Recubrimiento en polvo de aluminio: pretratamiento y proceso

El aluminio es uno de los metales que más se recubren con pintura en polvo, desde perfiles de ventana y paneles de fachada hasta llantas, envolventes y protecciones de máquinas. No se oxida como el acero, por lo que es fácil suponer que necesita poca preparación. En la práctica ocurre lo contrario: la mayoría de los fallos de adherencia y corrosión en el aluminio con pintura en polvo se deben al pretratamiento, no al polvo.

Este artículo explica por qué el aluminio necesita pretratamiento, recorre el proceso industrial paso a paso, compara las opciones de recubrimiento de conversión, explica cuándo es adecuada la preparación mecánica y qué herramientas evitan contaminar la superficie, y enumera los defectos a vigilar.

¿Por qué necesita el aluminio un pretratamiento antes de la pintura en polvo?

Tres propiedades del aluminio hacen imprescindible el pretratamiento:

• Una capa de óxido natural. El aluminio forma una fina película de óxido a los pocos instantes de estar expuesto al aire. El óxido antiguo o envejecido es irregular, poco humectable y está débilmente unido al metal subyacente. Un recubrimiento aplicado sobre él se adhiere al óxido, no al aluminio, por lo que el óxido se elimina y se sustituye por una capa de conversión controlada.
• Contaminación superficial. Los lubricantes de extrusión, los fluidos de mecanizado, los compuestos de embutición, las huellas dactilares y el polvo del taller interfieren en la adherencia. Las guías del sector consideran que una superficie limpia y libre de aceite es el primer requisito para una buena adherencia de la pintura.
• Corrosión filiforme. En el aluminio recubierto, la corrosión puede avanzar bajo la película en filamentos con forma de hilo desde bordes cortados, arañazos o elementos de fijación, especialmente en entornos costeros y húmedos. Un pretratamiento sólido es la principal defensa contra ella.

Para los principios generales aplicables a cualquier metal, consulte cómo preparar el metal para pintar.

El proceso de pretratamiento del aluminio, paso a paso

Las líneas industriales para aluminio arquitectónico y general siguen la misma secuencia básica, ya sea mediante túnel de aspersión o tanques de inmersión. En Europa, los trabajos arquitectónicos suelen realizarse según las especificaciones Qualicoat para recubrimientos orgánicos líquidos y en polvo sobre aluminio; en Norteamérica, las especificaciones de desempeño AAMA cumplen una función similar.

1. Inspeccionar y desengrasar

Elimine aceites, grasas y suciedad con un limpiador alcalino o neutro adecuado para el aluminio. Las piezas de fundición de aluminio, en particular, son sensibles a la química fuertemente alcalina o ácida, por lo que la elección del limpiador es importante. Compruebe la ausencia de rotura de película de agua: tras el enjuague, una superficie limpia mantiene una película de agua continua en lugar de formar gotas.

2. Decapar o desoxidar

Un decapante o desoxidante alcalino o ácido elimina el óxido natural y una cantidad controlada de metal superficial, junto con la contaminación incrustada. Así se crea una superficie uniforme y reactiva para el recubrimiento de conversión. Un decapado excesivo desperdicia metal y puede dejar residuos (smut); un decapado insuficiente deja óxido.

3. Enjuagar a fondo

Enjuague entre etapas y termine con agua desionizada o de ósmosis inversa de alta calidad. Las sales del agua dura que quedan en la superficie debilitan el recubrimiento de conversión y pueden provocar ampollas más adelante.

4. Aplicar un recubrimiento de conversión

El recubrimiento de conversión se une químicamente al óxido recién formado y aporta tanto adherencia como resistencia a la corrosión. Las opciones se comparan en la siguiente sección.

5. Secar y, en piezas de fundición, precocer

Seque las piezas por completo antes de aplicar el polvo. Las piezas de fundición porosas pueden retener aire y humedad que escapan durante el curado y dejan poros en la película (desgasificación); una precocción por encima de la temperatura de curado antes de aplicar el polvo, o un polvo tolerante a la desgasificación, reduce el problema.

¿Qué recubrimiento de conversión conviene usar en el aluminio?

El trióxido de cromo y varios dicromatos y cromatos se añadieron a la lista de autorización del anexo XIV de REACH mediante el Reglamento (UE) n.º 348/2013 de la Comisión, que es una de las razones principales por las que las líneas europeas han pasado a procesos sin cromo y de preanodizado. Si va a decapar o reprocesar piezas antiguas tratadas con cromato o imprimadas con cromato, tome muy en serio el polvo; consulte eliminación segura de recubrimientos con cromo 6.

¿Cuándo se utiliza la preparación mecánica en el aluminio?

El pretratamiento químico es el estándar en las líneas de producción. La preparación mecánica tiene su lugar cuando:

• las piezas son demasiado grandes o ya están instaladas y no pueden pasar por una línea de pretratamiento, como elementos de fachada, señalización o carrocerías de vehículos;
• deben eliminarse corrosión intensa, recubrimientos antiguos o sellador antes de volver a recubrir;
• la especificación del recubrimiento exige una superficie rugosa para un sistema de recubrimiento más grueso;
• se necesitan reparaciones locales en piezas recubiertas.

Se aplican dos reglas. Primera: nunca utilice medios ni herramientas de acero al carbono sobre el aluminio, ya que las partículas de hierro incrustadas provocan manchas y corrosión galvánica bajo el recubrimiento. Segunda: la preparación mecánica no sustituye al recubrimiento de conversión cuando este está especificado; prepara la superficie para él, o para una imprimación aprobada para aplicación directa sobre aluminio.

El chorreado abrasivo con medios limpios no metálicos o de óxido de aluminio es habitual en los talleres. En obra, o cuando no se desea chorrear, las herramientas rotativas manuales pueden hacer el trabajo sin medios sueltos:

• El Bristle Blaster® con bandas de acero inoxidable y la barra aceleradora de acero inoxidable correspondiente se utiliza para preparar metales no ferrosos como el aluminio y el acero inoxidable. MontiPower utiliza aquí bandas inoxidables precisamente para evitar la contaminación de la superficie y la corrosión por contacto que provocaría. La herramienta elimina la corrosión y los recubrimientos y deja una superficie perfilada en una sola pasada. Consulte la gama de bandas Bristle Blaster®.
• El sistema MBX®, con bandas azules de acero inoxidable, elimina pintura, sellador y corrosión de paneles finos de aluminio sin calor ni deformaciones. Se utiliza en carrocerías de vehículos y, como se describe en nuestra página de aeroespacial, en aluminio aeronáutico.

Tras la preparación mecánica, sople o aspire el polvo, evite tocar la superficie y aplique el recubrimiento de conversión o la imprimación sin demora: el aluminio recién expuesto empieza a reoxidarse de inmediato. Si necesita una rugosidad concreta, mídala en lugar de suponerla; consulte perfil de anclaje.

El proceso de pintura en polvo sobre aluminio

1. Enmascarado. Proteja las roscas, las caras de contacto y las zonas que deben seguir siendo conductoras con cinta y tapones para altas temperaturas.
2. Aplicación. El polvo se pulveriza con una pistola electrostática para que las partículas cargadas sean atraídas por la pieza conectada a tierra. Una buena puesta a tierra mediante ganchos limpios es esencial para un espesor de película uniforme.
3. Curado. Las piezas se curan en un horno durante el tiempo y a la temperatura del metal indicados en la ficha técnica del polvo. Las secciones finas de aluminio se calientan rápidamente, y las secciones gruesas y las piezas de fundición más despacio, por lo que es la temperatura del metal, no la del aire, la que determina si el polvo está curado.
4. Enfriamiento e inspección. Tras el enfriamiento, compruebe el aspecto, el espesor de película, la adherencia (por ejemplo, mediante ensayo de corte por enrejado) y el curado (por ejemplo, mediante frotamiento con disolvente), según exija la especificación.

Defectos habituales y sus causas

Reparación y reacabado del aluminio con pintura en polvo

Los recubrimientos en polvo dañados en aluminio instalado —fachadas, señalización, vehículos— normalmente no pueden volver a pasar por una línea de pretratamiento. La reparación consiste en eliminar localmente el recubrimiento dañado y la corrosión, difuminar los bordes hacia el recubrimiento sano, limpiar la zona y aplicar un sistema de reparación aprobado por el fabricante del recubrimiento, a menudo un recubrimiento líquido en lugar de polvo. Las herramientas sin granalla con bandas inoxidables hacen que esto sea práctico en obra sin confinamiento de chorreado, pero el recubrimiento eliminado sigue convirtiéndose en polvo, así que utilice extracción y una protección respiratoria adecuadas al recubrimiento.

Si hay que retirar adhesivos o vinilos antes del reacabado, el Vinyl Zapper® elimina el vinilo y los restos de adhesivo del aluminio pintado y desnudo sin dañar el acabado subyacente.

Preguntas frecuentes

¿Se puede aplicar pintura en polvo sobre aluminio sin pretratamiento?

Al principio el polvo se adherirá, pero la adherencia y la resistencia a la corrosión serán deficientes. La capa de óxido natural y cualquier contaminación quedan entre el recubrimiento y el metal, y aparecen fallos como el descascarillado y la corrosión filiforme. Como mínimo, el aluminio debe desengrasarse, desoxidarse y recibir un recubrimiento de conversión o una imprimación aprobada.

¿Es buena idea chorrear con arena el aluminio antes de la pintura en polvo?

El chorreado con medios limpios no metálicos o de óxido de aluminio puede dar rugosidad a la superficie y eliminar recubrimientos antiguos. Nunca utilice granalla de acero ni medios usados previamente sobre acero, ya que incrustan hierro. El chorreado no sustituye a un recubrimiento de conversión especificado, y la pieza debe recubrirse poco después porque el aluminio recién expuesto se reoxida rápidamente.

¿Cuál es el mejor recubrimiento de conversión para el aluminio?

Depende de la especificación y de la exposición. Los tratamientos sin cromo de circonio o titanio están hoy ampliamente extendidos y evitan el cromo hexavalente. El preanodizado se elige para condiciones costeras exigentes. El cromo trivalente es un sustituto habitual del cromatado amarillo tradicional. Siga la especificación del recubrimiento y del sistema, como Qualicoat o AAMA.

¿Puedo utilizar un Bristle Blaster® sobre aluminio?

Sí, con bandas de acero inoxidable y la barra aceleradora de acero inoxidable correspondiente, que MontiPower especifica para metales no ferrosos como el aluminio y el acero inoxidable. Evitan la contaminación de la superficie por hierro. Las bandas estándar de acero al carbono no deben utilizarse sobre aluminio.