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La pintura automotriz es la pintura que se usa en los automóviles con fines tanto protectores como decorativos. [ 1 ] [ 2 ] La pintura de esmalte de poliuretano acrílico a base de agua es actualmente la pintura más utilizada por razones que incluyen la reducción del impacto ambiental de la pintura .
La pintura moderna para automóviles se aplica en varias capas, con un espesor total de aproximadamente 100 μm (0,1 mm). La aplicación de la pintura requiere preparación y pasos de imprimación para garantizar una correcta aplicación. Después de la imprimación, se aplica una capa base. Posteriormente, se puede aplicar una capa de barniz transparente que forma un recubrimiento brillante y transparente. Esta capa de barniz transparente debe ser resistente a la luz ultravioleta .
Historia
En los inicios de la industria automotriz , la pintura se aplicaba manualmente y se secaba durante semanas a temperatura ambiente, ya que se trataba de una pintura monocomponente que se secaba por evaporación del disolvente. Con la llegada de la producción en masa de automóviles, este proceso se volvió insostenible y la pintura comenzó a secarse en hornos. Actualmente, la pintura bicomponente (catalizada) se aplica generalmente con brazos robóticos y se seca en tan solo unas horas, ya sea a temperatura ambiente o en cabinas climatizadas.
Hasta hace varias décadas, el plomo, el cromo y otros metales pesados se utilizaban en la pintura automotriz. Además, las pinturas empleaban bases de aceite tóxicas. Las leyes ambientales han prohibido esto, lo que ha dado lugar a la transición a pinturas a base de agua. Hasta el 85 % de la pintura de laca puede evaporarse en el aire, contaminando la atmósfera. La pintura de esmalte es más respetuosa con el medio ambiente y reemplazó a la pintura de laca a finales del siglo XX. [ 1 ] Los esmaltes acrílicos de poliuretano a base de agua se utilizan ahora casi universalmente como capa base y capa transparente. [ 3 ]
Procesos y recubrimientos
Preparación
Se aplican chorros de agua a alta presión sobre la carrocería. Sin un pretratamiento adecuado, es frecuente que el sistema de acabado falle prematuramente. Es necesario aplicar una capa de fosfato para proteger la carrocería contra la corrosión y preparar la superficie para el recubrimiento electroforético (E-Coat).
La carrocería se sumerge en el proceso de pintura electroforética (ELPO/E-Coat), al que se le aplica una corriente eléctrica de alto voltaje. La carrocería actúa como cátodo y la pintura como ánodo , adhiriéndose así a la superficie. Se trata de un proceso de pintura más ecológico. En la pintura electroforética, también conocida como pintura CED, el uso es de aproximadamente el 99,9% y ofrece una resistencia superior a la corrosión por niebla salina en comparación con otros procesos de pintura. [ 4 ]
Cebador
La imprimación es la primera capa que se aplica. La imprimación cumple varias funciones.
- Funciona como nivelador, lo cual es importante ya que el sustrato de la carrocería del automóvil suele presentar marcas y otros defectos superficiales tras su fabricación en el taller. Al nivelar estos defectos, se consigue una superficie más lisa y, por lo tanto, un mejor producto final.
- Protege el vehículo de la corrosión, las diferencias de temperatura, los golpes, las piedras, la luz ultravioleta, etc.
- Facilita la aplicación al hacer que la pintura se adhiera mejor a la superficie. Al usar una imprimación, se puede utilizar una gama más variada de pinturas.
Capa base
La capa base se aplica después de la imprimación. Esta capa contiene las propiedades visuales de color y efectos, y suele denominarse simplemente "pintura". Las capas base utilizadas en aplicaciones automotrices se dividen comúnmente en tres categorías: pigmentos sólidos, metálicos y nacarados.
- Las pinturas sólidas no tienen brillo, salvo el color. Son el tipo de pintura más fácil de aplicar y el más común para vehículos pesados, maquinaria de construcción y aeronaves. También se utilizan ampliamente en automóviles, camiones y motocicletas. El barniz transparente no se usaba en colores sólidos hasta principios de la década de 1990.
- Las pinturas metalizadas contienen partículas de aluminio para crear un efecto brillante y granulado, generalmente conocido como aspecto metálico. Esta pintura es más difícil de manejar que las pinturas sólidas debido a las dimensiones adicionales que se deben considerar. Las pinturas metalizadas y nacaradas deben aplicarse de manera uniforme para asegurar un acabado consistente, sin manchas claras ni oscuras, a menudo denominadas "moteado". Las capas base metalizadas están formuladas de manera que las partículas de aluminio queden paralelas al sustrato. Esto maximiza el efecto de "desplazamiento", que es la diferencia de brillo entre mirar la pintura perpendicularmente y hacerlo desde un ángulo agudo. El efecto de "desplazamiento" se maximiza si la capa base aumenta su viscosidad poco después de la aplicación, de modo que las partículas de aluminio, que se encuentran en una orientación aleatoria después de la pulverización, quedan fijas en esta posición mientras aún hay mucho disolvente (o agua) en el recubrimiento. La posterior evaporación del disolvente (o agua) reduce el espesor de la película del recubrimiento al secarse, lo que provoca que las partículas de aluminio se orienten paralelas al sustrato. Esta orientación debe permanecer inalterada por la aplicación de los disolventes de la capa transparente. La formulación de la capa transparente debe elegirse cuidadosamente para que no disuelva la capa base y, por lo tanto, no afecte la orientación de las partículas metálicas, pero que a la vez presente suficiente adherencia entre las capas para evitar la delaminación de la capa transparente. Un mecanismo de acción similar se observa con las capas base pigmentadas nacaradas.
- Las pinturas nacaradas contienen pigmentos iridiscentes especiales , comúnmente denominados "perlas". Estos pigmentos aportan un brillo de color al acabado, creando así profundidad cromática. Las pinturas nacaradas pueden ser de dos etapas (color base nacarado + capa transparente) o de tres etapas (capa base + capa intermedia nacarada + capa transparente). [ 5 ]
Capa transparente
Generalmente aplicada sobre una capa base de color, la capa transparente es un recubrimiento brillante y transparente que constituye la interfaz final con el medio ambiente. Por esta razón, debe ser lo suficientemente duradera para resistir la abrasión y químicamente estable para soportar la luz ultravioleta. Puede ser de base solvente o acuosa. [ 6 ]
Las formulaciones de una parte y de dos partes se denominan a menudo "1K" y "2K" respectivamente. [ 7 ] Las capas transparentes de los fabricantes de automóviles ( OEM ) aplicadas a las carrocerías metálicas de los coches suelen ser sistemas 1K, ya que pueden calentarse hasta unos 140 °C para curar. Sin embargo, las capas transparentes aplicadas a los componentes plásticos, como los parachoques y los retrovisores, son sistemas 2K, ya que normalmente solo admiten temperaturas de hasta unos 90 °C. Estos sistemas 2K se aplican normalmente "fuera de línea", con las piezas de plástico recubiertas fijadas a la carrocería metálica pintada. Debido a la diferencia en la formulación de los sistemas 1K y 2K y al hecho de que se aplican en diferentes lugares, tienen un efecto diferente en la "redisolución" de la capa base metálica. Esto se observa más fácilmente en las pinturas metálicas claras, como los tonos plateados, azul claro o verde, donde la diferencia de "deslizamiento" es más marcada.
Terminología
La terminología de las pinturas para automóviles ha estado impulsada por el progreso de las tecnologías y por el deseo de distinguir las nuevas tecnologías y relacionarlas con las anteriores con el mismo propósito. Las pinturas modernas para automóviles son casi siempre un "esmalte" de poliuretano acrílico con una capa base pigmentada y una capa superior transparente. Se puede describir como "acrílico", "esmalte acrílico", "uretano", etc., y la capa transparente en particular se puede describir como una laca. Las lacas verdaderas y las lacas acrílicas están obsoletas, y los esmaltes acrílicos simples han sido reemplazados en gran medida por pinturas de mejor rendimiento. [ 8 ] El esmalte verdadero no es una pintura para automóviles. El término es común para cualquier pintura brillante y resistente, pero su uso en la industria automotriz a menudo se restringe a pinturas antiguas anteriores a la introducción de los endurecedores de poliuretano. [ 9 ]
Química
La pintura moderna para automóviles se fabrica típicamente con dispersiones híbridas de acrílico y poliuretano , que son una combinación de dos plásticos diferentes. [ 10 ] Se desarrollaron durante las décadas de 1970 y 1980 como un sustituto soluble en agua para las pinturas de esmalte , debido a las preocupaciones sobre la salud por su alto contenido de COV . El acrílico es menos costoso y puede contener más pigmento, pero tiene poca resistencia al rayado, mientras que los poliuretanos son más duros pero más costosos. La combinación de ambos tipos da como resultado un material que puede contener mucho color y ser resistente al desgaste. Simplemente mezclar los materiales no es suficiente, ya que esto da como resultado un recubrimiento heterogéneo con dominios separados de acrílico y poliuretano. En cambio, los productos químicos iniciales para cada plástico ( monómeros ) se combinan y se polimerizan parcialmente para dar como resultado una red polimérica interpenetrante . Dentro de esta, las cadenas poliméricas no están unidas químicamente entre sí, sino que se enredan y entrelazan a medida que se forman. Esto es posible porque polimerizan de diferentes maneras, que son incompatibles entre sí. El poliuretano se forma mediante polimerización por crecimiento escalonado que implica policondensación , mientras que el acrílico se forma mediante polimerización por crecimiento en cadena que utiliza radicales libres . El producto resultante es homogéneo y resistente, con propiedades superiores a las de cualquiera de los plásticos por separado.
Tipos y formas
También se están produciendo innovaciones en la industria de la pintura. A partir de 2026, las pinturas para automóviles se presentan en forma líquida, en aerosol y en polvo.
- Líquido: Generalmente pinturas de poliuretano. Se necesita un compresor para su aplicación.
- Spray: Es igual que el perfume en spray . Hecho para aficionados al bricolaje.
- Polvo o aditivo: Pinturas en forma de polvo que se aplican después de mezclarlas con disolvente para pintura .
Tipos de pinturas para automóviles
- Removibles: Este tipo de pinturas están diseñadas para dar una apariencia personalizada al vehículo.
- No removible: Diseñado para retoques y pintura de vehículos.
Véase también
- Fordita , pintura automotriz que se ha aplicado en capas y secado con el tiempo.
Referencias
- 1 2 John Pfanstiehl (1998). Manual de pintura automotriz: Tecnología de pintura para entusiastas del automóvil y profesionales de talleres de carrocería . Penguin. ISBN 978-1-55788-291-2.
- ↑ Kimio Toda; Abrahán Salazar; Kozo Saito (21 de diciembre de 2012). Tecnología de pintura automotriz: una perspectiva Monozukuri-Hitozukuri . Medios de ciencia y negocios de Springer. ISBN 978-94-007-5095-1.
- ↑ Chris Petris (2012). Cómo restaurar tu Corvette, 1963–1967 . CarTech Inc. págs. 63–. ISBN 978-1-934709-76-4.
- ↑ "Guía de sellos en la INDUSTRIA AUTOMOTRIZ, PLANTAS DE PRETRATAMIENTO Y PINTURA" . arthomson.com . pág. 4. Consultado el 2 de septiembre de 2017 .
- ↑ "Colores de pintura para coches | Colores de pintura para automóviles de TheCoatingStore" . THECOATINGSTORE .
- ↑ "DuPont Automotive: Pinturas y recubrimientos para exteriores metálicos" . Archivado del original el 5 de septiembre de 2013. Consultado el 17 de junio de 2012 .
- ↑ " Recubrimientos 1K vs. Recubrimientos 2K" . www.eastwood.com
- ↑ Daniel Burrill; Jeffery Zurschmeide (2012). Cómo fabricar piezas de fibra de vidrio y fibra de carbono para automóviles . CarTech Inc. págs. 155–. ISBN 978-1-934709-98-6.
- ↑ Dennis Parks (17 de junio de 2013). Cómo pintar tu coche: Revisado y actualizado . Motorbooks. págs. 7–. ISBN 978-0-7603-4388-3.
- ↑ Hegedus, Charles R; Kloiber, Kristen A. (1996). "Dispersiones híbridas acuosas de acrílico-poliuretano y su uso en recubrimientos industriales" (PDF) . Journal of Coatings Technology . 68 (860): 39– 48.
- Pinturas y recubrimientos para automóviles , Streitberger & Dössel, 2008
- Hans-Joachim Streitberger; Karl-Friedrich Dossel (31 de marzo de 2008). Pinturas y recubrimientos para automóviles . John Wiley & Sons. ISBN 978-3-527-30971-9.
- Universal Motorcars (24 de abril de 2020). Pintura y reparación de carrocerías de automóviles . Universal Motorcars.
- Materiales y procesos de pintura desde la perspectiva de un fabricante de equipos originales (OEM) del sector automotriz.
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