Pintura en aerosol

Este proceso se produce cuando la pintura se aplica a un objeto mediante una pistola pulverizadora de aire comprimido. La pistola cuenta con una boquilla, un depósito de pintura y un compresor de aire. Al presionar el gatillo, la pintura se mezcla con el flujo de aire comprimido y se libera en forma de fina pulverización. ^{[ 5 ]}

Debido a la amplia gama de formas y tamaños de boquillas, la consistencia de la pintura puede variar. La forma de la pieza de trabajo y la consistencia y el patrón de pintura deseados son factores importantes al elegir una boquilla. Las tres boquillas más comunes son el cono completo, el cono hueco y el chorro plano. ^{[ 6 ]} Existen dos tipos de procesos de pulverización con pistola de aire. En un método de operación manual, el pulverizador de aire es sostenido por un operador capacitado, a unos 15 a 25 cm (6 a 10 pulgadas ) del objeto, y se mueve de un lado a otro sobre la superficie, superponiendo cada pasada a la anterior para asegurar una capa continua. ^{[ 7 ]} En un proceso automático, el cabezal de la pistola está fijado a un bloque de montaje y suministra el chorro de pintura desde esa posición. El objeto que se está pintando generalmente se coloca sobre rodillos o una plataforma giratoria para asegurar una cobertura uniforme de todos los lados.  

La pintura electrostática fue patentada por primera vez en Estados Unidos por Harold Ransburg a finales de la década de 1940. Harold Ransburg fundó Ransburg Electrostatic Equipment y descubrió que la pintura electrostática por pulverización era un éxito inmediato, ya que los fabricantes pronto percibieron el considerable ahorro de materiales que se podía lograr. En la pintura electrostática por pulverización o recubrimiento en polvo , las partículas atomizadas se cargan eléctricamente, lo que provoca que se repelan entre sí y se distribuyan uniformemente al salir de la boquilla . El objeto que se pinta se carga con polaridad opuesta o se conecta a tierra. La pintura se adhiere al objeto, lo que proporciona una capa más uniforme que la pintura en aerosol tradicional y aumenta considerablemente el porcentaje de pintura que se adhiere. Este método también permite cubrir zonas de difícil acceso. Posteriormente, se puede hornear la pieza para una correcta fijación de la pintura: el polvo se transforma en una especie de plástico. Los paneles de carrocería de los automóviles y los cuadros de las bicicletas son dos ejemplos donde se suele utilizar la pintura electrostática por pulverización.

Existen tres tecnologías principales para cargar el fluido (líquido o en polvo):

• Carga directa : Se sumerge un electrodo en el depósito de suministro de pintura o en el conducto de suministro de pintura.
• Carga triboeléctrica : Este método utiliza la fricción del fluido que se introduce a presión a través del cañón de la pistola de pintura. Al rozar contra la pared del cañón, se genera una carga electrostática.
• Carga posterior a la atomización : El fluido atomizado entra en contacto con un campo electrostático aguas abajo de la boquilla de salida. El campo electrostático puede crearse por inducción electrostática o efecto corona , o mediante uno o más electrodos (anillo, malla o rejilla de electrodos).

Existe una variedad de pulverizadores de pintura portátiles que combinan la pintura con aire o la convierten en diminutas gotitas y las expulsan a gran velocidad a través de una boquilla.

Estos sistemas funcionan conectados a una bomba de alta presión que suele emplear una presión de 300 a 7500 libras por pulgada cuadrada (2100–51 700 kPa) para atomizar el recubrimiento, utilizando boquillas de diferentes tamaños para lograr la atomización y el patrón de pulverización deseados. Este tipo de sistema es utilizado por pintores profesionales para aplicar recubrimientos y revestimientos industriales, químicos y marinos de alta resistencia.  

Las ventajas de la pulverización sin aire son:

• El recubrimiento penetra mejor en hoyos y grietas.
• Se obtiene un recubrimiento grueso y uniforme, lo que reduce el número de capas necesarias.
• Se aplica una capa muy "húmeda", lo que garantiza una buena adherencia y un buen flujo.

La mayoría de los recubrimientos se pueden pulverizar con muy poco diluyente, lo que reduce el tiempo de secado y disminuye la liberación de disolvente al medio ambiente.

Se debe tener cuidado al operar, ya que las pistolas de pulverización sin aire pueden causar lesiones graves, ^{[ 9 ]} como lesiones por inyección , debido a que la pintura sale de la boquilla a alta presión.

Las bombas sin aire pueden funcionar con distintos tipos de motor: eléctrico, neumático o hidráulico. La mayoría incorpora una bomba de pintura (también llamada pistón inferior) de doble efecto, que impulsa la pintura tanto en la carrera descendente como en la ascendente. Algunas bombas sin aire utilizan un diafragma en lugar de un pistón, pero ambos tipos cuentan con válvulas de entrada y salida.

La mayoría de las bombas sin aire eléctricas cuentan con un motor eléctrico conectado mediante un tren de engranajes a la bomba de pistón de pintura. La presión se logra regulando el motor mediante un sensor de presión (también llamado transductor). En unidades más avanzadas, esto se realiza mediante control digital, donde la velocidad del motor varía según la demanda y la diferencia con el punto de ajuste de presión, lo que resulta en un control de presión muy preciso. Algunas bombas de pistón de accionamiento directo funcionan con un motor de gasolina con control de presión mediante un embrague eléctrico. En las bombas de diafragma eléctricas, el motor acciona una bomba de pistón hidráulica que transmite el aceite desplazado por el pistón para mover el diafragma.

Las bombas sin aire, tanto hidráulicas como neumáticas, cuentan con motores lineales que requieren una bomba hidráulica o un compresor de aire, que puede ser eléctrico o de gasolina. Si bien el compresor de aire suele ser diésel para uso móvil o eléctrico para instalaciones fijas, algunas unidades sin aire integran la bomba hidráulica y su motor en el mismo chasis que la bomba de pintura.

Las bombas sin aire, ya sean hidráulicas o neumáticas, ofrecen un control de presión más uniforme, dado que el pistón de pintura se mueve a velocidad constante, salvo cuando cambia de dirección. En la mayoría de las bombas de pistón de accionamiento directo, el pistón es accionado por un cigüeñal, lo que provoca que su velocidad varíe constantemente. Los motores lineales de las bombas hidráulicas o neumáticas son más eficientes en la conversión de la potencia del motor en potencia del material que las unidades accionadas por cigüeñal. Se puede aplicar pintura de cualquier tipo mediante el método sin aire.

Los fabricantes que producen en masa productos de madera utilizan sistemas de pulverización automatizados, lo que les permite pintar los materiales a un ritmo muy elevado con un mínimo de personal. Estos sistemas suelen incorporar un sistema de recuperación de pintura que aprovecha la pintura no aplicada a los productos. Generalmente, los sistemas de pulverización lineal se utilizan para productos que se encuentran planos sobre una cinta transportadora y que luego se introducen en el sistema, donde se ubican pistolas de pulverización automatizadas. Cuando el material está directamente debajo de las pistolas, estas comienzan a pintarlo. Los materiales consisten en piezas lineales, generalmente de menos de 30 cm de ancho, como marcos de ventanas, molduras de madera, zócalos , marcos de puertas y ventanas, y cualquier otro material de diseño sencillo. Estas máquinas se utilizan comúnmente para aplicar tintes, selladores y lacas. Pueden aplicar recubrimientos a base de agua o disolventes. En los últimos años, los recubrimientos curados con luz ultravioleta se han vuelto comunes en el acabado de perfiles, y existen máquinas especialmente adecuadas para este tipo de recubrimiento. 

El material producido en masa se carga en una cinta transportadora que lo introduce en una de estas máquinas de línea plana. Estas máquinas están diseñadas específicamente para pintar materiales de menos de 10 cm de grosor y de formas complejas, como la puerta de un armario de cocina o el frontal de un cajón. Las pistolas pulverizadoras se alinean sobre el material y se mueven para alcanzar todas las ranuras. Pueden moverse en círculo o de un lado a otro para aplicar la pintura de manera uniforme. Los sistemas de línea plana suelen ser grandes y permiten pintar puertas, armarios de cocina y otros productos de plástico o madera. 

Una cabina de pintura es un entorno cerrado con presión controlada, originalmente utilizado para pintar vehículos en un taller de carrocería . Su diseño eficaz promueve una aplicación eficiente de la pintura, minimizando la contaminación y maximizando la calidad del producto terminado. ^{[ 10 ]} Para garantizar las condiciones de trabajo ideales ( temperatura , flujo de aire y humedad ), estos entornos están equipados con ventilación , que consiste en ventiladores mecánicos accionados por motores eléctricos y, opcionalmente, quemadores para calentar el aire y acelerar el secado de la pintura. Los disolventes tóxicos y las partículas de pintura se expulsan al exterior, posiblemente después de filtrar y tratar para reducir la contaminación del aire . La prevención de incendios y explosiones de polvo también es una alta prioridad. Para ayudar a eliminar la pintura pulverizada en exceso del aire y proporcionar un funcionamiento eficiente del flujo descendente, las cabinas de pintura lavadas con agua utilizan agentes químicos despegables de pintura .

Los artistas también pueden utilizar cabinas de pintura para aplicar pinturas en aerosol (incluidos acabados para automóviles) de forma eficiente y segura. Pueden alquilar espacio y tiempo en talleres de carrocería o instalar sus propias instalaciones en colaboración con escuelas o cooperativas de artistas .

Las pinturas en aerosol contienen sustancias químicas peligrosas que pueden exponer a un trabajador a posibles efectos secundarios. Una de las sustancias químicas más utilizadas en las pinturas en aerosol es la acetona. La acetona es un líquido transparente y de olor fuerte que se utiliza en productos industriales comunes, pero también se encuentra de forma orgánica. Esta sustancia química figura en la lista de "Sustancias Peligrosas del Derecho a Conocer" y en la "Lista de Sustancias Peligrosas Especiales para la Salud". Es altamente inflamable y debe manipularse con cuidado. ^{[ 17 ]} En el lugar de trabajo, la exposición puede producirse por inhalación o contacto directo, como dérmico u oral. ^{[ 18 ]} Existen regulaciones vigentes con respecto a la exposición a la acetona en el lugar de trabajo debido a los posibles riesgos para la salud. Se ha observado que, al inhalarse, se produce irritación en la nariz, la garganta y los pulmones. El contacto dérmico también puede provocar irritación de la piel, junto con sequedad y enrojecimiento. Si la concentración de la sustancia química es alta, pueden producirse efectos secundarios como dolores de cabeza, náuseas, vómitos y pérdida del conocimiento. Los efectos a largo plazo se han estudiado mínimamente, existiendo un consenso actual de que afectan al hígado y los riñones. Se desaconseja el contacto prolongado con acetona. ^{[ 19 ]}

En el lugar de trabajo, se recomienda prevenir la exposición. Al almacenar acetona, debe manipularse en un recipiente cerrado, en un lugar con temperaturas seguras y lejos de posibles llamas. Para prevenir la exposición dérmica, se recomienda el uso de EPI (equipos de protección individual) como guantes o prendas que actúen como barrera. La exposición por inhalación puede prevenirse regulando la circulación del aire y utilizando protección como filtros o respiradores. ^{[ 20 ]}

El xileno es un disolvente que se usa frecuentemente en pinturas, incluyendo la pintura en aerosol, y por lo tanto se encuentra en muchos entornos de pintura en aerosol. El xileno es un líquido incoloro e inflamable que también representa un peligro para la salud de muchas personas. ^{[ 21 ]} El xileno es nocivo al entrar en contacto con la piel humana o, en casos más extremos, con los ojos, la nariz y la garganta. Los síntomas de la exposición al xileno pueden manifestarse de diversas formas, incluyendo dolores de cabeza, mareos, confusión, pérdida de coordinación muscular y, en dosis altas, incluso la muerte. Los trabajadores expuestos pueden presentar una variedad de síntomas, pero la gravedad de estos depende en última instancia de la duración de la exposición, la constancia y las medidas de protección utilizadas para prevenir los efectos nocivos del xileno. Esto puede ser un gran problema para los pintores con aerosol que están expuestos diariamente, especialmente si no usan el equipo adecuado para combatir estos vapores. ^{[ 22 ]} A altos niveles de exposición, el xileno puede afectar el sistema nervioso central. Esto puede causar fatiga extrema y náuseas, y potencialmente provocar pérdida del conocimiento. Desafortunadamente para muchos pintores aficionados a la pintura en aerosol, los efectos del xileno se agravan con una exposición prolongada y constante. ^{[ 23 ]}

La exposición prolongada al xileno puede contribuir a numerosos problemas de salud crónicos. Puede afectar a ciertos órganos del cuerpo humano, como el hígado, los riñones e incluso las funciones cognitivas del cerebro. Se ha demostrado que el xileno tiene efectos negativos sobre la memoria y la concentración. Para reducir estos riesgos, es fundamental utilizar equipos de seguridad como una buena ventilación, ropa protectora y prácticas de manipulación seguras al manipular pintura en aerosol. ^{[ 24 ]}