Como Funciona a Lavagem de Pré-Tratamento por Imersão

A imersão bate o túnel de aspersão no momento em que a peça tem uma superfície interior que o bico não consegue ver. Tubo quadrado, tubo redondo, perfil fechado, caixa de parede dupla, furo profundo, cavidade cega — um jacto de aspersão viaja em linha recta e não leva químico nenhum a uma face que não alcança, ao passo que uma peça baixada para dentro de um banho fica molhada em todo o lado onde o líquido consegue entrar. O que se perde é cadência: uma linha de pintura a pó de tipo túnel por aspersão corre em fluxo contínuo a 500–5,000 peças por hora, enquanto uma linha de tratamento de superfície por imersão trabalha por lotes e a sua produção horária é fixada pelo ciclo da talha. A lógica das fases é idêntica nas duas, construída entre 3 e 7 fases; o que muda não é o nome dos banhos, mas a forma como a peça encontra o químico.

Uma frase resume a diferença: a aspersão limpa depressa por acção mecânica, a imersão limpa em todo o lado por tempo de contacto. Num túnel a peça só está molhada enquanto atravessa a zona dos bicos; numa linha de imersão o tempo de permanência é o que o programa da talha disser, e sobe a minutos sem dificuldade. Pode compensar-se um químico fraco com tempo — o que não se recupera é a acção de esfrega que a pressão de aspersão dá.

Que peças pertencem a uma linha de imersão

Só duas coisas decidem a favor da imersão: a geometria da peça e o padrão da sua produção.

• Geometria fechada com volume interior. Tubo quadrado, tubo redondo, chassis soldado, depósito hidráulico, corpo de radiador, armário de parede dupla. Se o interior também tem de ficar protegido, não há alternativa prática à imersão.
• Peças únicas, pesadas e grandes. Uma peça demasiado pesada para pendurar num gancho de transportador é baixada para o banho num cesto ou num gabari dedicado. O limite é dado pelo equipamento de elevação, não por um transportador.
• Volume baixo a médio, grande variedade. Numa oficina onde cada dia corre uma peça diferente não se pode reorientar um conjunto de bicos para cada uma; um banho aceita qualquer geometria tal como ela é.
• Sujidade que precisa de contacto longo. Óleo de estampagem pesado, antioxidante seco, remoção de revestimento antigo — aqui o solvente é o tempo, não a pressão.

Onde a imersão é a resposta errada é igualmente claro: quando se faz muitas vezes a mesma peça. Painéis planos, pernas de bastidor, portas de armário — geometria simples em volume elevado — transformam uma linha de imersão no estrangulamento da instalação, por causa do ciclo da talha.

Linha de imersão versus túnel de aspersão — ponto por ponto

A regra prática que sai da tabela: geometria complexa vai para a imersão, volume elevado vai para o túnel. Algumas instalações constroem as duas — as peças normais correm pelo túnel, os especiais ocos ou pesados passam pela linha de imersão, e os dois fluxos voltam a encontrar-se na mesma cabine e no mesmo forno.

A sequência de banhos e o que faz cada fase

A ordem das fases numa linha de imersão é a mesma de um túnel; a única mudança é que cada banho é um tanque. A sequência completa:

Linhas mais curtas juntam as fases 3 e 5, ou dispensam por completo a passivação; que fase pode ser sacrificada para que peça é trabalhado em quantas fases de pré-tratamento precisa. Nenhuma fase substitui outra: não se compensa a falta de fosfatação com mais tempo de permanência, nem a falta de um enxaguamento com melhor química.

Os inconvenientes honestos da imersão

Uma linha de imersão é fácil de vender e mais difícil de operar. O que deve saber antes de decidir:

Contaminação dos banhos. Um tanque é um volume fechado; toda a sujidade que entra fica lá. O óleo flutua no banho de desengorduramento e as lamas assentam por baixo dele. Um banho sujo não limpa a peça — deixa-lhe sujidade em cima. É por isso que a análise dos banhos (concentração, pH, temperatura, condutividade) é uma tarefa diária de uma pessoa designada, e que um plano de despejo e renovação tem de existir desde o primeiro dia.

Perdas por arrastamento. A película de líquido que fica numa peça ao sair de um banho é levada para o banho seguinte. Isso é ao mesmo tempo perda de químico e contaminação cruzada. A quantidade depende da área de superfície, da geometria e do tempo de escorrimento: uma peça mantida sobre o tanque durante 10–30 segundos leva visivelmente menos químico do que uma peça puxada logo para o lado. Ponha tabuleiros de escorrimento e estações de escorrimento na implantação desde o início.

Concepção de gabaris e cestos. A forma de suspender e arrumar as peças pesa muito mais numa linha de imersão do que num túnel. As peças não podem encostar umas às outras, os pontos de contacto têm de ser mínimos e o próprio cesto não pode reter líquido. Num cesto mal arrumado as peças de baixo ficam meio lavadas, e só se descobre depois de pintar.

Bolsas de ar. Se o ar dentro de uma secção fechada não conseguir sair enquanto a peça desce, esse volume nunca é molhado. À saída acontece o contrário: o líquido fica preso lá dentro, é levado para o banho seguinte, sobrevive ao secador e transforma-se em vapor dentro do forno. A solução vive na concepção da peça — um furo de respiro e um furo de drenagem. A regra é simples: respiro no ponto mais alto, drenagem no mais baixo, e a peça entra no banho inclinada em vez de deitada.

Energia de aquecimento. Os banhos de desengorduramento e de fosfatação trabalham quentes. Um tanque contém muito mais volume do que a fase de aspersão que faz o mesmo trabalho, e todo esse volume tem de ser aquecido e mantido à temperatura. Sem tampas de tanque, invólucros isolados e uma cobertura de superfície, a perda de calor pode tornar-se a maior rubrica isolada do seu custo de exploração.

Equipamento de elevação. A talha, o monocarril ou a transferência semi-automática fazem parte do investimento e definem directamente a velocidade da linha. Uma linha construída à volta de uma diferencial manual é barata de instalar e custa-lhe capacidade todos os dias a seguir.

Capacidade e espaço: como funciona a aritmética

Numa linha de imersão a capacidade horária vem do tempo de ciclo, não da velocidade do transportador. Um ciclo é: carregar o cesto, baixá-lo, manter o tempo de permanência, elevar, esperar o escorrimento, transferir para o tanque seguinte. O total é a soma dos tempos de permanência mais as transferências. A sua cifra de peças por hora é então uma função de quantas peças cabem num cesto e de quantos minutos demora o ciclo.

Daqui decorrem duas decisões de projecto. Primeira, duplicar a fase de estrangulamento. Seja qual for o banho com o tempo de permanência mais longo — normalmente o desengorduramento ou a fosfatação — construir dois desse banho aumenta mais a capacidade total do que todas as outras melhorias juntas. Segunda, incluir a estação de escorrimento no ciclo. Aqueles 10–30 segundos são esquecidos no planeamento e subtraídos a cada ciclo na produção real.

Quanto ao espaço, uma linha de imersão é económica em comprimento mas cara em altura: a talha tem de tirar o cesto completamente para fora do tanque, pelo que precisa da profundidade do tanque mais a altura do cesto mais a folga do gancho em pé-direito. Planeie essa dimensão vertical antes de tudo o resto; percorremo-la em área e implantação da instalação de pintura a pó. Para o investimento completo e a ordem por que o fazer, o nosso guia principal, como montar uma instalação de pintura a pó, é o ponto de partida certo.

Perguntas frequentes

A imersão limpa melhor do que um túnel de aspersão?

Em termos de alcançar todas as superfícies, sim. Em termos de poder de limpeza, não. A imersão leva o químico a todos os pontos da peça; a aspersão acrescenta força mecânica através da pressão. Se a sujidade for espessa e pegajosa, a aspersão arranca-a mais depressa. Mas numa peça com superfícies interiores, aquilo que o bico não alcança não fica limpo — e aí a imersão não tem substituto.

Como se evitam as bolsas de ar?

Pela concepção da peça, não pela concepção da linha. Toda a secção fechada precisa de um furo de respiro no ponto mais alto e de um furo de drenagem no mais baixo. Onde não é possível fazer furos, a peça é mergulhada num ângulo escolhido para que o ar preso tenha caminho de saída. O gabari deve manter esse ângulo mecanicamente; não se pode esperar que um operador o reproduza à mão em cada carga.

Como se podem reduzir as perdas por arrastamento?

De três maneiras: tempo de escorrimento, orientação e tabuleiros de escorrimento. Manter a peça sobre o tanque durante 10–30 segundos depois de a elevar devolve ao banho uma parte significativa do líquido arrastado. Suspender a peça inclinada em vez de deitada faz o líquido escorrer por um único ponto. Os tabuleiros de escorrimento entre tanques apanham o que se perde durante a transferência.

Com que frequência é preciso renovar um banho de imersão?

Por medição, não por calendário. No banho de desengorduramento seguem-se o alcalino livre e a carga de óleo, no banho de fosfato a relação entre ácido total e ácido livre, e nos enxaguamentos a condutividade. Um banho é renovado quando um valor medido sai da sua janela de trabalho e não volta lá com uma correcção. O número de turnos, a sujidade das peças e o volume de arrastamento deslocam enormemente esse intervalo de instalação para instalação, por isso não confie num número geral do género "de três em três meses".

Quanto espaço precisa uma linha de imersão?

Em comprimento é mais curta do que um túnel de aspersão com o mesmo número de fases, mas exige pé-direito e folga para a talha. Precisa também de uma zona de carga e descarga, de uma zona de preparação de cestos e de um armazém de químicos separado. Como construímos cada linha à volta da maior peça do cliente, as dimensões dos tanques vêm da sua peça — não há medida de catálogo.

Uma mesma instalação pode ter linha de imersão e túnel?

Pode, e as instalações maiores fazem-no muitas vezes. As peças normais de volume elevado correm pelo túnel, os especiais ocos ou pesados passam pela linha de imersão e, depois da secagem, os dois fluxos encontram-se na mesma cabine e no mesmo forno. Isto aumenta o investimento inicial, mas dá o resultado certo para as duas famílias de peças; tentar fazer as duas coisas bem com uma única linha acaba normalmente por fazer as duas de forma medíocre.

Resumo

O pré-tratamento por imersão leva o químico a todas as superfícies onde o líquido consegue entrar, que é exactamente o que um túnel de aspersão não consegue fazer em tubos quadrados, tubos redondos, chassis soldados e cavidades cegas. A sequência de fases é a mesma — desengordurar, enxaguar, fosfatar, enxaguar, passivar, enxaguamento desmineralizado, secar — mas a operação não é: contaminação dos banhos, perdas por arrastamento, concepção de gabaris e de bolsas de ar, energia de aquecimento dos tanques e equipamento de elevação são o preço real do método. Para produção de volume elevado e geometria simples, o túnel de aspersão ganha com clareza. A decisão certa está no equilíbrio entre a geometria da sua peça e o seu volume anual. Todas as linhas que construímos são entregues com 2 anos de garantia do fabricante.

Envie-nos o tamanho, a geometria e o volume anual da sua peça — apuramos se precisa de uma linha de imersão ou de um túnel e orçamentamos com as dimensões dos tanques.