Filtración de las cabinas de aplicación de pintura

Es particularmente delicado concebir las cabinas de aplicación de pintura para que el flujo de aire ofrezca un buen entorno.

Aunque la concepción del flujo de aire parezca bastante sencilla (inspirar aire por la parte alta de la cabina y recuperarlo por debajo), el flujo de aire a menudo está lejos de ser uniforme. La amplitud de la línea de producción muestra que obtener un flujo de aire uniforme en los filtros y evitar un efecto ventilador de una cabina a otra pertenece más al arte que a la ciencia.

Ahorros de pintura

Esto puede contrariar la optimización de los procesos de aplicación de pintura y puede aumentar considerablemente los costes de explotación y reducir la productividad de una línea de producción de muchas formas. Imagine los ahorros de energía si el grosor de la capa se redujera y uniformase y si se aumentasen los índices de transferencia de pintura, o el aumento de productividad si la línea necesitase menos paradas para la limpieza y el mantenimiento del equipamiento.

Camfil Farr ha adoptado recientemente un nuevo enfoque para analizar el rendimiento de las cabinas de forma más científica con vistas a optimizar el flujo de aire y responder así a los problemas de prestación/coste. Se trata de utilizar la dinámica de fluidos computacional (o CFD) para establecer un modelo de flujos de aire por ordenador según diferentes argumentos. Para ello, utilizamos un programa CFD concebido especialmente para el establecimiento de flujos de aire en un entorno de producción. La atención prestada a los flujos de aire en los talleres de pintura, así como la creciente potencia de los ordenadores han llevado a Ford, en primer lugar, y a otros a continuación, a adoptar un enfoque CFD. A continuación se ha extendido a otras líneas de producción y a otros fabricantes automovilísticos.

Cabina de pintura

Un ejemplo típico es la cabina de imprimación, figura 1. Para una mayor claridad, se han tapado los tabiques y las siluetas.

El aire se provee principalmente mediante los filtros sobre la superficie superior de la cabina. El aire debe descender alrededor de las dos tapaderas suspendidas que reparten la pintura sobre las superficies horizontales, alrededor de las ocho tapaderas laterales para las superficies verticales, alrededor de las propias carrocerías y a través del suelo de rejilla en dirección a la extracción sobre cortina de agua para ser finalmente evacuado.

El espaciamiento de las plataformas es tal que a menudo hay varios coches a la vez en la cabina y el espacio es, por lo tanto, bastante reducido.

En estos casos, las dos tapaderas superiores distribuyen la pintura sobre las diferentes partes de la carrocería y se encuentran, por lo tanto, en niveles diferentes, figura 2.

Aunque el aire descienda uniformemente alrededor de la tapadera de la derecha que pinta el capó, el modelo de flujo se interrumpe bruscamente alrededor de la tapadera superior que pinta el techo. Los colores (azul, verde, amarillo y rojo) representan el crecimiento de la velocidad del aire.

El aire se desvía entonces hacia los lados alrededor de la tapadera, lo que produce una recirculación y reenvía el flujo hacia arriba, justo por debajo de la tapadera. Este flujo de aire es potencialmente perjudicial para el proceso de pintura.

Caudal de aire

No podemos contar con el flujo de aire que sube para repartir la pintura por la superficie del vehículo. Pueden surgir otros problemas: si se acumula pintura en el robot de pulverización o en otras piezas del equipamiento de la cabina, este exceso de pintura corre el riesgo, a su vez, de ser transferido a la superficie del coche recientemente pintada. La utilización de CFD para simular la concepción permite un análisis sin tiempo muerto imprevisto.

Este enfoque permite asegurarse de la adecuación de las modificaciones propuestas antes de ponerlas en práctica.

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