Otimização do processo de pintura monocura UV com tinta reciclada

Abstract

Na Fehst Componentes, para além da cura térmica, também é utilizada a cura por radiação UV (ultravioleta) no processo de pintura das peças injetadas. Esta tecnologia consiste na conversão do filme de tinta do estado líquido para o estado sólido quando submetido a radiação ultravioleta. As principais vantagens da cura UV em relação às técnicas de cura convencionais incluem baixas emissões de compostos orgânicos voláteis (VOC’s), menor tempo de cura, menor consumo de energia e uma elevada resistência dos filmes. A aplicação de tinta por pulverização (spray) apresenta uma taxa de transferência de cerca de 65% da tinta para a superfície da peça, o que significa que os restantes 35% da tinta, tipicamente denominado como overspray, ficam retidos nas paredes e na tina de retenção da cabine de pintura. Isto constitui um problema para a empresa, com implicações económicas e ambientais. No entanto, no caso da tinta UV, esta só cura (formação da película sólida) quando exposta à radiação ultravioleta, o que significa que a tinta permanece líquida mesmo após a pulverização, podendo ser facilmente recolhida. O objetivo principal deste trabalho foi validar a viabilidade de reincorporar a tinta no sistema de pintura numa peça de produção em série, por meio de testes de cross-cut, resistência ao risco, estabilidade térmica, resistência a ciclo ambiental, hidrólise, resistência química e ao comportamento em exposição à abrasão, gota e resistência a cremes, seguindo as normas do fabricante original (OEM). Para alcançar este objetivo, foi selecionada a melhor concentração de tinta recolhida, tinta virgem e diluente tendo em conta aspetos económicos e ambientais. Foi também necessário o ajuste das variáveis operatórias do processo de pintura até à obtenção do acabamento superficial desejado. As formulações selecionadas nos estudos preliminares foram reintegradas com êxito no sistema de pintura e aplicadas numa peça de produção em série, sem que tenha ocorrido a degradação das propriedades da tinta virgem. No entanto, é necessário a realização de um estudo com a utilização de malhas com diferentes micragens no processo de filtração da tinta, uma vez que a percentagem de refugo por inclusões não foi viável para aplicação em produção normal.

At Fehst Components, in addition to thermal curing, UV (ultraviolet) curing is also used in the painting process of injected parts. This technology consists of converting the paint film from a liquid state to a solid state when subjected to ultraviolet radiation. The main advantages of UV curing over conventional curing techniques include low emissions of volatile organic compounds (VOCs), shorter curing time, lower energy consumption and high film strength. Spray paint has a transfer rate of about 65% of the paint to the surface of the part, which means that the remaining 35% of the paint, typically referred to as overspray, is retained on the walls and in the spray booth retention vat. This is a problem for the company, with economic and environmental implications. However, in the case of UV ink, it only cures (solid film formation) when exposed to ultraviolet radiation, which means that the paint remains liquid even after spraying and can be easily collected. The main objective of this work was to validate the feasibility of reincorporating the paint in the paint system in a series production part, through cross-cut tests, scratch resistance, thermal stability, resistance to environmental cycle, hydrolysis, chemical resistance and behavior in exposure to abrasion, drop and cream resistance, following the standards of the original manufacturer (OEM). To achieve this goal, the best concentration of collected paint, virgin ink and thinner was selected, taking into account economic and environmental aspects. It was also necessary to adjust the operative variables of the painting process until the desired surface finish was obtained. The formulations selected in the preliminary studies were successfully reintegrated into the painting system and applied to a series production part, without degrading the properties of the virgin paint. However, it is necessary to carry out a study with the use of meshes with different microns in the paint filtration process, since the percentage of scrap due to inclusions was not feasible for application in normal production.