Sistemas de pintura industrial

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SISTEMAS DE PULVERIZAÇÃO E

EQUIPAMENTOS PARA PINTURA

INDUSTRIAL

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Sistemas de pulverização

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Introdução Freqüentemente a qualidade estética de um produto assim como os prazos de entrega, são perigosamente abandonados nas mãos do departamento de pintura, que tenta obter os resultados que lhe exigem com meios já antiquados, empregando métodos bastantes superados.

Em muitos departamentos de pintura, porcentagens de 5 a 25% de refugo são normalmente aceitas, enquanto que nunca seriam em qualquer dos outros departamentos da fábrica. A qualidade do acabamento obtida numa seção de pintura industrial, varia consideravelmente em função dos fatores externos e mecânicos.

• Fatores externos: são aqueles que atuam sobre o estado emocional do pintor.

• Fatores mecânicos: são aqueles intrínsecos ao próprio departamento de pintura. Por exemplo, más condições de aspiração das cabines de pintura, flutuações de pressão ou vazão na linha de ar comprimido, equipamentos de pintura inadequados, iluminação insuficiente, variações imprevistas na viscosidade da tinta, mudanças de temperatura, umidade do ambiente, etc.

Em resumo: é muito freqüente que a seção de pintura seja a menos eficiente das seções que constituem uma fábrica e que seu elevado custo anual passe desapercebido entre os custos gerais de fabricação. Este trabalho tem como objetivo esclarecer a todos a respeito dos equipamentos de pintura, que dentre os fatores mecânicos citados, é um dos mais importantes e relevantes, não só no que diz respeito a qualidade do trabalho como também ao desperdício de produto. Serão descritas algumas alternativas de equipamentos de pintura existentes no mercado, seus princípios de funcionamento, suas regulagens e possibilidades de utilização. Espera-se conseguir com este trabalho, trazer soluções e apontar caminhos que possam ser seguidos por qualquer pessoa, especializada ou não, que algum dia em sua carreira tenha a possibilidade de trabalhar com este assunto. É um tema extremamente fascinante e amplo, que possui inúmeras alternativas operacionais e econômicas, tanto para o dimensionamento de um departamento de pintura quanto para aquisição de equipamentos para este fim.

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Fatores que distinguem e caracterizam os vários equipamentos de pintura Nos últimos anos vários tipos de equipamentos tem sido utilizados para a substituição dos equipamentos “tradicionais” de pulverização na área de pintura. Porém a quantidade de equipamentos de pulverização disponíveis é bem grande, devido ao fato de serem extremamente mais versáteis e proporcionarem uma alta qualidade de acabamento. Os argumentos mais fortes contra os equipamentos de pulverização têm sido o desperdício de material e a poluição ambiental. Apesar da existência de leis internacionais que obrigam as empresas a reduzirem o uso de solventes e a emissão de partículas, nada foi legislado em nosso país a respeito da eficiência de transferência dos equipamentos de pintura por pulverização. Enquanto existe um contínuo desenvolvimento visando a obtenção de equipamentos de pulverização mais eficientes, muitas pessoas ainda estão confusas em relação a que tipos de equipamentos já existentes são melhores ou piores quando comparados com outros. Nenhum dos tipos de equipamentos apresentados ou idéias discutidas aqui são novas ou revolucionárias, mas muitos dos fatos são constantemente deixados de lado por usuários e gerentes envolvidos no processo de pintura. Todos os equipamentos de pintura se distinguem e se caracterizam por 3 fatores: Qualidade da Superfície Obtida, Produtividade e Eficiência de Transferência.

• Qualidade da Superfície: entende-se como o aspecto final da película produzida pela tinta, que não pode ter defeitos e deve ter uma espessura uniforme sobre toda a peça.

• Produtividade: entende-se a produção horária obtida, ou seja, a quantidade de

metros quadrados que podem ser obtidos em uma hora.

• Eficiência de Transferência: na sua forma mais simples, seria a quantidade de material que realmente permanece na peça que está sendo pulverizada.

Nos estatutos da EPA (Environmental Protection Act, da Inglaterra) existe um procedimento para o cálculo e a medição da Eficiência de Transferência.

Eficiência de Transferência pode ser definida como sendo a quantidade de sólidos da tinta pulverizados de uma pistola que realmente permanecem no objeto que está sendo pintado.

Matematicamente este conceito pode ser representado pela seguinte fórmula:

E.T. (em%) = quantidade de tinta sobre a peça / quantidade de tinta pulverizada x 100

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Apesar desta fórmula nos dar uma base, outros fatores devem ser considerados para chegarmos a um resultado acurado. Provavelmente um destes fatores é a umidade do ambiente, pois muitos objetos a serem pintados são higroscópicos. A Eficiência de Transferência influencia notavelmente tanto o aspecto econômico da pintura quanto o aspecto ligado a poluição ambiental. Nas aplicações pulverizadas, a Eficiência de Transferência é uma característica diretamente ligada ao tipo de equipamento e assume um papel importante tornando-se um dos primeiros aspectos que devem ser considerados na compra de equipamentos. A evolução tecnológica tem sido muito importante para aumentar a Eficiência de Transferência, mas paralelo a isto se tem trabalhado para recuperar o Overspray (percentual de tinta dispersada na atmosfera), que geralmente fica retida nos filtros ou na água da cabine. Na tabela acima tem-se o percentual de eficiência de transferência dos sistemas de pulverização que serão abordados neste trabalho. Em azul pode-se observar o limite mínimo permitido em alguns países que adotaram severas normas no que diz respeito a emissão de componentes orgânicos voláteis.

Sistema de Pulverização

Eletrostática

Sistema HVLP

Airmix

Airless

Convencional

30 40 50 60 65 70 80 90 (%)

Comparativo de eficiência de transferência

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Aplicação de tintas por pulverização A pulverização de qualquer fluído, inclusive tinta é um fenômeno físico que necessita energia. A quantidade de energia necessária é diretamente proporcional a viscosidade do produto pulverizado e da sua coesão molecular. As fontes de energia que mais recorremos para atingir estes objetivos são:

Ar Comprimido

Pressão Hidráulica Isto define as duas grandes classes de instrumentos de pulverização segundo a energia utilizada:

• Instrumentos de Pulverização Pneumática: nos casos onde utilizamos ar comprimido.

• Instrumentos de Pulverização Hidráulica: quando a pulverização é obtida

exercendo uma forte pressão sobre o fluído. Uma outra classe, não menos importante é a dos:

• Intrumentos de Pulverização Eletrostáticos: utilizam energia cinética e elétrica.

No que diz respeito a pintura é importante salientar que:

- A quantidade de pintura é proporcional a capacidade do instrumento em

obter pulverização fina. - A quantidade e o rendimento estão ligados também a dimensão das

partículas que compõem o leque, porque as partículas de dimensões muito pequenas tendem a se dispersar (overspray) originando um efeito arenoso sobre a película, piorando a qualidade. É necessário não exceder a pressão de ar de pulverização.

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Instrumentos de pulverização pneumática convencional A tinta sai de um orifício colocado no centro da capa de ar, acompanhado do ar que provoca a sua separação em partículas minúsculas (alguns micrómetros). A quantidade de ar necessária para obter-se um grau de pulverização adequado é proporcional a viscosidade e coesão molecular da tinta, bem como da quantidade de tinta aplicada. No que diz respeito à pulverização das partículas, também influi a força de impacto do ar na tinta. O Aerógrafo é o instrumento normalmente definido como pistola de pintura. Existe uma gama vastíssima capaz de pulverizar qualquer tipo de tinta. A pistola de pintura tem aplicações bastante diversas, desde aquelas utilizadas para reparos de riscos em automóveis e decorações. É possível a realização de desenhos e pinturas como aos que estamos acostumados a ver em quadros ou aquarelas; até pistolas para aplicações de grossas camadas com vazões de 2 a 3 lpm de produto. A pistola de pintura graças a versatilidade de uso e qualidade de acabamento que proporciona, é o aparelho mais utilizado na pintura. É constituído de um reservatório, que contem a tinta e de uma pistola que, através de uma capa de ar, gera a pulverização fazendo o produto encontrar o ar comprimido que chega até a mesma por um tubo. A escolha do bico é feita tendo-se em conta o tipo de produto a ser pulverizado, a velocidade de execução que se deseja obter, a espessura da camada que se deseja depositar sobre a peça, a dificuldade de aplicação devido a forma da peça a ser pintada e a necessidade de operação da produção (pintura no plano horizontal ou no plano vertical).

Pistola CP10

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Tipos de pistola de pintura Existem três modos de trabalhar com as pistolas de pintura. O primeiro é aquele tradicional com o caneco em baixo da pistola é denominado sistema de sucção, o segundo, o mais difundido na Europa, é aquele com o caneco superior é denominado de sistema de gravidade e finalmente aquele onde as pistolas são alimentadas sob pressão (tanque pressurizado ou bomba). Os dois primeiros sistemas citados acima são autônomos, ou seja, dotados de recipientes próprios de tinta e que ligados diretamente ao ar comprimido estão prontos para o uso. Pistola de Sucção: a tinta é aspirada em direção a capa de ar através do fluxo de ar comprimido na frente da pistola. Este fluxo diminui a pressão atmosférica em uma pequena área a frente do bico. A este modo atribui-se uma eficiência de transferência de 30-40%. Este dado relativamente baixo é causado pelo ar turbulento a frente da capa de ar que é responsável pela pulverização da tinta. Neste tipo de equipamento o reservatório encontra-se em baixo da pistola. Pistola de Gravidade: estas pistolas oferecem uma eficiência de transferência melhor, geralmente em torno de 40% graças ao fato de que a tinta não precisa ser empurrada até o bico. Basta puxar o gatilho e a tinta, pela força da gravidade, flui naturalmente até o bico. Neste caso o reservatório é colocado sobre a pistola; são utilizadas para produtos mais viscosos e tem-se a possibilidade de utilizar até a última gota, porém a sombra do reservatório pode limitar o campo de visão do operador. A escolha de um tipo ou outro é em função do tipo de trabalho e da comodidade de uso. Estes modelos são adequados para trabalhos de pequena produção ou descontínuos.

Pistola HVLP

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Pistolas Alimentadas sob Pressão: neste tipo de pistola a alimentação da tinta vem de um recipiente pressurizado ou de uma bomba de alimentação, geralmente de dupla-membrana. Assim não só evitam-se paradas contínuas, como também a pistola torna-se extremamente fácil de manejar, e aumenta-se notavelmente a possibilidade de regulagens: variando a pressão de alimentação da tinta obtém-se vazões diversas, logo uma velocidade diferente de aplicação, sem a substituição do bico. Neste ponto fica claro que a eficiência de transferência mais alta é possível, teórica e praticamente, através do uso de pistola alimentada sob pressão. Aplicando a pressão de ar diretamente sobre a tinta, obriga-se a mesma a sair da pistola a uma velocidade elevada, ideal para pulverização. Com isto pode-se facilmente estimar que um equipamento alimentado sob pressão possa atingir uma eficiência de transferência de 50%. Com as pistolas de pintura por pulverização é possível aplicar uma vasta gama de produtos, obtendo-se superfícies muito lisas e uniformes. Uma boa aplicação necessita de:

• Uma regulagem adequada do fluxo de ar e da tinta;

• O uso de bicos compatíveis com o produto adequado;

• Uma correta diluição;

• O emprego de diluentes adequados;

• A aplicação sobre a peça perfeitamente limpa, em um ambiente isento de pó e em condições de temperatura e umidade previstas para o produto empregado.

Bomba de Membrana

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Equipamentos HVLP (Alta vazão / Baixa pressão) A pistola pneumática HVLP (High Volume Low Pressure) é um aprimoramento das pistolas convencionais, que devido as suas características particulares garante um retorno imediato ao investimento, porém não é utilizada em larga escala. A tecnologia HVLP existe há muitos anos, mas foi notavelmente melhorada graças a promulgação de duas leis em 1988 no estado Americano da Califórnia, mais precisamente a 1136 e a 1151 da SOUTH COAST AIR QUALITY MANAGEMENT DISTRICT BOARD, respectivamente para a pintura no setor de móveis e repintura automotiva. Estas leis posteriormente foram também promulgadas em outros países. Na Europa, atualmente, só a Inglaterra introduziu com a E. P. A. normas severas e precisas para a pulverização de tintas, com o objetivo de reduzir a poluição atmosférica causada pelos compostos orgânicos voláteis (VOC), e tornando obrigatório o uso de pistolas HVLP ou EPA no setor repintura automotiva. Porém anos e anos de hábitos diversos, não conseguem chamar a atenção dos pintores para esta nova tecnologia, hoje sugerida por quase todos os fabricantes de tintas. Para esclarecer deve-se dizer que sobre a sigla HVLP encontram-se todas as pistolas que operam a uma pressão de ar igual ou inferior a 0,7 bar, medida dinamicamente no interior da capa de ar. Em outras palavras toda a pistola que durante a pintura trabalha com a pressão citada traz uma redução na névoa de pintura com economia efetiva de tinta pulverizada aproximadamente 20/30% em relação a pistola tradicional. Muitos pintores estão ainda bastante céticos em relação a economia de produto e isto é um dos motivos pelos quais as pistolas HVLP não obtiveram a devida atenção. É claro que para obter-se bons resultados com as pistolas HVLP é necessário mudar o modo e o sistema de pintura. A pistola HVLP é mais lenta em relação as tradicionais, deve trabalhar mais perto da peça, uma passada lenta e uma menor distância de pulverização faz com que muitos pintores pensem que a tinta escorre e isto deve convencer os fabricantes de pistolas e tintas a providenciarem muita instrução e informação. Sem um adequado acompanhamento muitos pintores não são capazes de avaliar a diferença e o potencial que uma pistola HVLP tem em relação às tradicionais. Na prática as pistolas HVLP são similares as pistolas tradicionais, mas no interior do aparelho o ar que chega a pressões de 5-6 bar é expandido e levado a pressões 6 – 10 vezes inferiores.

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Graças a construção particular da pistola, ao tipo de bico e a uma particular capa de ar, que vem à frente do bico para favorecer a atomização do produto, consegue-se obter partículas ideais, seja em suas dimensões, seja em sua distribuição no interior do leque, mesmo com baixa pressão de ar de atomização. O sistema HVLP nasceu para aumentar a eficiência de transferência e reduzir o impacto ambiental da pintura, porém é capaz de garantir outras vantagens em relação aos sistemas tradicionais.

Pistola HVLP

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As vantagens do sistema HVLP Reduz o overspray de 50 a 70%. Como os sistemas tradicionais tem-se um overspray de 45 a 50% do produto pulverizado, podendo economizar sobre o consumo global uma quantidade de tinta em torno de 20 a 35%. A velocidade de ar muito baixa, reduz o rebote de tinta sobre a peça, o que produz uma menor névoa de pintura e um ambiente mais saudável. É preciso considerar que a névoa de pintura é constituída de partículas de tinta, que no ar secam e caem sobre a peça pintada, onde em contato com a película ainda úmida tornam-se corpos estranhos. Reduzir o pó da pintura quer dizer obter superfícies mais lisas com menos pontos de sujeira. Devido a baixa velocidade do ar que transfere à tinta, pode-se trabalhar com a pistola mais próxima da peça (15/20 cm ao invés de 20/25 cm) e obter-se uma maior precisão de pintura e uma maior deposição de produto. Sempre graças a baixa velocidade de atomização, não existem turbulências no interior do leque, o que melhora a distribuição das partículas, permitindo-se obter uma camada mais uniforme. Aumentando a eficiência de transferência reduz-se o desperdício de tinta, não só em termos de menos produto consumido, mas também menores despesas com diminuição de emissão e refugos. Deve-se ainda considerar a diminuição de ruído, o que é extremamente favorável para a saúde do operador. As desvantagens do sistema HVLP

• Maior custo

• Dificuldade de combinar o correto acoplamento entre capa de ar montada na pistola e o bico em função do tipo de tinta a ser aplicada e dos parâmetros de pintura.

• Dificuldade na regulagem da pistola antes de otimizar o seu emprego.

A maior parte das pistolas HVLP são alimentadas sob pressão pois desta forma é mais fácil, com uma certa experiência e atenção atingir uma eficiência de transferência de 65/70% partindo de 50% ao invés dos 30/40% das pistolas tradicionais à sucção.

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Considerações sobre economia Uma pistola utiliza o ar comprimido como energia, que serve para aspirar o produto, misturando-se com ele e pulverizando, fazendo com que a tinta chegue até a superfície a ser pintada. Se imaginarmos que cada partícula de tinta pulverizada é uma bolinha, é fácil imaginar que quanto mais alta for a velocidade com que as partículas chegam a superfície da peça, maior é a possibilidade de que as partículas rebatam e não sejam aplicadas na superfície da peça (sejam dispersas no ambiente). Considerando que uma pistola tradicional trabalha mediante uma pressão de ar de 3 – 5 bar contra 0,7 bar de uma pistola HVLP e que a pressão não é nada mais do que a força de empuxo do ar, fica claro que as partículas chegam na superfície da peça com velocidades muito diferentes. Isso leva a resultados em termos de névoa diferentes, e é claro que a economia deve-se ao fato de que menos partículas de tinta são dispersas no ar e mais são aplicadas na superfície. À primeira vista, compreender como as pistolas HVLP trabalham a uma pressão de ar na entrada bastante elevada, pode parecer um contra senso em relação ao que foi explicado anteriormente. Na realidade as pistolas HVLP mais utilizadas tem furos na capa de ar. Estes furos tem uma superfície de passagem superior àquela dos furos de alimentação situados no corpo da pistola. Isto faz com que o ar comprimido que chega até a pistola, quando passa pela capa de ar, tenha uma queda de pressão e um aumento de volume. Assim o que realmente conta é a pressão de ar na saída da capa de ar e não necessariamente aquela de entrada. Outra pergunta que surge é se as pistolas HVLP hoje presentes no mercado oferecem em termos de qualidade, resultados comparáveis às pistolas tradicionais e quais são as mudanças que vão contra o pintor que decide utilizar este tipo de equipamento. Potencialmente as pistolas HVLP fornecem resultados muito similares, senão idênticos, às pistolas convencionais mesmo existindo diferenças em função da marca e modelo. Por outro lado muitas empresas produtoras de tintas estudam hoje em dia os produtos também em função das características de aplicação das pistolas a baixa pressão e assim otimizam o rendimento e a qualidade do trabalho final, tanto do produto como da pistola. São necessárias mudanças simples nos hábitos de pintura para conseguir um bom aproveitamento das pistolas HVLP. É preciso uma verificação constante na pressão de trabalho diretamente na empunhadura da pistola através de um manômetro, pois disto depende a qualidade da pulverização e o rendimento final, já que é muito difícil manter uma pressão adequada somente verificando um manômetro posto na cabine de pintura. O diâmetro do bico e a distância entre a pistola e a superfície da peça (cerca de 15/20 cm) também são determinantes. Outras mudanças são psicológicas, pois com uma pistola HVLP a névoa e o barulho são menores do que em pistolas tradicionais. Isso pode parecer uma anomalia, mãs são somente necessários poucos metros para superar o impacto. Uma atenção particular deve ser dada à instalação de ar comprimido com conexões e tubulações adequadas ao consumo de ar da pistola.

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Conclusões a respeito da pistola HVLP

• Não existe atualmente uma metodologia padronizada internacionalmente para verificar a eficiência de transferência.

• Normalmente os dados dos fabricantes referem-se a eficiência de transferência sobre peça úmida, o que é mais imediato, porém o mais preciso e correto deve referir-se ao resíduo seco.

• As pistolas HVLP permitem uma economia em relação as pistolas tradicionais de 20 a 30% em relação aos produtos de pintura utilizados.

• O menor consumo obtido com pistolas HVLP permitem uma economia anual de 20% em relação aos custos de manutenção de cabines de pintura.

• O maior consumo de ar das pistolas HVLP tem uma incidência econômica insignificante.

• Os tempos de trabalho não são muito diferentes daqueles com as pistolas tradicionais.

• A qualidade final da pintura é considerada muito similar aquela obtida com as pistolas convencionais.

• As pistolas HVLP diminuem a emissão para a atmosfera de compostos orgânicos voláteis.

• As pistolas HVLP representam uma das mais avançadas tecnologias de aplicação de tintas com sistemas a baixo impacto ambiental e com o tempo substituirão as pistolas tradicionais.

Instrumentos de pulverização hidráulica Qualquer fluído, submetido a pressão e forçado a atravessar um pequeno orifício, assume uma velocidade muito elevada no ponto cujo impacto com o ar determina a sua separação em pequenas gotas. A pressão necessária para obter a atomização da tinta é, como já foi dito antes, proporcional a viscosidade e coesão molecular do produto. Teoricamente é possível pulverizar qualquer líquido dispondo obviamente, da pressão necessária. Na prática, os materiais e a tecnologia disponível restringem o campo de utilização deste sistema entre 30 e 500 bar.

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Conjunto de Pulverização AIRLESS (sem ar) Em um conjunto de pulverização airless temos o mesmo efeito que se obtém fechando o bico de um irrigador, montado em uma mangueira de jardim. Quanto mais se fecha o bico do irrigador, maior é o grau de pulverização da água que sai. Bombas com adequadas relações de compressão, atomizam produtos de alta viscosidade, sem que ocorra nenhuma diluição. Assim reduz-se notávelmente os perigos de escorrimento e pode-se obter espessuras de película aplicada elevadas, com poucas passagens ou demãos. O conjunto de pulverização airless é constituído de uma bomba com o objetivo de obter a pressão necessária, sonda de sucção, tubo ou mangueira, câmara anti-pulsante, pistola e bico de pulverização. A pistola é simplesmente um instrumento de fácil empunhadura, leve e capaz de resistir as grandes pressões. A sua função é exclusivamente aquela de abrir e fechar a saída de tinta, não possuindo regulagens. O bico normalmente feito em carbureto de tungstênio, não é outra coisa do que um orifício calibrado no qual existe uma ranhura mais ou menos profunda que determina o tamanho do leque. Considerando as dimensões (0,07” a 0,043”), a dureza do material e o fato de que a forma do orifício determina a homogeneidade da distribuição das partículas no leque, pode-se imaginar a complexidade de operações necessárias para a obtenção do bico. A qualidade do bico em uma bomba airless determina de modo evidente a qualidade e a distribuição das partículas no interior do leque de pulverização. Este aspecto influência de modo notável o aspecto final da pintura. É preciso sempre escolher e adquirir o melhor bico do mercado.

Pistola Automática Airless Pistola J600 Airless

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Existem também bicos reguláveis que permitem variar a vazão e o tamanho do leque. Um acessório extremamente útil para a obtenção de um acabamento de alta qualidade é o pré-atomizador. Ao contrário do que se pensa, ele não reduz a dimensões das partículas (não aumenta a pulverização) e sim elimina a turbulência do fluído e uniformiza o leque e a dimensão das partículas. O leque fica mais “macio” e com isso pode-se obter um trabalho mais preciso. Em muitos casos resolve o problema da separação dos componentes da tinta. Tipos de equipamentos AIRLESS O tipo mais difundido nas aplicações em instalações fabris é aquele acionado pneumaticamente. É constituído de uma bomba à pistão de duplo efeito acionado por um motor pneumático (tipo atuador pneumático). Em algumas aplicações particulares este atuador é substituído por um motor hidráulico. Na construção civil, o equipamento mais difundido é aquele acionado por motor elétrico ou de explosão, que através de um “came” aciona uma bomba de membrana de efeito simples. Existe a versão onde, através de um excêntrico, é acionada uma bomba à pistão de duplo efeito similar aos equipamentos pneumáticos. Estas diversas escolhas, nos variados campos de aplicação, são determinadas pelas características de funcionamento de cada tipo de equipamento. Aprofundou-se este estudo nas bombas pneumáticas à pistão, para isso é necessário definir os seguintes itens: relação de pressão e vazão: A relação de pressão é a relação matemática entre a superfície de empuxo do cilindro do motor pneumático e a superfície de empuxo do setor hidráulico (ou bomba de fluído). Fica evidente que, se aplicarmos um empuxo de 3 bar no motor de uma bomba com relação de pressão 30 : 1, obtém-se na tinta uma pressão de 90 bar. A vazão é calculada multiplicando-se o volume de líquido que sai da bomba, a cada ciclo (subida e descida), pelo número de ciclos que o motor pode desenvolver em um minuto. Na prática é aconselhável utilizar o equipamento a 30/40% da sua capacidade máxima, a fim de evitar o desgaste dos materiais submetidos a solicitações intensas.

Bombas Airless

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Regulagens A pistola airless, como já foi explicado, não possui regulagens. Para variar a quantidade de tinta pulverizada ou o tamanho do leque é necessário substituir o bico. Existem e são bastante difundidos os bicos reguláveis, porém devido a menor qualidade do leque e da pulverização, é indicada somente quando há necessidade de freqüentes ajustes de vazão e tamanho do leque. A única regulagem possível na bomba é a pressão de pulverização que se obtém aumentando ou diminuindo a pressão de ar de alimentação do motor, uma vez que a bomba é somente multiplicadora de pressão. Uso correto do equipamento A pressão ideal de pulverização é a mínima necessária para se obter uma névoa suficientemente fina a fim de ter uma deposição uniforme e lisa da tinta. A regulagem é extremamente simples pois com a pulverização à pressão, acontece um fenômeno particular: se a pressão for insuficiente aparecerão duas faixas de tinta ao lado do leque. Portanto é conveniente iniciar com uma pressão baixa e aumenta-la progressivamente até que os bigodes desapareçam. Ao aumentarmos a pressão além do necessário também ocorrem fenômenos prejudiciais a pintura como formação de overspray (um grande rebote da tinta), como também a degradação da qualidade do acabamento. Assim, mesmo se teoricamente existe a possibilidade de regular a vazão, agindo sobre a pressão, este procedimento não é correto, pois quando se aumenta excessivamente a pulverização, originam-se os fenômenos mencionados acima. Uma vez estabilizada a pressão ideal de pulverização, a vazão poderá ser aumentada ou diminuída adotando-se um bico com maior ou menor diâmetro do orifício.

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Comparativo entre pulverização AIRLESS e Aerográfica

• Overspray: Na pintura utilizando pulverização aerográfica a atomização do produto é devida ao impacto com um fluxo de ar, o qual em seguida leva o produto até a superfície. Junto a peça, o ar sofre um rebote, voltando com as partículas de tinta e causando um desperdício. No sistema de pulverização airless, as partículas do produto são lançadas sobre a peça através de energia própria, com baixa velocidade, o que faz com que elas se depositem sobre a peça. Não havendo rebote do ar, ocorre um menor desperdício.

• Aderência: Uma fraca aderência sobre a peça pode ser causada por vários fatores,

porém o mais comum é a aplicação de produtos muito secos. Este defeito é mais difícil de se verificar com um equipamento airless, uma vez que as partículas são projetadas sobre a peça mais úmidas (mais carregadas de solvente). A diferença da aplicação com pistolas tradicionais é que a tinta não entra em contato com uma corrente de ar, que leva a partícula até a peça. Esta corrente de ar determina uma evaporação do solvente já no percurso da tinta antes da chegada até a peça.

• Névoa de Tinta: Este é um fenômeno bastante evidente na pintura com pistolas

aerográficas, pois os vórtices de ar causam a formação de partículas finíssimas que, ficando a margem do leque, não atingem a superfície, mas permanecem suspensas no ar causando o fenômeno chamado de névoa. Este spray é perigoso para a saúde do operador inalado, além disso, essas pequenas partículas que estão no ar podem cair sobre a peça quando a película ainda está úmida, o que acarreta a presença de corpos estranhos estragando o acabamento da superfície. O leque da bomba airless é muito preciso: no furo do cone definido pelo bico de pulverização forma-se pouca névoa e assim reduz-se o desperdício e os problemas causados pela névoa.

• Consumo de Solvente: Os equipamentos airless podem pulverizar tintas mais

densas, gerando economia no emprego de solventes, com evidentes vantagens econômicas e ambientais.

• Uniformidade de Distribuição nos Pontos Difíceis: Uma outra vantagem da

pulverização airless é a facilidade na pintura de ângulos internos. Na verdade o ar que sai de uma pistola aerográfica, no caso de ângulos que não permitem uma via de fuga, cria um vórtice que descarrega o produto de uma maneira não homogênea. Com a pintura airless as partículas atingem a superfície pelo próprio movimento e assim depositam-se exatamente no ponto desejado.

• Segurança: A alta pressão que chega ao bico pulverizador obtido com as bombas

pneumáticas de pistão, podem causar acidentes, pois a força do leque poderá cortar a pele se este for direcionado a ela. As tintas possuem substâncias nocivas que podem entrar sob pele, por esta razão é necessário ser bastante prudente.

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• Acabamento: A pintura com pistolas tradicionais permite obter superfícies mais

belas, pois é possível dosar melhor o produto através do gatilho que abre a saída pelo bico, oferecendo mais parâmetros de regulagem. A bomba airless é desaconselhável onde se deve executar uma pintura de alta qualidade. Ex: automóvel.

Cuidados na escolha do bico no sistema AIRLESS Uma regulagem incorreta do equipamento pode determinar que a pulverização de um produto (sobretudo se for muito viscoso) com a bomba airless, leve as suas partículas a uma distribuição não uniforme no interior do leque de pulverização (defeito facilmente superado com as dicas a seguir). O bico de pulverização deve romper a tinta e distribuí-la, criando um leque chato ou cônico. Na pintura em geral de qualquer peça, normalmente são utilizados bicos que formam um leque chato e por essa razão são caracterizados por números impressos no metal ou no corpo do bico. Os dois últimos números (dezena) geralmente definem o diâmetro do orifício de saída e o primeiro número (centena) especifica o ângulo de abertura do leque; Ex.: 527 (φ 0,027” e abertura de 50o). Algumas vezes se encontra uma sigla que quando consultada em uma tabela do fabricante indica o equivalente φ do orifício e ângulo de abertura do bico de pulverização. O diâmetro do orifício determina a dimensão das partículas e a vazão, a qual é sempre relacionada a uma pressão padrão de 100 bar. O ângulo de abertura define a largura do leque a uma certa distância da peça (normalmente 30 cm). Se a tinta é muito viscosa, o bico não consegue romper e distribuir as película de modo uniforme no interior do leque, o que faz com que surjam dois bigodes nas bordas e uma maior concentração no centro. Neste caso pode-se adotar quatro soluções:

• Aumentar a pressão do fluído, até desaparecerem os riscos na superfície de pintura. Caso isto não aconteça testar uma bomba airless com maior relação de pressão.

• Utilizando um pré-atomizador pode-se obter uma boa pulverização também a pressões mais baixas e uma qualidade de distribuição melhor. O pré-atomizador deve ter um diâmetro ligeiramente superior àquele do bico de pulverização com que está acoplado.

Bico de Pulverização Airless

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• Diminuir a viscosidade, aumentando a temperatura do produto ou a sua diluição acrescentando solvente.

• Utilizar uma pistola airless assistida ou airmix, que ao lado do bico apresenta duas saídas de ar para melhorar a atomização e ao mesmo tempo a distribuição da tinta no interior do leque, fazendo desaparecer os bigodes e obtendo uma linha mais macia nas bordas.

Conjunto de pulverização AIRLESS ASSISTIDO ou AIRMIX A tinta submetida a uma pressão hidráulica relativamente modesta, se pulveriza de um modo grosseiro. Acrescendo ar em quantidade reduzida e a baixa pressão, obtem-se uma excelente pulverização. Estes equipamentos de recente difusão somam as vantagens obtidas com o emprego de uma pistola tradicional àquelas derivadas da atomização com sistema airless, procurando superar os defeitos intrínsecos aos dois processos. Na prática atomiza-se a tinta com o sistema airless (a bomba é igual), mas melhora-se a pulverização e distribuição da tinta, levando o ar ao lado do bico segundo o mesmo princípio das pistolas aerográficas (logo a pistola é diferente). Nos sistemas airless chega até a pistola somente a tubulação que leva o produto a ser pulverizado, enquanto que nos sistema airmix chega até a pistola uma segunda tubulação que leva ar comprimido até a frente do bico de pulverização, como ocorre em uma pistola aerográfica. O produto é pulverizado pelo bico de pulverização, onde chega com alta velocidade típica do sistema airless, mas a pulverização tem sua uniformidade no interior do leque melhorada pelo ar que se encontra ao lado do bico.

Pistola Airless Assistido

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Pode-se observar no desenho seguinte a forma como o ar é adicionado ao produto no sistema de pulverização airmix. Nos sistemas airless, para que haja uma discreta uniformidade de distribuição das partículas no interior do leque, é necessária uma alta pressão. O sistema airmix foi concebido para se obter uma boa homogeneidade no interior do leque também com pressões mais baixas e com uma eficiência de transferência melhor. Na realidade sendo menor a pressão, menor é a velocidade das partículas, diminuindo o rebote da tinta sobre a peça e, por conseguinte, o desperdício. O grupo é composto, como no caso do airless, de uma pistola que pode ser montada com diversos bicos de pulverização, alimentada por tubos, de uma bomba com relação de pressão diferente daquelas do sistema airless. Os modelos mais utilizados são as bombas com relação de pressão 8:1 – 15:1 – 20:1, sendo os dois últimos mais utilizados quando necessário a utilização de duas pistolas simultâneas. É muito interessante considerar modelos com relações de pressão maiores, podendo aplicar convenientemente tintas com viscosidades mais elevadas (alto sólido) que a cada dia se tornam mais importantes, por reduzir os problemas de poluição ambiental ou que não apresentem uma tixotropía adequada. Regulagens Estes equipamentos dispõem de todas as regulagens que consideramos para o sistema de pulverização pneumática. Porém a possibilidade de regulagem é menos ampla, podendo ser necessário adotar mais de uma capa de ar se a produção for muito diversificada. Uso correto do equipamento A escolha básica é a potência da bomba em relação as características da tinta (viscosidade). Qualquer que seja a relação de pressão escolhida para a bomba, para se obter uma boa

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pulverização é necessário não utilizar um volume e uma pressão de ar elevadas, o que aumenta a dispersão e prejudica o rendimento do equipamento. As pressões máximas para o ar de pulverização são 2 bar para os produtos de alta viscosidade e 0,6 – 0,8 bar para os produtos de baixa viscosidade. A melhor estratégia é a de utilizar a mínima pressão necessária, seja hidráulica, seja pneumática, para obter a pulverização necessária. Se necessário, é preferível aumentar a pressão hidráulica. Características e Indicações Se usado corretamente, o sistema airmix é caracterizado por uma relação de tinta por volume de ar no leque extremamente favorável. Por isto este equipamento é capaz de pulverizar muito bem quase todos os tipos de produto, obtendo um acabamento de altíssima qualidade, sem que apareçam os inconvenientes que caracterizam a pulverização pneumática (turbulência, dispersão, rebote do leque e overspray). Este equipamento pode ser classificado como um instrumento de grande utilidade. A sua boa possibilidade de regulagens permite um uso apropriado, com deposições de produto que variam de 140 – 150 g/m até 450 g/m. É um equipamento capaz de dar bons resultados em vasta área de emprego, mantendo uma boa versatilidade. A eficiência de transferência é elevada em peças de média dificuldade chegando a 75/80%. Comparativo entre pulverização AIRLESS e AIRMIX

• A possibilidade de trabalhar com pressões mais baixas em relação ao airless (atingindo uma maior eficiência de transferência), pelos motivos recém explicados.

• Com a alternativa de regular o tamanho do leque, modificando a pressão do ar ao lado do bico, pode-se determinar a largura do leque em função da superfície da peça, reduzindo as perdas de modo simples e prático.

• Nas pistolas airless, para se modificar a largura do leque é necessário substituir o bico de pulverização por um tipo que dê um ângulo diferente. Como esta operação requer um certo tempo, acontece que o operador, por comodidade, utiliza tamanhos de leque não coerentes com as dimensões da peça, causando perdas, seja em termos de tempo quando o tamanha do leque é pequeno em relação a peça, seja em termos de produto quando o tamanho do leque é grande em relação a superfície da peça.

• Melhor distribuição da tinta no interior do leque e com isso acabamentos mais precisos, com espessuras mais uniformes, uma vez que, a velocidade das partículas é menor e as pressões de trabalho também.

• Produtividade horária igual àquela de um equipamento airless.

• Menor manejo da pistola, pois chegam duas tubulações (mangueiras).

• Maior custo da pistola.

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Instrumentos de pulverização eletrostáticos (líquidos) Princípio de funcionamento Uma corrente de energia elétrica polar, saída através de um eletrodo com o qual a tinta está em contato, transfere a ela energia que lhe confere uma carga magnética mais ou menos intensa. As partículas de tinta, carregadas eletrostaticamente, são atraídas por qualquer corpo aterrado. Pelo fenômeno físico de que os corpos carregados de eletricidade de sinais iguais se repelem, a aplicação de uma carga unipolar a um líquido, facilita notavelmente a sua separação em partículas. O equipamento eletrostático É constituído de um gerador, que através de um cabo, leva tensão ao eletrodo, que entra em contato com a tinta. A intensidade da carga transmitida até a tinta, é proporcional a energia aplicada, ao tempo de contato da tinta com o eletrodo e as características de condutividade da tinta. Para uma melhor obtenção de resultados, utiliza-se o efeito ponta ou coroa. Fenômeno pelo qual, através de um eletrodo sob tensão e um objeto aterrado, aparecem fluxos magnéticos que contribuem para transferir as partículas de tinta até a peça. A energia de saída é normalmente 60 Kv, com intensidade máxima de 200 ma nas aplicações manuais, podendo-se aumentar a energia para 90 Kv e a intensidade para 250 ma. Severas de normas de segurança regulamentam a utilização destes equipamentos. Tipos de equipamentos eletrostáticos Os equipamentos eletrostáticos podem ser aplicados a todos os três sistemas de pulverização que consideramos. Obviamente a pistola será apropriadamente construída para abrigar o eletrodo, o cabo de alimentação será totalmente isolado, e existirão todos os dispositivos de segurança necessários. Temos três tipos de grupos de pintura eletrostática:

• Eletrostática a pulverização aerográfica

• Eletrostática airless

• Eletrostática airmix

Os três tipos não se diferenciam entre sí pela eficiência de transferência, que é notavelmente nivelada, mas pelas seguintes características:

• Quantidade de produto na unidade de tempo em função da rapidez de aplicação que se deseja obter;

• Dificuldade de execução do trabalho. É também preciso considerar o tipo de peça, a diferente capacidade de penetração e a

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possibilidade das partículas carregadas elétricamente atingirem os ângulos negativos e zonas fechadas, vencendo o fenômeno da gaiola de Faraday. Vantagens da pintura eletrostática

• Melhor atomização da tinta, também à pressões mais baixas;

• Melhor aderência na peça, com conseqüente redução de desperdício;

• Maior capacidade de trabalho, porque a peça é pintada também na parte oposta aquela que está sendo pintada.

Desvantagens da pintura eletrostática

• Extrema precisão na determinação dos fatores de alguns parâmetros como a carga elétrica, a pressão de pulverização, a velocidade do ar de aspiração e a distância da pistola até a peça. Se tais parâmetros não são perfeitamente ajustados a aderência da tinta sobre a peça torna-se muito baixa e não há redução do desperdício.

• As peças a serem pintadas devem ter uma estrutura geométrica simples, se existirem ângulos agudos criam-se zonas de sombra eletrostática, que desviam as partículas, impedindo a deposição criando uma película uniforme. Quando temos corpos fechados pelo efeito de gaiola de Faraday não se gera o campo eletrostático e a aplicação torna-se inútil.

• Dificuldade de induzir na tinta a correta carga elétrica. Se a tinta não consegue ser carregada a aderência é prejudicada, já se a tinta for muito carregada, ela tende a retornar ao ponto de saída, depositando-se sobre o nariz do operador ou sobre as paredes da cabine.