Revista da indústria de tintas e revestimentos: Rumo a zero problemas de qualidade de pintura automotiva com monitoramento de viscosidade em tempo realoring e Controle
Rumo a zero problemas de qualidade de pintura automotiva com monitoramento de viscosidade em tempo realoring e Controle
Em todos os avanços no design e fabricação automotivos ao longo dos anos, houve uma constante - a estética do veículo é um fator crítico nas decisões de compra dos consumidores. A consistência, a qualidade e a variedade do acabamento desempenham o papel principal durante uma compra. Os processos de revestimento e acabamento automotivo usam tecnologias avançadas para produzir superfícies duráveis e acabamentos de alta qualidade, maximizando a eficiência e atendendo às regulamentações ambientais. A quantidade e a qualidade da tinta e do revestimento têm um impacto óbvio nos custos de fabricação, vendas e manutenção. Problemas de qualidade podem levar rapidamente à insatisfação do cliente, recalls caros e questões de responsabilidade. 1 No entanto, garantir a qualidade correta da pintura e do revestimento é fácil e tão simples quanto um único clique de botão.
A viscosidade correta da tinta é a chave para uma boa qualidade de acabamento. Os parâmetros de desempenho estão todos diretamente ligados à viscosidade do revestimento líquido no ponto de aplicação. Isso inclui construção do filme de revestimento, eficiência de transferência de tinta, espessura e deposição do revestimento, combinação de cores, qualidades da superfície acabada e resistência química. A viscosidade é o principal fator que influencia a espessura e aderência do revestimento. O controle adequado da viscosidade garante a qualidade e a durabilidade da demão, ajudando a atender às mais altas demandas de qualidade e produtividade do processo de pintura.
Em processos modernos de revestimento automotivo, revestimento anti-chip, primer surfacer, basecoat e clearcoat são normalmente aplicados por pulverização, exigindo assim o uso de atomizadores. A qualidade da atomização influencia a qualidade do revestimento pulverizado. A aplicação por spray requer uma viscosidade tão baixa quanto possível para otimizar a atomização. No entanto, se a viscosidade for muito baixa, a flacidez do filme resultará em superfícies verticais, levando a irregularidades no revestimento. Isso requer acabamentos com propriedades reológicas complexas. Eles devem ter baixa viscosidade durante a pulverização e uma viscosidade muito maior quando o material pousa na superfície a ser revestida. Além disso, a viscosidade da tinta depende da temperatura, de modo que para manter a qualidade do acabamento é necessário compensar a viscosidade para a temperatura ambiente do processo.
Tradicionalmente, a viscosidade em operações de pintura por spray é feita usando um copo de efluxo. O operador enche o copo com tinta e mede o tempo necessário para que o copo se esvazie. Quanto mais tempo, maior é a viscosidade. Isso geralmente é feito em intervalos de 15 minutos ou mais, de modo que desvios na viscosidade da tinta só possam ser detectados após uma quantidade considerável de tinta ter sido pulverizada. Além disso, o controle da temperatura das medições do copo é difícil, senão impossível, levando a possivelmente grandes discrepâncias entre os valores medidos e a viscosidade real no ponto de aplicação.
Em contrapartida, monitooring a viscosidade de um revestimento em linha resulta em maior qualidade de revestimento, maior rendimento, economia significativa no uso de revestimentos e solventes e minimiza o tempo de inatividade do processo de revestimento, em comparação com medições off-line tradicionais com o copo de efluxo.
A variação da temperatura leva a mudanças de viscosidade nos materiais da tinta, resultando em diferenças estruturais ou flacidez. Na maioria dos sistemas de pintura, há uma tendência de sedimentação do aglutinante e dos componentes do pigmento contidos. O material de pintura não homogêneo leva inevitavelmente a um resultado de pintura inadequado. Componentes de pintura sedimentados podem causar bloqueios e o bloqueio gradual das linhas. Os componentes da tinta em flocos resultam em sujidade da película de tinta. A Tabela 1 mostra alguns dos defeitos típicos de pintura e revestimento de automóveis e suas causas.
A consistência do revestimento nas linhas de pintura na fábrica pode ser alcançada mesmo em temperaturas e condições de evaporação variáveis por meio da automação do sistema de dosagem com um controlador usando medições contínuas de viscosidade em tempo real.
Desafios do processo de pintura e revestimento
As empresas automotivas e os revestidores reconhecem a necessidade de monitorar a viscosidade, mas fazer essa medição fora do laboratório tem desafiado os engenheiros de processo e os departamentos de qualidade ao longo dos anos. Viscosímetros rotacionais, reômetros e monitores de temperatura existentes em laboratóriooring sistemas são de pouco valor em ambientes de processo. A viscosidade é diretamente afetada pela temperatura, taxa de cisalhamento, condições de fluxo, pressão e outras variáveis que são muito diferentes nas amostras de laboratório do que no processo real. A instrumentação tradicional, como copos de fluxo, copos de imersão, viscosímetros rotacionais, viscosímetros de cone e placa e viscosímetros de bolha, é lenta, trabalhosa, demorada e propensa a imprecisões.
As tintas são tipicamente de diluição por cisalhamento, tendo menor viscosidade em taxas de cisalhamento mais altas. Isso é benéfico para o desempenho da tinta, uma vez que é importante que a tinta seja aplicada como uma demão uniforme e que permaneça no lugar depois de aplicada. Mas os viscosímetros convencionais não atingem as altas taxas de cisalhamento encontradas no processo de pulverização, portanto, podem fornecer apenas indiretamente informações sobre o desempenho da tinta no ponto de aplicação. A temperatura também é uma variável crucial na determinação da viscosidade, mas as medições do copo não têm medição de temperatura nem controle, portanto não podem ser comparadas diretamente com a temperatura real de pulverização. Isso pode levar a variações na qualidade do revestimento conforme a temperatura do processo varia.
Medição de viscosidade em linha precisa e responsiva
A medição automatizada da viscosidade em linha permite monitoramento contínuooring de tinta no ponto de aplicação. Permite o controle da viscosidade da tinta para garantir a qualidade uniforme do produto acabado. Rheonics' Viscosímetro SRV 2 é um ressonador torcional balanceado baseado 3 viscosímetro de processo em linha compacto com medição de temperatura de fluido integrada (Figura 1). Com tempo de medição de um segundo, ele detecta flutuações de viscosidade no fluxo do processo em tempo real, permitindo que ações corretivas sejam tomadas assim que ocorrerem desvios. Gerenciamento de viscosidade em linha com o Rheonics O SRV pode ajudar a aliviar os problemas mais comuns de revestimento de automóveis, como casca de laranja, turvação e manchas, variações de cor e estouro de solvente que podem impactar negativamente a qualidade do acabamento do automóvel.
FIGURA 1: Rheonics viscosímetro em linha, SRV.
O formato compacto do SRV permite instalação direta na linha de pintura, próximo ao ponto de aplicação. O sistema permanece fechado; a tinta não precisa ser manuseada ou transferida para fazer uma medição de viscosidade. Sensores de formato pequeno, adequados para ambientes perigosos, tornam a instalação e a manutenção convenientes. Não há consumíveis, amostragem e nenhuma limpeza é necessária. A medição é contínua, fornecendo um sinal claro de viscosidade que pode ser usado para monitoraroring e controlar a viscosidade da tinta e registrar a viscosidade para ajudar no diagnóstico de problemas de qualidade.
Rheonics sensores ressonantes têm taxas de cisalhamento intrinsecamente altas, atingindo o alto patamar de cisalhamento dos sistemas de pintura típicos. Esses sensores ressonantes medem viscosidades que refletem o comportamento das tintas em suas taxas de cisalhamento de aplicação, em vez de fornecer medições indiretas que devem ser corrigidas por tentativa e erro para refletir as condições reais da pintura.
Oferece leituras de viscosidade com compensação de temperatura
Rheonics sensores possuem medição de temperatura integrada, permitindo monitorar a temperatura da tinta no ponto de aplicação. Isto permite o ajuste das leituras de viscosidade para um valor de viscosidade compensado pela temperatura, o que é essencial para estimar a carga de pigmento a partir de medições em tempo real.
Os benefícios exclusivos do SRV para aplicações de pintura e revestimento automotivo incluem:
- Funciona com precisão com tintas e revestimentos à base de solvente e à base de água.
- Cabeça do sensor resistente e hermeticamente selada. O SRV pode ser limpo em linha ou com um pano umedecido com solvente, sem necessidade de desmontagem ou recalibração.
- Sem peças móveis que envelhecem ou contaminam com sedimentos de tinta.
- Não afetado pelas condições de montagem - pode ser montado em qualquer parte do sistema de pintura.
- Insensível a partículas; nenhum problema de sujeira ou quaisquer lacunas estreitas no sensor.
- Todas as partes molhadas são de aço inoxidável 316L - sem problemas de corrosão com tintas, aditivos ou solventes comerciais.
- Certificado pela ATEX e IECEx como
intrinsecamente seguro - pode ser usado em todos
operações baseadas em solvente. - Ampla faixa operacional e integração simples - a eletrônica do sensor e as opções de comunicação tornam extremamente fácil integrar e operar em sistemas de controle e CLP industriais.
- Software poderoso – Rheonics O software PaintTrack é conveniente e intuitivo e é alimentado por um sistema de IA avançado e proprietário de quinta geração para bloqueio e execução com um simples clique. Ele suporta múltiplas IHMs para operador, supervisor de produção, gerente de qualidade e visão gerencial. Projetado para controle automatizado de instrumentos e aquisição de dados em ambiente de fábrica (Figura 2).
FIGURA 2: Rheonics viscosímetro em linha e sistema PaintTrack mostrando a integração em linha do viscosímetro no processo de revestimento automotivo.
Visão geral completa do sistema e controle preditivo
Rheonics sensores ressonantes, juntamente com Rheonics O sistema de controle e software PaintTrack possibilita o controle on-line da viscosidade compensada pela temperatura de primers e demãos em múltiplas linhas de pintura. A consistência do revestimento em todas as linhas de pintura na fábrica pode ser alcançada mesmo sob temperaturas e condições de evaporação variadas, por meio da automação do sistema de dosagem com um controlador que utiliza medições de viscosidade contínuas e em tempo real.
Os principais benefícios do sistema de controle e software PaintTrack incluem:
- Reduza e elimine os tempos de configuração e refugo carregando trabalhos pré-executados para pedidos repetidos.
- Melhore a qualidade da pintura e reduza custos: Obtenha consistência de cores, reduza os erros de revestimento garantindo as propriedades corretas da tinta durante o processo.
- Automação completa para maior produtividade e eficiência: Maximize a velocidade da operação de pintura, diminua a dependência de ajustes manuais da máquina e técnicas de medição manuais.
- Precisão robusta e repetibilidade: sem manutenção, sem recalibração = sem necessidade de atenção.
- Viscosidade compensada por temperatura com Controle Predictive Tracking proprietário: Solução que bloqueia com precisão a cor e a qualidade do revestimento do início ao fim em cada trabalho com resultados repetíveis.
- Você pode tirar o copo da equação: o processo de revestimento é definido com padrões científicos, 100 vezes mais precisão e resolução do que os copos de efluxo médios.
Conclusão
- Viscosímetros vibracionais, como o Rheonics O SRV chega mais perto de corresponder às altas taxas de cisalhamento na aplicação de tinta spray do que os viscosímetros rotacionais ou de copo. Portanto, as medições com o SRV são as que mais se aproximam da previsão do comportamento da tinta sob condições reais de pulverização.
- Controle de viscosidade em linha com o SRV e Rheonics PaintTrack permite o controle contínuo da viscosidade, fazendo as diluições necessárias em tempo real. A qualidade do revestimento é garantida desde o início até o final de um novo tambor.
- Rheonics O SRV e o PaintTrack controlam a viscosidade real compensada pela temperatura, um preditor chave do conteúdo de pigmento e da qualidade do revestimento final.
Referências
- https://www.autoblog.com/2020/05/04/tesla-model-y-paint-issues-fix-detail-video/
- Viscosímetro SRV inline: https://rheonics.com/products/inline-viscometer-srv/
- Princípio de operação SRV: https://rheonics.com/whitepapers/
Visão geral
Revista focada na indústria de tintas e revestimentos - PCI (https://www.pcimag.com/) publica um artigo de destaque cobrindo o Rheonics viscosímetro em linha SRV e PaintTrack. O artigo discute como a consistência do revestimento nas linhas de pintura na fábrica pode ser alcançada mesmo sob temperaturas e condições de evaporação variadas, por meio da automação do sistema de dosagem com um controlador que usa medições de viscosidade contínuas e em tempo real.
Encontre o link para a publicação.
Nota de aplicação relacionada
Controle e otimização de qualidade de pintura e revestimento automotivo
Durante todo o avanço no design e fabricação automotivos ao longo dos anos, houve uma constante - a estética do veículo é um fator crítico na decisão de compra do consumidor. A consistência, qualidade e variedade do acabamento dos veículos desempenham o papel principal durante ...
