Bobinas de acero prepintadas, también conocidas como bobinas de acero prepintadas, bobinas de acero revestidas de color o bobinas de PPGI (hierro galvanizado prepintado). han sido recubiertos con imprimación y pintura antes de cortarlos, darles forma o darles forma en productos finales.
Este proceso asegura una aplicación uniforme de la pintura, contribuyendo a las propiedades estéticas y funcionales del material.
Las bobinas suelen estar hechas de acero galvanizado o Galvalume, que proporciona una base resistente a la oxidación, y la pintura preaplicada agrega una capa adicional de protección contra factores ambientales.
Estructura Seccional de Acero Prepintado
Para comprender completamente el conocimiento de las bobinas de acero prepintadas, primero debe aprender su estructura seccional.
La estructura seccional de acero prepintado de abajo hacia arriba normalmente consta de las siguientes capas:
- Metal base (sustrato): El metal base suele ser acero galvanizado o acero galvalume. El acero galvanizado tiene un revestimiento de zinc para resistir la corrosión, mientras que el acero galvalume tiene un revestimiento de aluminio, zinc y silicio.
- Capa de pretratamiento: Antes de aplicar la imprimación y la pintura, el acero se limpia y se trata con una solución de pretratamiento. Esta capa proporciona una buena adherencia a la imprimación y la pintura y también mejora la resistencia a la corrosión del material.
- Recubrimiento de imprimación: La imprimación se aplica al metal base tratado para mejorar aún más la resistencia a la corrosión y garantizar que la capa superior se adhiera correctamente. La capa de imprimación también proporciona una superficie uniforme para la capa superior.
- Capa final (capa de acabado): La capa superior es la capa visible y proporciona color y atractivo estético. También agrega protección adicional contra los elementos. La capa superior se puede elegir por propiedades específicas, como resistencia a los rayos UV, flexibilidad y dureza, según la aplicación.
- Capa de respaldo (capa trasera): En el reverso del acero se aplica una capa de soporte. Esta capa suele ser una capa más delgada de imprimación o una capa de respaldo específica que protege el acero y puede mejorar la adhesión de los adhesivos si el acero se va a laminar o unir a otros materiales.
- Película protectora (opcional): A algunos productos de acero prepintados se les puede aplicar una película protectora removible para proteger la superficie terminada durante el transporte y la instalación.
Los materiales específicos y el espesor de cada capa pueden variar según las especificaciones del fabricante, el uso previsto del producto y las consideraciones medioambientales.
El sistema de pintura utilizado para la capa final puede ser poliéster, poliéster modificado con silicona (SMP), fluoruro de polivinilideno (PVDF) u otros tipos, según los requisitos de durabilidad, retención del color y resistencia al caldeo.
El sustrato de la bobina de acero prepintado
El sustrato de una bobina de acero prepintado se refiere al metal base sobre el cual se aplican la pintura y otros recubrimientos durante el proceso de recubrimiento de la bobina.
La elección del sustrato es fundamental porque debe poseer las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión necesarias para el uso final previsto.
Los sustratos más comunes utilizados para bobinas de acero prepintadas son:
- Acero Galvanizado en Caliente (GI): Este sustrato es acero que ha sido recubierto con una fina capa de zinc para proporcionar resistencia a la corrosión. El recubrimiento de zinc se aplica mediante un proceso de inmersión en caliente, donde el acero se sumerge en un baño de zinc fundido. La capa de zinc protege el acero actuando como una barrera contra los elementos corrosivos y proporcionando protección de sacrificio cuando el revestimiento se daña.
- Acero Galvalume (GL): Galvalume es un recubrimiento hecho de una combinación de aluminio, zinc y una pequeña cantidad de silicio, que se aplica al acero. La presencia de aluminio en el revestimiento proporciona una excelente protección contra la corrosión, especialmente en ambientes más extremos, y el zinc ofrece protección adicional por acción galvánica.
- Acero Electrogalvanizado (EG): Este tipo de acero se galvaniza mediante un proceso electroquímico, que proporciona un recubrimiento de zinc de espesor uniforme y acabado liso. El acero electrogalvanizado se utiliza comúnmente cuando se necesitan aplicaciones estéticas y precisas.
Tipos de recubrimientos
Existen varios tipos de pinturas y revestimientos utilizados para bobinas de acero prepintadas, cada una con su propio conjunto de propiedades y aplicaciones:
- Poliéster (PE): Los recubrimientos de poliéster son el tipo más común para bobinas de acero prepintadas. Ofrecen buena adherencia, retención del color y flexibilidad. Son adecuados para uso general y rentables, lo que los convierte en una opción popular para edificios, techos y paneles de paredes.
- Poliéster modificado con silicona (SMP): Los recubrimientos SMP tienen una resina de silicona agregada al recubrimiento de poliéster, que proporciona una mejor resistencia a los rayos UV y mantiene el color y el brillo durante un período más prolongado en comparación con el poliéster estándar. Se utilizan para aplicaciones que requieren mayor durabilidad y exposición a condiciones climáticas adversas.
- Fluoruro de polivinilideno (PVDF): Los recubrimientos de PVDF son recubrimientos de alto rendimiento que brindan una excelente resistencia a la decoloración, la cal y la degradación química. Son muy duraderos y se utilizan en aplicaciones que requieren una protección duradera, como edificios comerciales y residenciales y proyectos arquitectónicos.
- Epoxy: Los recubrimientos epoxi son conocidos por su superior adhesión y resistencia a la corrosión. Por lo general, se utilizan como capa de imprimación debajo de otros tipos de recubrimientos para mejorar la protección general de la bobina de acero.
Al seleccionar un tipo de pintura para bobinas de acero prepintadas, es importante considerar las condiciones ambientales a las que estará expuesto el material, las cualidades estéticas deseadas y la longevidad requerida para la aplicación.
La elección del recubrimiento afectará directamente el rendimiento y la vida útil del producto terminado.
A continuación se muestra una tabla que compara algunas de sus propiedades clave y aplicaciones típicas:
| Propiedad/Característica | Poliéster (PE) | Poliéster modificado con silicona (SMP) | Fluoruro de polivinilideno (PVDF) |
|---|---|---|---|
| Composición química | Resina polimérica a base de poliésteres. | Resina de poliéster modificada con silicona. | Resina de fluoropolímero a base de fluoruro de vinilideno. |
| Resistencia UV | Buena | Mejor que el PE debido a la mejora de la silicona. | Excelente, el mejor de los tres. |
| Retención de brillo | Moderado | Bueno, mejorado gracias a los aditivos de silicona. | Excelente, superior a PE y SMP. |
| Resistencia a la Corrosión | Moderado | Bueno, mejor que el poliéster estándar. | Excelente, proporciona una protección superior. |
| Resistencia a la abrasión | Moderado | Bien, la silicona aporta cierta mejora. | Muy bueno a excelente. |
| Flexibilidad | Buena | Bueno a muy bueno. | Bueno, aunque generalmente menos flexible que PE y SMP. |
| Rango de color | Amplia gama de colores disponibles. | Amplia gama, similar al PE. | Gama de colores limitada en comparación con PE y SMP. |
| Costo | Generalmente el más económico. | Mayor que el PE pero menor que el PVDF. | Generalmente el costo más alto entre los tres. |
| Aplicaciones típicas | Edificios agrícolas, revestimientos residenciales y productos de consumo de nivel básico. | Edificios comerciales e industriales, productos de consumo de alta gama. | Aplicaciones arquitectónicas, techos metálicos y áreas que requieren alta resistencia química. |
| Vida útil esperada | 5-10 años dependiendo de las condiciones ambientales. | 10-15 años, vida útil mejorada respecto al PE gracias a la silicona. | Más de 20 años, la vida útil más larga debido a su durabilidad superior. |
Vida útil de la bobina de acero prepintado
Las pinturas brindan protección adicional al acero con revestimiento metálico al actuar como una barrera contra la humedad, el oxígeno y otros agentes que inducen la corrosión, y al contener agentes inhibidores de la corrosión específicos.
Los factores que afectan la vida útil de la bobina de acero prepintado incluyen el espesor de la pintura, el tipo de pintura, el tipo de pretratamiento, el espesor de la capa de imprimación y el entorno de aplicación.
La vida útil de una capa de pintura se puede medir según diferentes criterios, como la decoloración notable, la pérdida de adherencia o la corrosión del acero. Factores como la estabilidad a los rayos UV y la resistencia a los productos químicos ambientales son cruciales.
Las fallas por corrosión implican una pérdida significativa de metal y mantener la integridad de la pintura es crucial. Por ejemplo, un sistema de pintura de alta calidad puede extender la vida útil de un revestimiento galvanizado G90 en un techo de 15 a 25 años a 40 a 50 años o más en un ambiente moderadamente corrosivo.
Además, volver a pintar ante los signos iniciales de corrosión puede agregar otros 10 a 15 años a la vida útil del techo.
Fuente: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote-4-1.pdf
Especificaciones
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Especificaciones |
Descripción original |
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Metal base |
Acero galvanizado, acero Galvalume o aluminio |
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Espesor |
0.15 mm – 1.2 mm (rangos comunes para la construcción) |
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Ancho |
600 mm – 1250 mm (anchos estándar, pero pueden variar) |
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Sistema de pintura |
Poliéster, SMP (Poliéster modificado con silicona), PVDF (Fluoruro de polivinilideno), Epoxi, etc. |
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Espesor de pintura |
Capa superior: 15-25 micras; Capa posterior: 5-15 micras (se puede personalizar) |
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Capas de recubrimiento |
Imprimación + Capa superior + Capa posterior (configuración típica) |
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Nivel de brillo |
Mate, Bajo Brillo, Alto Brillo (medido en GU, Unidades de Brillo) |
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Color |
Varios (según código RAL o personalizados) |
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Peso de la bobina |
3 a 8 toneladas métricas (rango típico para facilitar el manejo y la instalación) |
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Diámetro interno de la bobina |
508 mm/610 mm (tamaños estándar para compatibilidad con equipos de procesamiento) |
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Película protectora |
Opcional (se puede aplicar para proteger la superficie durante el transporte y la instalación) |
Usos
A continuación se muestran algunas aplicaciones comunes de las bobinas de acero prepintadas:
Industria de construccion:
– Paneles para techos y paredes de edificios comerciales, industriales y residenciales.
– Puertas de garaje y contraventanas.
– Paneles aislantes para edificios energéticamente eficientes.
– Sistemas de canalones y bajantes.
– Sistemas de techos y mamparas interiores.
Electrodomésticos:
– Refrigeradores, lavadoras y secadoras.
– Unidades de aire acondicionado.
– Hornos microondas y otros pequeños electrodomésticos.
- Calentadores de agua.
Propiedades de las bobinas de acero prepintadas
Las bobinas de acero prepintadas están diseñadas para ofrecer una mayor resistencia a la corrosión mediante una combinación de capas protectoras y tratamientos químicos. Los principios que contribuyen a la resistencia a la corrosión de las bobinas de acero prepintadas incluyen:
- Barrera de Protección: Las capas de pintura sobre el acero prepintado actúan como una barrera, protegiendo el metal subyacente de elementos ambientales como el agua, el oxígeno y los contaminantes que pueden causar corrosión. Al evitar que estos elementos lleguen a la superficie del metal, el recubrimiento de pintura reduce significativamente el riesgo de oxidación y corrosión.
- Adhesión: La adhesión adecuada de la pintura a la superficie del metal es fundamental para la resistencia a la corrosión. Una buena adherencia evita que la humedad y sustancias corrosivas penetren en el revestimiento y lleguen al sustrato de acero. El proceso de pretratamiento, que normalmente incluye limpiar y aplicar un recubrimiento de conversión como fosfato o cromato, mejora la adhesión de las capas de pintura.
- Inhibición química: Algunos recubrimientos de pretratamiento contienen inhibidores de corrosión que previenen activamente la corrosión mediante reacciones químicas. Estos inhibidores pueden neutralizar sustancias corrosivas o pasivar la superficie del metal, haciéndola menos reactiva y menos propensa a la corrosión.
- Protección catódica: En algunos casos, la capa de imprimación o pretratamiento puede contener elementos de sacrificio como zinc (en forma de fosfato de zinc o recubrimientos galvanizados). Estos elementos son más reactivos que el acero y se corroen preferentemente, protegiendo el acero mediante acción de sacrificio. Esto se conoce como protección catódica.
- Protección de los bordes: Los bordes de las bobinas de acero son particularmente vulnerables a la corrosión ya que pueden tener una capa más delgada y están más expuestos al medio ambiente. Se presta especial atención durante el proceso de recubrimiento para garantizar que los bordes queden adecuadamente recubiertos. En algunos casos, se pueden aplicar selladores de bordes adicionales para mejorar la protección.
- Resistencia UV: La luz ultravioleta (UV) puede degradar algunos recubrimientos con el tiempo, lo que reduce la resistencia a la corrosión. La capa superior del acero prepintado a menudo incluye productos químicos resistentes a los rayos UV que protegen las capas subyacentes de la degradación inducida por los rayos UV, manteniendo así la integridad de la capa protectora.
Al incorporar estos principios, las bobinas de acero prepintadas pueden ofrecer durabilidad y eficacia duraderas en entornos donde se produce corrosión.
Proceso de bobina de acero prepintado
La fabricación de bobinas y chapas de acero prepintado comienza con la entrega del sustrato en forma de bobina directamente desde los trenes de laminación. Hay tres secciones involucradas en la línea de recubrimiento de bobinas: entrada, procesamiento y salida.
Cada paso garantiza que los productos de metal prepintado terminados sean duraderos, de alto rendimiento y estéticamente atractivos. Las máquinas en la línea de producción trabajan simultáneamente para pintar de 2,000 a 4,000 pies cuadrados de tiras de metal por 4 minutos.
Estos son los pasos en la línea de recubrimiento:
Paso 1: Limpieza de la tira de metal
La limpieza del aceite, la suciedad y las impurezas de la bobina laminada en frío implica un cepillado, una inmersión alcalina, un baño de agua o un cepillado.
Paso 2: Aplicación de Zinc y Aleación
La aplicación de aluminio y zinc depende de la aplicación y los requisitos del cliente. Algunos productos consisten en 100 por ciento de zinc, mientras que otros contienen aleación de magnesio.
Paso 3: Tratamiento de la Superficie
Este paso es vital para garantizar que la pintura y la imprimación se adhieran bien a la tira de metal. Debido a algunas restricciones químicas, la superficie se trata con productos químicos, como la oxidación alcalina, según el proveedor y el país de origen.
Paso 4: Enjuague y secado de metales
Enjuagar la tira de metal ayuda a garantizar que no tenga residuos químicos antes de aplicar la imprimación. Secar el metal es imprescindible para garantizar que las capas posteriores se adhieran bien.
Paso 5: Aplicación de Primer
Una capa de imprimación puede estar en uno o ambos lados de la tira de metal. La aplicación de imprimación acelera la adhesión de la capa de pintura acabada.
Paso 6: Curado y enfriamiento de la tira
El curado toma de 15 a 16 segundos. Este método permite que la imprimación se endurezca, se seque y alcance la temperatura deseada antes de aplicar la siguiente capa.
Paso 7: Recubrimiento frontal y posterior
Este paso es la etapa de pintura final, en la que se aplican sistemas de pintura de dos capas.
Paso 8: secado, curado y enfriamiento
El producto se somete a este paso para garantizar que el producto de acero esté listo para rebobinarse, volver a enrollarse y enviarse a los usuarios finales.
Paso 9: empaque
Imagen que muestra el esquema de una línea de recubrimiento de bobinas.
Fuente: https://www.coilcoating.org/process
Conclusión
Las bobinas de acero prepintadas brindan durabilidad y longevidad, lo que garantiza que las estructuras se beneficien de su resiliencia frente a factores ambientales.
Su versatilidad estética permite una amplia gama de opciones de color, mientras que la aplicación uniforme mejora el atractivo visual general.
El proceso de producción es eficiente, lo que genera ahorros de tiempo y costos tanto para los fabricantes como para los usuarios finales.
