Lavadora de Pré-tratamento
Uma lavadora de pré-tratamento é um túnel de aspersão multi-estágio com transportador que limpa e aplica revestimento de conversão em peças metálicas antes do revestimento em pó ou líquido. Esta lavadora de pré-tratamento por aspersão é construída em 3, 5 ou 7 estágios para fosfato de ferro, fosfato de zinco ou química de zircônio.
Construída para linhas de revestimento que precisam da mesma qualidade de limpeza, revestimento de conversão e enxágue em cada suporte, desde aço fabricado e perfis de alumínio até fundidos e invólucros de chapa metálica.
Especificações técnicas
Os valores abaixo são faixas típicas para este tipo de equipamento. Os números da sua linha são fixados na especificação escrita após analisarmos suas peças, produção e local.
| Número de estágios | 3 (limpeza e fosfato, enxágue, enxágue de selagem), 5 (limpeza, enxágue, fosfato, enxágue, selagem) ou 7 com condicionamento, passivação e um enxágue com DI |
|---|---|
| Comprimento do estágio | Tempo de contato x velocidade do transportador; por exemplo, 1 minuto a 6 ft/min (1,8 m/min) precisa de uma zona de aspersão de 6 ft (1,8 m) |
| Etapa de limpeza alcalina | Cerca de 90 s a 90-140 °F (32-60 °C), concentração de 2-4 %; bicos V-jet frequentemente perto de 30 psi (cerca de 2 bar) |
| Etapas de enxágue | Cerca de 30 s cada à temperatura ambiente, com transbordamento contínuo de água doce |
| Etapa de fosfato de ferro (spray) | 50-60 °C, 1,5-3 minutos, pH 4,5-5,5, pressão de spray de 1-2 bar (ficha técnica do fornecedor); 60 s a 90-140 °F na orientação geral de 5 etapas |
| Etapa de fosfato de zinco (spray) | 48-55 °C, 60-180 s, pressão de spray de 0,8-2,0 bar, após uma etapa de condicionamento (ativação) |
| Estágio de filme fino de zircônio (spray) | 20-40 °C, 20-180 s, pH 3,8-5,0, pressão de spray de 0,5-1,5 bar |
| Peso do revestimento de conversão | Fosfato de ferro 20-70 mg/ft² (cerca de 0,2-0,75 g/m²); fosfato de zinco 100-300 mg/ft² (cerca de 1,1-3,2 g/m²) |
| Enxágue final recirculado | Condutividade mantida em cerca de 180 µS/cm (aproximadamente 300 ppm de TDS) |
| Enxágue halo com DI / RO fresco | Abaixo de 10 µS/cm para um halo de água pura; água DI é tipicamente 0-15 ppm de TDS e água RO 50-250 ppm de TDS |
| Materiais molhados | Tanques, bombas, tubagens e tubos ascendentes em aço inoxidável em fases ácidas (DIN 1.4401, 1.4541 ou 1.4571 para fosfato de zinco); materiais resistentes ao fluoreto para banhos de zircónio |
Configuração da arruela
- Carcaça de túnel com vestíbulos de entrada e saída, portas de acesso e zonas de drenagem (gotejamento) entre fases de pulverização
- Tanques de solução com ecrãs, limpeza de lamas, vertedouros de transbordamento e remoção de óleo na fase de limpeza
- Bombas de recirculação, coletores e tubos ascendentes de pulverização com bicos de encaixe (leque plano para limpeza e enxaguamento, tipo cónico para fases de conversão)
- Aquecimento do tanque por tubo queimador a gás, serpentina de vapor ou água quente, ou elementos elétricos, com tanques quentes isolados
- Ventiladores de extração com eliminadores de névoa na entrada e saída do túnel, além de tubagem de enxaguamento em contracorrente e um tubo ascendente de halo de DI / RO fresco
- Bombas doseadoras químicas com controle de pH, condutividade e temperatura em PLC e IHM
Quantos estágios uma lavadora de pré-tratamento precisa para cada química?
A contagem de estágios segue a química e o desempenho de corrosão que o revestimento deve atingir. Uma lavadora de 3 estágios combina limpeza e fosfatização com ferro em um único tanque, uma lavadora de 5 estágios os separa, e o fosfato de zinco precisa de um estágio de condicionamento e geralmente um enxágue de passivação e DI.
| Química | Estágios típicos | Sequência de estágios | Onde é utilizado |
|---|---|---|---|
| Fosfato de ferro, 3 estágios | 3 | 1 limpeza e fosfatização, 2 enxágue, 3 enxágue de selagem (ou segundo enxágue) | Aço levemente sujo, produtos para interiores, requisito de corrosão moderado |
| Fosfato de ferro, 5 estágios | 5 | 1 limpeza alcalina, 2 enxágue, 3 fosfato de ferro, 4 enxágue, 5 selagem ou enxágue final | Peças gerais de aço industrial onde a limpeza deve ser controlada separadamente da fosfatização |
| Fosfato de zinco, 7 estágios | 7 | 1 limpeza alcalina, 2 enxágue, 3 condicionamento (ativação), 4 fosfato de zinco, 5 enxágue, 6 passivação (selagem), 7 enxágue com água deionizada | Peças de aço, galvanizadas e com revestimento de liga que necessitam de maior resistência à corrosão |
| Película fina de zircônio | 5 | 1 desengorduramento alcalino, 2 enxágue com água, 3 enxágue com água deionizada, 4 conversão com zircônio, 5 enxágue com água deionizada | Cargas de aço misto, galvanizado e alumínio; banho sem fosfato, de baixa temperatura |
Túnel de aspersão, tanque de imersão ou lavagem manual com lança: qual tipo de lavadora de pré-tratamento se adequa?
Um túnel de aspersão com transportador é adequado para produção contínua, tanques de imersão são adequados para peças com cavidades ou trabalho em lote, e uma lança manual é adequada para baixos volumes e itens muito grandes. As orientações do setor tratam a aspersão e a imersão como igualmente capazes quando cada uma é devidamente controlada.
| Ponto de comparação | Túnel de aspersão multiestágio | Tanques de imersão | Lança de aspersão manual |
|---|---|---|---|
| Como as peças se movem | Transportador aéreo transporta peças através de zonas de pulverização separadas por zonas de gotejamento | Peças ou cestos são baixados para uma fileira de tanques por meio de um guincho | Peças estacionárias pulverizadas por um operador em uma baia de lavagem com contenção |
| O que a limpeza | Impacto da pulverização, concentração química, tempo e temperatura | Agitação, concentração química, tempo de imersão e temperatura | Impacto da lança, concentração, tempo e temperatura da água |
| Dependência do operador | Baixo; o tempo de contato é fixado pela velocidade do transportador e pelo comprimento da zona | Baixo; controlado por titulação e monitoramento de temperatura | Alto; os resultados dependem do treinamento e da técnica do operador |
| Valores operacionais típicos | Estágios de cerca de 30-180 s a 0,5-2 bar | Necessita agitação, aquecimento do tanque e um skimmer de óleo | 160-180 °F (71-82 °C) no bico, 1.000 psi (cerca de 69 bar) no mínimo, 5-15 minutos de contato |
| Adequado para | Linhas contínuas com fluxo constante de peças | Peças complexas com superfícies internas; produção em lote | Produção de baixo volume ou fabricações de grandes dimensões; apenas remoção moderada de graxa e óleo |
O que deve ser controlado em cada estágio da lavadora?
Cada estágio tem seu próprio valor de controle de temperatura, tempo de contato e produto químico, obtidos aqui das fichas de dados dos fornecedores de produtos químicos e orientações do setor. A ficha de dados técnicos do fornecedor do produto químico para o produto no tanque sempre tem prioridade.
| Fase | Temperatura | Tempo de contato | Valor de controle |
|---|---|---|---|
| Limpeza alcalina | 90-140 °F (32-60 °C) | Cerca de 90 s | Concentração de 2-4 % por titulação; óleo removido do tanque |
| Enxaguar após o produto de limpeza | Temperatura ambiente | Cerca de 30 s | TDS do primeiro enxágue não superior a 4 x TDS da água de origem |
| Fosfato de ferro | 50-60 °C (cerca de 120 °F na prática comum) | 1-3 minutos | pH 4,5-5,5 (a maioria dos sistemas opera perto de pH 4,0-5,5); ácido total por titulação |
| Condicionamento antes do fosfato de zinco | Conforme ficha técnica do fornecedor | Conforme ficha técnica do fornecedor | Concentração do ativador de superfície |
| Fosfato de zinco | 48-55 °C | 60-180 s | Ácido livre, ácido total e acelerador por titulação; dosagem contínua de repositor |
| Conversão de zircônio | 20-40 °C | 20-180 s | pH 3,8-5,0 (preferencial 4,0-4,2) |
| Enxágue após a conversão | Temperatura ambiente | 20-40 s | Segunda lavagem TDS não superior a 3 x a fonte; lavagem após zircónio abaixo de 50 µS/cm (25 µS/cm recomendado) |
| Selagem ou lavagem final | 70-140 °F (21-60 °C) para uma lavagem de selagem | Cerca de 30 s | Lavagem final TDS não superior a 1,5 x a água de origem; lavagem recirculada cerca de 180 µS/cm |
| Halo de DI / RO fresco | Temperatura ambiente | Passagem breve de nebulização à saída do estágio | Abaixo de 10 µS/cm |
Componentes da máquina
A lavadora é montada a partir de componentes de catálogo, para que as peças sobressalentes possam ser obtidas localmente. Os componentes principais estão disponíveis de marcas internacionais como Spraying Systems Co. e Lechler para bicos de pulverização, Grundfos para bombas, Riello, Weishaupt e Maxon para queimadores, Siemens, Allen-Bradley e Mitsubishi Electric para PLC e HMI, e Henkel Bonderite e Chemetall para química de pré-tratamento (configurável conforme especificação do cliente).
Referências de Aplicação
Usado antes do revestimento em pó e líquido para fabricações em aço, armários e invólucros de chapa metálica, perfis de alumínio, componentes automotivos e agrícolas, móveis, estantes, painéis de eletrodomésticos e fundidos.
Compromisso de Engenharia
Cada linha é projetada com base em uma especificação de desempenho por escrito. Velocidade da linha, perfil de cura, espessura de película e nível de emissão são declarados no contrato e demonstrados na sua própria peça no teste de fábrica antes do embarque. Uma equipe de engenharia é responsável por toda a cadeia — pré-tratamento, aplicação, cura, transporte e controle de emissões — para que os trade-offs entre eles sejam resolvidos na prancheta, não no chão da sua fábrica.
Serviço e Entrega
As configurações padrão são enviadas em 30-60 dias com garantia de 12 meses para a máquina completa e 36 meses para componentes críticos. Instalação no local, comissionamento e treinamento de operadores estão disponíveis em todo o mundo, e o ajuste de processos e suporte de peças de reposição continuam durante a vida útil da linha.
Perguntas Frequentes
Qual é a diferença entre uma lavadora de 3 estágios e uma de 5 estágios?
Uma lavadora de 3 estágios limpa e aplica fosfato de ferro em um único tanque aquecido, depois enxágua duas vezes ou enxágua e sela. Uma lavadora de 5 estágios dá ao limpador alcalino seu próprio tanque e enxágue antes de um estágio separado de fosfato, para que o limpador e o banho de fosfato possam ser operados cada um em sua própria concentração e pH.
Preciso de uma lavadora de pré-tratamento em aço inoxidável?
O aço inoxidável é a escolha usual para estágios ácidos. A ficha técnica de fosfato de ferro de um fornecedor aceita aço carbono, mas prefere aço inoxidável para vida útil, e exige aço inoxidável ou com revestimento plástico quando aditivos de fluoreto são usados. Zonas de fosfato de zinco são especificadas em aço inoxidável, e banhos de zircônio precisam de materiais resistentes a fluoreto.
Que qualidade de água o enxágue final precisa?
Orientações do setor colocam um enxágue final recirculado em cerca de 180 µS/cm e um halo de água pura fresca abaixo de 10 µS/cm. Água DI é tipicamente 0-15 ppm de TDS e água RO 50-250 ppm. Sais deixados por um enxágue de alta condutividade podem iniciar corrosão sob o revestimento.
Como é calculado o comprimento de uma lavadora de pré-tratamento por aspersão?
O comprimento de cada zona de pulverização é igual ao tempo de contato necessário multiplicado pela velocidade da esteira, portanto um minuto de limpeza a 6 ft/min (1,8 m/min) requer uma zona de 6 ft (1,8 m). Zonas de gotejamento são adicionadas entre os estágios, com comprimento suficiente para que as peças saiam de uma zona de pulverização antes de entrar na próxima.
Uma lavadora de pré-tratamento para pintura a pó pode operar à temperatura ambiente?
O estágio de conversão pode usar química de zircônio: o produto de pulverização de um fornecedor opera a 20-40 °C, em comparação com 50-60 °C para um fosfato de ferro por pulverização e 48-55 °C para um fosfato de zinco por pulverização. O estágio de limpeza alcalina normalmente ainda é aquecido, e as peças passam por um forno de secagem antes do revestimento.