Clasificación y composición estructural de la cabina de pintura en polvo para automóviles

De acuerdo con los distintos métodos de calefacción, las cabinas de pintura en aerosol para automóviles se pueden clasificar, en términos generales, en tipo de calefacción por combustible, tipo de calefacción por gas y tipo de calefacción eléctrica. La cabina de pintura en aerosol para automóviles con calefacción por combustible es un equipo que calienta indirectamente el medio gaseoso mediante la combustión del calor generado por el aceite (queroseno, diésel o aceite usado) y realiza en su interior la operación de horneado de la pintura.

La cabina de pintura en aerosol para automóviles con calefacción por gas es un equipo que calienta de forma indirecta el medio aire mediante la combustión de un combustible gaseoso (gas natural, gas de ciudad, gas licuado, etc.) y realiza en su interior la operación de horneado de la pintura. La cabina de pintura en aerosol para automóviles con calefacción eléctrica es un equipo que calienta directamente el medio aire mediante calor generado por energía eléctrica y lleva a cabo en su interior el proceso de horneado de la pintura. En términos generales, la cabina de pintura en aerosol para automóviles cumple dos funciones: la aplicación de la pintura y el horneado de la misma, y cuenta con sistemas de ventilación y purificación del aire durante la fase de pintado. Además, dispone de tratamiento de las nieblas de pintura y de una función de aire caliente en invierno; la cabina permite regular la temperatura, mantener una humedad constante y tratar los gases de escape.

La cabina de pintura para automóviles debe estar compuesta por el cuerpo de la cámara, iluminación, sistema de suministro de aire, sistema de extracción, sistema de calefacción por circulación, sistema de purificación del aire, sistema de tratamiento de los gases de escape, dispositivo de control de presión y sistema de control electrónico. A continuación se presenta un ejemplo de una cabina de pintura para automóviles con calefacción por combustible, a fin de ilustrar la composición de una cabina de pintura.

1. Cuerpo de la cámara

El cuerpo de la cámara consta de dos partes: la carcasa y la base. El panel aislante de la carcasa está fabricado con un material compuesto ligero para el aislamiento de cámaras. Las chapas interna y externa del panel de aislamiento térmico son láminas de acero galvanizado recubiertas por pulverización, mientras que su núcleo está relleno de material aislante térmico; además, las chapas interna y externa se prensan integralmente junto con dicho material aislante.

Una pluralidad de vigas de refuerzo (formadas por chapas galvanizadas) se disponen de manera uniforme en la dirección longitudinal del cuerpo de la carcasa, y se emplean vigas de refuerzo en la parte superior del cuerpo de la carcasa para garantizar su rigidez y resistencia. La base está compuesta por un cuerpo base, una rejilla, una placa inferior antideslizante y una columna que cumplen con los requisitos de carga; además, el cuerpo base se dobla mediante una chapa galvanizada para asegurar el rendimiento de todo el cuerpo de la cámara.

2. Sistema de seguridad de la compuerta y de la operación

El cuerpo de la cámara es del tipo no pasante, y cuenta con 2 o 3 puertas en ambos extremos de la cabina de pintura por pulverización. Cada puerta está equipada con una ventana de vidrio templado, cuyo sellado se realiza mediante un perfil de junta. Las puertas están fabricadas con bisagras de acero fundido; la conexión es flexible y el interior incorpora un conjunto de pestillo de gran tamaño para facilitar su manejo. Asimismo, en uno de los lados de la cámara se instala una puerta de seguridad que permite la entrada y salida de los operarios. Dicha puerta de seguridad está provista de un cerrojo mecánico de presión; cuando la presión en el interior supera los 120 Pa, el dispositivo de alivio de presión se abre automáticamente.

3. Sistema de iluminación

Las filas superior e inferior de dispositivos de iluminación se instalan en la parte superior o en los laterales del cuerpo de la cámara; el conjunto de lámparas de la parte superior se dispone en un ángulo de 45°, con 4 grupos de 40 W cada uno, organizados en 2 filas. El conjunto de lámparas de la zona lumbar se incorpora al panel y se configura según el esquema 2 x 18 W x 4 conjuntos x 2 líneas, garantizando una intensidad luminosa de servicio no inferior a 800 lux durante el funcionamiento. La iluminación de la cámara se selecciona entre lámparas fluorescentes instaladas en una carcasa hermética. Las lámparas emplean una fuente de luz a prueba de explosiones de alta eficiencia y utilizan un balasto especial. El cable resistente a altas temperaturas se aloja en un tubo protector aislante y se fija para asegurar la seguridad y facilitar el mantenimiento.

4. Sistema de suministro y escape

El soplador utiliza una serie de ventiladores de bajo nivel de ruido, gran caudal de aire y bajo consumo energético. El aire fresco filtrado se introduce en la sala. El extractor emplea un ventilador de flujo no axial, y los gases de escape generados por la pintura se procesan y evacuan a través del sistema de purificación de manera oportuna. Para garantizar el equilibrio del caudal de aire en la sala de pintura de vehículos, se mantiene la sala en estado de micro‑presión positiva durante el proceso de pintado, lo que asegura la calidad de la pulverización. Se instala un registro regulador para ajustar el caudal de entrada de aire y el volumen de aire recirculado, de modo que se cumplan los requisitos de elevación de temperatura dentro del tiempo especificado.

5. Sistema de anillo calefactor

El sistema de calefacción comprende principalmente un quemador y un convertidor de calor para la circulación de energía térmica. El quemador debe contar con un tiempo de barrido no inferior a 8 s y disponer de una función de protección por interbloqueo; el convertidor de energía térmica debe estar fabricado en acero inoxidable, con resistencia al calor, prevención contra la corrosión y buena conductividad térmica, lo que exige una estructura adecuada, seguridad y fiabilidad, así como una amplia superficie de intercambio de calor y una elevada eficiencia en el intercambio térmico.

La conexión de aceite es fiable y firme, y en la entrada del circuito de aceite se instala una válvula de retención de combustible. La cabina de pintura por aspersión para automóviles de tamaño medio incorpora un intercambiador de calor fabricado en acero inoxidable e importado de Japón, y ha obtenido la correspondiente patente nacional de modelo de utilidad. Presenta una estructura de tres ciclos y ofrece las ventajas de una amplia superficie de intercambio térmico, una alta eficiencia en el intercambio de calor, baja contrapresión y ahorro de combustible. Además, cuenta con un dispositivo de seguridad a prueba de explosiones.

6. Sistema de purificación del aire

La limpieza del aire en la cabina de pintura es un indicador importante de la calidad de la misma. Este indicador se garantiza mediante el sistema de purificación del aire. La filtración del aire en la cabina de pulverización es de dos etapas, combinando una filtración primaria con una filtración sub‑alta de grado de precisión (filtración superior). El material del filtro superior se coloca en la parte inferior de la cámara de presión estática y está soportado por una rejilla superior fabricada en acero corrugado en forma de C. Tras un tratamiento especial anticorrosivo, el reemplazo del elemento de algodón superior resulta sencillo y puede desmontarse sin dificultad; durante el cambio no se producirán caída de fibras ni partículas. La capa de filtro primario captura eficazmente partículas de polvo de diámetro superior a 10 μm. La capa de filtro sub‑alta de eficiencia de grado de precisión presenta una estructura multicapa que permite retener de manera efectiva partículas de polvo de diámetro superior a 4 μm. Todo el sistema de filtración ofrece una gran capacidad de retención de polvo, baja resistencia y una larga vida útil.

7. Sistema de tratamiento de gases de escape

Los gases de escape generados durante las operaciones de pintado y secado pueden tratarse para cumplir con los estándares integrales de emisión de contaminantes atmosféricos. Se coloca una primera manta de fibra de vidrio en el fondo del cuerpo de la cámara para captar los granos grandes de sobrepintura, y una segunda manta de fibra de vidrio se instala debajo del ventilador de extracción para absorber los granos pequeños de sobrepintura. El método de tratamiento seco consiste en colocar carbón activado en forma de M bajo el ventilador de extracción, con el fin de adsorber los componentes nocivos presentes en los gases de escape; el método de tratamiento húmedo incorpora un dispositivo internacional de tratamiento de aguas sin bomba que, gracias a la acción del gran ventilador de palas, logra una velocidad de flujo de aire elevada y una alta eficiencia en la eliminación de la niebla de pintura. La máquina entera ofrece un rendimiento operativo óptimo y sus emisiones de escape alcanzan el nivel establecido por la norma GB16297-1996.

8. Sistema de control electrónico

Todo el sistema de control electrónico se gestiona mediante un programa PLC, y una pantalla de cristal líquido a color de gran tamaño muestra en tiempo real todos los procesos de operación, así como los distintos programas necesarios para la pulverización y el horneado. Durante la pulverización, el ventilador y el extractor están acoplados en cadena, de modo que el aire se introduce primero antes de iniciar el proceso; al aplicar la pintura, el suministro de aire y la calefacción se interbloquean, y el calentador se pone en marcha tras haberse enviado previamente el aire; la temperatura de horneado se visualiza mediante un controlador digital de temperatura, que regula la temperatura de proceso requerida. Además, cuenta con una función de protección contra temperaturas excesivas y está interconectado con el quemador.

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