Desafíos del proceso de pintura y revestimiento

Las empresas automotrices y las empresas de recubrimiento reconocen la necesidad de monitorear la viscosidad, pero realizar dicha medición fuera del laboratorio ha sido un desafío para los ingenieros de procesos y los departamentos de calidad a lo largo de los años. Los viscosímetros rotacionales, reómetros y sistemas de monitoreo de temperatura de laboratorio existentes son de poca utilidad en entornos de proceso. La viscosidad se ve directamente afectada por la temperatura, la velocidad de corte, las condiciones de flujo, la presión y otras variables que difieren mucho de las del proceso real en las muestras de laboratorio. La instrumentación tradicional, como las copas de flujo, las copas de inmersión, los viscosímetros rotacionales, los viscosímetros de cono y placa, y los viscosímetros de burbuja, son lentos, laboriosos, lentos y propensos a imprecisiones.

Las pinturas son típicamente adelgazantes por cizallamiento y tienen menor viscosidad a velocidades de cizallamiento más altas. Esto es beneficioso para el rendimiento de la pintura, ya que es importante que la pintura se aplique como una capa uniforme y que permanezca en su lugar una vez aplicada. Pero los viscosímetros convencionales no alcanzan las altas tasas de cizallamiento que se encuentran en el proceso de pulverización, por lo que solo pueden proporcionar información indirectamente sobre el rendimiento de la pintura en el punto de aplicación. La temperatura también es una variable crucial para determinar la viscosidad, pero las medidas de la taza no tienen medición ni control de temperatura, por lo que no se pueden comparar directamente con la temperatura real de pulverización. Esto puede provocar variaciones en la calidad del recubrimiento a medida que varía la temperatura del proceso.

Medición de viscosidad en línea precisa y receptiva

La medición automatizada de la viscosidad en línea permite la monitorización continua de la pintura en el punto de aplicación. Permite controlar la viscosidad de la pintura para garantizar una calidad uniforme del producto final. Rheonics' Viscosímetro SRV ² es un resonador torsional equilibrado basado ³ Viscosímetro de proceso en línea compacto con medición de temperatura del fluido incorporada (Figura 1). Con un tiempo de medición de un segundo, detecta fluctuaciones de viscosidad en el flujo del proceso en tiempo real, lo que permite tomar medidas correctivas tan pronto como se produzcan desviaciones. Gestión de la viscosidad en línea con el Rheonics SRV puede ayudar a aliviar los problemas más comunes del revestimiento de automóviles, como piel de naranja, opacidad y moteado, variaciones de color y salpicaduras de solventes que pueden afectar negativamente la calidad del acabado del automóvil.

 

FIGURA 1: Rheonics Viscosímetro en línea, SRV.

 

El diseño compacto del SRV permite su instalación directa en la línea de pintura, cerca del punto de aplicación. El sistema permanece cerrado; no es necesario manipular ni transferir la pintura para medir la viscosidad. Los sensores compactos, aptos para entornos peligrosos, facilitan la instalación y el mantenimiento. No requiere consumibles, muestreo ni limpieza. La medición es continua, lo que proporciona una señal de viscosidad clara que permite supervisar y controlar la viscosidad de la pintura y registrarla para facilitar el diagnóstico de problemas de calidad.

Rheonics Los sensores resonantes tienen velocidades de corte intrínsecamente altas, muy por encima del nivel alto de corte de los sistemas de pintura típicos. Estos sensores resonantes miden viscosidades que reflejan el comportamiento de las pinturas a sus velocidades de corte de aplicación, en lugar de dar mediciones indirectas que deben corregirse mediante prueba y error para reflejar las condiciones reales de la pintura.

Proporciona lecturas de viscosidad con compensación de temperatura

Rheonics Los sensores tienen medición de temperatura incorporada, lo que permite controlar la temperatura de la pintura en el punto de aplicación. Esto permite ajustar las lecturas de viscosidad a un valor de viscosidad con temperatura compensada, lo cual es esencial para estimar la carga de pigmento a partir de mediciones en tiempo real.

Los beneficios exclusivos del SRV para aplicaciones de pintura y revestimiento de automóviles incluyen:

• Funciona con precisión con pinturas y recubrimientos tanto a base de solvente como a base de agua.
• Cabezal sensor resistente y herméticamente sellado. El SRV se puede limpiar en línea o con un trapo humedecido con disolvente, sin necesidad de desmontarlo ni volver a calibrarlo.
• No hay piezas móviles que envejezcan o se ensucien con sedimentos de pintura.
• No se ve afectado por las condiciones de montaje: se puede montar en cualquier parte del sistema de pintura.
• Insensible al material particulado; ningún problema de ensuciamiento o cualquier espacio estrecho en el sensor.
• Todas las piezas húmedas son de acero inoxidable 316L, sin problemas de corrosión con pinturas, aditivos o disolventes comerciales.
• Certificado bajo ATEX e IECEx como
  intrínsecamente seguro: se puede utilizar en todos
  operaciones a base de solventes.
• Amplio rango operativo e integración simple: la electrónica del sensor y las opciones de comunicación hacen que sea extremadamente fácil de integrar y ejecutar en PLC industriales y sistemas de control.
• Software potente – Rheonics PaintTrack El software es práctico e intuitivo y está impulsado por un sistema de inteligencia artificial patentado, avanzado y de quinta generación para un simple clic, bloqueo y ejecución. Admite múltiples HMI para operador, supervisor de producción, gerente de calidad y vista de gestión. Diseñado para el control automatizado de instrumentos y adquisición de datos en el entorno de fábrica (Figura 2).

FIGURA 2: Rheonics viscosímetro en línea y PaintTrack Sistema que muestra la integración en línea del viscosímetro en el proceso de recubrimiento automotriz.

Resumen completo del sistema y control predictivo

Rheonics sensores resonantes, junto con Rheonics PaintTrack El sistema de control y el software permiten controlar en línea la viscosidad compensada por temperatura de imprimaciones y capas en varias líneas de pintura. La uniformidad del recubrimiento en las distintas líneas de pintura de la fábrica se puede lograr incluso en condiciones de evaporación y temperaturas variables mediante la automatización del sistema de dosificación con un controlador que utiliza mediciones de viscosidad continuas en tiempo real.

Beneficios clave de la PaintTrack El sistema de control y el software incluyen:

• Reduzca y elimine los tiempos de preparación y el desperdicio cargando trabajos previos a la ejecución para pedidos repetidos.
• Mejore la calidad de la pintura y reduzca los costos: logre la consistencia del color, reduzca los errores de recubrimiento al garantizar las propiedades correctas de la pintura durante el proceso.
• Automatización completa para mejorar la productividad y la eficiencia: maximice la velocidad de operación de la pintura, disminuya la dependencia de los ajustes manuales de la máquina y las técnicas de medición manuales.
• Precisión y repetibilidad sólidas: sin mantenimiento, sin recalibración = no se necesita atención.
• Viscosidad con compensación de temperatura con control de seguimiento predictivo patentado: solución que bloquea con precisión el color y la calidad de la capa de principio a fin en cada trabajo con resultados repetibles.
• Puede sacar la taza de la ecuación: el proceso de recubrimiento se ajusta a estándares científicos, con una precisión y resolución 100 veces mayor que las tazas de flujo de salida promedio.

Conclusión

1. Viscosímetros vibratorios, como el Rheonics SRV, se acerca más a igualar las altas tasas de cizallamiento en la aplicación de pintura en aerosol que los viscosímetros rotacionales o de copa. Por lo tanto, las mediciones con el SRV son las que más se acercan a predecir el comportamiento de la pintura en condiciones reales de pulverización.
2. Control de viscosidad en línea con SRV y Rheonics PaintTrack Permite el control continuo de la viscosidad, realizando las diluciones necesarias en tiempo real. La calidad del recubrimiento está garantizada desde el inicio de un nuevo tambor hasta su finalización.
3. Rheonics SRV y PaintTrack controlar la viscosidad compensada por temperatura real, un predictor clave del contenido de pigmento y la calidad del recubrimiento final.

Referencias

1. https://www.autoblog.com/2020/05/04/tesla-model-y-paint-issues-fix-detail-video/
2. Viscosímetro en línea SRV: https://rheonics.com/products/inline-viscometer-srv/
3. Principio de funcionamiento SRV: https://rheonics.com/whitepapers/

Revista centrada en la industria de pinturas y revestimientos - PCI (https://www.pcimag.com/) publica un artículo que cubre la Rheonics viscosímetro en línea SRV y PaintTrackEl artículo analiza cómo se puede lograr la consistencia del recubrimiento en las líneas de pintura de la fábrica incluso bajo diferentes temperaturas y condiciones de evaporación mediante la automatización del sistema de dosificación con un controlador que utiliza mediciones de viscosidad continuas en tiempo real.

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