PROCEDIMIENTO DE REVESTIMIENTO EN POLVO DE SUSTRATOS SOLDABLES.

Un procedimiento de revestimiento de un sustrato metálico que comprende (a) opcionalmente,

aplicar una composición de pre-tratamiento al sustrato; (b) aplicar una composición de revestimiento conductora, soldable al sustrato; (c) opcionalmente, fusionar la composición de revestimiento conductora, soldable para formar un revestimiento conductor sustancialmente continuo; (d) aplicar una composición de enjuague al sustrato, dicha composición de enjuague que comprende uno o más compuestos modificadores de energía de superficie; (e) aplicar una composición de revestimiento en polvo al sustrato de la etapa (d); (f) calentar la composición de revestimiento en polvo a una temperatura y durante un período de tiempo suficiente para fundir la composición de revestimiento en polvo para formar un revestimiento en polvo sustancialmente continuo sobre el sustrato; (g) opcionalmente, aplicar una composición de revestimiento transparente sobre al menos una parte del revestimiento en polvo; y (h) calentar el sustrato a una temperatura y durante un período de tiempo suficiente para fusionar y, opcionalmente, reticular la composición de revestimiento aplicada en la etapa (e) y, opcionalmente, en la etapa (g)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2004/002426.

Solicitante: PPG INDUSTRIES OHIO, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3800 WEST 143RD STREET CLEVELAND, OH 44111 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: ROELOFS,Robert R, LETZRING,Hans F.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 29 de Enero de 2004.

Clasificación PCT:

  • B05D7/14 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B05 PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION DE LIQUIDOS U OTRAS MATERIAS FLUIDAS A SUPERFICIES, EN GENERAL.B05D PROCEDIMIENTOS PARA APLICAR LIQUIDOS U OTRAS MATERIAS FLUIDAS A SUPERFICIES, EN GENERAL (transporte de objetos en los baños de líquidos B65G, p. ej.. B65G 49/02). › B05D 7/00 Procedimientos, distintos al "flocage", especialmente adaptados para aplicar líquidos u otros materiales fluidos, a superficies especiales, o para aplicar líquidos u otros materiales fluidos, particulares. › a metal, p. ej. a carrocerías de automóvil.

Clasificación antigua:

  • B05D7/28

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2365509_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento de revestimiento en polvo de sustratos soldables Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento mejorado para la producción de piezas soldables, en particular, piezas de automóviles utilizando sustratos de metal pre-pintados soldables a los que se aplican esencialmente revestimientos en polvo de VOC cero. La invención se refiere también a las piezas preparadas por dicho procedimiento. Antecedentes de la invención ES 2 365 509 T3 La chapa metálica, continua, liviana se produce mediante líneas de laminación en diversos espesores y anchos. En el caso de la chapa de acero, esta puede ser cubierta en el laminador con una fina capa de zinc o de aleación de zinc con el fin de proporcionar chapa de acero con resistencia mejorada a la corrosión. Después de la producción de la chapa, se aplica aceite de laminación en el caso de chapa de acero y la chapa metálica se enrolla en una bobina para su envío a un cliente para su procesamiento adicional. Estas chapas son utilizadas por los clientes para un número de aplicaciones industriales y automotrices. En las instalaciones del cliente, la chapa metálica se desenrolla y se limpia para eliminar cualquier aceite de laminación y suciedad y reducir la cantidad de óxido metálico formado en la superficie del metal, después de lo cual el metal normalmente se cubre con una o más capas de revestimiento. Los revestimientos suelen incluir al menos un imprimador para proporcionar una mejor protección contra la corrosión, así como adherencia de las capas de revestimiento subsiguientes al sustrato. Un procedimiento común y muy eficaz de aplicación de un imprimador a sustratos metálicos es el procedimiento de electrodeposición en el que un imprimador con una especie iónica, a menudo catiónica, en el esqueleto del polímero, se deposita en una pieza de metal con carga opuesta. Las piezas recubiertas por cataforesis posteriormente se cuecen para curar el imprimador. Después de la aplicación del imprimador por cataforesis, pueden aplicarse otras capas de revestimiento, como un sellador para mejorar la adherencia y suavidad. Las capas finales de revestimiento aplicadas a la pieza son las generalmente vistas por el usuario final. Estos revestimientos, además de proporcionar protección, tal como dureza, protección contra el clima y similares a la pieza, proporcionan un acabado visualmente atractivo. En la producción de piezas para automóviles y otras carrocerías de vehículos, la chapa metálica proveniente del laminador, por lo general de acero galvanizado, se estampa generalmente y se conforma en la forma deseada. Antes de esta etapa de conformación, normalmente se aplica un aceite lubricante al sustrato para facilitar el procedimiento. El aceite de conformación a continuación debe ser limpiado de la chapa. Después de la etapa de limpieza, el metal suele ser tratado previamente con un pre-tratamiento con fosfato. Las piezas metálicas fosfatadas se ensamblan a continuación en una carrocería de automóvil con diversas formas de unión como apretamiento, pegado, y particularmente soldadura por puntos. Convencionalmente, la carrocería del vehículo posteriormente se imprima con un imprimador por electrodeposición catiónica. La aplicación del imprimador por electrodeposición (imprimador por ED) en el fabricante de automóviles requiere baños de inmersión suficientemente grandes como para dar cabida a una carrocería de automóvil. Estos baños requieren gran inversión de capital y monitoreo continuo durante la producción, y también ocupan grandes áreas de espacio de la planta. Por otra parte, en algunos casos, el imprimador por ED puede no formar una película de un espesor suficiente para ser eficaz en áreas confinadas o parcialmente cerradas, por ejemplo, las áreas en las que una pieza de metal se dobla y aprieta a otra pieza de metal para conectar las dos piezas de metal. En esta configuración, el imprimador por ED puede no depositarse adecuadamente en la región de la curva, dejando así un área de metal relativamente desprotegida contra la corrosión. Además, puede que no se forme una capa de imprimador por ED adecuada en el interior de piezas cerradas como las puertas. El procedimiento de aplicar un imprimador anticorrosivo soldable a la chapa metálica después de la limpieza y antes de la conformación de la chapa metálica en una pieza de automóvil asegura la presencia de un espesor adecuado del imprimador anticorrosivo en áreas cerradas o confinadas de los montajes del vehículo. Además, la aplicación de este imprimador soldable a la chapa metálica continua puede hacerse mediante revestimiento por rodillos, es decir, un procedimiento en el que se aplica el imprimador mediante un rodillo que se mueve en la misma dirección o, más comúnmente, en la dirección opuesta, con respecto a chapa metálica en movimiento a revestir. Después que el imprimador soldable se aplica y se seca y/o cura, la chapa continua de metal imprimado puede ser enrollada en una bobina para el almacenamiento y el envío posterior. La aplicación por revestimiento por rodillos del imprimador a una cinta continua de metal tiene la ventaja de que es casi 100% eficiente, es decir, prácticamente todo el imprimador líquido se aplica a la cinta metálica. Una vez curado, los compuestos volátiles emitidos durante el procedimiento de cocción son comúnmente recolectados y quemados como combustible para el horno de curado, lo que disminuye las emisiones atmosféricas. La aplicación del revestimiento por rodillos y la cura del imprimador soldable pueden hacerse en un lugar separado de la planta de fabricación de vehículos. Normalmente, la aplicación del imprimador soldable se lleva a cabo en una instalación de aplicación de revestimiento por rodillos, pero el imprimador soldable 2 puede incluso aplicarse en el tren de laminación en sí. La eliminación de la etapa de imprimación de la planta de fabricación de vehículos puede suprimir la necesidad de tanques de inmersión para ED grandes y costosos y, por lo tanto, puede conducir a un uso más eficiente del espacio y los recursos de la planta de vehículos. Aunque el uso de estos procedimientos de revestimiento son bien conocidos por aquellos que practican la técnica de 5 revestimiento por rodillos, los imprimadores convencionales de revestimiento por rodillos generalmente no pueden utilizarse porque la chapa de acero, después de ser cortada y conformada en piezas en una prensa de estampado, se monta generalmente en ensamblajes y carrocerías de vehículos mediante soldadura por puntos. Los imprimadores convencionales de revestimiento por rodillos no permiten que pase suficiente corriente eléctrica durante el procedimiento de soldadura por puntos para hacer que se forme una soldadura en el metal. Si los 10 revestimientos por rodillos convencionales se aplican en espesores de película seca muy bajos puede pasar suficiente corriente para formar una soldadura, pero con un espesor tan bajo la protección contra la corrosión es inadecuada. El imprimador soldable de la presente invención evita estas limitaciones mediante la inclusión de pigmentos conductores de la electricidad así como pigmentos anticorrosivos para dar un imprimador soldable, conformable, con buena protección contra la corrosión. Debido a que el imprimador es conductor de la electricidad, 15 puede realizarse una protección contra la corrosión adicional, si así se desea, mediante el revestimiento de las piezas formadas a partir del metal pre-pintado con un imprimador por ED después de que son ensambladas. Después del montaje de las piezas conformadas a partir de la chapa metálica recubierta con imprimador soldable, puede darse opcionalmente a las piezas un tratamiento previo con fosfato adicional, enjuagarlas con agua y secarlas. Las piezas pueden ser recubiertas a continuación con cualquiera de una variedad de composiciones de 20 revestimiento de acabado conocidas en la técnica. En la Solicitud de Patente de los EE.UU. en tramitación Núm. de Serie 10/025.406, presentada el 19 de diciembre de 2001, estas piezas montadas posteriormente se revisten con una capa en polvo coloreada y, opcionalmente, con un revestimiento de acabado en polvo transparente. Los revestimientos de base y los revestimientos transparentes en polvo son deseables porque se sabe que proporcionan aspecto y resistencia contra impactos superiores frente a los revestimientos líquidos; esencialmente VOC cero en 25 comparación con revestimientos líquidos; y 98 a 99% de utilización en la mayoría de las instalaciones frente a un máximo de 70 a 80% para los líquidos. Los revestimientos de base en polvo coloreados comprenden pigmentos en escamas metálicas o no metálicas. Las piezas ensambladas a las que se aplica el revestimiento de base en polvo se cuecen durante un período de tiempo suficiente para fundir y fusionar el revestimiento... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de revestimiento de un sustrato metálico que comprende (a) opcionalmente, aplicar una composición de pre-tratamiento al sustrato; (b) aplicar una composición de revestimiento conductora, soldable al sustrato; (c) opcionalmente, fusionar la composición de revestimiento conductora, soldable para formar un revestimiento conductor sustancialmente continuo; (d) aplicar una composición de enjuague al sustrato, dicha composición de enjuague que comprende uno o más compuestos modificadores de energía de superficie; (e) aplicar una composición de revestimiento en polvo al sustrato de la etapa (d); (f) calentar la composición de revestimiento en polvo a una temperatura y durante un período de tiempo suficiente para fundir la composición de revestimiento en polvo para formar un revestimiento en polvo sustancialmente continuo sobre el sustrato; (g) opcionalmente, aplicar una composición de revestimiento transparente sobre al menos una parte del revestimiento en polvo; y (h) calentar el sustrato a una temperatura y durante un período de tiempo suficiente para fusionar y, opcionalmente, reticular la composición de revestimiento aplicada en la etapa (e) y, opcionalmente, en la etapa (g). 2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la concentración del uno o más compuestos modificadores de energía de superficie presentes en la composición de enjuague abarca de 150 a 50.000 partes por millón. 3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el sustrato comprende un sustrato ferroso. 4. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que el sustrato comprende un sustrato ferroso seleccionado de al menos uno de acero electrogalvanizado, acero galvanizado por inmersión en caliente, acero inoxidable, aleaciones de zinc-hierro, aleaciones de zinc aluminio, acero laminado en frío, combinaciones y mezclas de los mismos. 5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la composición de revestimiento transparente de la etapa (g) es una composición de revestimiento en polvo. 6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la composición de enjuague comprende un compuesto modificador de superficie seleccionado de tensioactivos no iónicos, tensioactivos anfóteros y mezclas de los mismos. 7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la composición de revestimiento en polvo de la etapa (e) y la composición de revestimiento transparente de la etapa (g) son composiciones termoendurecibles. 8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que la composición de revestimiento en polvo de la etapa (e) comprende como un aglutinante un polímero que comprende grupos funcionales ácido carboxílico, y un agente de curado hidroxialquilamida. 9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que el polímero que comprende grupos funcionales ácido carboxílico es un polímero de poliéster. 10. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que la composición de revestimiento en polvo de la etapa (e) comprende como aglutinante un polímero que comprende grupos funcionales epoxi y un agente de curado poliácido. 11. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que el polímero que comprende grupos funcionales epoxi es un polímero acrílico. 14

 

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