Procedimiento de reparación de defectos de pintura en sector de la automoción por secado ultravioleta que consiste independientemente e indistintamente en secado en varias fases:

una fase de secado de la masilla impresa, una fase de barnizado de la superficie reparada con barniz UV, una fase de barnizado del contorno de la superficie reparada con barniz antivelo UV ,y una fase de curado de la capa de barniz por radiación ultravioleta. Todas ellas, etapas en que intervienen cabezales o reflectores de rayos UV dispuestos entre 100 mm y 1000 mm de distancia de la pieza a reparar con una emisión de luz UV comprendida entre 50 y 650 mm de longitud de onda. Dicha longitud de onda se podrá alcanzar utilizando lámparas de vapor de mercurio, o alternativamente galio

Procedimiento de reparación de defectos de pintura en sector de la automoción por secado ultravioleta.

Sector técnico

El procedimiento de reparación de defectos de pintura en el sector de la automoción se emplea dentro de los procesos de fabricación en cadena de componentes de carrocerías en su fase de pintado mediante la utilización de un secado rápido por radiación ultravioleta objeto de la presente invención.

Técnica anterior

La tecnología de secado por radiación de rayos ultravioletas, también llamado tratamiento o curado por UV, es ya conocido y se emplea en el campo de la serigrafía y de adhesivos, de diseño de topografías de productos semiconductores, de aplicaciones médicas en odontología para la polimerización de productos. Dicho curado, supone la polimerización que implica la adherencia, unión y endurecimiento de dos elementos en un mismo producto con componentes de resina plástica que contiene un fotoiniciador. El fotoiniciador es un reactivo químico que provoca el inicio de la polimerización al exponerse a la luz ultravioleta.

La aplicación de rayos ultravioleta con determinadas longitudes de onda en el endurecimiento de películas o capas de poliéster sobre distintos productos es ya conocido, así la Patente de invención ES390290 de ROBERT HILDEBRANT MASCHINENBAU (1971). En el sector de la automoción, la aplicación de tecnología de tratamiento de polimerización por UV es muy reciente, y se está especializando ya que admite diversos procedimientos y resultados técnicos. Así, por ejemplo la Patente alemana DE 10309669 de VOLKSWAGEN AG (2004) que consiste en un procedimiento de secado por radiación ultravioleta de al menos una capa de laca sobre un substrato donde la capa de laca contiene por lo menos una laca UV fotoiniciada y donde se prevé un paso de secado previo por radiación infrarroja; al igual que invenciones que combinan capas de barniz corno la Patente internacional WO2005012816 de EISENMANN MASCHINENBAU (2005). O con más detalle, por juego de intervalos de radiación UV y radiación de rayos infrarrojos y rangos de espectro de los rayos, la patente norteamericana US6528126 E.I. DU PONT DE NEMOURS (2003).

Por otro lado la patente europea nº EP1463589 del mismo titular anterior, E.I. DU PONT DE NEMOURS (2004) referida a procedimiento para retocar superficies de sustrato recubiertas, donde hace mención a reparaciones de pintura en el sector automoción por el sistema de radiación infrarroja o "energía térmica" excluyendo el uso de radiación ultravioleta y radiación de haz electrónico. Sin embargo, el uso de radiación infrarroja a diferencia de la radiación ultravioleta supone unos mayores tiempos de secado y un mayor gradiente térmico con calentamiento de la zona afectada.

Problema técnico

Los procedimientos de tratamiento o curado por radiación UV de endurecimiento y secado rápido de recubrimientos superficiales de pintura están planteados para su primer pintado de todo tipo de materiales o substratos (madera, metal, plásticos, etc...). Es conocido que, que para reparaciones o correcciones de piezas defectuosas, es posible repetir el proceso para conseguir un producto acabado conforme, pero suponen unos costes y tiempos más elevados que encarecen el producto final. Por ello, se plantea un tratamiento específico que no suponga una repetición del proceso completo de pintado, sino solamente de la zona afectada y de su contorno inmediato que sea compatible con el resto de la pieza pintada cumpliendo las exigencias de calidad y ensayos técnicos (tonalidad, brillo, dureza, adherencia, elasticidad, resistencia química, etc...) exigidos para la pieza completa, con carácter interno, por los fabricantes de la automoción.

Las singularidades de las piezas de automoción demuestran que sin un procedimiento específico, un estudio de espesores y viscosidades del producto aplicado, ni de los tiempos de secado y aireación, ni del tipo de superficie donde se aplica, se originan defectos en los productos pintados y acabados que suponen el desprendimiento y desconchado de la pintura o barniz.

Solución técnica

Con un estudio y ensayos privados sobre el procedimiento empleado en piezas de automoción, se obtiene una solución técnica que permite la recuperación de las piezas defectuosas sin necesidad del desmontaje total del componente afectado centrándose solamente en la zona deteriorada. Para ello, es necesario presentar un procedimiento o tratamiento que de forma drástica acelera los procesos de secado, con las consiguientes ventajas.

Habitual y convencionalmente, el procedimiento o tratamiento de reparación se desarrolla con las siguientes fases: 1º) Detección del defecto 2º) Clasificación del daño para desvío de la pieza (off line) o reparación en línea (on line), 3º) Preparación de la superficie dañada. Nivelación de abollamientos, en su caso; 4º) Imprimación o aplicación de masilla base, 5º) Secado de la masilla impresa por rayos infrarrojos o por secado con aire; 6º) Lijado de la masilla impresa; 7º) Pintado de la superficie dañada y difuminado de la zona; 8º) Secado de la pintura por rayos infrarrojos o por secado con aire; 9º) Barnizado de la superficie reparada con laca; 10º) Barnizado del contorno de la superficie reparada con barniz antivelo, 11º) Aireación del barniz, 12º) Secado de la capa de barniz, por rayos infrarrojos, o por secado con aire caliente, 13º) Enfriamiento de zona de reparación (20-40 minutos), 14º) Pulido de la zona de reparación, y 15º) Restitución a zona on fine, o almacenamiento a zona de piezas reparadas.

En conclusión, a lo largo de todo el proceso de reparación intervienen tres etapas donde es necesario mantener unos tiempos de secado: Secado de pintura, aireación y secado de la capa de barniz, y enfriamiento de la zona de reparación para su pulido. Con esta invención se acortan los tiempos de secado de estas etapas mediante el empleo de un curado de rayos ultravioleta, haciendo innecesario, en la mayoría de los casos, el desmontaje de la pieza dañada por la notable reducción de la temperatura de secado.

En función de la clase de sustrato (plásticos, PP, ABS, PA, chapa, metales,...) y dimensiones del daño localizado del recubrimiento, a menudo no es necesario repintar por completo toda la carrocería o componente de la misma, por ejemplo un paragolpes. No solo se obtiene un sistema simplificado, sino mucho más rápido y necesario tanto en el ámbito de reparaciones de pintura en talleres, sino también en el ámbito de retoques durante el recubrimiento original en la línea de producción en serie.

Son conocidos procedimientos de retoques simplificados donde sin perder calidad, se obtienen superficies que son lisas y ópticamente impecables con buena resistencia, satisfaciendo las exigencias convencionales que están establecidas con respecto al retoque de recubrimientos de vehículos, tales como resistencias a los disolventes y a la alteración ocasionada por la exposición al agua y a la intemperie.

Los emisores de radiación ultravioleta pueden ser posicionados a una distancia de 2 a 60 cm de la superficie del sustrato a irradiar, y el tiempo de radiación ultravioleta puede ser, por ejemplo, de 5 segundos a 5 minutos.

Siendo adecuados emisores de radiación la gama de longitudes de onda, en nanómetros, entre 50 y 750 nm, y preferiblemente entre 50 y 650 nm.

La distancia entre el foco emisor y el objeto puede ser, por ejemplo, de 2 a 60 cm, permitiendo la irradiación sobre geometrías tridimensionales. El tiempo de irradiación puede ser, por ejemplo entre 5 y 300 segundos. Refiriéndose a la duración de una irradiación continua o a la suma de los periodos de distintos ciclos de irradiación. Buscando entre los distintos parámetros soluciones de manera que podamos evitar altas temperaturas superficiales, como por ejemplo de 50 a 150ºC. Evitando de esta manera los efectos perjudiciales de las altas temperaturas, que prolongan preferiblemente la etapa de enfriamiento para su posterior pulido de la zona retocada o reparada.

Los espesores de capa de recubrimiento del barniz de curado UV que son curables por medio de radiación ultravioleta son en general aplicadas en espesores de capa, en micrómetros, de 10 a 1000 µm, y preferiblemente de 10 a 250 µm.

Es posible, manteniendo los tiempos de aireación necesarios, que la película de recubrimiento disponga de más de una capa, siendo por ejemplo la aplicación sobre una capa base, aplicar la capa o capas de...

1. Procedimiento de reparación de defectos de pintura en sector de la automoción por secado ultravioleta para medios ya conocidos y sucesivos de imprimación y lijado, pintado y difuminado, aireación, enfriamiento, pulido, y reposición de la pieza tratada al proceso de producción caracterizado porque consiste en una fase de secado de la masilla impresa en que intervienen cabezales o reflectores de rayos UV dispuestos entre 100 mm y 1000 mm de distancia de la pieza a reparar con una emisión de luz UV comprendida entre 50 y 650 nm de longitud de onda. Dicha longitud de onda se podrá alcanzar utilizando lámparas de vapor de mercurio, o alternativamente galio.

2. Procedimiento de reparación de defectos de pintura en sector de la automoción por secado ultravioleta para medios ya conocidos y sucesivos de imprimación y lijado, pintado y difuminado, aireación, enfriamiento, pulido, y reposición de la pieza tratada al proceso de producción conforme a la Reivindicación 1 caracterizado porque consiste en una fase complementaria o alternativa a la masilla impresa de barnizado de la superficie reparada con barniz UV.

3. Procedimiento de reparación de defectos de pintura en sector de la automoción por secado ultravioleta para medios ya conocidos y sucesivos de imprimación y lijado, pintado y difuminado, aireación, enfriamiento, pulido, y reposición de la pieza tratada al proceso de producción conforme a la Reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque consiste en una fase complementaria o alternativa a la masilla impresa y barniz UV de barnizado del contorno de la superficie reparada con barniz antivelo UV.

4. Procedimiento de reparación de defectos de pintura en sector de la automoción por secado ultravioleta para medios ya conocidos y sucesivos de imprimación y lijado, pintado y difuminado, aireación, enfriamiento, pulido, y reposición de la pieza tratada al proceso de producción conforme a la Reivindicaciones 1, 2 y 3 caracterizado porque consiste en una fase complementaria de curado de la capa de barniz UV y/o barniz antivelo aplicado/s mediante radiación ultravioleta tras el primer secado base.