Dr. Prepper — Edición 8
Longevidad del recubrimiento mediante una preparación adecuada de la superficie
En esta octava edición de Dr. Prepper, continuaremos examinando por qué la preparación adecuada de la superficie es fundamental y cómo el Bristle Blaster ofrece niveles únicos y altos de preparación de la superficie.
Una preparación deficiente de la superficie y la aplicación del recubrimiento pueden provocar una degradación prematura del recubrimiento, en particular por la pérdida de adhesión y un mayor riesgo de corrosión.
Durante muchos años han existido normas adecuadas y bien definidas, pero no siempre se aplican, o al menos no siempre se aplican correctamente.
Entonces, ¿qué debe tener en cuenta en sus esfuerzos para una preparación adecuada y exitosa de la superficie?
El RED PAPER regular de MontiPower®. Lleno de datos interesantes y necesarios sobre la preparación de superficies más óptima desde 1987.
Dr. Prepper realizó una investigación para examinar la preparación de superficies con Bristle Blaster en comparación con el granallado y los cepillos de alambre giratorios convencionales. Seleccionamos 3 superficies de partida diferentes para nuestra investigación: "capa de laminación", "óxido" y "laminado en frío" (acero sin revestimiento). Las superficies preparadas se caracterizaron por el grado de preparación y una serie de parámetros de rugosidad. Las probetas recubiertas según la norma DIN EN ISO 12944-6:1998 se expusieron a diversos niveles de corrosión de acuerdo con la categoría de corrosividad C3, a medio plazo de protección.
Tipo eléctrico de Bristle Blaster
La primera herramienta seleccionada para la investigación fue el Monti Bristle Blaster eléctrico tipo 3200. Con esta herramienta, lo examinamos con diferentes configuraciones de cinta para determinar el potencial de rugosidad. En el primer caso, se utilizó únicamente la cinta de acero al carbono de 23 mm, mientras que en el segundo caso, se utilizaron 2 cintas de 11 mm una al lado de la otra. La velocidad de ralentí de la herramienta utilizada fue de 3200 RPM. Para la preparación de la superficie, se utilizó 1 cepillo de 23 mm de ancho solo o 2 cepillos de 11 mm de ancho uno al lado del otro.
Para el granallado, se utilizó una mezcla de gránulos angulares de hierro fundido con un tamaño de grano de 0,1 a 1,0 mm con una presión de chorro de aproximadamente 6 bar.
Para las pruebas, empleamos cupones de 150 x 100 mm con un espesor de material de 3 mm. Para los puntos de partida A y C utilizamos acero laminado en caliente S 235 JR y para el acero laminado en frío DC 01.
Figura 1: Cepillo de alambre giratorio convencional para comparación
El tercer método empleado fue un taladro manual eléctrico que utilizaba un cepillo de alambre giratorio convencional con un diámetro de 75 mm y un ancho de 8-10 mm. La velocidad de rotación fue de 600 RPM (véase la Figura 1).
El método de chorreado con cerdas se evaluó para la preparación de superficies de acuerdo con la norma ISO8501-1. En detalle, se obtuvieron los siguientes resultados para diferentes estados iniciales (véase la Tabla 1 y las Figuras 3 a 14 en el anexo PDF a continuación).
En cambio, y dependiendo del estado inicial de la probeta, el cepillado con cepillo de alambre giratorio convencional dejaba residuos de escoria o óxido en la superficie de la probeta.
El Bristle Blaster no dejó residuos en la superficie después del tratamiento.
Para caracterizar el perfil de rugosidad, se utilizaron diferentes indicadores de rugosidad de acuerdo con la norma DIN EN ISO 4287, que describen el rugosado tanto en dirección vertical como horizontal:
“La rugosidad del Bristle Blasting se compara favorablemente con el granallado.”
Específicamente, se obtuvieron los siguientes resultados para los estados iniciales A, C y laminado en frío utilizando cepillos Bristle Blaster nuevos (véase la Tabla 2 en la descarga del PDF a continuación):
Rugosado con Bristle Blast (23mm de ancho)
Rz: 74 - 92 μm (excediendo en 60 μm)
RPc: 20-22 picos/cm
Rugosado con Bristle Blast (2 x 11 mm de ancho)
Rz: 60 μm alcanzado dos veces (61 - 84 μm), una vez 54 μm
RPc: 22-24 picos/cm
Comparación:
Granallado
Rz: 69 - 75 μm (superando en 60 μm)
RPc: 26 - 30 picos/cm
Cepillo de alambre giratorio
Rz: 7 - 24 μm
RPc: 11-32 picos/cm
El Bristle Blaster, utilizando cintas de 23 mm o 2 x 11 mm, logró perfiles de rugosidad muy similares al granallado, aunque hubo cierta inconsistencia con las cintas de 2 x 11 mm. Tanto la rugosidad de la superficie Rz como el recuento de picos RPc también fueron sustancialmente similares.
El cepillo de alambre giratorio convencional, por otro lado, solo produjo una rugosidad Rz de 7-24 um. Como tal, este método solo cumple con los requisitos para el recubrimiento con restricciones.
4.1 Sistema de recubrimiento y parámetros requeridos
Los métodos de preparación de superficie se probaron en sistemas de recubrimiento con un espesor total de 60 µm, lo cual es adecuado para la categoría de corrosividad C3 a medio plazo. Y tolera una preparación de superficie mediante métodos mecánicos manuales:
Imprimación
Ésteres de resina epoxi, espesor de recubrimiento recomendado: 80 μm Agente penetrante
Capa superior
Acrilato de alquilo, combinación de resina sintética, espesor de recubrimiento recomendado: 80 μm
Según la norma DIN EN ISO 12944-6:1998, se requieren los siguientes parámetros para la exposición artificial a la corrosión:
• Parámetro de corte transversal (DIN EN ISO 2409): 0 o 1
• Prueba de arrancamiento (DIN EN ISO 4624): no se permite fractura al sustrato (A/B) (excepto para valores de arrancamiento de 5 MPa o más)
• Grado de ampollamiento (DIN EN ISO 4628-2): 0 (SO)
• Grado de óxido (DIN EN ISO 4628-3): Ri 0
• Grado de agrietamiento (DIN EN ISO 4628-4): 0 (SO)
• Grado de descascarillado (DIN EN ISO 4628-5): 0 (SO)
• Corrosión en el corte (DIN EN ISO 4628-8): 1 mm (valor máximo)
Las muestras de probetas se prepararon individualmente solo por la parte frontal mediante chorreado o cepillado.
4.2 Exposición a condensación continua según DIN EN ISO 6270-1
Se obtuvieron los siguientes resultados después de exponer probetas recubiertas a condensación continua según DIN EN ISO 6270-1 durante un período de 120 horas (véanse las Tablas 3 y 4 en la descarga del PDF a continuación):
• Métodos de preparación: rugosado con cepillo de cerdas, chorreado, granallado, cepillado con alambre rotatorio
• Estados iniciales: A (capa delgada de laminación), laminado en frío (K)
Resultados
• Parámetro de corte transversal: fallido (excepto A Sa 2 ½, granallado)
• Fractura de adhesión A/B: aprobada (generalmente sin fallo de adhesión del recubrimiento)
• Grado de ampollamiento: aprobado
• Grado de oxidación: aprobado
• Grado de agrietamiento: aprobado
• Grado de descascarillado: aprobado
Independientemente del método de preparación y del estado inicial, se obtuvieron resultados en gran medida similares después de 120 horas de exposición continua a la condensación (DIN EN ISO 6270-1).
4.3 Exposición a niebla salina neutra según DIN EN ISO 9227
Se obtuvieron los siguientes resultados después de la exposición de cupones recubiertos a niebla salina neutra según DIN EN ISO 9227 durante 240 horas (véanse las Tablas 5 y 6 en la descarga del PDF a continuación):
• Método de preparación: rugosado con chorreado de cerdas, granallado, cepillado con alambre rotatorio
• Estados iniciales: A (capa de laminación fina), laminado en frío (K)
Resultados
• Parámetro de corte transversal: fallido
• Fractura de adhesión A/B: aprobada (generalmente sin fractura de adhesión)
• Grado de ampollamiento: aprobado
• Grado de oxidación: aprobado
• Grado de agrietamiento: aprobado
• Grado de descascarillado: aprobado
Corrosión en la incisión (valor máximo)
• Rugosado con chorro de cerdas: parcialmente aprobado
• Granallado: parcialmente aprobado
• Cepillado convencional: aprobado
Delaminación en la incisión (media)
• Rugosado con Bristle Blast: 7 - 10 mm
• Granallado: A: 8 - 10 mm, laminado en frío: 4 - 5 mm
• Cepillado convencional: 13 - 20 mm
Independientemente del método de preparación y del estado inicial, se obtuvieron resultados en gran medida similares después de 240 horas de exposición a niebla salina neutra (DIN EN ISO 9227). La delaminación en el corte es una excepción. Este valor aumenta con el cepillado convencional aproximadamente el doble, hasta 20 mm.
Tanto el rugosado con cerdas como el granallado lograron grados de preparación de superficie similares, correspondientes en gran medida a Sa 2½.
El chorreado con cerdas utilizando cintas nuevas produjo un rugosado de la superficie normalmente entre 60 y 80 μm. La rugosidad de la superficie Rz corresponde a un grado medio de rugosidad (G) según la norma DIN EN ISO 8503-1, que oscila entre 60 y 100 μm.
Las probetas recubiertas preparadas con rugosado con chorro de cerdas se comportaron de manera similar a las preparadas con granallado después de la exposición a condensación continua.
Todos los métodos probados se compararon favorablemente cuando se sometieron a niebla salina. Sin embargo, el grado de delaminación de la probeta en el corte se duplicó aproximadamente cuando se preparó mediante el método de cepillo giratorio convencional.
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