Las nanotecnologías llegan a su taller

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Desde los años 60 la fosfatación amorfa o microcristalina zinc es la tecnología mayormente utilizada a nivel mundial para el pretratamiento de metales antes del proceso de pintura. Estas tecnologías, aunque garantizan buenos resultados, trabajan en grandes instalaciones que demandan trabajo en varias etapas; crean residuos y lodos tóxicos que contaminan el medio ambiente; usan grandes cantidades de agua y consumen energía considerable para calentar en por lo menos dos etapas de la instalación y para movilizar metros cúbicos de agua por hora.

En los últimos 30 años surgió una nueva alternativa que permite sustituir en muchas de sus aplicaciones esta tecnología: el proceso Orgasil. Este garantiza una calidad en línea con la fosfatación zinc pero con costos más bajos, reduciendo el consumo energético y de agua, eliminando la generación de lodos tóxicos y la necesidad de instalaciones para el tratamiento de agua.

El proceso nanotecnológico que sustituye la fosfatación microcristalina zinc es elaborado a partir de compuestos orgánicos del silicio. Este elemento es el segundo más presente en la corteza terrestre, después del oxígeno, y es ampliamente usado por varias industrias en el mundo: vidrio, siliconas y silicatos que son materiales presentes en la vida cotidiana de todo el mundo.

En los últimos 10 a 15 años la química del silicio fue objeto de estudios detallados en numerosos sectores debido a su abundancia, su bajo costo y su versatilidad química. El laboratorio de investigación y desarrollo de Chemtec desarrolló un silano orgánico modificado llamado Orgasil, es decir, una molécula orgánica a base de silicio capaz de crear en la superficie metálica un revestimiento nanométrico (un millón de veces más pequeño de un milímetro).

Esta tecnología se adhiere fuertemente a cada superficie metálica (hierro, aluminio o chapa galvanizada), puede reaccionar químicamente con cada tipo de polímero usado en los diferentes revestimientos (pinturas en polvo, líquidas a base agua o disolventes o e-coat) y es totalmente hidrófobo para garantizar elevadas resistencias a la oxidación. Es ideal para el tratamiento de objetos para uso externo como boiler, instalaciones eléctricas, componentes de vehículos industriales o maquinas movimiento tierra, barnizadores por cuenta de terceros y carpintería ligera o media.

El Orgasil debe ser aplicado sobre superficies metálicas libres de óxidos o aceites, mojadas por agua. Por lo tanto, las primeras etapas de la instalación industrial son siempre desengrases alcalinos o ácidos para quitar los contaminantes oleosos y, cuando es necesario, decapados ácidos para la eliminación de óxidos.

Una vez que la superficie metálica ha sido desengrasada y perfectamente enjuagada, se aplica el Orgasil en un tiempo de contacto entre 30 y 60 segundos.

Esta tecnología puede ser aplicada por aspersión (tanto en sistema tradicional como en instalaciones de nebulización) o por inmersión. Además, según las exigencias del usuario, puede ser realizado un enjuague final con agua purificada (desmineralizada o osmotizada) para aumentar la resistencia a la oxidación.

Los productos son proporcionados de forma concentrada para diluir en agua, normalmente de 2 a 5%. La calidad del agua es de vital importancia para el proceso. En caso de aguas de media o alta dureza (conductividad superior a 200 mS/cm y dureza superior a 10 grados franceses) es necesario el enjuague antes la aplicación del Orgasil.

En cambio, en caso de aguas dulces, si el cliente no tiene elevados requerimientos de resistencia a la oxidación (aprox. 500 horas de niebla salina sobre hierro con pinturas en polvo poliéster) es posible usar agua del grifo.

Al final del proceso Orgasil las superficies tratadas están revestidas por un polímero filmógeno transparente del espesor de pocos nanómetros, capaz de garantizar óptimas adhesiones con cada pintura y excelentes resistencias a la corrosión.

Límites

El silano orgánico modificado es estable en un intervalo de pH del baño entre 5.0 y 11. Si, para efecto del arrastre de la solución alcalina o ácida desde la primera etapa a las etapas sucesivas, el pH del baño Orgasil sale de este intervalo, el silano orgánico modificado se hidrolizaría irreversiblemente: el baño debería ser sustituido enteramente. Es necesario entonces prestar atención para reducir la contaminación del baño Orgasil.

Además, el silano orgánico modificado Orgasil sufre una lenta reacción de hidrólisis irreversible. Cada seis meses se aconseja la sustitución para garantizar siempre la constancia de la calidad del proceso. Por muy eficaz que sea, esta tecnología no puede proporcionar la resistencia a la corrosión de algunas fosfataciones microcristalinas tricatiónicas.

El laboratorio de Chemtec continúa trabajando para aumentar aún más la resistencia a la corrosión del proceso, tanto sobre metales ferrosos como sobre aluminio. En particular sobre este metal, su objetivo es alcanzar la certificación Qualicoat en 2017.

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