps es poden produir unes 500 tones). Aquesta tecnologia es va desenvolupar de manera significativa als Estats Units als anys 50 i 60, quan l’arquitectura i la indústria dels electrodomèstics van començar a considerar aquestes noves combinacions d’acer o alumini pintat.
Durant els anys 60, les cadenes van assolir una velocitat de 75 metres per minut, amb una amplada de fulla d’1,50 m, i la producció va créixer de les 460.000 tones l’any el 1962 fins a les 500.000 tones l’any el 1966.
La tècnica de pintura de rotllos de metall va viure la seva veritable revolució a Europa, entre el 1960 i el 1965, quan les primeres cadenes es van instal·lar a Suècia, Alemanya, Gran Bretanya, Bèlgica, Itàlia, Suïssa i França. Els productors d’alumini prepintat es referien als mercats següents en la literatura comercial:
- construcció (elements de revestiment exterior, cobertures, parets no portants);
- accessoris per a la construcció (fixacions de metall, portes corredisses, persianes, coberts);
- aplicacions interiors (falsos sostres, particions);
- indústria del transport (caravanes, autobusos);
- productes diversos (embolcalls per a productes d’ampli consum, jocs, electrodomèstics).
El 1967, es va fundar a la ciutat de Brussel·les, a Bèlgica, l’European Coil Coating Association (ECCA). Aquesta associació amb finalitat científica tenia com a objectiu “investigar i promoure la producció i ús del metall prepintat amb material orgànic”. Els seus 80 membres fundadors incloïen indústries per al revestiment superficial de l’acer i de l’alumini, distribuïdors (pintures, pel·lícules) i constructors d’equipaments. El primer objectiu de l’ECCA, definir les normes de qualitat de rendiment, es compleix contínuament gràcies a la cooperació que l’Associació ha instaurat i continua instaurant amb els Comitès CEN i ECISS per a l’elaboració de Normes Europees, especialment:
- EN 1396:1997, Alumini i aliatges d’alumini – Metall pintat en fulles i rotllos per a aplicacions generals – Especificacions
- EN 10169-1:2004, Productes d’acer pla pintats en cadena amb material orgànic – Part 1: informació general (definicions, materials, toleràncies, mètodes de prova)
- prEN 10169-2:1995, Productes d’acer pla pintats en cadena amb material orgànic – Part 2: productes per a aplicacions exteriors d’edificis
- prEN 10169-3:2003, Productes d’acer pla pintats en cadena amb material orgànic – Part 2: productes per a aplicacions interiors d’edificis
- EN 13523, Metalls pintats – Mètodes de prova
Sistemes de revestiment superficial de protecció de fulles d'acer
Generalment, les fulles de metall usades per a la manufactura de panells sandvitxos tenen un revestiment tant metàl·lic com orgànic per incrementar la seva resistència davant agents corrosius.
Revestiments metàl·lics
Les fulles d’acer utilitzades habitualment en la producció de panells compostos es revesteixen generalment amb una capa metàl·lica de protecció contra la corrosió. Aquest revestiment és una barrera entre l’ambient exterior i la superfície metàl·lica, especialment si s’aplica en combinació amb segelladors i revestiments orgànics convencionals.
En un ambient aquós i d’alta concentració salina, aquests revestiments, a causa de la reacció electroquímica entre l’acer i el zinc o l’alumini, tendeixen a “sacrificar-se” per protegir l’acer que es troba a sota en correspondència amb possibles orificis o danys haurien produït al revestiment.
El contacte entre dos metalls diferents dóna com a resultat una cèl·lula galvànica, en què el zinc representa l’ànode i se sacrifica per protegir el càtode inferior d’acer.
Cadascuna representa un mètode de zincat diferent: la protecció contra la corrosió proporcionada per aquests mètodes depèn de la quantitat de zinc present al revestiment.
Els principals processos de revestiment de l’acer són el galvanitzat electrolític i el galvanitzat per immersió en calent; encara que també és possible fer servir pintures riques en zinc i processos de metal·lització.
El mètode seguit en el procés de galvanitzat electrolític s’anomena electrodeposició. L’objecte que cal revestir es col·loca dins d’un contenidor omplert amb una solució d’una o més sals de metall.
L’objecte es troba connectat a un circuit elèctric i representa el càtode (pol negatiu) del circuit; d’altra banda, un elèctrode, que normalment és del mateix metall que es fa servir per galvanitzar, constitueix l’ànode (pol positiu).
Quan un corrent elèctric es fa passar a través del circuit, els ions metàl·lics de la solució s’atreuen fins a l’objecte que cal revestir. El resultat final es dóna en formar un estrat de metall protector sobre l’objecte.
Els productes principals usats en el procés de galvanitzat electrolític són:
- Zinc pur
- Zinc-Níquel, amb un 10-14% de níquel. Té una millor resistència a la corrosió i més facilitat de soldadura que el zinc pur, però la seva duresa té un efecte negatiu sobre les propietats mecàniques.
El galvanitzat és el procés mitjançant el qual un metall, generalment ferro o acer, es revesteix amb una capa protectora de zinc. El galvanitzat per immersió en calent és un mètode de galvanitzat molt estès. Consisteix a revestir productes d’acer o ferro amb una fina capa de zinc, submergint el metall en un bany de zinc fos a una temperatura de 460 °C aproximadament. El zinc s’oxida i forma òxid de zinc, un material molt fort que atura posteriors formacions d’òxid, protegint dels agents corrosius el metall que queda a sota. L’acer galvanitzat és molt utilitzat en aplicacions en què cal una certa resistència a l’òxid, i es pot identificar per la formació d’un patró de cristal·lització sobre la superfície, com es mostra a la Fig. 4.6.
Els principals productes usats en el procés de galvanitzat per immersió en calent són:
- Zinc pur
- Recuit galvanitzat, consisteix a fer passar el material submergit en calent, així que surt del bany de zinc fos, a través d’un tractament tèrmic que permet la formació d’un aliatge de zinc i ferro. En comparació amb el zinc pur, aquell permet més facilitat de soldadura i una superior resistència a la corrosió, però és més sensible a la polvorització (deteriorament del revestiment metàl·lic).
- Galfan és un revestiment de zinc-alumini amb un 95% de zinc i un 5% d’alumini. Proporciona una millor protecció contra la corrosió que el zinc pur, però la facilitat de soldadura és baixa a causa de la presència d’alumini.
- Aluzinc o Galvalume és un revestiment de zinc-alumini amb un 55% d’alumini, un 43,4% de zinc i un 1,6% de silici. En comparació del zinc pur, aquell ofereix una millor resistència a la corrosió i una més elevada reflexió de la calor a altes temperatures.
Les pintures riques en zinc o imprimació rica de zinc proporcionen una protecció galvànica a un substrat d’acer. Com diu el mateix adjectiu, “ric”, aquestes contenen una elevada quantitat de pols de zinc com a pigment. Quan s’ha aplicat el revestiment al substrat d’acer, prèviament netejat, un lligant manté unides les partícules de zinc metàl·lic i en contacte amb la capa d’acer.
El procés de metal·lització és un mètode molt usat que consisteix a revestir els metalls usant un metall ruixat tèrmicament sobre la superfície que cal revestir. Aquesta tecnologia inclou diverses tècniques i materials i té una gran gamma d’aplicacions. En cas de revestiment superficial d’estructures d’acer, la metal·lització fa referència al ruixat en calent d’aliatges de zinc o d’alumini directament sobre les superfícies d’acer. Els revestiments s’obtenen usant una font de calor (flama o arc voltaic) per fondre el metall, que es lliura com a fil o en forma de pols. Un raig d’aire ruixa el metall fos sobre la superfície d’acer en forma de pel·lícula fina. Quan el metall copeja la superfície a revestir, torna a solidificar ràpidament per formar una capa de revestiment sòlid.
Revestiments orgànics
És difícil obtenir una eficaç adhesió entre el nucli del panell i la superfície interior metàl·lica del panell sandvitx, per la qual cosa es fan servir revestiments orgànics addicionals. Aquests també tenen la funció de protegir la capa metàl·lica de les connexions mecàniques i químiques; així com de proporcionar a la superfície un aspecte estètic satisfactori. En qualsevol cas, atès que són permeables a l’aigua i es degraden amb la influència dels raigs UV, el revestiment orgànic no s’aplica directament sobre l’acer no revestit, sinó sobre un substrat d’acer galvanitzat o alumini.
En qualsevol cas, el sistema més comú de protecció contra la corrosió és el que aconsegueix l’acer galvanitzat recobert per un revestiment orgànic, tal com es mostra a la Fig. 4.7. El revestiment orgànic és el principal responsable de la resistència contra la corrosió, mentre que la capa de zinc roman en estat passiu fins que la protecció que ofereix el revestiment orgànic en perd l’eficàcia.
La indústria dels revestiments superficials adopta avui dia una gran varietat de revestiments orgànics. Els tipus més comuns de revestiments orgànics inclouen polièster, acrílics, polifluorocarburs, alquides, vinils i plastisol. Aproximadament el 85% dels revestiments orgànics usats tenen una base de dissolvent orgànic, mentre que la major part del 15% restant té una base aquosa.
Els revestiments orgànics usats més sovint són:
- polièster (estàndard o modificat al silici i poliamida)
- poliuretà
- plastisol
- fluoropolimers
El polièster (PE) és un sistema de pintura universal, econòmic i adequat tant per a aplicacions a interiors com a exteriors. Per a aplicacions interiors, el gruix del revestiment és generalment de 15 µm, mentre que per a aplicacions exteriors és de 25 o 35 µm (inclosa la capa d’imprimació).
A més del polièster estàndard, també hi ha variants en forma de polièsters modificats al silici ia la poliamida. En comparació amb el producte estàndard, aquestes variants ofereixen una elevada resistència a les condicions ambientals exteriors i una bona resistència tant a esgarrapades com a abrasions.
El polièster i les seves variants estan disponibles en una àmplia gamma de colors i brillantors. Aquests s’usen per a aplicacions molt diverses en interiors i exteriors, com a elements de cobertura i parets per a frigorífics i rentadores; per al revestiment de mobles, etc. El seu major avantatge resideix en el preu, mentre el principal inconvenient és la flexibilitat limitada. Aquest material no és adequat per a ràdios de corbat massa petits.
El poliuretà (PU o PUR) té una resistència més elevada a l’envelliment ia les taques que el polièster. L’espessor del revestiment és normalment de 50 µm (inclosa la capa d’imprimació). Alguns exemples són elements de cobertura i de paret, portes de garatge, frigorífics, rentadores, màquines de distribució de begudes, etc. Els avantatges més rellevants són una bona resistència a la corrosió amb una bona retenció del color i de la brillantor, així com una flexibilitat excepcional. Els sistemes de pintura al poliuretà són més cars que els de polièster.
El plastisol (PVC o clorur de polivinil) s’aplica com a revestiment en gruixos relativament elevats: 100 o 200 µm. Això proporciona al plastisol una resistència excel·lent a l’abrasió ia la corrosió. També es tracta d’un producte molt flexible que pot suportar ràdios de corbat molt petits.
Els avantatges més importants són una bona resistència a la corrosió, una elevada flexibilitat i una tendència al seu gofrat per millorar la resistència a les ratllades. En qualsevol cas, l’estabilitat dels colors no és satisfactòria, ja que la resistència a la llum ultraviolada (UV) és molt limitada. Aquesta baixa resistència als raigs UV és més pronunciada amb els colors foscos. A més, la deformabilitat és molt baixa a temperatures poc elevades. El plastisol és relativament car, i les seves aplicacions inclouen elements de cobertura i parets i portes de garatge i mobles.
Els fluoropolimers (PVDF o polifluorur de vinilidè) ofereixen una retenció inigualable del color i de la brillantor gràcies a la seva excepcional resistència als raigs UV, cosa que converteix el PVDF en especialment adequat per a edificacions prestigioses pintades amb colors vivaços. L’espessor del revestiment és normalment de 25 o 35 µm (inclosa la capa d’imprimació).
El PVDF combina molts avantatges: és un producte que es pot fer servir sense problemes fins i tot en zones continentals amb radiacions ultraviolades molt elevades, combinades amb elevats valors de temperatura i d’humitat relativa. En qualsevol cas, aquest producte és molt dur, i cal manejar-lo amb compte per evitar esgarrapar-lo. Donat el seu cost elevat, el PVDF s’usa només per a aplicacions exteriors en ambients difícils o quan l’aspecte estètic és d’importància bàsica (amb les versions multiestrat és possible obtenir colors especials i efectes superficials).
La resistència a la corrosió dels revestiments orgànics es pot expressar amb una escala que va des d’1 (baixa) fins a 5 (excel·lent), com s’indica al quadre 4.1. És aquest context, la resistència està principalment relacionada amb el temps necessari fins al moment de fer la primera operació de manteniment, i no amb el deteriorament total del full. Al quadre es mostra també l’estabilitat del color.
|
Material |
Resistència a la corrosió |
Estabilitat del color |
|
PE |
3 – 4 |
4 |
|
PE ( modificat al silici) |
3 |
4 |
|
PUR |
4 |
4 |
|
PVC |
5 |
3 |
|
PVDF |
3 – 4 |
5 |
Quadre 4.1: resistència a la corrosió i estabilitat del color d’alguns materials de revestiment
Els valors normals per als gruixos i per a la deformabilitat dels revestiments orgànics esmentats es mostren al Quadre 4.2. La resistència a la fractura per plegat a 180° s’indica com la relació T entre el valor mínim del diàmetre de plegat i el gruix del metall, quan la fulla revestida es troba plegada en 180° amb el costat pintat cap a l’exterior i sense que s’hagin donat fractures visibles al mateix revestiment (els valors es donen a temperatura ambient).
|
Material |
Gruixos normals (µm) |
Resistència a la fissura amb plegat de 180°, T |
Valor mínim de l’interval de temperatura de servei |
|
PE |
25-30 |
4-5 |
– 40 |
|
PE (modificat al silici) |
25-30 |
6-10 |
– 40 |
|
PUR |
20-50 |
3-4 |
– |
|
PVC |
100-200 |
0 |
– 20 |
|
PVDF |
25-30 |
3-4 |
– 40 |
Quadre 4.2: valors normals dels gruixos i les característiques de deformabilitat d’alguns revestiments orgànics.
Els valors esperats de vida útil tant en ambient exterior com interior per als diferents revestiments orgànics esmentats més amunt es mostren als quadres i 4.4. Aquests valors són indicatius i defineixen, més que la durada de les característiques de protecció del revestiment, els requisits de manteniment. Els valors esperats s’expressen per mitjà dels símbols següents:
- +++= vida útil llarga
- ++ = vida útil mitjana
- + = vida útil curta
- – = no recomanat
|
Material |
Coster |
Industrial |
Urbà |
Rural |
|
PE |
+ |
+ |
+ |
++ |
|
PE (modificat al silici) |
+ |
+ |
++ |
++ |
|
PVC |
++ |
++ |
++ |
++ |
|
PVDF |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ |
Quadre 4.3: durada de l’acer galvanitzat amb revestiment orgànic a l’ambient exterior
|
Temperatura ambient + 5°C ? T ? +50°C |
Cèl·lula frigorífica |
||||
|
Material |
Sense condensac. |
Condensac. ocasional |
Condensac. permanent |
– 20° C< T < + 5°C |
T< -20° C |
|
PE |
+++ |
+++ |
– |
+ |
++ |
|
PE (modificat al silici) |
+++ |
+++ |
– |
++ |
++ |
|
PVC |
+++ |
+++ |
+ |
++ |
– |
|
PVDF |
+++ |
+++ |
– |
+++ |
++ |
Quadre 4.4: durada de l’acer galvanitzat amb revestiment orgànic a l’ambient interior
La vida útil d’un revestiment orgànic es pot estendre il·limitadament si es prevenen els possibles danys al revestiment, fent neteges freqüents i repintats adequats. A la pràctica, això és possible per a la major part dels revestiments orgànics usats.
El factor crític de la durada s’expressa freqüentment a les fixacions. Generalment es poden substituir, però només amb costos elevats.
La durada d’un revestiment també es ressalta per la retenció del color amb el pas del temps, que és un factor tan important com el color inicial. De fet, els colors poden canviar per efecte de la influència de la llum solar. La desviació màxima permesa s’indica com a delta E o ?E. Com més elevat sigui l??E, més baixa serà la retenció del color. Alguns colors són més propensos a envellir que altres; en aquest cas, el tipus de pintura representa un factor significatiu. Les variacions de color es deuen a variacions de pigment o, amb menys freqüència, a l’oxidació de les resines (groc).
L’aspecte d’un revestiment no es determina només pel color, sinó també pel grau de brillantor, que es quantifica gràcies a una mesura de capacitat de reflexió de la superfície pintada.
Com més llum reflecteixi la superfície, més gran serà el grau de brillantor. Igual que passa amb el color, no només és important la brillantor inicial, sinó també la seva retenció, que s’expressa com a percentatge de la brillantor inicial. Com més elevat sigui aquest percentatge, més gran serà la retenció de la brillantor.
Procés de pintat
El pintat de rotlles de metall (coil coating) és el procés en cadena pel qual s’apliquen capes de revestiment orgànic amb funcions protectores o decoratives al metall galvanitzat subministrat en rotlles. Tot i que la disposició dels equipaments usats pot variar d’una instal·lació a una altra, les operacions solen seguir un model ben definit.
Una franja de metall es desenvolupa a l’entrada de la cadena i es fa passar a través d’una secció humida, on el metall es neteja i es tracta químicament per inhibir la formació d’òxid i promoure una adhesió eficaç del revestiment superficial a la superfície metàl·lica. En algunes instal·lacions, la secció humida inclou una operació de galvanitzat electrolític.
La franja de metall s’asseca i es fa passar a través d’una unitat d’imprimació on una capa d’imprimació s’aplica a un costat o ambdós. En aquesta fase del procés, una capa de backcoat es pot aplicar a la banda inferior de la franja de metall.
La franja amb la capa d’imprimació aplicada passa mitjançant un forn per al tractament necessari. Quan surt del forn, la franja de metall es refreda amb aigua ruixada i es torna a assecar.
A continuació, la franja de metall passa a través d’una estació d’aplicació de revestiment superficial orgànic, on uns rodets adequats revesteixen un costat o tots dos de la franja.
El sentit de rotació dels corrons daplicació té un paper important per determinar el tipus de revestiment superficial. Si feu girar el rodet d’aplicació en direcció oposada a la de la franja, s’obté un revestiment espès mentre que, fent girar el rodet d’aplicació en la mateixa direcció que la franja, s’obté un revestiment més fi.
Després, la franja passa a través d’un forn on els revestiments superficials s’assequen i es tracten.
El revestiment es cou a una alta temperatura durant 20-30 segons. Quan la franja surt del forn, es refreda amb aigua ruixada i s’asseca.
La major part de les cadenes de pintat tenen acumuladors a l’entrada ia la sortida que permeten un continu moviment de la franja a través del procés, quan un rotlle s’ubica a l’entrada i un rotllo que s’acaba de pintar es treu de la sortida. La figura 4.9 és un diagrama de flux duna línia de pintura
Les operacions de pintura es poden classificar en dues categories diferents de funcionament: toll coaters i captive coaters.
- El toll coater és un servei adreçat a clients variats que respecta les necessitats i les especificacions de cadascú. El metall revestit es lliura al client, que produeix el producte final. Els toll coaters utilitzen formulacions de revestiment orgànic molt diferents i, com a norma, usen productes amb base de dissolvent orgànic. Els principals mercats a què es dirigeixen aquestes operacions són la indústria dels transports i la indústria de la construcció; així com les dels electrodomèstics, mobles i contenidors.
- El captive coater és generalment una sola operació en un procés complet de manufactura. Moltes empreses productores de manufactures tenen les seves pròpies instal·lacions de pintat. El captive coater utilitza, sobretot, productes de base aquosa, ja que el metall revestit sol usar-se per a un nombre limitat de productes.
Avantatges
Les línies modernes de pintat tenen mecanismes integrats per al tractament d‟aigües residuals i de fums i, en general, compleixen de sobres els requisits legals relacionats amb els nivells d‟emissió. El metall revestit i netejat es presta bé a posteriors elaboracions.
A més, el revestiment superficial:
- assegura la continuïtat del color
- assegura la uniformitat de l’espessor de la pintura
- ofereix notables propietats d’adhesió
- és durador i minimitza els possibles danys relacionats amb els desplaçaments
- és simple de deformar i elaborar
- el seu acabat pot ser en una àmplia gamma de colors
- proporciona una resistència més elevada a la corrosió
- necessita menys energia que els processos tradicionals
- permet un simple reciclatge dels materials processats
- és un sistema pràctic i eficient.
Aquestes característiques han convençut molts productors de metall a passar de les operacions de postpintat a l’ús de metalls prepintats.
Procés de pintat en pols
El pintat en pols és, de molt, la més recent de les tècniques d’acabat de superfícies que es fa servir actualment. Es tracta d aplicar pintura seca a un producte. Al pintat normal en humit, els pigments es troben en suspensió en un medi líquid, que s’ha d’evaporar per permetre l’obtenció de la pintura sòlida. Amb el pintat en pols, la pintura s’aplica fent servir dues tècniques diferents:
- l’article se submergeix en un llit de pols, que pot estar més o menys carregat electrostàticament; o bé
- la pintura en pols es carrega electrostàticament i es ruixa sobre el producte.
Després, l’article es fica en un forn on les partícules de pols es fonen i estenen per formar una pel·lícula contínua. Avui dia, hi ha dos tipus de pols principals disponibles al mercat:
- pólvores termoplàstiques que es fonen de nou si s’escalfen i
- pólvores termoresistents que no es fonen si es posen de nou en contacte amb una font de calor. Durant el tractament al forn, es desenvolupa una reacció química que facilita la formació de fortes unions entre les molècules. Aquesta reacció química és la que dóna al revestiment moltes de les propietats.
El pintat en pols queda relativament dur i resistent a les abrasions, i es pot aplicar sobre una àmplia gamma de gruixos. A més, les variacions de color s’accepten d’un lot de producció al següent.
S’ha de posar especial cura en definir el gruix mínim, ja que algunes pólvores no subministren la “cobertura” sol·licitada, és a dir, la capacitat per part de la pols de cobrir el color del metall.
Sistema RAL de classificació dels colors
Avui dia hi ha diversos sistemes de classificació dels colors que permeten als dissenyadors professionals identificar el color adequat per a una aplicació específica o un producte determinat. Aquests sistemes generalment contenen milers de colors, que es disposen usant diversos instruments de suport com, per exemple, catàlegs o atles de butxaca (Fig. 4.11). En aquest punt tractarem dos sistemes de importància especial: el RAL DESIGN i el NCS.
RAL DESIGN
Després d’alguns anys de desenvolupament i comptant amb el consell de diversos experts del sector, el sistema RAL DESIGN es va presentar públicament el 1993. Un avantatge important del sistema RAL DESIGN és la seva gran claredat i intuïtivitat malgrat l’alt nombre de colors que conté (1.688 colors). De fet, és molt fàcil identificar els colors gràcies a un joc de tres números que defineixen exactament les coordinades del color desitjat en una paleta esfèrica de colors (Fig. 4.12).
La primera xifra del nom d’un color indica l’angle a la circumferència de colors (tonalitat), la segona, l’elevació de la posició ocupada pel color (lluminositat) i, la tercera, la distància des de l’eix central (cromia); com es mostra a la Fig. 4.13.
Per tant, un color (per exemple, el RAL 010 40 25) es pot descriure amb precisió usant només les coordenades HLC, que defineixen els valors mesurats tecnològicament de la tonalitat, la lluminositat i la cromia.
La tonalitat és la propietat del color que queda determinada per la longitud d‟ona de la llum que arriba des de l‟objecte. És la propietat a què ens referim normalment quan indiquem un color particular (vermell, verd…); la lluminositat és la propietat que indica fins a quin punt un color determinat és clar o fosc; la cromia és la propietat que defineix la intensitat o la puresa dun color.
NCS (Natural Color System)
El sistema NCS descriu els colors exactament com els veiem, cosa que explica per què és simple de comprendre, així com lògic i senzill d’usar.
Cadascun dels milions de colors existents es pot definir dins del sistema NCS i s’indica mitjançant una notació precisa.
El sistema NCS inicia des de sis colors elementals, percebuts pel cervell humà com a “purs”. Aquests colors es divideixen en quatre elementals cromàtics, groc, vermell, blau i verd; i dos colors elementals no cromàtics, blanc i negre.
Tots els altres colors es poden descriure depenent del seu grau de semblança visual amb aquests colors elementals.
Per tant, les notacions de classificació NCS es basen en aquests atributs elementals de semblança.
Els sis colors elementals es consideren els punts cardinals de lespai tridimensional NCS (Fig. 4.15), que es pot considerar constituït per dos cons amb una base circular en comú. En aquest espai, tots els colors imaginables poden trobar-ne la ubicació i indicar-se mitjançant una notació NCS exacta.
La base circular s’anomena circumferència de colors NCS (Fig. 4.16) i es divideix en quatre quadrants.
En aquesta circumferència, el color s’identifica per la seva tonalitat, que identifica el grau de semblança a dos o més dels quatre colors cromàtics elementals, groc, vermell, blau i verd.
A la il·lustració es destaca la tonalitat Y90R, un color groc amb un 90% de tendència cap al vermell i un 10% de tendència cap al groc.
La secció vertical de l’espai de colors NCS, per a un valor determinat de la tonalitat, s’anomena triangle de colors NCS (Fig. 4.17). La base del triangle és l’escala de grisos des del blanc (W) fins al negre (S); mentre que el vèrtex del triangle representa la cromaticitat màxima (C) per al valor actual de la tonalitat (a l’exemple donat, Y90R).
Al triangle s’identifica el matís del color, és a dir, la seva quantitat visual de blanc o negre, així com la seva cromaticitat.
A l’exemple donat, la notació NCS per al color considerat és S 1050-Y90R, amb 1050 com a representació del seu matís i Y90R com a representació de la seva tonalitat (Fig. 4.18). La lletra S escrita davant la notació NCS completa indica que el model NCS és un model de colors NCS estandarditzat, emès per l’Institut de Colors Escandinau, centre de qualitat de NCS.
