Pintura a pó em leito fluidizado-Portal TS

Paulo César Assumpção
Bacharel em Ciências Químicas pela FASB
CRQ: 04417474

Destinado para peças que não requerem um aspecto perfeito e sim protetivo, conheça as vantagens e aplicações desse sistema, de baixo consumo energético e econômico, no qual se forma um filme resistente e uniforme em objetos metálicos.

Fluidização é um processo análogo à liquefação, onde o material granular (sólido) é levado de seu estado estático para um estado dinâmico, semelhante a um fluido. Isso ocorre com a introdução de um gás ou líquido no material granular. Observe a Figura 1.

O fluxo de gás é injetado na base (fundo) de um leito contendo as partículas sólidas, fazendo com que elas se movam para cima e através do leito, preenchendo os espaços vazios entre as partículas. Quanto maior a velocidade do gás, maior será o efeito aerodinâmico em cada partícula, fazendo com que o volume do leito se expanda à medida que as partículas se afastam umas das outras.

Pintura a pó em leito fluidizado

Caso aumentemos ainda mais essa velocidade (gás), as partículas ficarão suspensas no fluido. Este ponto é denominado valor crítico e diz-se, então, que o leito está fluidizado, isto é, apresenta comportamento fluídico. Ao aumentar ainda mais a velocidade do gás, a densidade aparente do leito continuará a diminuir e sua fluidização torna-se mais intensa até que as partículas deixem de formar um leito e sejam ‘transportadas’ para cima pelo fluxo de gás. Caso haja um aumento adicional na velocidade do gás, a densidade aparente do leito continua a diminuir.

Assim, o leito fluidizado é um processo físico que ocorre quando uma substância sólida particulada, geralmente contida em um recipiente de retenção, atinge as condições ideais para se comportar como um fluido.

Para criar um leito fluidizado, é comum introduzir um fluido pressurizado nas partículas. O resultado é um meio que apresenta muitas das propriedades e características de fluidos convencionais, incluindo a capacidade de fluir livremente sob a influência da gravidade ou de ser deslocado por meio de tecnologias de fluidos, como bombeamento.

Aplicações

Os leitos fluidizados são amplamente empregados em diversas aplicações, incluindo reatores químicos de leito fluidizado, processos de separação de sólidos, craqueamento catalítico fluido, combustão de leito fluidizado, para facilitar a transferência de calor ou massa, bem como para aplicação de revestimentos em objetos sólidos. Além disso, essa técnica está ganhando popularidade na aquicultura, onde é usada na produção de frutos do mar em sistemas integrados de aquicultura multitrófica.

Todo esse sistema segue o ordenamento do princípio de Arquimedes: qualquer objeto, total ou parcialmente imerso em um fluido, é sustentado por uma força igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto, onde temos que a flutuabilidade de objetos presentes no sistema recebe influência da força de empuxo para cima e a força da gravidade para baixo. Quando os valores forem iguais, o objeto flutuará, conforme ilustração abaixo. A tinta em pó segue os mesmos princípios.

Pintura Pó em Leito Fluidizado

Em meados da década de 1950, o Dr. Erwin Gemmer, empregando o sistema de leito fluidizado, conseguiu aplicar PVC em pó em uma superfície metálica pré-aquecida; a partir de então, a aplicação de tinta em pó se difundiu nos Estados Unidos, com processos eletrostáticos ou não, com revestimentos em pó base poliuretano e nylon.

Uma das empresas precursoras no desenvolvimento de revestimentos em pó termorrígidos foi a Shell Chemicals, empregando em larga escala uma tinta protetiva orgânica para utilização em tubulações, empregadas no transporte de gás, que ficariam submersas.

Esses revestimentos, aparentemente simples, usavam resinas epóxi, agentes de cura e pigmentos misturados em um moinho de bola, e não apresentavam a homogeneidade exigida.

A partir de 1962, com a introdução do processo de extrusão desenvolvido pela Shell, a homogeneidade foi obtida e os processos difundidos.

Naquele mesmo ano, a empresa SAMES desenvolveu os primeiros equipamentos para aplicação em pistolas eletrostáticas que revolucionaram a indústria de tinta em pó, possibilitando acabamentos de altíssima qualidade e camadas mais finas, entre 30 e 60 mícrons.

Observe o vídeo de um leito fluidizado: Link do vídeo

Processo de Aplicação Através do Leito Fluidizado

A pintura em pó em leito fluidizado é uma boa opção para objetos que não precisam de um acabamento de alta qualidade e que requerem alta produtividade. O sistema de pintura de tinta em pó no leito fluidizado é um método de aplicação de revestimentos em pó sobre superfícies metálicas pré-aquecidas.

Esse sistema consiste em injetar ar seco e filtrado em um recipiente que contém uma placa porosa com a tinta em pó. O ar faz com que o pó fique suspenso e

Aplicações

Pintura Pó em Leito Fluidizado

Esses revestimentos, aparentemente simples, usavam resinas epóxi, agentes de cura e pigmentos misturados em um moinho de bola, e não apresentavam a homogeneidade exigida. A partir de 1962, com a introdução do processo de extrusão desenvolvido pela Shell, a homogeneidade foi obtida e os processos difundidos.

Observe o vídeo de um leito fluidizado: Link do vídeo.

Figura 2 - Aplicação com o sistema de pintura de tinta em pó através do leito fluidizado. Confira o vídeo completo em: LinkedIn.

Processo de Aplicação Através do Leito Fluidizado

Esse sistema consiste em injetar ar seco e filtrado em um recipiente que contém uma placa porosa com a tinta em pó. O ar faz com que o pó fique suspenso e se comporte como um fluido, permitindo que o objeto seja mergulhado no pó fluidizado. O contato entre o pó e o objeto faz com que o pó se funda e adira à superfície. Em seguida, o objeto é levado a uma estufa para que ocorra a polimerização da tinta, formando um filme resistente e uniforme.

Esquema da Fluidização

Como vimos, esse sistema foi desenvolvido na década de 1950 pelo Dr. Erwin Gemmer. Na época, ele usou PVC em pó para isolar tubulações elétricas. Depois, outras resinas termoplásticas, como polietileno e nylon, foram usadas para revestir peças metálicas. Esse sistema é recomendado para revestimentos espessos (de 200 a 1000 mícrons) e com alta resistência à corrosão, abrasão e impacto.

Vantagens

A pintura de tinta em pó em leito fluidizado é uma técnica que oferece vantagens ambientais, econômicas e estéticas em relação aos revestimentos líquidos. Alguns benefícios são: ausência de solventes orgânicos voláteis (VOCs), menor consumo de energia, menor desperdício de material, maior durabilidade e variedade de cores e acabamentos.

Um vídeo muito ilustrativo mostra os conceitos para se criar um esboço de um leito fluidizado. Link do vídeo.

Figura 3 - Esquema da fluidização.

Dessa forma, podemos concluir que a aplicação de pintura a pó através do leito fluidizado apresenta-se como mais uma opção na utilização desse tipo de pintura. Entre as vantagens, destaca-se a fusão da tinta sobre o substrato, proporcionando camadas homogêneas e uniformes em toda a superfície aplicada, mesmo em geometrias altamente complexas. Além disso, não é necessário energizar as peças.

No entanto, é importante ressaltar que seu principal emprego ocorre em processos termoplásticos, que oferecem alta resistência às intempéries, mas com resistência química limitada que, somada à exigência do aquecimento, restringe a ampliação de seu emprego em larga escala.