La aplicación de pinturas o recubrimientos es una tratamiento muy común en procesos de producción de cualquier material o producto. Estas pinturas, o recubrimientos, son uno de los métodos más adecuados para decorar, proteger o dar una nueva funcionalidad a los productos donde se aplican. Un claro ejemplo son las fachadas de los edificios, donde las pinturas no solo actúan como elemento estético, sino que tienen una importante labor de protección ó los recubrimientos para piezas metálicas en los que en general se busca proteger de la corrosión.
A pesar de sus claros beneficios, la aplicación de pinturas o recubrimientos puede ocasionar fallos de adherencia sobre el sustrato o material donde se aplican. Estos fallos de adhesión, a su vez, pueden dar lugar a otro tipo de fallos como, por ejemplo: fallos estéticos, pérdidas de funcionalidad o incluso problemas más graves como la falta de protección de una zona crítica. Por este motivo, detectar el tipo de fallo de adherencia que se ha producido es fundamental para solucionarlo y evitar posibles problemas futuros más graves.
Dentro de nuestra área de análisis de fallos, la caracterización y solución de fallos de adherencia es uno de los temas más comunes. Por ello, en el blog de hoy os contamos los tipos de fallos de adherencia más comunes, motivos por los que se generan y como solucionarlos.

¿Qué es y cómo se genera un fallo en recubrimientos y pinturas?

Por lo general, las pinturas o recubrimientos son productos multicomponentes que contienen resinas, plastificantes, pigmentos o aditivos entre otros. Todos estos componentes, una vez aplicados y curados, forman una película que se adhiere a la superficie del material. Normalmente, el problema de adherencia se produce en esta etapa, donde es fundamental conseguir la mayor adhesión posible entre la película y el material que se desea recubrir.

Motivos por los que se puede generar un fallo en recubrimientos o pinturas 

Los fallos de adherencia pueden aparecer al poco tiempo de haber aplicado la pintura o transcurrido un determinado tiempo. El origen de estos fallos puede deberse a muchas causas de diferente naturaleza. A continuación, os indicamos algunos ejemplos típicos:

  • Selección incorrecta de la pintura o recubrimiento. Puede darse el caso de que no exista una buena compatibilidad entre la pintura o el recubrimiento seleccionado y el material donde se quieren aplicar.

 

  • Mala limpieza de la superficie. Antes de aplicar cualquier capa de pintura o recubrimiento es necesario limpiar la superficie perfectamente para conseguir una correcta adherencia de la película con el material. En muchas ocasiones es necesario utilizar compuestos de limpieza específicos.
  • Contaminación. A pesar de limpiar la superficie correctamente, durante el proceso de fabricación es posible que se produzca la contaminación de la superficie antes de aplicar la pintura o justo después de aplicarla. Esto puede dar lugar a importantes fallos de adherencia. Un ejemplo claro es la contaminación por silicona, os dejamos un enlace de un proyecto en donde tuvimos que dar solución a este problema.
  • Necesidad de activación. En muchas ocasiones, para conseguir una buena adherencia entre la pintura o recubrimiento, con el material, es necesario activar la superficie. Para ello se puede utilizar diferentes técnicas, entre las que destacan la llama, el plasma o primers.
  • Aplicación incorrecta. El método de aplicación del recubrimiento o la pintura puede ser uno de los puntos más críticos a la hora de conseguir una buena adherencia o acabado. Por ello, es muy importante definir bien los parámetros de aplicación.
  • Baja resistencia a agentes externos. La resistencia de la pintura o recubrimiento a los agentes externos a los que se va a enfrentar es clave a la hora de mantener una buena adherencia durante su vida útil. Por este motivo, es fundamental tenerlo en cuenta antes de seleccionar un tipo u otro. Os dejamos un enlace de un caso de éxito en donde tuvimos que encontrar el agente externo concreto que degradaba la pintura para poder solucionar el problema.

¿Qué tipos de fallos en recubrimientos y pinturas existen?

Los fallos de adherencia se pueden presentar de muchas formas diferentes. Caracterizar el fallo y determinar el tipo es clave a la hora de determinar el origen y solucionarlo. A continuación, os dejamos algunos de los más comunes:

 

  • Ampollas o “blisters”. Se trata de pequeñas ampollas en toda la superficie de la pintura o recubrimiento. Este fallo de adherencia se puede deber a la utilización de una pintura muy espesa. Otro motivo puede ser la rápida evaporación del disolvente, que puede estar ocasionada por el uso de temperaturas muy elevadas durante el proceso de curado o por la elevada volatilidad del disolvente presente en la pintura.  Para solucionar este problema existen 3 posibles acciones: sustituir la pintura, modificar de disolución o reducir la temperatura de curado.
  • Burbujas o agujeros. Son pequeños agujeros o burbujas en puntos concretos de la pintura o el recubrimiento. Este fallo se puede deber a un exceso de agitación en la pintura, que da lugar a la aparición de espuma. Otro motivo puede ser el bombeo rápido de la pintura o una evaporación rápida del disolvente, como en el caso anterior. Para solucionar el problema se puede reducir la agitación, trabajar con disolventes menos volátiles o reducir la temperatura de curado ligeramente
  • Tela de araña. La aparición de hebras similares a las de una tela de araña es uno de los fallos de adherencia más comunes durante la aplicación recubrimientos. Este fallo suele estar ocasionado por el rápido secado del recubrimiento durante su aplicación o incluso antes de su aplicación. Para evitar la aparición del defecto se puede reducir la cantidad de aire, cambiar el disolvente por uno que tarde más en secar o reducir la viscosidad de la mezcla.
  • Piel de naranja. Este fallo, conocido como piel de naranja por su rugosidad, se presenta normalmente cuando el recubrimiento pierde disolvente durante el proceso de esprayado. Para solucionar el problema se debe de reducir la distancia de aplicación del recubrimiento o incrementar la ratio recubrimiento/aire.
  • Erupciones. La aparición de erupciones aleatorias en la pintura o recubrimiento es un fallo de adherencia muy común. Este defecto puede ocasionarse debido a pequeñas cavidades que contienen aire, erupcionando durante el curado y dando lugar al defecto. Una buena solución para este problema es forzar la erupción de las cavidades antes de aplicar la última capa. Otra opción es seleccionar un recubrimiento de baja temperatura de curado, para evitar la erupción durante dicha etapa.
  • Ojo de pez. Este fallo de adherencia aparece como un cráter que penetra hasta el material. Su causa puede ser la presencia de algún contaminante que evita que el material se moje durante la etapa de aplicación. Un ejemplo claro son las huellas dactilares o algún aceite. Para evitar su aparición, la pieza se debe de limpiar perfectamente. También es recomendable controlar el uso de otros productos incompatibles cerca de la etapa de aplicación.
  • Grietas (efecto barro). Estas pequeñas grietas, similares a las de un barro seco, suelen ocasionarse cuando el recubrimiento es muy espeso, especialmente en pinturas o recubrimientos base agua. Para solucionar este fallo de adherencia se debe de recudir la viscosidad o aplicar películas más finas.
  • Opacidad o pérdida de brillo. La pérdida de brillo del recubrimiento o pintura se puede deber a la presencia de humedad durante el proceso de curado, ya que deja la superficie ligeramente rugosa hasta perder el brillo. También se puede ocasionar debido al ensuciamiento del horno o a un espesor de película muy pequeño. Una buena solución es acelerar la rampa de enfriamiento incrementando la ratio temperatura/tiempo.
  • Contaminación por partículas. La contaminación por partículas puede generar fallos de adherencia importantes. Este defecto suele ocurrir por la presencia de partículas en el ambiente si se trabaja en espacios compartidos, aquí tenéis un ejemplo de un proyecto de estas características. También se puede producir en el horno de curado. Una posible solución para este problema es asegurar la limpieza de las superficies y aislar las zonas de aplicación del recubrimiento y curado.
  • Goteo. El efecto de goteo en la superficie se puede deber a la baja viscosidad del recubrimiento o pintura. También puede ser debido a la utilización de un diluyente incorrecto. Un buen método para solucionar este fallo de adherencia es utilizar disolventes con mayores tasas de evaporación o aplicar capas más delgadas. Adicionalmente, se puede precalentar la pieza para evitar este problema.
Estos son algunos de los fallos de adherencia más comunes, sin embargo, existen muchos más tipos. En muchas ocasiones, la apariencia del fallo no es suficiente para determinar el tipo concreto, por lo que siempre se debe de estudiar cada caso por separado. De esta forma se podrá proponer la mejor solución posible. En el siguiente apartado os explicamos como llevar a cabo un proyecto para solucionar un fallo de adherencia.

Como llevar a cabo un proyecto para solucionar fallos en recubrimientos y pinturas

En ATRIA tenemos experiencia en dar solución a este tipo de fallos de adherencia. Como os adelantábamos, cada fallo debe de ser estudiado por separado, ya que esta es la mejor forma de encontrar el origen y proponer la solución más adecuada. A continuación, os indicamos los pasos que seguimos para llevar a cabo este tipo de proyectos:

  1. Caracterización del fallo de adherencia. Muchos de los fallos de adherencia pueden ser estéticamente muy parecidos entre sí, por lo que resulta complicado diferenciarlos a simple vista. En el caso de que sea necesario, contamos con equipos de caracterización que nos permiten identificar el tipo de fallo para poder dar una correcta solución.
  1. Propuesta de mejora. Una vez determinado el fallo de adherencia, es posible proponer una serie de mejoras para solucionarlo. Estas mejoras, que deben de ser aplicadas teniendo en cuenta el fallo que se produce, pueden aplicarse al proceso o al producto. Algunos ejemplos son:
    • Sustituir o modificar la pintura o recubrimiento.
    • Variar la temperatura ó el tiempo de curado.
    • Modificar los parámetros de aplicación de la pintura o el recubrimiento (distancia de aplicación, ratios, tiempos o cualquier otra variable).
    • Cambiar el disolvente por uno más o menos volátil.
    • Variar la viscosidad o densidad de las pinturas o recubrimientos.
    • Aplicar películas de diferente densidad.
    • Precalentar las piezas.
    • Modificar el tipo de limpieza y activación previa que se realiza.
    • ¡Y muchos más!
  1. Prueba de concepto y optimización. Antes de llevar la solución a escala industrial, se ensayará a escala laboratorio para comprobar que funciona correctamente y poder optimizarla. Una vez optimizada, se trasladará al proceso real.
  1. Escalado industrial. Finalmente, la solución se adaptará al proceso de producción industrial hasta que se obtengan los resultados deseados por cada cliente

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