14 tipos de recubrimientos a considerar para aplicaciones industriales

Tipos de recubrimiento

Los tipos de recubrimiento más comunes incluyen: recubrimiento en polvoRecubrimiento de poliuretano, recubrimiento rico en zinc, recubrimiento metalizado y recubrimiento acrílico. La lista también incluye anodizado, deposición física de vapor (PVD), galvanoplastia y recubrimiento cerámico. 

Cada una de estas opciones de recubrimiento tiene estrategias de aplicación específicas y entornos de aplicación ideales. 

Por consiguiente, este artículo describe los tipos de materiales de recubrimiento que se utilizan en aplicaciones industriales. 

¿Qué son los recubrimientos protectores?

Los recubrimientos protectores son capas de materiales especialmente formulados que se aplican a una superficie. Sus propiedades, como la resistencia a la corrosión, al desgaste y a los productos químicos, ayudan a proteger la superficie del desgaste, los ataques químicos, la degradación por rayos UV y la corrosión. 

Estos recubrimientos también pueden añadir un acabado decorativo a la superficie. Además, forman una barrera protectora entre el entorno y el sustrato. 

Recubrimiento protector vs. pintura: ¿Cuál es la diferencia?

Un error común es pensar que la pintura y el recubrimiento protector son lo mismo. Si bien ambos se aplican en estado líquido o semilíquido y se secan después de su aplicación, eso es prácticamente todo lo que podemos decir sobre sus similitudes. 

Las pinturas decorativas, como su nombre indica, están diseñadas con fines estéticos. Su espesor de película seca (DFT, por sus siglas en inglés) oscila entre 25 y 75 micras. 

La mayoría de los recubrimientos protectores industriales actúan como barreras, aunque algunos sistemas, como los recubrimientos ricos en zinc, también proporcionan protección contra la corrosión por sacrificio. Su espesor de película seca (DFT) oscila entre 125 y más de 2,500 micras.  

Antes de poder considerarse aptos para su uso industrial, estos recubrimientos se someten a diversas pruebas, entre ellas pruebas de resistencia a la abrasión, a la intemperie acelerada y a los productos químicos. 

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14 tipos comunes de recubrimientos industriales

Los tipos de materiales de recubrimiento más relevantes para aplicaciones industriales incluyen recubrimientos epoxi, recubrimientos de poliuretano, recubrimientos de polisiloxano, recubrimientos ricos en zinc, recubrimientos alquídicos, recubrimientos electroforéticos, recubrimientos metalizados y recubrimientos acrílicos. 

Otras opciones incluyen recubrimientos cerámicos, recubrimientos intumescentes, recubrimientos de conversión, deposición física de vapor (PVD), galvanoplastia y recubrimiento en polvo. Cada recubrimiento presenta propiedades diferentes.

1. Recubrimientos epoxi

La resina epoxi es uno de los sistemas de recubrimiento de barrera más utilizados para proteger el acero contra la humedad y los ataques químicos. Se forma cuando las resinas epoxi se curan con un endurecedor. 

Debido a su gran capacidad de adherencia al acero granallado, los recubrimientos epoxi se utilizan comúnmente en tanques de almacenamiento, tuberías y pisos. Para un rendimiento óptimo en exteriores, se recomienda una capa superior de poliuretano. 

Recubrimiento epoxi industrial

2. Recubrimientos de Poliuretano

En cuanto al recubrimiento de poliuretano, sus principales propiedades son la resistencia a los rayos UV y la retención del color. Este recubrimiento se utiliza ampliamente en estructuras que deben conservar su aspecto durante años, como por ejemplo, los puentes. 

Los usuarios deben cumplir con los estrictos requisitos de COSHH y EPI (Equipos de Protección Individual) cuando utilicen endurecedores de isocianato. 

3. Recubrimientos de polisiloxano

Estos recubrimientos de alto rendimiento deben su resistencia a la corrosión y al desgaste a sus potentes enlaces silicio-oxígeno. Este recubrimiento puede alcanzar una vida útil de más de dos décadas en estructuras de acero expuestas. Por eso, los recubrimientos de polisiloxano se utilizan en plantas químicas y grandes puentes. 

4. Recubrimientos ricos en zinc

El principio de recubrimiento de zinc Se trata de un proceso de sacrificio electroquímico del zinc para proteger el acero subyacente. Este tipo de recubrimiento puede ser orgánico o inorgánico. El recubrimiento a base de epoxi es orgánico, mientras que el de silicato de etilo es inorgánico. 

5. Recubrimientos alquídicos 

Se trata de poliésteres modificados con aceite que absorben oxígeno durante el curado. Estos recubrimientos son ideales para el mantenimiento general, incluso en estructuras ligeras y talleres de fabricación. Dado que su curado es lento en climas fríos y su resistencia al agua es baja, los recubrimientos alquídicos rara vez se utilizan en proyectos de protección contra la corrosión. 

Recubrimiento alquídico

6. Recubrimiento metalizado

Se trata de un recubrimiento duradero de aluminio o zinc, aplicado mediante pulverización térmica sobre el metal. Forma una capa densa y porosa que, gracias a su adherencia mecánica, puede durar décadas. 

La aplicación de este recubrimiento suele ser relativamente costosa, teniendo en cuenta requisitos como personal/equipo especializado, una aplicación más lenta y la dificultad de aplicarlo a componentes complejos. 

7. Recubrimientos Acrílicos

Los recubrimientos acrílicos son recubrimientos orgánicos comunes en aplicaciones industriales y arquitectónicas. Estos recubrimientos a base de agua están compuestos por una emulsión de polímero acrílico mezclada con partículas de pigmento. 

Revestimiento acrílico para puentes

8. Recubrimientos en polvo 

Los clientes valoran los diversos Tipos de recubrimiento en polvo Por su atractivo estético y durabilidad. Al no contener disolventes con compuestos orgánicos volátiles (COV), estos recubrimientos también son respetuosos con el medio ambiente. 

9. Recubrimientos electroforéticos 

El proceso de recubrimiento electroforético Utiliza la atracción electroforética para depositar partículas de pintura sobre un material conductor. Esta técnica es popular en la industria automotriz y agrícola, donde son comunes las geometrías complejas y las áreas con cavidades. 

Carrocería del vehículo con recubrimiento electroforético

Los recubrimientos electroforéticos son rentables en la fabricación a gran escala y proporcionan una excelente resistencia a la corrosión. 

10. Recubrimientos Cerámicos

Cuando las temperaturas de recubrimiento superan el límite, los recubrimientos cerámicos se utilizan como alternativa a los recubrimientos orgánicos tradicionales. Los recubrimientos aplicados por proyección térmica son ideales para sistemas en intercambiadores de calor, refinerías y turbinas. Los recubrimientos cerámicos son resistentes al desgaste y ayudan a minimizar el desgaste en entornos abrasivos y de alta temperatura. 

Recubrimiento cerámico en una pala de turbina

11. Recubrimientos intumescentes

Los recubrimientos intumescentes se utilizan como protección pasiva contra incendios (PPI) para hormigón, acero y madera. Son delgados, pero se expanden al exponerse al calor. La espuma carbonácea resultante minimiza la transferencia de calor al sustrato. 

Las estructuras propensas a incendios deben tener este tipo de revestimiento como requisito de diseño. Puede retrasar el fallo estructural hasta 120 minutos. 

12. Recubrimientos de conversión

Los recubrimientos de conversión forman una capa protectora sobre el metal tras reaccionar con él. Esta capa puede mejorar la adherencia de la pintura, aportar un aspecto estético y ayudar a proteger contra la oxidación. 

Ejemplos de recubrimientos de conversión son:

• Anodizado
• Recubrimiento de óxido
• Recubrimiento de cromato
• Recubrimiento de fosfato 

13. Deposición física de vapor (PVD)

Recubrimiento PVD Es resistente al desgaste y decorativo. El recubrimiento también es versátil, como lo demuestra su compatibilidad con cerámica, plásticos y metales como el aluminio, el cobre y el titanio.   

14. Galvanoplastia

La galvanoplastia es la deposición electroquímica controlada de una capa metálica sobre un sustrato conductor. 

Piezas mecanizadas CNC galvanizadas

Tiene sentido en la fabricación por;

• Ayudar a los fabricantes a utilizar metales base rentables.
• Aumenta la resistencia al desgaste 
• Mejora la resistencia a la corrosión. 
• Posible minimización de los costos de mantenimiento

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Tabla comparativa de tipos de recubrimiento

La siguiente tabla, que muestra los tipos de materiales de recubrimiento, junto con sus características y aplicaciones comunes, puede ayudarle a seleccionar el recubrimiento más adecuado para su aplicación. 

¿Qué son los recubrimientos duros?

Los recubrimientos duros son recubrimientos especializados diseñados para resistir el desgaste. Estos materiales de recubrimiento presentan niveles de dureza mucho mayores que el material base. Buenos ejemplos de estos recubrimientos son el anodizado duro tipo III, el níquel químico y los recubrimientos PVD, que pueden alcanzar niveles de dureza de 70, 72 y 80 HRC, respectivamente. 

Estos recubrimientos son relevantes en aplicaciones de contacto metal sobre metal, donde el desgaste del recubrimiento es algo habitual. 

¿Cuál es el mejor tipo de recubrimiento para piezas mecanizadas por CNC?

No existe un único tipo de recubrimiento que sea el mejor para las piezas mecanizadas por CNC; la mejor opción siempre depende de los requisitos de tolerancia, el entorno de trabajo y el coste, entre otras consideraciones. 

Por supuesto, algunos recubrimientos siempre se utilizan en ciertas aplicaciones. Por ejemplo, las piezas de aluminio mecanizadas por CNC expuestas al desgaste suelen recubrirse con anodizado duro (Tipo III). 

El niquelado químico es la mejor opción para piezas mecanizadas de aluminio o acero con geometrías complejas.  

Existe una razón por la que los recubrimientos PVD de precio elevado se suelen utilizar en herramientas y otros mecanismos de precisión: tienen baja fricción y alta dureza. 

¿Cuál es el mejor recubrimiento protector?

Una vez más, todo depende de las características de tu proyecto. No existe una única respuesta a esta pregunta, ya que deben considerarse factores como los requisitos de rendimiento, el tipo de sustrato y el entorno operativo. 

Consideremos el caso de una instalación de acero estructural en un entorno costero. La recomendación de recubrimiento sería diferente a la requerida para una pieza de aluminio mecanizada por CNC de precisión. 

Estructura de acero marino

El proyecto costero requiere una imprimación epoxi rica en zinc combinada con una capa de acabado de polisiloxano. Si opta por la capa de acabado de poliuretano estándar, más económica, deberá volver a aplicarla con mayor frecuencia. 

En lo que respecta a la pieza de aluminio de precisión, una solución rentable como el anodizado duro tipo III es suficiente. 

¿Cuánto duran los recubrimientos protectores?

Los factores que influyen en la vida útil de un recubrimiento son las condiciones ambientales, las condiciones de operación, la preparación de la superficie, el espesor de la película y el tipo de recubrimiento. Sin embargo, existen parámetros de referencia prácticos, y la mayoría de los recubrimientos duran entre 5 y 25 años. 

• Sistemas alquídicos: Hasta 10 años
• Recubrimientos superiores de polisiloxano: Hasta 25 años
• Anodizado duro (Tipo III): Hasta 25 años
• Níquel Electroless: Hasta 15 años
• Recubrimientos intumescentes: Hasta 25 años
• Sistemas de epoxi ricos en zinc: Hasta 25 años 

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¿Cuánto cuestan los recubrimientos protectores industriales?

El costo de un recubrimiento protector industrial puede variar significativamente. Algunos aspectos del proyecto que pueden afectar el costo son la complejidad del componente, el volumen de producción y el tipo de proceso. 

Aquí tienes algunos datos de referencia sobre los costes estimados que puedes utilizar como guía:

* NotaEstas son estimaciones indicativas basadas en las condiciones generales del mercado y los parámetros de aplicación comunes. 

Factores a considerar al elegir los tipos de recubrimientos industriales

Los factores que debe tener en cuenta al elegir entre los diferentes tipos de materiales de recubrimiento son el material del sustrato, los requisitos funcionales, los requisitos reglamentarios, el entorno operativo, la tolerancia dimensional y el coste total del ciclo de vida. 

• Material de sustratoLa compatibilidad química y mecánica entre el recubrimiento y el sustrato es importante. Los diferentes materiales se expanden y se adhieren a los recubrimientos de maneras distintas. 
• Requisitos funcionales ¿El recubrimiento cumple múltiples funciones? Las cualidades funcionales críticas giran en torno a la resistencia química, el comportamiento ante el fuego, el rango de temperatura y la resistencia a la abrasión. 
• Requisitos reglamentariosPuede que prefieras un abrigo en particular, pero espera, las regulaciones son otra restricción importante. Entre los estándares a considerar se incluyen:
  • ISO 12944, NACE/AMPP 
  • Alcance
  • RoHS
  • ATEX
  • Requisitos de inspección específicos 

• Entorno operativo: Considere lo siguiente;
  • Zonas de inmersión
  • Entornos enterrados o cerrados 
  • Exposición atmosférica 
• Tolerancia DimensionalEste factor decisivo es crucial para ensamblajes de ajuste preciso y componentes de alta precisión. La pulverización térmica puede funcionar para una viga de puente, pero puede ser catastrófica para un elemento de fijación roscado. 
• Costo de por vidaEl costo unitario más alto rara vez es el más caro si se considera el costo total del ciclo de vida. Un recubrimiento de poliuretano estándar puede costar solo un tercio del costo de una capa superior de polisiloxano. Sin embargo, el poliuretano puede durar aproximadamente 8 años, en comparación con los 25 años del polisiloxano. 

Beneficios de usar el tipo correcto de recubrimiento protector

Las razones para considerar un recubrimiento protector para sus piezas son el cumplimiento de la normativa, un coste total de propiedad mínimo, un rendimiento constante y una mayor vida útil de los componentes. 

• Cumplimiento de la normativa El cumplimiento de las normativas NACE, REACH y otras exigencias previene los costes asociados a la interrupción de las operaciones y a los fallos en las inspecciones. 
• Costo total mínimo de propiedadMenos retrabajos y ciclos de recubrimiento se traducen en importantes ahorros de costes. 
• Rendimiento consistenteUn recubrimiento superficial correctamente especificado y aplicado ofrece un rendimiento constante, lo que facilita el mantenimiento planificado y la previsión presupuestaria.   
• Vida útil extendida de los componentes: 

Limitaciones de los recubrimientos protectores industriales

Los recubrimientos protectores industriales pueden presentar deficiencias en cuanto a vulnerabilidad a daños mecánicos, dependencia de la preparación de la superficie, condiciones de aplicación, limitaciones de compatibilidad y riesgos para la salud y normativos. 

• Daños mecanicos – Los recubrimientos como la cerámica y los intumescentes son propensos a sufrir abrasión y daños por impacto. 

Defecto en el recubrimiento industrial

• Dependencia de la preparación de la superficie – Una mala preparación de la superficie puede hacer que incluso el mejor recubrimiento resulte ineficaz. 
• Condiciones de aplicacion – El curado efectivo de un recubrimiento depende de la temperatura, el punto de rocío y la humedad. 
• Limitaciones de compatibilidad – Algunos recubrimientos presentan problemas de adherencia entre sí. Por ejemplo, se producirá una delaminación entre capas si se utiliza un producto intermedio incorrecto con la imprimación de zinc. 
• Riesgos para la salud y la normativa Las restricciones contra los cromatos hexavalentes, los disolventes con alto contenido de COV y los isocianatos son cada vez más estrictas. Además, existen condiciones de manipulación y eliminación que deben tenerse en cuenta. 

Cómo se aplican los diferentes tipos de recubrimientos protectores

Los métodos de aplicación incluyen anodizado, pulverización sin aire, brocha y rodillo, galvanoplastia y pulverización térmica. 

Método de anodizado 

En lugar de aplicar una película al metal (aluminio), un sistema de baño electroquímico ayuda a que crezca una capa de óxido densa a partir del metal. Limitado al aluminio, el recubrimiento es duro y dimensionalmente uniforme. 

Método de pulverización sin aire  

La pintura se atomiza en ausencia de aire para lograr un rápido y abundante espesor de película en grandes superficies. Este método de aplicación es el preferido para recipientes y estructuras de acero. 

Pulverización sin aire 

Método de brocha y rodillo 

El método de brocha y rodillo es ideal para zonas de difícil acceso, cabezas de tornillos y soldaduras. No es el más adecuado para aplicaciones a gran escala. 

Método de galvanoplastia 

Un baño electrolítico suministra iones metálicos a un componente en un entorno altamente controlado. Este proceso, impulsado por corriente eléctrica, es preferible para piezas de precisión, elementos de fijación y válvulas.  

Método de pulverización térmica 

Un arco eléctrico o una pistola de llamas proyecta metal fundido sobre la superficie, produciendo una densa capa de aluminio o zinc. 

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Tendencias futuras en los tipos de recubrimientos protectores industriales

Se prevé que los tipos de recubrimientos protectores industriales avancen en áreas como el cumplimiento de las normas de sostenibilidad, los procesos con cromo trivalente, los recubrimientos nanocompuestos, la oxidación electrolítica por plasma (PEO) y la monitorización digital de procesos. 

• Cumplimiento de la sostenibilidad
• Procesos del cromo trivalente
• Recubrimientos nanocompuestos
• Oxidación electrolítica de plasma (PEO) 
• Monitoreo de procesos digitales

Conclusión 

Las técnicas de recubrimiento industrial ayudan a los fabricantes a mejorar la apariencia y el rendimiento de los componentes sin tener que producir piezas completas a partir de materiales de recubrimiento especializados o costosos. 

Hemos visto cómo varían las capacidades e idoneidad de estos recubrimientos, desde los recubrimientos de poliuretano resistentes a los rayos UV hasta los recubrimientos cerámicos resistentes a la temperatura. 

Ya sea recubrimiento estándar o recubrimiento especializado: en ProleanTech, ayudamos a nuestros clientes a combinar las exigencias de rendimiento y estética con diferentes tipos de recubrimiento. servicios de recubrimiento en polvo Están diseñados para un rendimiento fiable. 

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