Pintura en Polvo sobre MDF

La pintura en polvo es un acabado seco, con un contenido en sólidos del 100%, que no necesita disolverse o suspenderse en un medio líquido, sino que se suministra en forma de partículas finamente molturadas. Los recubrimientos en polvo se fabrican mezclando resinas, pigmentos, cargas y aditivos, todos ellos en polvo. La mezcla es sometida a un proceso que integra la extrusión, el escamado, la molienda y el tamizado, obteniéndose de este modo la pintura lista para su uso.

Se ha estado utilizando durante los últimos 35 años en el sector de acabados para metal y los avances realizados en esta tecnología en los últimos años, han permitido su utilización en una gran variedad de sustratos, como los térmicamente sensibles, por ejemplo MDF o plástico, en los que era impensable su utilización hace unos pocos años, porque la aplicación estaba limitada a sustratos conductivos con superficies homogéneas y especialmente, por las altas temperaturas necesarias para el curado del polvo.

Gracias a diversos avances técnicos se consiguió rebajar las temperaturas de fusión de manera que, por un lado, se superaron los problemas iniciales de agrietamiento de los cantos del MDF y, por el otro, se consiguieron acabados con texturados más finos. Las características relacionadas con el aspecto y las prestaciones de las formulaciones existentes conseguidas, como eran los acabados con diferentes grados de texturado con buenas prestaciones químicas y mecánicas, además de su facilidad de aplicación sobre piezas con geometrías irregulares.

Algunas de las características de la pintura en polvo que la diferencia de otros acabados para tableros MDF encontramos:

• Ahorro de tiempo, materiales y de mano de obra, al no ser necesaria una preparación previa del sustrato.
• Gran flexibilidad de diseño de la pieza. Se pueden recubrir objetos 3D de geometría irregular.
• Posibilidad de tiradas cortas.

Desventajas y Ventajas de la Pintura en Polvo

Desventajas

• Es difícil obtener acabados de calidad completamente lisos y de alto brillo.
• La estabilidad en el almacenaje de las pinturas en polvo necesita todavía ser perfeccionada.
• Hoy por hoy solo es aplicable sobre MDF pero no sobre madera maciza u otros materiales derivados de la misma porque la temperatura mínima de curado todavía está entre los 120 y 130ºC.
• Dificultad para obtener películas con espesores inferiores a las 25 micras.
• Tamaño de la pieza limitado por el tamaño del horno.

Ventajas

• Emisión prácticamente nula de VOC´s.
• Mayor seguridad en la manipulación y el almacenamiento.
• Sistema monocapa. Disminución de costes de producción (mano de obra y consumo energético) y aumento de la productividad (con ciclos de curado muy rápidos).
• Alta eficiencia de transferencia de producto, se puede reciclar hasta en un 95% el sobrante de la pulverización.
• Alta productividad, ciclos de curado muy rápidos.
• No tóxico, lo que supone una doble ventaja de salubridad para el operario y menores costes en la eliminación de residuos.
• Bajo consumo de energía.
• Gran flexibilidad de diseño de la pieza. Se pueden recubrir objetos 3D de geometría irregular.
• Posibilidad de tiradas cortas.

Procesos de Aplicación y Curado

Actualmente existen dos tipos de productos o pintura en polvo para el recubrimiento del MDF:

• Baja temperatura de curado o curado térmico
• Curado UV.

Las investigaciones actuales se centran principalmente en los productos de curado UV puesto que es una tecnología más versátil en cuanto a variedad de acabados que se pueden obtener.

No obstante, mientras las primeras etapas del proceso de acabado, precalentamiento del sustrato y aplicación electroestática del polvo, son iguales en ambos casos, sí se diferencian en las etapas de fusión y curado.

En la primera etapa, común en los dos tipos de productos, se produce el precalentamiento del sustrato a temperaturas comprendidas entre 100 y 120 grados, para mejorar la conductividad y facilidad de pintado del mismo, aunque este paso no siempre es necesario.

En la segunda etapa, también común, tiene lugar la aplicación electroestática del producto. La aplicación se realiza por medio de pistolas de efecto corona, carga de las partículas por un campo eléctrico o por efectotribo o carga por fricción de las partículas en un tubo de teflón.

Los procesos se diferencian a partir de aquí.

En el curado térmico, la fusión y curado del polvo se realiza en hornos de convección o por radiación IR. La reacción de polimerización comienza inmediatamente, limitando la nivelación de la película fundida. Se requieren entre 15 y 25 minutos, a temperaturas comprendidas entre 120 y 140 grados, dependiendo del producto utilizado.

En cambio, en los productos de curado UV hay dos etapas más, pues la fusión y el curado están separados físicamente, lo que permite una mejor nivelación de la película y, por lo tanto, una mayor variedad en el grado de texturizado, siendo la única opción para conseguir acabados lisos. Primero tiene lugar la fusión del polvo durante 60-120 segundos en horno de IR (temperatura superficial entre 100 y 120 grados) y, a continuación, cuando la película fundida es irradiada con luz UV, se produce la reticulación polimérica (2-4 minutos en túneles de curado UV, con dosis de radiación entre 1.000 y 3.500 mJ/cm²).

Ventajas de cada tipo aplicación de Pintura en Polvo sobre MDF

Ventajas Curado UV

Entre las ventajas del curado UV de la pintura en polvo frente al curado térmico destaca que los tiempos de curado son más cortos, lo que implica una mayor productividad y un menor consumo energético.

También permite una mayor variedad de acabados, ya que la separación entre los pasos de fusión y curado favorece una mayor nivelación de la película y, por lo tanto, la posibilidad de obtener texturados más finos que con los productos de curado térmico donde no existe esta separación.

Así mismo, el ciclo de calentamiento es menos severo que con curado térmico, por lo que la elección del tipo de MDF es menos crítica. Y, por último, existen mejores resistencias químicas y mayor dureza.

Ventajas Curado Térmico

Las principales ventajas del curado térmico frente al UV son que pueden aplicarse espesores por encima de los 200 m, mientras que en los de curado UV el espesor está limitado entre 100 y 150 m, y se puede utilizar una gran gama de colores, mientras que en los de curado UV los amarillos o los colores con una gran proporción de amarillo dan problemas en el curado.

Además, se pueden recubrir fácilmente objetos con zonas más o menos ocultas, los recubrimientos son más flexibles y las líneas de curado y las formulaciones más económicas.

Sistemas Híbridos

La combinación de sistemas de polvo y agua es otra de las alternativas si, por ejemplo, se quiere conseguir un acabado liso de alto brillo. El proceso consistiría en la aplicación de un fondo lijable en polvo seguido de la aplicación del acabado con productos en base acuosa. La combinación de estas tecnologías minimiza las emisiones de COV al mismo tiempo que aumenta la productividad del proceso de recubrimiento al disminuir el número de capas necesarias, el coste energético y los residuos generados con respecto a los procesos de recubrimiento tradicionales.