Aidima estudia el recubrimiento del MDF con dos tipos de productos en polvo, los de curado térmico y los de curado UV

imageMuestra de acabado con pintura en polvo en una mesa y dos sillas002El sistema de recubrimiento en polvo para MDF es una alternativa a los productos utilizados tradicionalmente para el recubrimiento del MDF, como las pinturas en base disolvente, papeles, melaminas o laminados, aunque es el más desconocido y, por ello, el que más dudas genera de cara a su posible implantación a nivel industrial. El laboratorio de pinturas y barnices de Aidima trabaja en proyectos para el desarrollo de productos y aplicaciones de los recubrimientos en polvo y realiza ensayos para su certificación y uso adecuado, como explica en este artículo.

La pintura en polvo es un acabado seco, con un contenido en sólidos del 100%, que no necesita disolverse o suspenderse en un medio líquido, sino que se suministra en forma de partículas finamente molturadas ya listas para su aplicación. Los recubrimientos en polvo se fabrican mezclan- do resinas, pigmentos, cargas y aditivos, todos ellos en polvo. La mezcla es sometida a un proceso que integra la extrusión, el escamado, la molienda y el tamizado, obteniéndose de este modo la pintura lista para su uso.

La pintura en polvo se ha estado utilizando durante los últimos 35 años en el sector de acabados para metal, por las ventajas que su uso implica, pero su aplicación estaba limitada a sustratos conductivos con superficies homogéneas y capaces de soportar las altas temperaturas necesarias para el curado en polvo. Los avances realiza- dos en esta tecnología en los últimos cinco años han permitido su empleo en una gran variedad de sustratos, como los térmicamente sensibles, por ejemplo el MDF, y, actualmente, a escala de laboratorio sobre algunas especies de madera maciza y de algunos materiales derivados de la misma.

Al conseguir resinas con puntos de fusión más bajos que las utilizadas para metal, alrededor de 150-160 oC, fue posible la utilización de las pin- turas en polvo para el recubrimiento de MDF. Los acabados que se conseguían inicialmente eran pigmentados con texturados más o menos gruesos, debido a que a esas temperaturas no era posible dejar suficiente tiempo a la película para su nivelación sin dañar el sustrato. Era necesario seguir investigando para rebajar más la temperatura de fusión de las resinas, y conseguir así procesos menos agresivos para el sustrato, que dotaran a esta tecnología de una mayor versatilidad en cuanto a tipos de acabados, así como de sustratos utilizables.

Etapas de fusión y curado en los sistemas de curado térmico y curado UV.

Se consiguió rebajar las temperaturas hasta los 130-140 oºC de manera que, por un lado, se superaron los problemas iniciales de agrietamiento de los cantos del MDF y, por el otro, se consiguieron acabados con texturados más finos. Las características relacionadas con el aspecto y las prestaciones de las formulaciones existentes conseguidas, como eran los acabados con diferentes grados de texturado con buenas prestaciones químicas y mecánicas, además de su facilidad de aplicación sobre piezas con geometrías irregulares, hizo que estos productos se empezaran a utilizar, en Europa y en Estados Unidos, en la fabricación de mobiliario auxiliar para alta fidelidad y televisores, de oficina, juvenil e infantil, y hostelería, así como en el recubrimiento de expositores, además de en algunos elementos utilizados en el sector de la construcción, con fines decorativos, como paneles para el revestimientos de paredes y techos.

Proceso de aplicación y curado

Actualmente existen dos tipos de pro- ductos en polvo para el recubrimiento del MDF: los de baja temperatura de curado o curado térmico y los de curado UV. Las investigaciones actuales se centran principalmente en los productos de curado UV puesto que es una tecnología más versátil en cuanto a variedad de acabados que se pueden obtener.

No obstante, mientras las primeras etapas del proceso de acabado, precalentamiento del sustrato y aplicación electroestática del polvo, son iguales en ambos casos, sí se diferencian en las etapas de fusión y curado, como se aprecia en la figura adjunta.

En la primera etapa, común en los dos tipos de productos, se produce el precalentamiento del sustrato a temperaturas comprendidas entre 100 y 120 oC, para mejorar la conductividad y facilidad de pintado del mismo, aunque este paso no siempre es necesario. En la segunda etapa, también común, tiene lugar la aplicación electroestática del producto. La aplicación se realiza por medio de pistolas de efecto corona, carga de las partículas por un campo eléctrico o por efectotribo o carga por fricción de las partículas en un tubo de teflón.

Los procesos se diferencian a partir de aquí. Así, en el curado térmico, la fusión y curado del polvo se realiza en hornos de convección o por radiación IR. La reacción de polimerización comienza inmediatamente, limitando la nivelación de la película fundida. Se requieren entre 15 y 25 minutos, a temperaturas comprendidas entre 120 y 140 oºC, dependiendo del producto utilizado.

En cambio, en los productos de cura- do UV hay dos etapas más, pues la fusión y el curado están separados físicamente, lo que permite una mejor nivelación de la película y, por lo tanto, una mayor variedad en el grado de texturizado, siendo la única opción para conseguir acabados lisos. Primero tiene lugar la fusión del polvo durante 60-120 segundos en horno de IR (temperatura superficial entre 100 y 120 oºC) y, a continuación, cuando la película fundida es irradiada con luz UV, se produce la reticulación polimérica (2-4 minutos en túneles de curado UV, con dosis de radiación entre 1.000 y 3.500 mJ/cm2).

Ventajas y desventajas de la pintura en polvo.

Acabado con el sistema de curado UV y con el térmicoAcabado con polvo transparente.

Independientemente del sistema utilizado, para obtener un buen acabado es imprescindible evaluar todo el proceso en su conjunto y ajustar todos los componentes que intervienen en el proceso de acabado: soporte de MDF, producto en polvo, sistema de aplicación y hornos de curado.

Ventajas de ambos sistemas

Entre las ventajas del curado UV frente al curado térmico destaca que los tiempos de curado son más cortos, lo que implica una mayor productividad y un menor consumo energético. También permite una mayor variedad de acabados, ya que la separación entre los pasos de fusión y curado favorece una mayor nivelación de la película y, por lo tanto, la posibilidad de obtener tex- turados más finos que con los productos de curado térmico donde no existe esta separación. Así mismo, el ciclo de calentamiento es menos severo que con curado térmico, por lo que la elección del tipo de MDF es menos crítica. Y, por último, existen mejores resistencias químicas y mayor dureza.

Las principales ventajas del curado térmico frente al UV son que pueden aplicarse espesores por encima de los 200 m, mientras que en los de curado UV el espesor está limitado entre 100 y 150 m, y se puede utilizar una gran gama de colores, mientras que en los de curado UV los amarillos o los colores con una gran proporción de amarillo dan problemas en el curado. Además, se pueden recubrir fácilmente objetos con zonas más o menos ocultas, los recubrimientos son más flexibles y las líneas de curado y las formulaciones más económicas. La combinación de sistemas de polvo y agua es otra de las alternativas si, por ejemplo, se quiere conseguir un acabado liso de alto brillo. El proceso consistiría en la aplicación de un fondo lijable en polvo seguido de la aplicación del acabado con productos en base acuosa. La combinación de estas tecnologías minimiza las emisiones de COV al mismo tiempo que aumenta la productividad del proceso de recubrimiento al disminuir el número de capas necesarias, el coste energético y los residuos generados con respecto a los procesos de recubrimiento tradicionales.

Ventajas

  • Emisión prácticamente nula de COV.
  • Sistema monocapa. Disminución de costes de producción (mano de obra y consumo energético) y aumento de la productividad (con ciclos de curado muy rápidos).
  • Mayor seguridad en la manipulación y almacenamiento.
  • Alta eficiencia de transferencia de pro- ducto. Se puede reciclar hasta en un 5% el sobrante de la pulverización.
  • No tóxico, lo que supone una doble ventaja de salubridad para el operario y menores costes en la eliminación de residuos.
  • Gran flexibilidad de diseño de la pieza. Se pueden recubrir objetos 3D de geometría irregular.
  • Posibilidad de tiradas cortas.

 

Desventajas

  • Es difícil obtener acabados de calidad completamente lisos y de alto brillo.
  • La estabilidad en el almacenaje de las pinturas en polvo necesita todavía ser perfeccionada.
  • Hoy por hoy sólo es aplicable sobre MDF pero no sobre madera maciza u otros materiales derivados de la misma porque la temperatura mínima de curado está entre los 120 y 130 oC.
  • Dificultad para obtener películas con espesores inferiores a 25 micras.
  • Tamaño de la pieza limitado por el tamaño del horno.

Estado actual de la tecnología

estado actual de la tecnología de pintura en polvoLos primeros recubrimientos a base de pintura en polvo, de curado térmico o de curado UV, para el sector de la madera consistían en acabados pigmentados con diferentes grados de texturado y que se podían aplicar únicamente sobre MDF. Esos procesos son perfectamente viables a nivel industrial, y de hecho existen diferentes plantas en funcionamiento en Europa, Estados Unidos, Asia y Australia. Actualmente se han conseguido, a escala de laboratorio y planta piloto, acabados pigmentados y transparentes, lisos, mates y satinados aplicados con éxito no sólo sobre MDF, sino también sobre algunas especies de maderas frondosas de cierta dureza. No obstante, todavía quedan algunos aspectos por perfeccionar, como la mejora de los acabados de alto brillo, en los que hoy por hoy la aparición de piel de naranja es todavía considerable. Además, es necesario obtener nuevas formulaciones que permitan rebajar la temperatura de curado para poder aplicarlo sobre la madera y otros tipos de materiales derivados de la misma, aparte del MDF.

Los acabados lisos y de alto brillo son resultados de investigación que deben ahora adaptarse a los procesos industriales.

Si desea que AIDIMA amplíe esta información de interés para usted o cualquier otra relacionada con Símbolo Calidad no dude en contactarnos.

Share

11 Respuestas to “Pintura en polvo para madera y derivados”

  1. maximiliano dice:

    Quisiera por favor si me pudieran hacer disponible cualquier información sobre la aplicación de pintura en polvo sobre mdf…
    Gracias..

  2. Buenos días Maximiliano, si estás interesado en recibir más información sobre la pintura en polvo, ponte en contacto con nosotros.

    Gracias,

  3. edgar gerardo martinez dice:

    hola ,
    quiero saber si hay queaplicar algun primer antes de la pintura en polvo o solo se aplica el color directo ,espero tu pronta respuesta .

    saludos

  4. marco antonio dice:

    Hola,

    Estoy interesado en la aplicación de pintura en polvo sobre MDF y madera. Quería saber los pros y los contra.
    Si se pueden conseguir buenos acabados en mate,satinado,brillo y alto brillo.
    tengo un pulimento y tenemos enormes problemas con los acabados brillantes.

    ¿Es una buena opción la aplicación en polvo?

    Queremos eliminar hervidos y motas en las piezas.

    Espero respuesta gracias.

  5. Se pueden conseguir acabados con diferentes grados de brillo, pero para acabados lisos la única opción es la tecnología de curado UV, que es más versátil pero también requiere una mayor inversión económica y de tiempo para poner el proceso en marcha, y aún consiguiendo acabados estéticamente aceptables en el caso de alto brillo, no se igualan a los que se consiguen con productos líquidos.

    Saludos,

  6. Nestor Catala dice:

    Hola, contamos con una linea de pintura electrostatica en polvo, para metal, y queremos agregar sobre mdf, necesito informacion contamos con un horno de convencion normal, y cinco equipos de pintura, lo que hemos conseguido en internet es que el curado ideal es con IR cataliticos, contamos en nuestra planta con 9 calefactores IR a gas Swanks de regulares dimensiones, si nos pudiesen ayudar, con alguna informacion adicional agradeceriamos mucho
    Nestor Catala Venezuela

  7. julian medina alvarez dice:

    si me parece fantastico que no tiremos mas quimicos al medio ambiente

  8. Federico González A. dice:

    Hola, nosotros nos dedicamos a la fabricación de muebles y estamos muy interesados en incorporar este tipo de pintura en nuestros muebles.

    Cuentan con alguna representación en México?

    Me pueden ayudar con más información?

    Federico González A.

  9. Estimado Federico,

    AIDIMA no distribuye ni comercializa pintura en polvo, solo hemos realizado ensayos y testeado el producto. Para ello te tendrías que poner en contacto con empresas que comercializan la pintura.

    Saludos,

  10. NICK SANCHEZ GIRALDO dice:

    Señores
    AIDIMA.

    Cordial saludo. Tenemos una empresa en Colombia que tiene el proceso de pintura en polvo para metal, quisieramos saber si tienen lista de provedores de pintura en polvo para MDF en Colombia. Los que he encontrado en Internet como dsitribuidores de pintura en polvo no la tienen. Queremos incorporar y realizar ensayos de factibilidad en nuestra empresa con MDF. Atentamente, Nick Sanchez/Arquitecto/Legametal Ltda, Cali – Colombia

  11. Jose Luis Arnal dice:

    Estimado Nick, los proveedores que conocemos son los que aparecen en los comentarios, si estos no distribuyen allí no conocemos ninguno más.

    Saludos

Deja un comentario