Máquinas Rociadoras: Alternativa de Precisión y Calidad para la Fase de Acabados

21 febrero, 2011
Por mym@dwebR
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Paola Andrea Ruiz Rojas

Periodista Revista M&M

Existen muchas posibilidades y equipos para la aplicación de pintura, entre ellos, los robots de pintura con pistola, máquinas que le ofrecen a la industria, excelentes acabados en sus piezas y tiempos adecuados de trabajo.

Aunque parezca increíble y muy a pesar de ser Colombia, un país fabricante por tradición de muebles y productos hechos con madera, el proceso de acabado y pintura se encuentra –realmente– en desventaja respecto a otros adelantados en países más desarrolladas tecnológicamente hablando, situación que se presenta –entre otros aspectos– por el atraso tecnológico que padece esta industria nacional.

Variadas son las posibilidades que hoy en día ofrecen las empresas fabricantes de maquinaria a los industriales para que mejoren sus procesos de acabado; existen, dentro del segmento de maquinaria para madera, diversos equipos que solucionan muchos de los problemas que se presentan en esta área productiva. Ejemplo de ello, son las máquinas rociadoras automáticas –también conocidas como robots de pintura a pistola– cuya estructura, construcción y tecnología, hacen posible cubrir varios pasos de la etapa de acabado con un solo equipo.

Generalidades

Son máquinas automáticas, de alta precisión, calidad y compactas, que requieren de muy poco espacio para su emplazamiento. Están diseñadas específicamente para la aplicación de pintura en superficies planas con geometrías y cantos, hecho por el que logran el recubrimiento de las piezas, por cinco de sus seis lados; y que además permite no sólo la personalización de la producción, sino la flexibilización de los procesos de acuerdo a los requerimientos del mercado, gracias a su versatilidad.

Como ventajas, este sistema de pulverización automática –como también se conoce a este tipo de maquinaria– permite la homogenización de los productos terminados, ya que el operario puede parametrizar el tiempo, la calidad y la precisión de la aplicación de pintura o tinte, por pieza. Además de lo anterior, existe una característica de gran importancia que lo hace especial frente a los que tradicionalmente utilizan la industria del mueble para el proceso en mención, y es que con él se puede optimizar y cuantificar la cantidad de sustancia necesaria, aspecto que garantiza el ahorro de material entre un 20 y 30 por ciento, y evita su desperdicio.

Usualmente, alcanza velocidades de avance de 2.0 hasta 10.0 metros por minuto dependiendo del modelo y el número de pistolas, rango que permite mejorar los tiempos en aplicación de pintura sin sacrificar la calidad del acabado. Es preciso aclarar que existen algunas referencias –no muy comerciales– cuya velocidad productiva es incluso, hasta de 16 metros por minuto.

Sin embargo, la producción de la máquina puede estar condicionada por parámetros como las características de del sustrato sobre el que se aplique la pintura –es decir, poros cerrados o abiertos–, la calidad requerida, la forma de la pieza y los movimientos de la pistola.

Partes de la Máquina

Es importante recalcar que debido a su forma constructiva, este equipo ofrece excelentes acabados, ya que el tinte llega a todas las geometrías de la pieza, de igual forma, gracias a la baja altura de aplicación del material, contribuye a mejorar la precisión de aplicación.

Aunque existan varios modelos y diferentes fabricantes, la gran mayoría de máquinas rociadoras constan de las siguientes partes:

Barrera de lectura: cuenta con un sistema de reconocimiento de las piezas capaz de detectar, por medio de una barrera con ojos fotoeléctricos, el tamaño y la forma de los productos una vez ingresan al área de rociado. Los datos son enviados al control de la máquina que se encarga de accionar las pistolas e iniciar el ciclo de pintura, de acuerdo al programa establecido en el computador.
Sistema de transporte: en la gran mayoría de máquinas rociadoras, el transporte de las piezas se realiza por medio de cintas continuas o flejes anchos de acero –cada uno espaciado del otro en aproximadamente 20 milímetros y que logran un ancho total de 1600 milímetros–, accionados por ruedas de gran diámetro, que pueden transportar piezas de diversos tamaños y calidades y que además, poseen un cabezal desplazable para la recuperación del producto trabajado. En otros equipos, el movimiento se realiza sobre papel con desenrollado continuo, cinta o banda transportadora; en realidad, el sistema de transporte varía de acuerdo los requerimientos de la pieza trabajada.

Los flejes en acero tienen también la ventaja adicional de extraer y limpiar fácilmente los barnices, mediante un proceso simple y fácil en el que raspan los flejes con una cuchilla.

Carro de limpieza: sistema de rodillos en fibra de carbono destinados a la extracción y limpieza de todo el rocío o partículas de pintura en el aire (overspray).
Sistema de succión de partículas (overspray): para el manejo y limpieza del aire, este equipo cuenta con filtros secos, en su gran mayoría de cartón, que atrapan hasta un 95 por ciento de los sólidos. Dicho sistema evacua las neblinas formadas durante la aplicación de la pintura, aplicando un principio simple de ventilación sin turbulencias ni rebotes.
Brazo porta pistolas: son los brazos en los que están ubicadas las pistolas de rocío. Los modelos más comunes integran cuatro brazos que permiten el montaje de hasta ocho pistolas; y otras de ocho brazos hasta 16 pistolas. Pueden ser de tipo neumático para la aplicación de tintura, o de tipo airmix para pintura base y acabado; además, una sola máquina puede combinar varios tipos de pistola.

El diseño de estos robots varía de una referencia a otra, generalmente poseen de uno a tres circuitos independientes, con los que se aplica un tipo de pintura en específico. Las máquinas que cuentan con un sólo circuito están diseñadas, básicamente, con pistolas aerográficas que aplican, exclusivamente, tinte; sin embargo al cambiar las boquillas de las pistolas y después de someter el equipo a una limpieza exhaustiva, también pueden aplicar fondo o acabado (uno a la vez). Las máquinas de un solo circuito demandan limpieza cada vez que trabajen con otro tipo de pintura diferente al que esté en uso, lo que representa gastos en productos de limpieza y tiempos muertos de producción.

Existen también las máquinas de dos circuitos, –uno para la aplicación de tinte y otro para fondo y/o acabado–; y las de tres circuitos –uno para tinte, otro para fondo y otro para acabado, versión ésta última que evita tiempos de recambio y agiliza los procesos.

Estos equipos, están diseñados bajo el principio de pistolas fijas u oscilantes o cabezales rotatorios dispuestos sobre carros laterales, con movimiento alternativo, en sentido inverso para algunos modelos, o los orientados en distintas direcciones con desplazamiento transversal en ambos sentidos, para otros.

Control electrónico: estas máquinas cuentan con un centro electrónico integrado que, mediante un software hacen posible la programación de los trabajos. Es un software amigable que no necesita de altos conocimientos en sistemas, para su manejo.

Los Modelos y sus Características

Aunque las máquinas rociadoras son muy flexibles y versátiles, existen en el mercado modelos específicamente diseñados y construidos para la aplicación de tintes. Estas máquinas cuyos nombres varían dependiendo de la marca, están dirigidas para un nicho específico de clientes –fabricantes de productos de madera a gran escala–, que necesita de un número importante de máquinas para cubrir sus requerimientos de producción.

Este equipo –cuyo sistema de purificación del aire se realiza mediante filtros secos– está dotado con 10 pistolas que se mueven circularmente –sistema rotativo– y que alcanzan una velocidad de producción de 10 metros por minuto. Su uso no es recomendado para pinturas, especialmente corrosivas, ni aquellas a base de agua, ni las UV, ya que la vida de las empaquetaduras de las articulaciones es muy corta y al contacto con las sustancias citadas, requiere de mayor mantenimiento.

Existe otro estilo de máquina diseñada, especialmente, para la aplicación de tintura y barnices pigmentados y transparentes, cuya velocidad de avance varía dependiendo del material que aplique. Por ejemplo, para terminaciones pigmentadas brillantes alcanza de tres metros por minutos, mientras que para fondos y acabados transparentes, la velocidad varía entre seis y siete metros por minuto.

De este variedad de equipo el mercado ofrece dos referencias: las que trabajan con ocho pistolas ubicadas 4 + 4 (cuatro pistolas aerográficas para aplicación exclusiva de tinte y cuatro pistolas para aplicación de fondo y/o acabado); y las que trabajan con 12 pistolas bien sea en la configuración 8 + 4 (ocho para fondo y/o acabado y cuatro para tinte), o 4 + 4 + 4 (igual número de pistolas para la aplicación de tinte, fondo y acabado). De igual manera, el sistema de aspiración varía también de dos formas: en seco o mediante cortina de agua.

A medida que avanza la tecnología, los desarrollos en este tipo de maquinaria incorporan nuevos elementos que mejoran no sólo la agilidad en los tiempos y la eficiencia de los procesos; sino también aumentan en calidad, los resultados.

Los modelos más recientes, por ejemplo, cuentan con un sistema de oscilación electrónico de la pistola que asegura el control perfecto de la velocidad y la ausencia de vibraciones durante el rociado. Dichas máquinas pueden alcanzar velocidades productivas de hasta 12 metros por minuto.

De igual forma, las máquinas más modernas poseen un sistema de transporte de piezas a banda continua termo soldada, que reduce el tiempo de sustitución de la misma, en menos de treinta minutos; y cuentan Con un el sistema de limpieza de banda, con extracción longitudinal, que asegura que el proceso se realice con altísima eficiencia, sin estorbos laterales, y en un tiempo inferior a los tres minutos. Estas máquinas cuentan además con sistemas de eliminación de partículas sólidas por medio de cortinas de agua.

En general, en el mercado existen máquinas capaces de lograr terminaciones de altísima calidad similares a las que realiza una cabina presurizada; incluso para muchos expertos en pintura, estos equipos constituyen verdaderos robots rociadores. Su principal característica son sus seis ejes de control en los que se ubican las pistolas, y que se accionan electrónicamente.

Los ejes permiten el movimiento así:

Eje X: movimiento longitudinal.

Eje Y: movimiento transversal.

Eje Z: movimiento vertical.

Eje a: movimiento de oscilación del grupo porta pistola.

Eje b: movimiento de rotación de la grupo porta pistola.

Eje g: volcamiento del grupo porta pistola.

Sobre el sistema de transporte de las piezas en este tipo de equipos, funciona bien por correas soldadas o papeles desenrrollados, según las necesidades del cliente o requerimientos del producto; mientras que el manejo del overspray o partículas de pintura en el aire, lo realiza empleando cuatro cortinas de agua, puestas perimetralmente, y con desviadores especiales que crean poderosas turbulencias para proporcionar una considerable disminución en las partículas de barniz.

Las máquinas rociadoras son programables con un PC de fácil y rápido manejo, de allí que también sea posible diseñar programas de barnizado, específico, escogiendo todos los parámetros significativos tales como: número de fases en la superficie; número de fases en los bordes y altura de trabajo en las pistolas, entre otros. De igual manera pueden operar con una máquina de rociado oscilatorio, moviéndose en el eje X y rociando paneles con un movimiento continuo.
Estos desarrollos tecnológicos aportan, sin lugar a dudas, al mejoramiento de los procesos de acabado y pintura en aspectos tan importantes como tiempos, calidad, ahorro de material, ahorro de mano de obra y cuidado medioambiental.