ELEMENTO DE APLICACION PARA UN ATOMIZADOR GIRATORIO Y METODO DE OPERACIÓN ASOCIADO La invención se refiere a un elemento de aplicación para un atomizador giratorio, en particular en la forma de una placa conformada en campana o un disco giratorio, y a un método de operación asociado de acuerdo con las reivindicaciones acompañantes. ANTECEDENTES Para pintar componentes en serie, por ejemplo, carrocerías de vehículos de motor, se conoce el uso de atomizadores giratorios de alta velocidad, que comprenden una placa en forma de campana que gira rápidamente como el elemento de aplicación. La pintura que se aplicará se alimenta normalmente a la placa giratoria en forma de campana por medio de un tubo de pintura central y después fluye hacia la placa en forma de campana a través de una superficie de derrame hacia un borde de aspersión periférico anular que se encuentra en el exterior, en donde la pintura se arroja mediante fuerza centrífuga. LA EP 0 951 942 A2 describe una placa en forma de campana de este tipo que se proporciona específicamente para la aplicación de pinturas de efecto que contienen partículas de efecto sólidas, también conocidas como pigmentos u "hojuelas" de efecto. Sin embargo, en el uso de placas en forma de
campana convencionales para la aplicación de pinturas de efecto, ocurren con frecuencia desviaciones no deseadas en los tonos del color y en el efecto del tono de color cuando se comparara con la aspersión por aire comprimido convencional, las cuales son ocasionadas por el diferente tratamiento de materiales en los procesos de aspersión. En particular, durante la formación de la película y el flujo de la película de pintura en la región de las superficies de derrame, surgen grandes fuerzas de fricción y corte, y estas pueden dañar a las partículas de la mezcla de pintura de efecto que reflejan de luz. El daño a las carrocerías recubiertas terminadas puede ocurrir durante el proceso de acabado de superficie (e.g., inclusión de suciedad, defectos de superficie) , durante la construcción de la cobertura (defectos de la superficie y el sustrato) y durante las etapas de producción adicionales, por ejemplo el ensamblado final, o tal daño puede hacerse aparente durante la producción. Tal daño debe rectificarse. Estas correcciones locales subsecuentes se llevan a cabo usualmente con un dispositivo de aspersión de aire. Por tanto, cuando se utiliza la combinación de aspersión automática de pintura mediante medios de un atomizador giratorio de alta velocidad junto con la corrección manual utilizando un dispositivo de aspersión por aire, a pesar de las diferentes técnicas de aplicación, la apariencia visual debe ser equivalente para
ambos métodos de aplicación. Las razones para esta aplicación mezclada son que las pinturas existentes (formulaciones) no deben alterarse. Los trabajos de pintura manual también se llevan a cabo aún en la linea de pintura (entre las zonas/células automatizadas) en donde, por ejemplo, la pintura interior se lleva a cabo con un dispositivo de aspersión por aire. Además, la actualización o automatización de las lineas de pintura existentes tiene lugar en etapas, dando como resultado también una operación mezclada. A fin de evitar desviaciones en el tono del color como resultado de las diferentes técnicas de aplicación, los recipientes para los materiales de pintura utilizados se adaptan, por tanto, en la preparación de tal manera que se produzcan resultados equivalentes siguiendo sus diferentes aplicaciones. Las correcciones de pigmento que se requieren como resultado representan un esfuerzo adicional significativo en términos de materiales y organización. En particular, la capacidad de igualado del tono de color debe monitorearse en los cambios de lote en el suministro de la pintura. Además, las pinturas de reparación necesarias para correcciones manuales involucran cantidades pequeñas con una vida en anaquel limitada y requerimientos de cantidad difíciles de calcular, de tal manera que los costos por litro son significativamente mayores que los costos de material
para la aplicación de pintura automática normal con un atomizador giratorio de alta velocidad. Además, la pintura requerida para la corrección manual no puede tomarse de los tubos de distribución de producción normal, lo cual significa 5 que las pinturas de reparación adecuadas deben mantenerse disponibles para todas las pinturas de producción y, para la mezcla, deben mantenerse en movimiento con agitadores. Una desventaja de la placa en forma de campana antes mencionada descrita en la EP 0 951 942 A2 es que el 10 tono de color requerido se logra por medio de una alta velocidad de rotación y esto tiene un efecto negativo sobre la eficiencia. Adicionalmente, esto involucra valores de desviación de aire más altos. La DE 101 12 854 Al describe una placa en forma de 15 campana convencional para un atomizador giratorio de alta velocidad, en donde la superficie de derrame se recubre con una capa superficial a fin de mejorar el desempeño de ' abrasión de la superficie de derrame y por tanto mejorar la
; vida útil de la placa en forma de campana. Sin embargo, esta
placa en forma de campana conocida con una superficie de derrame recubierta también posee las desventajas antes mencionadas cuando se aplican pinturas de efecto. La JP 08155348 también describe una placa en forma de campana, cuya superficie de derrame se encuentra 25 recubierta con una capa superficial de fluorescencia
destinada a mejorar el desempeño de la aspersión. Esta placa en forma de campana sufre también de las desventajas antes mencionadas cuando se aplican pinturas de efecto. La DE 93 15 890 ül describe atomizadores giratorios en donde el polvo de recubrimiento que se aplica se carga mediante medios triboeléctricos mediante la fricción contra una superficie plástica. Para este propósito, la superficie de derrame de la placa en forma de campana tiene una capa superficial de politetrafluoroetileno (PTFE) que, debido a la fricción entre el polvo de recubrimiento que fluye por encima de la superficie de derrame y a la capa superficial hecha de PTFE, proporciona buena carga triboeléctrica del polvo de recubrimiento. Sin embargo, esta placa en forma de campana conocida es también adecuada solamente hasta cierto grado para la aplicación de pinturas de efecto, dado que surgen en ella las desventajas antes mencionadas. La DE 44 39 924 Al describe campanas de pintura de recubrimiento con un recubrimiento a prueba de abrasión y que contienen carbono de baja fricción, que mejoran también el acabado de la pintura, dado que las propiedades de capacidad de humectación de la superficie de la campana de pintura se mejoran. Las campanas de pintura recubiertas de esta manera sufren también los problemas antes mencionados en la aplicación de pinturas de efecto. Finalmente, la EP 0 087 836 Al describe la
reducción de la fricción de superficie sobre superficies sólidas mediante recubrimientos de reducción de fricción que, por ejemplo, tienen una estructura cristalina en forma de escala o contienen nitruros. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Es por tanto un objetivo de la presente invención proporcionar una placa en forma de campana que sea tan adecuada como sea posible para la aplicación de pinturas de efecto con un daño mínimo a las partículas de efecto. Este problema se resuelve con un elemento de aplicación un el método de operación correspondiente de acuerdo con las reivindicaciones asociadas. La invención se basa en un conocimiento técnico recientemente adquirido de que los problemas antes mencionados que surgen en la aplicación de pintura de efecto se ocasionan por la fricción de la superficie limítrofe entre la película de pintura sobre la superficie de derrame de la placa en forma de campana y la propia superficie de derrame. Los inventores descubrieron que la fricción de la superficie limítrofe entre la película de pintura y la superficie de derrame produce grandes fuerzas de fricción y corte en la película de pintura, lo cual deforma las delgadas partículas de efecto planas de la pintura de efecto y daña su superficie, y esto conduce a las desviaciones de tono de color no deseadas antes mencionadas.
Encontraron también que la fricción de la superficie limítrofe entre la película de pintura y la superficie de derrame produce películas de pintura relativamente gruesas, de tal manera que las delgadas partículas de efecto planas (hojuelas) permanecen en posición vertical dentro de la película de pintura. La fricción de la superficie limítrofe puede también ocasionar el movimiento de las partículas de efecto, particularmente cuando tienen una longitud de, por ejemplo, 100 µ?t? y un grosor de aproximadamente 1 pm. Las partículas de efecto pueden dañarse debido a la abrasión y la fractura de la superficie, lo cual daña el tono de color deseado (i.e., el efecto visual de la pintura aplicada) . Sin embargo, la reducción de la fricción de superficie entre la película de pintura y la superficie de derrame, de acuerdo con la invención, permite evitar el daño de las partículas de efecto de las fuerzas de fricción y corte. En contraste con las placas en forma de campana recubiertas de la técnica anterior mencionadas anteriormente, el recubrimiento de superficie de acuerdo con la invención produce por tanto una reducción dirigida de la fricción de la superficie limítrofe, mientras que el recubrimiento de superficie con placas en forma de campana conocidas únicamente se destina a aumentar la resistencia a la abrasión, o se requiere para la carga triboeléctrica .
En una variante de la invención, la fricción de la superficie limítrofe entre la película de pintura y la superficie de derrame se reduce dado que la aspereza de la superficie de la capa superficial sobre la superficie de derrame se reduce. Preferentemente, la aspereza de la superficie de la capa superficial de la superficie de derrame es menor que el grosor de la película de agente de recubrimiento. Por ejemplo, la aspereza de la superficie de la capa superficial de la superficie de derrame puede ser menor que 200 µp?, 100 pm, 50 pm, 10 pm, o incluso 5 pm. En otra variante de la invención, la fricción de la superficie limítrofe entre la película de pintura y la capa superficial de la superficie de derrame se reduce en que la superficie de derrame tiene una textura que reduce la fricción, y esta puede ser una estructura llamada de reborde o una llamada de piel de tiburón artificial, que se conoce per se y por tanto no necesita descripción adicional. Una película de piel de tiburón de reducción de fricción de este tipo puede obtenerse, por ejemplo, de la Compañía 3M bajo el nombre de "Scotchcal Marine Drag Reduction Tape". Como se mencionó anteriormente, el material de recubrimiento (el material que se va a esparcirse) es una pintura de efecto que incluye partículas planas de efecto sólidas (hojuelas) con una longitud de partícula definida y que forman una película de pintura sobre la capa superficial
de la superficie de derrame, reduciendo en tan gran medida la fricción de la superficie limítrofe que la película de pintura tiene un grosor menor que la longitud de partícula de las partículas de efecto. Esto ofrece la ventaja de que las partículas individuales de la pintura de efecto no pueden permanecer verticales en la película de pintura y por tanto fluyen en una orientación espacial ordenada por encima de la superficie de derrame. Por tanto, la película de pintura sobre la superficie de derrame tiene un grosor en operación que es preferentemente menor que 200 µp?, 100 pm, 50 µ?t?, 10 µ??, o incluso 5 µ??. Preferentemente, la capa superficial sobre la superficie de derrame consiste al menos parcialmente de un nitruro, en donde, por ejemplo, son materiales adecuados el nitruro de titanio, nitruro de cromo, nitruro de carbono de titanio, nitruro de circonio, nitruro de carbono de tungsteno, y nitruro de aluminio titanio para la capa superficial de la superficie de derrame. Sin embargo, existe la posibilidad dentro del contexto de la invención de que la capa superficial sobre la superficie de derrame consista al menos parcialmente de vidrio, material cerámico, metal o nanopartículas . Sin embargo, todos los materiales químicos inertes, mecánicamente estables y de buena adherencia son esencialmente adecuados para la capa superficial que reduce la fricción.
Debe también notarse que la capa superficial que reduce la fricción preferentemente se encuentra localmente limitada a la aplicación sobre la totalidad de la superficie de derrame y/o otras superficies de flujo de pintura. Sin embargo, como una alternativa, existe también la posibilidad de que la capa superficial que reduce la fricción se limite a las regiones de la superficie de derrame que se someten a grandes fuerzas centrifugas. Existe la posibilidad adicional de que la totalidad del elemento de aplicación giratoria se recubra con una capa superficial que reduce la fricción. Además, la capa superficial de la superficie de derrame es preferentemente más resistente a la abrasión y/o más dura que la superficie de derrame no recubierta, a fin de mejorar las propiedades de abrasión de la superficie de derrame y por tanto mejorar la vida útil del elemento de aplicación. La capa superficial de la superficie de derrame, por tanto, tiene preferentemente una dureza Vickers de más de 500 HV, 1000 HV, 1500 HV, 2000 HV o incluso por encima de 3000 HV. Debe mencionarse también que la capa superficial de la superficie de derrame consiste preferentemente de un material diferente al de la superficie de derrame situada debajo de ella. Como una alternativa, sin embargo, existe también la posibilidad de que la capa superficial de la superficie de
derrame se fabrique del mismo material que la superficie de derrame situada debajo de ella. En esta variante, la fricción de la superficie limítrofe puede reducirse, por ejemplo, con una textura de superficie adecuada de la capa superficial. Por ejemplo, la capa superficial de la superficie de derrame puede comprender una película aplicada a la superficie de derrame, en donde esta puede ser una película de piel de tiburón que se utiliza en la construcción de aeronaves para reducir la resistencia a la fricción, y se mencionó anteriormente. Está claro, a partir de la descripción anterior, que el elemento de aplicación de acuerdo con la invención es preferentemente una placa en forma de campana para un atomizador giratorio de alta velocidad. Sin embargo, la invención no se restringe, con respecto al tipo de elemento de aplicación, a placas en forma de campana, sino que incluye, por ejemplo, discos giratorios para atomizadores de disco. Los discos giratorios de este tipo y los atomizadores de disco asociados se describen también, por ejemplo, en Pavel Svejda: "Moderne Lackiertechnik, Prozesse und Applikationsverfahren", Vincentz Publishing, 2003, páginas 75 ff . La invención se refiere a un elemento de aplicación de acuerdo con la invención descrito anteriormente no solo
como un componente único, sino también un atomizador giratorio con un elemento de aplicación de este tipo y una máquina de aplicación de pintura, en particular un robot de pintura de eje múltiple con un atomizador giratorio de este tipo. Finalmente, la invención se refiere también a un método correspondiente de operación para un atomizador giratorio de este tipo, en donde la fricción de la superficie limítrofe entre la película de agente de recubrimiento sobre la superficie de derrame y la superficie de derrame en si, se reduce específicamente con una capa superficial que reduce la fricción . La fricción de superficie se reduce preferentemente mediante el método de operación de acuerdo con la invención a tal grado que el grosor de la película de pintura sobre la superficie de derrame disminuye hasta que el grosor de película es menor que la longitud de partícula de las partículas de efecto (las hojuelas, para distinguirlas de los pigmentos) , de tal manera que las partículas de efecto no son capaces de permanecer verticales dentro de la capa de pintura . La invención, por tanto, ofrece la ventaja de que puede aplicarse una pintura de efecto automáticamente mediante un atomizador giratorio sin que sean necesarias pinturas especiales, sin empeorar su efectividad, y sin
aumentar el uso de aire por mayores niveles de aire de desviación, de tal manera que el resultado de tono de color puede igualarse a la calidad de un recubrimiento por aspersión con aire comprimido utilizando el mismo material de pintura y sin corregir la composición de la pintura. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se describen otras modalidades ventajosas de la invención en las subreivindicaciones o se describen en la siguiente descripción de una modalidad preferida de la invención con referencia a los dibujos en los que: La Figura 1 muestra un corte transversal a través de una placa en forma de campana de acuerdo con la invención para la aplicación de una pintura de efecto, y La Figura 2 que muestra una vista en corte transversal muy agrandada de la superficie de derrame de la placa en forma de campana de la Figura 1. DESCRIPCIÓN DETALLADA El dibujo en la Figura 1 muestra una placa en forma de campana 1 para un atomizador giratorio de alta velocidad para la aplicación de pintura de efecto. La construcción y funcionamiento de la placa en forma de campana 1 es en gran medida de acuerdo con la técnica anterior y se describe en la EP 0 951 942 A2, de tal manera que el contenido de ese documento en su totalidad puede considerarse como parte de la presente descripción con respecto a la construcción y
funcionamiento de la placa en forma de campana 1. A fin de sujetar la placa en forma de campana 1 a un eje de placa en forma de campana de un atomizador giratorio de alta velocidad, la placa en forma de campana 1 tiene un centro de sujeción 2 que se proporciona con una rosca externa que se enrosca dentro de una correspondiente rosca interna del eje de placa en forma de campana. La alimentación de pintura de efecto a la placa en forma de campana 1 tiene lugar a través del centro de sujeción 2 y una abertura central 3 en la placa en forma de campana 1. Se sitúa en el orificio de salida de la abertura externa 3 en el lado de cara frontal un miembro de desviación 4 que tiene una superficie posterior 5 dispuesta centralmente y que se extiende de forma radial, y una superficie posterior 6 exterior que se extiende de forma cónica. Las dos superficies posteriores 5, 6 del miembro de desviación comprenden una superficie de limite de una separación, que se forma en el lado opuesto de una región 7 de una superficie de derrame 8 que se extiende de forma cónica de otra manera. La superficie de derrame 8 encierra, junto con la superficie frontal de la placa en forma de campana 1, un ángulo a casi constante y genera un borde de aspersión anular periférica 9. La pintura de efecto se alimenta axialmente a la placa en forma de campana 1, es decir, mediante el centro de
sujeción 2 y después pasa a través de la abertura central 3 en la placa en forma de campana 1. El miembro de desviación 4 después desvia a la pintura de efecto en una dirección radial, de tal manera que la pintura de efecto fluye sobre la superficie de derrame 8 y finalmente se lanza en el borde de aspersión 9. La característica especial de la inventiva de la placa en forma de campana 1 es aparente a partir de la vista en corte transversal en la Figura 2, que muestra la superficie de derrame 8 con una película de pintura 10 situada en ella y la capa superficial que reduce la fricción 11 situada entre ellas. Es también aparente a partir de la representación en corte transversal, que la película de pintura 10 incluye numerosas partículas de efecto 12 largas, planas con una longitud de partícula definida LPARTÍCULA · La capa superficial que reduce la fricción 11 sobre la superficie de derrame 8 reduce la fricción de la superficie limítrofe entre la película de pintura 10 y la capa superficial 11 o la superficie de derrame 8 a tal grado que se evita el daño de las partículas de efecto ocasionado por la abrasión y las fracturas, a fin de evitar, por tanto, las desviaciones de tono de color consecuentes en comparación con otros métodos de aspersión, y para evitar el surgimiento de cualquier costo de adaptación por lo mismo. Es también aparente a partir de la vista en corte
transversal, que la capa superficial que reduce la fricción 11 tiene un grosor de capa dCAPA, que es significativamente menor que el grosor de la película dPiNTuRA de la capa de pintura 10. Por ejemplo, el tamaño de partícula LPftRTíCui,A puede encontrarse en el rango de 10 µp? a 40 µp?, mientras que el grosor de película dPINTURA puede encontrarse, por ejemplo, en el rango de 5 µ?? a 20 µp?. El grosor de la capa dCAPA de la capa superficial que reduce la fricción 11 puede encontrarse en el rango de 1 µp\ a 4 µ?t?. Sin embargo, la invención no se restringe a los valores anteriores, sino que puede también realizarse con otros valores de tamaño de partícula LPARTÍCULA, grosor de película dPINTuRA y grosor de capa dCAPA- Debe notarse también que la capa superficial que reduce la fricción 11 en esta modalidad se fabrica de nitruro de titanio y reduce la fricción de la superficie limítrofe entre la capa de pintura 10 y la superficie de derrame 8 por un factor de . La invención no se restringe a la modalidad preferida antes descrita. Por el contrario, es posible un número de variantes y desviaciones, que también hacen uso del concepto inventivo y por tanto se encuentran dentro del alcance protector. Signos de referencia: 1 placa en forma de campana
2 centro de sujeción 3 abertura central 4 miembro de desviación 5 superficie posterior radial del miembro de desviación
6 superficie posterior cónica del miembro de desviación
7 región de la superficie de derrame 8 superficie de derrame 9 borde de aspersión 10 capa de pintura 11 capa superficial 12 partículas de efecto