Equipamiento Esencial en Procesos Técnicos: Balanzas, Cabinas y Sistemas Infrarrojos

Útiles y Máquinas Esenciales en Procesos Técnicos

Balanza de Precisión: Funcionamiento y Cuidados

Una balanza de precisión es un sistema de medición electrónico de alta sensibilidad que permite controlar con exactitud las cantidades de las diferentes bases que componen una fórmula de color.

Precauciones

• Evitar golpes bruscos.
• No colocar cargas que excedan el peso máximo especificado por el fabricante.
• Asegurar que esté correctamente nivelada antes de su uso.
• Utilizar en zonas cerradas, protegidas de corrientes de aire y vibraciones.

Puesta en Marcha

Una vez conectada a la corriente eléctrica, la balanza realiza una autoprueba de indicación donde muestra todos los segmentos del visor y, a menudo, la versión del software. Estará lista para su uso cuando la pantalla marque "0" o "0.0".

Función de Tara

Antes de pesar cualquier muestra, es imprescindible poner a cero la lectura de la balanza con el recipiente vacío que se utilizará para contener la sustancia. Este proceso se conoce como tarar la balanza.

Teclas Principales Comunes

• Yes / Enter: Confirmar selección o valor.
• Unit / Menu: Cambiar unidades de medida o acceder al menú de configuración.
• No / Esc: Cancelar operación o salir del menú.
• Factor: Para cálculos con factores de multiplicación.
• Next Comp (Siguiente Componente): Avanzar al siguiente componente en una formulación.
• Mode / Enter: Cambiar modo de operación o confirmar.
• Last Comp (Último Componente): Retroceder al componente anterior.
• O/T (On/Off/Tare): Encender/apagar la balanza o realizar la función de tara.

Modo de Formulación Estándar

En este modo de operación, se pesa y se confirma la cantidad deseada de cada componente de la fórmula. Si se comete un error al pesar un componente, antes de añadir el siguiente, se debe introducir el peso final efectivo del componente pesado erróneamente. El sistema de la balanza, si está programado para ello, puede corregir automáticamente el fallo recalculando las cantidades de los componentes subsiguientes para mantener la proporción de la fórmula.

Cabina de Luces para Probetas: Evaluación Objetiva del Color

Este equipo crea condiciones de iluminación óptimas y estandarizadas (por ejemplo, luz día D65, luz de tienda CWF, etc.) para valorar de forma objetiva las diferencias de color entre dos probetas pintadas, o bien entre una probeta y una carta de colores de referencia. Ayuda a minimizar el metamerismo y asegura una evaluación consistente del color.

Cabina de Pintura: Ambiente Controlado para Aplicación y Secado

Una cabina de pintura es un recinto cerrado y hermético, diseñado para proporcionar un ambiente idóneo y controlado durante la aplicación de productos de pintura (líquida o en polvo) y para su posterior proceso de secado o curado. Para lograr este ambiente óptimo, es necesario que se cumplan una serie de condiciones específicas.

Condiciones Ambientales Clave

• Atmósfera limpia: El aire suministrado debe estar libre de polvo, partículas y contaminantes. Se requiere una renovación constante del aire.
• Temperatura controlada: La temperatura interior debe ser regulable y mantenerse estable, independientemente de las condiciones exteriores, tanto en la fase de aplicación como en la de secado.
• Flujo de aire adecuado: Dirección y velocidad del flujo de aire controladas para arrastrar el overspray y los vapores.
• Humedad controlada (en algunos casos): Para ciertas aplicaciones, el control de la humedad relativa es crucial.

Componentes Principales de una Cabina de Pintura

Paredes Laterales y Techo

Generalmente están compuestas por paneles tipo sándwich, formados por planchas de acero galvanizado o prelacado y un núcleo de material aislante térmico y acústico (como poliuretano o lana de roca). Estas planchas suelen ser modulares, lo que permite adaptar la cabina a diversas dimensiones y configuraciones.

Foso de Extracción

Consiste en una estructura en el suelo de la cabina, que puede ser un foso completo o parcial, cubierto por un emparrillado o rejillas. A través de este foso se canaliza el aire cargado de pulverizados (overspray) hacia los sistemas de filtración y extracción exterior.

Filtro Paint-Stop

Este es un tipo de filtro primario, usualmente situado bajo las rejillas del foso de extracción. Está compuesto por fibra de vidrio de densidad progresiva o material sintético similar. Posee una buena capacidad para retener las partículas sólidas de pintura (residuos secos del overspray). Su eficiencia de filtrado se sitúa típicamente entre el 85% y el 90% para partículas de cierto tamaño.

Sistema de Iluminación

Se utilizan lámparas o tubos fluorescentes (o tecnología LED más moderna) que emitan una luz con un alto índice de reproducción cromática, similar a la luz de día, para una correcta apreciación del color durante la aplicación. Estas luminarias deben estar protegidas por plafones estancos para evitar la acumulación de pintura y facilitar la limpieza, y suelen estar situadas en el techo y, a veces, en las paredes laterales, formando un ángulo de entre 30º y 45º para minimizar sombras y reflejos.

Otros Filtros Esenciales

Además del Paint-Stop, las cabinas incorporan otros filtros cruciales en diferentes etapas del flujo de aire, diseñados para ser resistentes a altas temperaturas (especialmente en ciclos de horneado) y fabricados con materiales no inflamables. Los principales son:

• Prefiltro: Situado en la entrada de aire del grupo generador o unidad de tratamiento de aire (UTA/plenum). Generalmente constituido por mantas o bolsas filtrantes de fibra sintética o de vidrio no tejida. Ofrece una capacidad de filtrado media (ej. clase G3 o G4 según EN779), con una eficacia aproximada del 80-90% para partículas más gruesas. Su función es proteger los filtros más finos aguas abajo y los componentes internos del generador.
• Postfiltro (o Filtro de Techo / Filtro Final): Ubicado en el techo de la cabina (plenum de impulsión), distribuyendo el aire filtrado de manera uniforme sobre la zona de trabajo. Fabricado con manta de fibra sintética fina no tejida, a menudo impregnada con un adhesivo para retener partículas muy finas. Posee una capacidad filtrante muy elevada (ej. clase F5 o M5 según EN779), con una eficacia superior al 95-98% para partículas pequeñas.
• Filtro de Carbón Activo: Instalado en el conducto de salida de aire hacia el exterior, después de los filtros de partículas. Su función principal es adsorber y retener los Compuestos Orgánicos Volátiles (VOC) y olores generados durante la aplicación y secado de la pintura, evitando su emisión contaminante a la atmósfera.

Grupo de Ventilación

Sistema compuesto por uno o más ventiladores (de impulsión y/o extracción) y sus correspondientes motores. Es el encargado de generar el flujo de aire necesario a través de la cabina, introducir aire limpio y filtrado desde el exterior, y extraer el aire contaminado con overspray y vapores hacia los sistemas de filtrado y evacuación.

Sistema Calefactor

Encargado de elevar la temperatura del aire que ingresa a la cabina, especialmente durante la fase de secado o curado de la pintura. Utiliza un intercambiador de calor, generalmente alimentado por quemadores de gasóleo o gas natural. Algunas cabinas modernas también incorporan sistemas de secado por rayos infrarrojos como complemento o alternativa para acelerar el proceso.

Emisores de Rayos Infrarrojos y Transferencia de Calor

Los emisores de rayos infrarrojos (IR) son dispositivos utilizados para el secado o curado eficiente de recubrimientos (pinturas, barnices, adhesivos) mediante la transferencia de calor por radiación. El calor, en general, se puede transmitir por tres procesos fundamentales:

Procesos de Transferencia de Calor

• Conducción: Es la transferencia de energía térmica entre partículas adyacentes dentro de un material (sólido, líquido o gas) debido a un gradiente de temperatura, sin movimiento macroscópico del material. En los sólidos, es la forma predominante de transferencia de calor si no hay convección.
• Convección: Ocurre en fluidos (líquidos y gases). Es la transferencia de calor que implica el movimiento macroscópico de partes del fluido. Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un fluido, se producen corrientes que transportan calor. La convección puede ser natural (debida a diferencias de densidad causadas por la temperatura) o forzada (cuando el fluido es movido por medios externos como ventiladores o bombas).
• Radiación: Es la transferencia de calor mediante ondas electromagnéticas (como la luz visible, los rayos infrarrojos o las microondas) que son emitidas por la materia debido a su temperatura. Presenta una diferencia fundamental respecto a la conducción y la convección: las sustancias que intercambian calor no necesitan estar en contacto directo, pudiendo estar separadas incluso por el vacío (como el calor del Sol que llega a la Tierra).

El término radiación se aplica de forma general a toda clase de fenómenos relacionados con la propagación de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas.

Tipos de Radiación Infrarroja para Secado

En el contexto del secado industrial por infrarrojos, la radiación se clasifica comúnmente según su longitud de onda, lo que influye directamente en su capacidad de penetración y en cómo es absorbida por el material a secar:

• Onda Corta (IR-A / SW): Longitudes de onda de aproximadamente 0.78 a 1.4 µm. Tienen el mayor poder de penetración, calentando el sustrato desde dentro hacia fuera.
• Onda Media (IR-B / MW): Longitudes de onda de aproximadamente 1.4 a 3 µm. Ofrecen un buen equilibrio entre penetración y absorción superficial, adecuadas para una amplia gama de recubrimientos.
• Onda Larga (IR-C / LW): Longitudes de onda de aproximadamente 3 µm a 1 mm. Son absorbidas principalmente en la superficie del material, ideales para el curado de recubrimientos superficiales o el calentamiento de materiales delgados.