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LA PINTURA DENTRO DE UNA CÉLULA DE MANUFACTURA

Cassia Maria"La implementación de una célula de pintura debe ocurrir como resultado de un estudio con la participación de los diversos sectores de la empresa, bien como en conjunto con los proveedores de pinturas y de equipos."


Muchas empresas simplifican su producción por medio de célula de manufactura y generalmente la pintura no queda bien acomodada dentro de una célula. Pequeñas células de pintura, dedicadas, consiguen procesar piezas de forma ágil y económica.

Este abordaje de producción genera un lay-out de fábrica diferente del tradicional, en el cual equipos del mismo proceso son agrupados. La célula generalmente requiere menos inversiones y produce calidad con más facilidad. La gran diferencia es que las células atienden el mercado con menos producción en procesamiento, menor ciclo de producción, ocupan menos espacio y energía y son más simples de administrar.

El principio básico de una célula es hacer una pequeña fábrica para cada familia de piezas. Las diversas máquinas de transformación, inyectoras, pintura o montaje están bien próximas unas de las otras. Un o pocos operadores llevan las piezas una a una para los diversos procesos automatizados (“one piece flow”). Esto permite controlar la calidad del proceso de forma unitaria y ajustar el proceso cuando necesario. Para conseguir un balanceo en las células, puede ser necesario adecuar procesos, pinturas y materiales hasta el proyecto del producto.

Esta filosofía de producción permite atender al mercado de forma extremamente flexible, pero exige que los equipos sean adecuados.


Figura 1 – Ejemplo de una célula de manufactura.


¿COMO ADECUAR UN EQUIPO DE PINTURA PARA CÉLULA DE MANUFACTURA?

Equipos grandes con transportadores aéreos que permiten colgar cualquier pieza que pasa por las diversas etapas del proceso, pero reciben fácilmente contaminaciones, difícilmente posicionan las diferentes piezas de manera adecuada para su pre tratamiento, su pintura y su cura, y normalmente gastan más pintura que lo necesario. Cuando proyectamos una célula, sabemos exactamente cuáles son los límites dimensionales de las piezas, y también clasificamos las familias de forma que estas piezas de manera que estas piezas puedan pasar de la misma forma por el pre tratamiento, por la pintura y la cura.

¿Qué permite a un equipo de pintura posicionarse dentro de una célula?

- Ser compacta, para evitar tiempos de transporte y posibilitar su encaje físico dentro de la célula;
- Ser flexible por posibilitar el cambio rápido de color o de pintura o de proceso, si necesario;
- Poseer la capacidad necesaria al balanceo de la célula.

Lo ideal es que la célula pinte y cure el producto en el mismo tiempo en que las otras etapas inyectan o montan.

- Atender a las necesidades de terminación con calidad asegurada.
- Pintar los productos con repetición de calidad y proceso.
- No contaminar el ambiente de trabajo ni el medio ambiente


TÉCNICAS PARA ADECUACIÓN:

a) Pre tratamiento

El pre tratamiento generalmente es hecho con procesos subsecuentes, pero a veces puede ser simplificado o hasta evitado.

Factores que pueden dispensar el pre tratamiento:

- Utilizar desmoldan tés compatibles con la pintura, en el caso de inyectados;
- Procesar la pintura luego después del proceso anterior, para evitar la contaminación del producto;
- Cuidar para que el sudor de las manos o suciedades de los guantes no contaminen los productos en el proceso anterior y en el manoseo;
- Algunos productos plásticos, pintados luego después de su inyección, pueden dispensar el pre tratamiento, por el hecho de que todavía no están contaminados o de que el plástico todavía caliente provee la adhesión necesaria.
- Rebarbar los productos protegiendo la superficie más importante para la terminación;
- Un ambiente de producción limpio y con aire limpio puede evitar la contaminación del producto.

Las técnicas más utilizadas dependen del sustrato y de las exigencias para la terminación, y son:
Aspiración del polvo;
Limpieza con aire limpio;
Remoción de estática con aire ionizado;
Lavado: elimina contaminantes;
Flambeado: mejora la adhesión de la pintura en la superficie de algunos plásticos;
Promotores químicos: promueven la adhesión en la superficie;
Ataque con luz UV: algunos plásticos, como el ABS y el BMC, aceptan este tipo de pre tratamiento;
Ataque con plasma: técnica eficiente para algunos tipos de plástico, pero costosa.



b) Pintura

La pintura puede ser optimizada dependiendo de cómo se posiciona la pieza de manera que el flujo del spray, la gravedad y el flujo de aire del aspirador se junten para facilitar la pintura.

A veces, la pieza girando en un dispositivo simple de pistola pude hacer con que se consuma apenas un cuarto de pintura, como en la pintura manual, y que haya repetición en la calidad y en el consumo. La célula en la Figura 2 muestra la limpieza y pintura de piezas en un ciclo total de 12 segundos. La velocidad y dirección del aire del aspirador y la insuflación de la presión positiva junto con la posición de la pieza y de la pistola influencian enormemente en la calidad de la pintura y en el consumo de material. El operador movimiento el producto y la máquina efectúa el proceso de forma automática. En algunas células pueden ser colocadas máquinas que efectúan el proceso de pre tratamiento, pintura y cura en un único equipo, de forma automática.

c) Cura

El tiempo de cura o secado de la pintura afecta bastante el tamaño del horno. Para conseguir equipos compactos podemos trabajar en dos direcciones:

- Utilizar pinturas de secado rápido
Pinturas bi-componentes son ágiles, pero requieren procesos de aplicación complejos.
Pintura a base de volátiles rápidos pueden secar en hasta 15 segundos.
Pinturas a base de agua, calentadas, pueden secarse en 30 segundos en piezas calientes.
Pinturas fotosensibles se curan en 5 a 30 segundos con irradiadores UV y poseen la gran ventaja de permitir manoseo o embalaje luego después de la cura.

- Utilizar técnicas de cura más ágiles
Cura por irradiación por infrarrojo (Figura 3) transmite el calor casi inmediatamente para la capa de pintura, sin necesariamente calentar el producto. Normalmente, la cura por infrarrojo cura la pintura en mitad o un décimo del tiempo que la cura térmica convencional, en la cual debemos calentar el aire, la masa de la estufa y de la pieza antes de calentar la capa de pintura;
La cura por irradiación ultravioleta que efectúa la reticulación con energía UV. Esta técnica exige tintas fotosensibles y permite cura ultra rápida. Lentes de faros automotrices en policarbonato son curados en 30 segundos con luz UV. La foto en la Figura 4 muestra un farol automotriz siendo curado con luz UV. La gran ventaja de la cura UV es que el producto ya alcanza la cura total luego después de la salida de la estufa, lo que permite seguir para eventuales procesos subsecuentes sin aguardar.



d) Conclusión

La implementación de una célula de pintura puede ser un suceso cuando adecuada a las necesidades de la manufactura como resultado de un estudio, con participación de los diversos sectores de proyecto, procesos y producción de la empresa, en conjunto con proveedores de pinturas y equipos. Un detalle de proyecto o de un proceso anterior desnecesario puede crear dificultades enormes en la pintura y si pasa desapercibido puede generar costos desnecesarios.

Un equipo simple y compacto generalmente resuelve el proceso de la mejor manera.



Marc Bex
Ingeniero recibido en la Universidad de Aalst, en Bélgica, y hace 20 años
Director de la Kopperschnidt Mueller Ind. Ltda.

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