Avances Ecológicos en procesos de Pre-tratamiento en las Industrias Automotríz y Metalúrgica

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1 Avances Ecológicos en procesos de Pre-tratamiento en las Industrias Automotríz y Metalúrgica Guillermo Valencia Buenos Aires Julio 5, 2007

2 TENDENCIAS EN LAS INDUSTRIAS AUTOMOTRÍZ Y METALÚRGICA SEGURIDAD ECONOMIA CONFORT AMBIENTE

3 Que son los Tratamientos de Superficie? Tecnologías para tratar superficies metálicas, que mediante el uso de productos químicos y procesos físicos, otorgan o mejoran una propiedad deseada a dicha superficie.

4 Para que un Tratamiento de Superficie? Preparación y limpieza de superficies para procesos posteriores. Protección anticorrosiva del metal base. Promover la adherencia de acabados posteriores. Favorecer deformación en frío de metales. Anti-engrane de superficies roscadas.

5 Ejemplos de Tratamientos de Superficie Ácidos Lavado de latas gaseosas Desengrase Limpiadores neutros Envases aluminio Piezas mecanizadas previo ensamble Limpieza Neutros Protección temporaria Base solvente Piezas para exportación Limpieza paneles Decapado Alcalinos Inmersión / Spray Previo tratamiento térmico, acerías, previo enlozado Electrolítico Previo galvanizado en acerías Aditivos Inhibidores corrosión Para baños de decapados ácidos

6 Ejemplos de Tratamiento de Superficies Tratamiento Químico de Superficies o Conversión Superficial Fosfato de hierro Fosfato de cinc Fosfato de cinc-calcio Fosfato de cinc- níquel Fosfato tri-catiónico Fosfato de manganeso Previo pintura en talleres, autopartes, electrodomésticos Líneas de deformación en fríotrefilado alambres y tubos Previo pintura en talleres, electrodomésticos Previo pintura en líneas de coil coating Previo pintura en automotrices, electrodomésticos, autopartistas Antifricción en cuplas, roscas, partes de transmisiones

7 Ejemplos de Tratamiento de Superficies Tratamiento químico de superficies o Conversión Superficial Nitrocobaltado Anodizado Cromatizado Alodinizado Previo pintura en coil coating de galvanizado Carpintería aluminio Carpintería aluminio previo pintura, pasivado de acero Galvanizados Carpintería y piezas aluminio previo pintura

8 Avances Ecológicos en el Tratamiento de Superficies 1- Eliminación de los tensioactivos a base de nonil-fenol en desengrases. 2- Tratamientos libres de cromo. 3- Pretratamiento Nanocerámico (Libre de Zn, Mn, Ni y Fosfatos)

9 1- Eliminación n de los tensioactivos a base de nonil-fenol.

10 Función de un Desengrase Debe proveer una superficie limpia, libre de grasas, aceites o suciedad y óxido. En caso de protección anticorrosiva temporaria debe dejar componentes que otorguen tal característica sobre la superficie. No debe interferir en el tratamiento posterior de la pieza. Fácilmente removible con agua. No deben alterar sustancialmente al metal base. Solución acuosa. Concentraciones de 2 a 10 %. Temperaturas de 20 a 80 c.

11 Factores que influencian la limpieza QUIMICOS Concentración químicos contaminantes MECANICOS Tipo de proceso / turbulencia/ presión LIMPIEZA Producción/ Proceso TEMPERATURA TIEMPO

12 Mecanismo de limpieza con Tensioactivos Tensioactivo hidrofílico miscela molécula de surfactante Partícula de suciedad hidrofóbico Surperficie de las piezas "Rolling up" remoción / estabilización

13 Componentes de un Desengrase Sales inorgánicas de Sodio y Potasio: * Hidróxidos * Carbonatos * Fosfatos * Silicatos Agentes Tensioactivos: Tipo Característica Derivados del Nonil fenol. Posible liberación de Fenol Derivados de alcoholes y ácidos naturales etoxilados. Biodegradabilidad 100 %

14 2-Tratamientos Libres de Cromo / Cromatos

15 FUNCIÓN BASICA Tratamiento para piezas de Aluminio, Zinc y sus aleaciones que genera un depósito amorfo de sales de Metal-Cromo en la superficie cuyas propiedades básicas son: Aplicaciones de los tratamientos conteniendo Cromo / Cromatos Promover la adherencia de acabados posteriores (capas de pintura). Incrementar la protección anticorrosiva de la superficie de metal pintado. Protección anticorrosiva del Metal sin acabado posterior (Pasivado).

16 Aplicaciones de los tratamientos conteniendo Cromo / Cromatos Pretratamientos para Aluminio y aleaciones: Pintado de Perfiles estructurales y llantas. Pintado de chapas para construcción. Pretratamiento de Zinc y sus aleaciones. Pasivado o sellado en otros procesos de conversión superficial (fosfatizado, nitrocobaltado, etc). Pasivado de chapas galvanizadas.

17 Restricciones al uso de Cromatos Descarga de Efluentes. Toxicidad química. Exposición al ambiente de trabajo (OSHA). Nuevas Directivas Europeas Disposición de Equipos Eléctricos y Electrónicos (WEEE) Restricción a las sustancias Peligrosas en Equipos. Electrónicos (RoHS) - Julio Fin de la Vida Útil de los Vehículos (ELV) Julio 2007.

18 Tratamientos libres de Cromo para pintado de perfiles y llantas de Aluminio Tecnología a base de sales de Zirconio o Titanio aplicable en las mismas instalaciones. Producto Base Aplicación N. C. Zr Partes en general N. C. Zr Perfiles * N. C. Ti Perfiles N. C. Zr Llantas Solución acuosa Concentración de 2 al 5% Temperaturas de 40 a 80 c Tiempos de tratamiento de 0.5 a 5 minutos *Aplicación DIP (sin enjuague final)

19 Tratamientos Dried In Place (DIP) en Industria Siderúrgica Para procesos con o sin Cromatos Aplicador (Coater) Horno secado Desengrase Cepillos Desengrase Enjuague

20 Tratamientos libres de Cromo para pintado de bobinas Tecnología a base de sales Titanio para bobinas de Acero, Galvanizado (HDG), Galvalume y Acero Inoxidable. Caracteristicas: Aplicable por rodillos (DIP). Utilizable como pasivado de otros pretratamientos. Performance en corrosión dentro de los standards mundiales.

21 3- Pre-Tratamiento Nanocerámico (Libre de Zinc, Manganeso, Níquel y Fosfatos)

22 RECUBRIMIENTO NANOCERÁMICO OBJETIVOS DEL DESARROLLO: DESARROLLAR UN PRE-TRATAMIENTO PARA TODOS LOS METALES. QUE GENERE PARTÍCULAS PEQUEÑAS (NANO) PARA CUBRIR TODOS LOS ESPACIOS. LIBRE DE METALES COMO EL NIQUEL, MANGANESO, ZINC, CROMO. LIBRE DE FOSFATOS. CAPAZ DE OPERAR A TEMPERATURA AMBIENTE. BUENA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN. COMPATIBILIDAD CON LOS ESQUEMAS DE PINTURA

23 RECUBRIMIENTO NANOCERÁMICO

24 RECUBRIMIENTO NANOCERAMICO MORFOLOGÍA DEL RECUBRIMIENTO Nanocerámico sobre acero Las partículas Nanoceramicas son de unos 20 nm Fosfato de hierro

25 RECUBRIMIENTO NANOCERAMICO PROPIEDADES: RECUBRIMIENTO DE BASE FLUOR ZIRCONIO. ADECUADO PARA TRATAR ACERO COMUN, ZINCADOS Y ALUMINIO. EXENTO DE METALES PESADOS Y COMPUESTOS ORGÁNICOS. MENOR PRODUCCIÓN DE LODOS. NO REQUIERE PASIVADO POSTERIOR. APLICABLE A TEMPERATURA AMBIENTE. MENOR TIEMPO DE TRATAMIENTO (30 seg). COMPATIBLE CON LA MAYORÍA DE LAS INSTALACIONES ACTUALES.

26 RECUBRIMIENTO NANOCERAMICO PERFORMANCE: Nanocerámico Nanocerámico

27 RECUBRIMIENTO NANOCERAMICO APLICACIONES

28 Recubrimiento Autophoretico

29 Recubrimiento AUTOPHORETICO DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Deposición Química, no electrolítica de un recubrimiento orgánico. Reacción entre una emulsión acuosa y una superficie metálica. Aplicado diréctamente sobre la superficie metálica límpia (no requiere fosfatizado o acondicionador). Es un proceso único por su habilidad para producir recubrimientos uniformes en gran volumen de piezas de formas complejas en un menor número de etapas de proceso y sencillo control. Microfotografía que muestra lo denso del recubrimiento Autophoretico luego del curado.

30 Recubrimiento Autophoretico Mecanismo de la Autodeposición Fe ++ latex-pigment - F - FeF x 3 - x H + Fe Fe ++ FeF x 3 - x latex-pigment - H + H + F - FeF x 3 - x F - Fe ++ latex-pigment -

31 Recubrimiento AUTOPHORETICO COMPARACION DE PROCESOS Test ACC 900 ACC 800 ACC 700 Series Series Series Polymer Type Epoxy PVDC Acrylic Dureza Lapiz 2H - 4H 4H - 7H H - 2H Resistencia al impacto.(in-lbs) Salt Spray (minimum hrs) , T-Bend 1T - 2T 0T 2T+ Espesor Brillo (60 ) Estabilidad O.K. falla térmica (>160 in.lbs.) (delam.) 2hr/400F (Rev. Imp.) Curado 365 F 230 F 350 F O.K. (<40 in.lbs.)

32 Recubrimiento AUTOPHORETICO Ejemplos de Aplicación Guarnición de goma no se pinta

33 Recubrimiento AUTOPHORETICO Ejemplos de Aplicación

34 Recubrimiento AUTOPHORETICO VENTAJAS NO REQUIERE PRETRATAMIENTO (FOSFATIZADO) PREVIO. CONSECUENTEMENTE SE ELIMINAN LOS IONES NIQUEL, MANGANESO, ZINC Y FOSFATO DE LOS EFLUENTES. MENOR CONSUMO DE AGUA. INSTALACIONES MAS REDUCIDAS Y ECONÓMICAS (Aprox. 40 %). AHORRO DE ENERGÍA TÉRMICA Y ELÉCTRICA LIMITACIONES DESARROLLADO PARA PIEZAS DE ACERO. COLOR NEGRO

35 MUCHAS GRACIAS! Guillermo Valencia Julio 5, 2007

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