Como la pregunta es sobre una pintura inhibidora de la corrosión y un sistema de pretratamiento, supongo que el interlocutor está hablando de un sustrato de acero dulce (MS). Debe tener en cuenta varios factores que ayudan a la corrosión y previenen las causas siempre que sea posible. Una molestia importante en la corrosión es que, si se vuelve demasiado localizada, puede causar picaduras y formación de incrustaciones. Estos son casos severos de corrosión, que ocurren en una industria química o de fertilizantes, o estructuras construidas cerca de los mares y océanos sin proporcionar la protección adecuada. La corrosión en un sustrato de acero suave (MS) surge no solo por la humedad, sino también por otros agentes o contaminantes atmosféricos como los óxidos de azufre, nitrógeno y cloruro de sodio y también.
Formación de células electrolíticas que conducen a la corrosión: cuando dos metales que tienen un potencial electromotor diferente entran en contacto, el metal con un potencial más alto se disolverá en presencia de un electrolito. Así, entre dos placas o estructuras MS, una vez que se realiza la soldadura, y la soldadura no está protegida, comienza la corrosión. Con una solución salina (electrolito) creada por la sal y la humedad transportada por el viento llega a la superficie (cerca de las costas de un mar o un océano, o en una fábrica química), se crea una celda electrolítica entre los dos sustratos metálicos. Estas células electrolíticas actúan como fuente de corrosión.
También encontrará este problema predominantemente en el caso de transformadores eléctricos y salas de baterías. El recipiente externo se corroe debido a la formación de diferentes potenciales eléctricos en la superficie del metal. En una junta de soldadura , la corrosión es pronunciada, ya que las sales se usan como fundente en los electrodos; se convierten en células electrolíticas al combinarse con la humedad. Si las juntas de soldadura no están rectificadas para eliminar los bordes afilados, cualquier pintura aplicada sobre ellas se rompe debido al estrés. Diferencia en potencial o presencia de espacios entre la junta soldada; son los sitios de corrosión. Una pintura también es propensa a descomponerse en el rango de pH alcalino ; un pH de 10 y superior que surge de las sales de flujo. Los álcalis son perjudiciales para los aglutinantes utilizados en las pinturas y, por lo tanto, la descomposición de todos los sistemas de pintura entre dos juntas metálicas.
En un área industrial, la corrosión de las estructuras puede ser alta debido al dióxido de azufre , que se produce al quemar combustibles fósiles y especialmente carbón. Cuando este dióxido de azufre se combina con la humedad, forma un ácido mineral , que es la causa de la corrosión de los tanques y estructuras estructurales de MS. En un entorno marino, la sal es la culpable y la causa de la corrosión. Los cloruros se disuelven fácilmente en agua y son los iniciadores de la corrosión . Descubrirá que la corrosión es mucho más una amenaza cerca de las costas que tierra adentro.
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La preparación de la superficie MS se clasifica generalmente en cuatro pasos.
1) Desengrase : proceso de eliminación de grasas y aceites presentes en la superficie.
2) Desoxidación : eliminación de óxido presente en la superficie.
3) Fosfatización : proporciona claves mecánicas a la superficie que permiten que la pintura se una a la superficie.
4) Pasivación: la reacción del ácido crómico a la superficie conduce a la pasivación y evita una mayor reacción con los contaminantes.
Desengrase : cuando la superficie que se está preparando ha entrado en contacto con grasa o aceites, es necesario eliminarlos. La grasa y los aceites en la superficie conducen a una mala adhesión de la pintura. Las opciones disponibles son el uso de solventes y agentes tensioactivos en agua. Mientras que los solventes eliminan la grasa y los aceites disolviéndolos, los detergentes hacen el trabajo debido a la formación de Micelle que luego se eliminan de la superficie. En las industrias donde hay grandes cantidades de varios componentes similares para desengrasar, el desengrasado en fase de vapor se realiza con cloroetanos . No es necesario utilizar desengrasado si usamos arena o chorro de refresco para eliminar la grasa, las películas de pintura viejas y el óxido.
Eliminación del óxido (eliminación de óxido): la preparación de la superficie del acero y la elección de las pinturas utilizadas varían ampliamente de una aplicación a otra. La eliminación de óxido es el segundo paso, donde se elimina o convierte el óxido. Hay varias técnicas utilizadas y analicemos algunas de ellas.
Granallado: en una industria química o de fertilizantes, donde la corrosión es severa, es mejor arenar la superficie del acero de acuerdo con las especificaciones SA 2 ½.
El chorreado de arena elimina por completo el óxido y devuelve al MS corroído al estado de metal virgen . Si se realiza la limpieza con arena, no necesitamos desengrasar ni oxidar la superficie. Lo mismo es cierto con respecto a la aplicación marina también. Ver: https://www.youtube.com/watch?v=….
También hay otros métodos similares para limpiar una superficie de acero. Explosión de soda y chorro de arena húmeda, por mencionar algunos.
Una vez que haya optado por la limpieza con arena como su opción de Preparación de la superficie, debe aplicar la imprimación de inmediato, ya que de lo contrario la superficie metálica descubierta comenzará a corroerse. En segundo lugar, no tiene sentido optar por sistemas simples de pintura de esmalte en una superficie costosa arenada, que no son tan protectoras como una pintura epoxi. También puede optar por un sistema compuesto de epoxi, o una imprimación epoxi con un sistema de pintura con acabado de Cloro-Caucho o incluso un acabado de PU en la superficie imprimada.
Otros métodos mecánicos : para cualquier otro método de eliminación de la oxidación, aparte de la arena o el chorro de refresco, el desengrasado debe realizarse necesariamente. El cepillado de alambre y el uso de herramientas eléctricas para eliminar el óxido también son frecuentes. Cuando se descarta la limpieza con arena (especialmente en casas y lugares públicos), se recurre al uso de herramientas eléctricas. Las imágenes a continuación muestran los accesorios del cepillo eléctrico, que se pueden usar con una amoladora eléctrica o un taladro percutor. En estos métodos, el objetivo no es eliminar el óxido y la pintura vieja para llegar a un estado de metal virgen y apuntar a eliminar solo las partículas sueltas y reducir el óxido y la pintura vieja presentes en la superficie.
El método más simple para eliminar el óxido en una superficie es usar un cepillo de alambre y eliminar manualmente el óxido y la pintura vieja tanto como sea posible. El cepillo de alambre con mango se muestra a continuación.
Después de usar un cepillo de alambre operado por una herramienta eléctrica o un cepillo de alambre manual de madera, se recomienda el uso de papel de lija de grado 80, para eliminar el polvo y las pequeñas partículas de óxido que quedan en la superficie. Luego se limpia la superficie con un paño.
Fosfatación: la fosfatación es el proceso de conversión de óxido en complejos fosfatos de hierro que dejan la superficie gris. Los fosfatos complejos reaccionados se adhieren a la superficie de acero y proporcionan una buena llave mecánica para las capas posteriores de imprimaciones y pinturas. Después de la aplicación del recubrimiento de fosfato, no se recomienda el uso de papel de lija, ya que la capa delgada de fosfato se eliminará mediante lijado. Cuando la presencia de óxido es mínima, el paso de fosfatado también se puede utilizar para eliminar el óxido mediante el uso de una solución diluida de ácido fosfórico del 5%. Mediante el uso de ácido fosfórico , no solo elimina el óxido, sino que también proporciona una capa de fosfatación.
Pasivación: Esta es la etapa final del pretratamiento de la superficie del acero, donde se usa ácido crómico diluido en una superficie de fosfato, para producir una capa delgada de complejo de cromato de hierro. Este paso conduce a una capa de oxidación suave pero resistente en el acero. Aunque este tratamiento no es obligatorio en el sistema compuesto seguido, la pasivación ayuda a localizar la corrosión.
Existen otros sistemas eficientes de pretratamiento en el mercado utilizados en sistemas de pintura de automóviles y aviones. Estos sistemas son un poco costosos, pero ofrecen resultados mucho mejores en una línea de ensamblaje para automóviles y nuevas superficies frescas. La mayoría de ellos son artículos patentados y se venden a OEM. Los paquetes minoristas no están disponibles. Incluso en una línea de producción, el cambio de los sistemas anteriores implica gastos de capital, aunque con un tratamiento previo mayor y eficiente.
Imprimaciones: Las imprimaciones generalmente están altamente pigmentadas y tienen una mayor proporción de sólidos a la resina o solventes. Los pigmentos en los imprimadores juegan un papel importante en la inhibición y localización de la corrosión cuando se aplican sobre una superficie de acero. Como hemos visto anteriormente, el papel de la imprimación es proteger la superficie y la de las pinturas de acabado es proteger la imprimación de la atmósfera y el medio ambiente.
Los cebadores para la EM son principalmente tres. Sistemas ricos en óxido rojo, cromatos y zinc . Más barato es el óxido rojo en aglutinantes de resina alquídica. El óxido rojo también se usa en sistemas de imprimación epoxi, donde se usa una resina epoxi como aglutinante. El óxido rojo no es más que óxido de hierro, y tiene una composición similar a la del óxido. La carga de pigmento en una imprimación puede llegar hasta el 50 al 60%. El óxido rojo es un polvo micronizado fino y se humedece fácilmente con resinas alquídicas y aglutinantes de resina epoxi.
El aglutinante y el óxido rojo junto con los rellenos y agentes tensioactivos o humectantes se muelen primero en un molino de bolas y se convierten en una pasta fluida de consistencia más espesa. Mientras continúa la molienda, los solventes (principalmente trementina mineral ) se agregan lentamente a la mezcla. Luego se transfiere a un recipiente con agitador, donde se realiza la mezcla final de solventes y otros aditivos, para producir una imprimación de consistencia deseable.
Los sistemas de imprimación pigmentada con cromato se consideran mejores que el óxido rojo, ya que reaccionan químicamente con el óxido presente en la superficie. Si bien la acción del óxido rojo es cubrir la superficie e inhibir la corrosión adicional, los pigmentos de cromato hacen un esfuerzo adicional para reaccionar con el óxido y el metal para pasivar la superficie. Tanto la resina Alkyd como las resinas epoxi pueden usarse para producir el cebador de cromato. Los pigmentos de cromato también se usan en imprimaciones Etch para dar mejores resultados.
Los sistemas de imprimación ricos en zinc generalmente se formulan utilizando aglutinantes epoxi. Por rico en zinc, nos referimos a entre 60 y 95% en peso de polvo de zinc presente como pigmento en esta clase de pintura. Esta alta carga de polvo de zinc en el sistema de imprimación, promueve el contacto de metal a metal a través del polvo metálico de zinc presente. El resultado neto es una cartilla, que puede conducir electricidad. Si tiene que soldar después de esta pintura, es conveniente ya que la pintura en sí misma actúa como un conductor. Y esta imprimación brinda protección catódica a la estructura de acero en la que está pintada, que es similar a la galvanización . La corrosión es evitada por el zinc que actúa como un ánodo de sacrificio . El zinc se disuelve en lugar de hierro y se convierte en sal, mientras que la superficie de acero no se ve afectada. Para que esta imprimación sea efectiva, la superficie debe estar completamente libre de óxido. Esto significará que la limpieza con arena es la única preparación de la superficie, esta imprimación debe aceptar. Incluso si hay pequeñas cantidades de óxido, el zinc metálico reaccionará primero con él, incluso cuando entre en contacto con el óxido.
Hay dos tipos de sistemas ricos en zinc. Uno es el sistema rico en zinc orgánico y el otro es el sistema rico en zinc inorgánico. Un sistema orgánico rico en zinc está formulado con resinas orgánicas y aglutinantes como resinas alquídicas y epoxídicas. Un sistema inorgánico rico en zinc utiliza resinas de silicato que se producen a partir de sílice. Los sistemas inorgánicos ricos en zinc son tan efectivos como los sistemas orgánicos.
Ahora el escenario está listo para una pintura de acabado , que podría ser un Alkyd, Epoxy, Poly Urethane o Chloro-Rubber. Cada sistema compuesto tiene un papel típico que se espera de ellos y se formula en consecuencia.