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Agitador en la pintura: qué hace y cómo elegir uno
Agitador en la pintura: qué hace y cómo elegir uno
La frase "agitador en pintura" es formulada por dos personas distintas. Una se encuentra en un taller de pintura sosteniendo una batidora de paletas sobre un bote de 20 litros. La otra observa un tanque de dispersión de 5000 litros con un eje que desciende a través de la tapa. La primera respuesta es una herramienta manual. La segunda es un equipo de procesamiento cuya geometría determina si el pigmento se dispersa correctamente, y de eso trata esta página.
En la producción, el agitador no es la máquina en sí, sino el eje y el impulsor que se encuentran dentro. El bastidor, el elevador hidráulico, el motor y el armario de control lo posicionan y lo hacen girar, pero el trabajo real sobre la pintura se realiza en el impulsor, y solo en el impulsor. Casi todos los problemas de dispersión que se atribuyen a la máquina resultan ser problemas geométricos: el disco es demasiado pequeño para el depósito, la velocidad no es la adecuada para el disco o el impulsor no es el tipo correcto para la viscosidad que alcanza la mezcla al final del ciclo.
Unagitador en la pinturaes el conjunto de eje e impulsor dentro de un recipiente de mezcla de pintura. Revuelve toda la mezcla, humedece el polvo en la resina y mantiene los sólidos y la temperatura uniformes. La selección se establece mediante tres números: la viscosidad que alcanza la mezcla en elfinde dispersión, la velocidad de punta necesaria en el borde del impulsor y la relación entre el diámetro del impulsor y el del tanque.
¿Qué hace un agitador en Paint?: Tres funciones
Se suele hablar de "mezclar pintura" como una sola actividad. Dentro de un recipiente, se trata de tres tareas distintas, y un impulsor puede ser bueno en una y malo en las otras. Mantenerlas separadas es la forma más rápida de averiguar qué falla en una mezcla.
1. Volumen de ventas.Todo el lote debe pasar repetidamente por la zona de trabajo. El dióxido de titanio y los rellenos densos se sedimentarán si alguna zona del tanque permanece sin remover, y en un recipiente alto, un disco pequeño y rápido crea un vórtice en la parte superior, dejando una capa inmóvil en el fondo. La rotación es una propiedad del flujo, por lo que depende más del diámetro del impulsor y la capacidad de bombeo que de las revoluciones por minuto.
2. Humectación y desagregación del polvo.Este es el único proceso que requiere una cizalladura realmente alta. El pigmento seco llega en forma de aglomerados unidos por fuerzas superficiales; humedecer la superficie no los disgrega. El disco dentado lo consigue arrastrando el material a través de una zona estrecha de alta velocidad en el borde del diente, donde la velocidad de cizalladura es lo suficientemente alta como para separar las partículas en lugar de simplemente desplazarlas. Además, genera el vórtice que, en primer lugar, arrastra el polvo hacia el líquido.
3. Mantener la uniformidad y la temperatura.Tras el proceso de dilución, la mezcla es más fluida, la concentración de pigmento disminuye y el riesgo de aglomeración se transforma en estratificación y formación de película. Ahora se requiere un movimiento suave y continuo, así como la eliminación del calor, en lugar de cizallamiento. Muchas líneas utilizan dos agitadores diferentes para las dos etapas, o un eje concéntrico que incorpora simultáneamente un disco dispersor y un rascador de baja velocidad.
| Lo que ves en el lote | ¿Qué trabajo falló? | Lo que realmente lo cambia |
|---|---|---|
| El pigmento se asienta formando una masa dura durante la noche. | Volumen de transacciones | El disco es demasiado pequeño en relación con el diámetro del tanque, o es un disco rápido que solo mueve la capa superior. Cambie a un impulsor más grande y lento o agregue un segundo nivel. |
| Los grumos y las semillas sobreviven a un ciclo de dispersión completo. | Humectación de polvo | El polvo se alimenta más rápido de lo que el vórtice puede humedecerlo. Disminuya la velocidad de alimentación y mantenga un vórtice estable; verifique la relación disco-tanque antes de atribuir el problema a la velocidad. |
| El brillo o la intensidad del color disminuyen de un lote a otro. | Desaglomeración | La velocidad de la punta está por debajo del rango de funcionamiento para ese pigmento, o bien el disco está desgastado. Mida el borde real del disco y las rpm reales, no las indicadas en la placa. |
| El color varía entre lotes de la misma fórmula. | Uniformidad | No hay suficiente movimiento después del descenso del nivel del líquido. El lote está estratificado en lugar de mezclado, y una muestra tomada cerca de la superficie no corresponde al lote. |
| La temperatura sube y el lote se solidifica en el tanque. | Calor por cizallamiento | La energía de corte general es correcta, pero no hay refrigeración de la pared ni forma de acortar el ciclo. Reduzca el tiempo de espera, enfríe la camisa o divida el lote. |
Los cuatro tipos de impulsores utilizados en la producción de pintura
En una planta de pintura existen prácticamente cuatro geometrías distintas. Los nombres no están estandarizados entre los proveedores, por lo que la forma importa más que la etiqueta: lo que las distingue es si la cuchilla empuja la pintura radialmente hacia afuera, hacia abajo o alrededor de la pared.
Disco dentado.Un disco plano con dientes doblados alternativamente hacia arriba y hacia abajo. Es la herramienta fundamental para la dispersión de pintura, ya que realiza dos funciones simultáneamente: las caras de bombeo impulsan la mezcla hacia afuera y hacia arriba de la pared, mientras que los bordes dentados crean la zona de alta cizalladura donde se rompen los aglomerados. Es un dispositivo de alta velocidad y baja viscosidad: al introducirlo en una pasta espesa, simplemente deja de mover el material y comienza a calentarlo.
Impulsores de copa o de turbina.Vasos o paletas con forma específica montados sobre un eje, dimensionados para mover un gran volumen con una cizalladura relativamente baja. Son la opción ideal cuando la mezcla ya está dispersa y lo que se necesita es mantener los sólidos en suspensión sin añadir calor ni aire. Su uso en la etapa de dispersión suele ser la causa de la dificultad para lograr una molienda óptima, ya que la geometría carece de una zona de alta cizalladura que permita romper los aglomerados.
Paleta plana, de uno o varios niveles.Las paletas barren la mezcla a baja velocidad. El sistema multinivel se debe a que una sola paleta en un tanque alto deja zonas muertas por encima y por debajo; apilar los niveles reduce este problema sin aumentar la velocidad. Se utiliza en aplicaciones donde no se desea aplicar cizallamiento: sistemas llenos, con alto contenido de sólidos y etapas donde la mezcla debe mantenerse en movimiento sin ser procesada.
Marco de cinta helicoidal o de mariposa, con rascadores de pared.Un bastidor que sigue la pared y el fondo del recipiente, girando lentamente. Se encarga de la parte viscosa del rango donde un disco no puede mover el material, y los raspadores son tan importantes como la cinta: en una pintura tixotrópica o termosensible, la capa que está en contacto con la camisa es la que se sobrecalienta o gelifica. Cabe destacar que una cinta por sí sola no dispersa el pigmento; cuando se requieren ambos, el bastidor lento y un disco de alta velocidad se desplazan sobre ejes concéntricos, y el disco realiza la dispersión mientras que el bastidor gestiona la rotación y la transferencia de calor.
| Geometría | Patrón de flujo | Servicio en una línea de pintura | Dónde deja de funcionar |
|---|---|---|---|
| disco dentado | Radial hacia afuera, luego hacia arriba por la pared. | Humectación del polvo y desaglomeración del pigmento | Una vez que la mezcla está demasiado dura para formar un vórtice, calienta la pintura en lugar de moverla. |
| Copa / turbina | Alto volumen, baja cizalladura, axial más radial | Descomposición, coloración, mantenimiento de sólidos en suspensión durante el almacenamiento | Cuando se le pide que reduzca la molienda, no hay zona de alta cizalladura. |
| Remo multinivel | Amplia curvatura, casi sin cizallamiento | Sistemas rellenos y de alto contenido en sólidos, homogeneización suave. | En un tanque alto con un solo nivel, hay zonas muertas por encima y por debajo de la cuchilla. |
| Cinta / marco de mariposa | Circulación completa a lo largo de la pared y la parte inferior | Pastas y sistemas tixotrópicos, transferencia de calor a través de la camisa | Cuando se necesita una verdadera dispersión, el pigmento aún debe ser descompuesto por un disco. |
Velocidad de punta, no RPM: el número que decide la dispersión
Los operarios hablan en rpm porque es lo que muestra el panel. Pero las rpm por sí solas no indican la velocidad a la que se mueve la pintura. El valor que importa es la velocidad en el borde exterior del impulsor, donde realmente se produce el cizallamiento:
De ello se derivan dos consecuencias, y ambas pueden sorprender a la gente. Primero, duplicar las rpm duplica la velocidad de la punta, pero aproximadamente cuadruplica la potencia consumida: un disco que suena bien a 800 rpm puede sobrecargarse a 1200. Segundo, y más importante para la ampliación de escala:Un disco de mayor tamaño alcanza la misma velocidad en la punta a menores revoluciones por minuto.Un disco de 600 mm a 1200 rpm gira más rápido en el borde que un disco de 300 mm a las mismas 1200 rpm, porque el borde tiene que recorrer el doble de distancia en el mismo tiempo.
La dispersión de pigmentos con un disco dentado se realiza habitualmente a una velocidad de punta de entre 18 y 25 m/s, cuyo valor exacto depende de la dureza del pigmento, la viscosidad de la resina y el límite de temperatura del lote. Por debajo de este rango, se forman aglomerados y la lectura del indicador de molienda se detiene; por encima, el lote se calienta más rápido de lo que la camisa puede disipar el calor y las resinas termosensibles comienzan a cambiar de color.
La tabla que aparece a continuación no constituye una afirmación sobre el rendimiento. Toma el diámetro del disco y la velocidad máxima publicados de cada modelo POLYC PDM y calcula la velocidad de punta resultante, para que pueda ver el rango que abarca realmente la misma familia de productos.
| Modelo | Potencia (kW) | Diámetro del disco (mm) | Velocidad máxima (rpm) | Velocidad de punta a rpm máximas (m/s) | Rango de lotes (L) |
|---|---|---|---|---|---|
| PDM 1.5/2.2 | 1,5 / 2,2 | 150 | 1.450 | 11.4 | 50 - 100 |
| PDM 4.5/5.5 | 4,5 / 5,5 | 200 | 1.450 | 15.2 | 100 - 200 |
| PDM 7.5/11/15 | 7,5 / 11 / 15 | 250 / 300 | 1.450 | 19,0 / 22,8 | 400 - 600 |
| PDM 18.5/22/30 | 18,5 / 22 / 30 | 350 / 400 | 1.450 | 26,6 / 30,4 | 600 - 2.000 |
| PDM 37/45 | 37 / 45 | 450 | 1.200 | 28.3 | 1.000 - 2.500 |
| PDM 55/75/90 | 55 / 75 / 90 | 500 / 550 / 600 | 1.200 | 31,4 / 34,6 / 37,7 | 5.000 |
Lee la columna de la derecha y compárala con la de la izquierda; aparecerá un punto práctico:Las máquinas pequeñas se sitúan por debajo del rango de dispersión habitual a máxima velocidad, y las grandes por encima.El dispersor de laboratorio a 11,4 m/s no puede reproducir lo que hace el disco de 600 mm a 37,7 m/s, razón por la cual los resultados de laboratorio a menudo no se ajustan a la escala, y por la que la solución suele ser cambiar el disco o la velocidad de la unidad de producción en lugar de hacer funcionar la máquina de laboratorio durante más tiempo.
Dónde se ubica el agitador en una línea de pintura
El agitador no termina el trabajo por sí solo. En una línea de pintura convencional, es una de las tres etapas, y confundir las etapas conlleva mucho desperdicio de recursos: hacer funcionar un dispersor durante otra hora no logrará el mismo resultado que un molino.
DispersiónHumedece el pigmento y descompone los aglomerados hasta reducirlos aproximadamente al tamaño de las partículas primarias que aún permanecen agrupadas. Un dispersor de alta velocidad con agitador dentado logra una molienda manejable para una pintura decorativa típica.MoliendaLuego, reduce el tamaño de las partículas y estrecha la distribución; es aquí donde un molino de bolas o un molino de tres rodillos demuestra su valía, y es la única manera de alcanzar especificaciones finas o estrechas.Decepción y finalizacióndiluye, tiñe y mantiene la uniformidad del lote, y esa etapa requiere flujo, no cizallamiento.
Por lo tanto, cuando una tanda no se muele solo con un dispersor, la respuesta honesta suele ser que el material requiere molienda, no que el agitador sea débil. Del mismo modo, cuando se alimenta un molino con una pasta mal predispersada, el molino realiza más pasadas de las necesarias, lo cual es la razón más común por la que un molino de perlas no alcanza su capacidad nominal.
Regla general que vale la pena recordar:La calidad de la pre-dispersión determina la cantidad de trabajo que debe realizar el molino. Una premezcla estable y bien humedecida puede reducir el número de pasadas que necesita un molino de perlas —y, por lo tanto, su consumo de energía y el desgaste por tonelada— más que cualquier modificación del propio molino.
Selección: Seis variables que realmente la deciden
La mayoría de las conversaciones sobre selección comienzan con el tamaño del lote y terminan ahí. El tamaño del lote determina el bastidor y el motor, pero no es lo que decide si el agitador funciona. Hay seis variables que sí lo hacen, y deben definirse en este orden.
No se trata de la viscosidad al momento de la carga. La base del molino se espesa a medida que se carga el pigmento, a menudo en un orden de magnitud, y el impulsor debe seguir moviendo material al final.
Un objetivo de dispersión y un objetivo de molienda requieren equipos diferentes. Acuerde el valor de finura en micras o Hegman antes de elegir la geometría.
Determinado por la dureza del pigmento. Esto, junto con el diámetro del lote, fija el diámetro del disco; el diámetro del disco y la velocidad de la punta determinan las rpm.
Si es demasiado pequeño, el lote evita la zona de cizallamiento; si es demasiado grande, el vórtice colapsa y el disco se desliza por un pozo que él mismo ha cavado.
Toda la potencia del eje se disipa en forma de calor en el lote. Si la camisa no puede eliminarlo a la velocidad de punta necesaria, el ciclo se ve limitado por la temperatura, no por la dispersión.
Los rellenos duros y los pigmentos gruesos desgastan el borde del disco, y un borde desgastado reduce gradualmente la velocidad de la punta. Especifique el material del disco en función del relleno y revíselo periódicamente.
Cómo se construye y se prueba el agitador
El eje, el disco y el acoplamiento son los elementos clave para el éxito o el fracaso de un dispersor. Las máquinas POLYC se fabrican en nuestra propia planta de 9000 m² en Wuxi, en lugar de ensamblarse a partir de kits comprados, lo que permite ajustar el diámetro del disco, la longitud del eje y la carrera de elevación al tanque del cliente, en lugar de basarse en un catálogo.
Un disco que no gira correctamente pierde velocidad en un lado y se desgasta de forma desigual. La excentricidad se mide en el eje ensamblado, no en el componente.
Revestimiento duro o una sección más gruesa donde el carbonato de calcio o el pigmento grueso son abrasivos, para que la geometría del borde se mantenga en lugar de redondearse.
El elevador debe sacar el pozo de un tanque lleno, no de uno vacío. La carrera del elevador hidráulico se especifica en función de la altura del tanque del cliente.
Las pinturas con base de solventes requieren una evaluación de riesgo para áreas peligrosas. Se ofrecen configuraciones a prueba de explosiones bajo pedido, previa verificación según la clasificación de su área.
Cada unidad cuenta con una garantía global de 3 años. Los diámetros de disco, las longitudes de eje y las carreras de elevación adaptadas al tanque, que se solicitan a medida, son habituales y no excepciones. El plazo de entrega estándar es de 30 a 45 días.
Envíenos la formulación y la curva de viscosidad.
La selección es rápida cuando se conocen los tres datos: la viscosidad al final de la dispersión, la molienda deseada y el tamaño del lote. Envíenos estos datos junto con el sistema de pigmentación y le proporcionaremos el diámetro del disco, la velocidad de la punta y el modelo, en lugar de una página del catálogo. Puede realizar pruebas de muestra en nuestras instalaciones de Wuxi antes de realizar su pedido.
Respuesta del equipo de ingeniería en 24 horas · Garantía global de 3 años · Entrega en 30-45 días
Correo electrónico directo:export@polycmill.com
Preguntas frecuentes
¿Qué es un agitador en la pintura?
En la fabricación de pinturas, un agitador es el conjunto de eje e impulsor que hace girar la mezcla dentro del recipiente. El recipiente, el bastidor y el mecanismo de accionamiento conforman la máquina; el agitador es la pieza que mueve la pintura. En un taller de pintura, se utiliza el mismo término para referirse a un agitador manual, que es un equipo de diferente tamaño.
¿Para qué sirve un agitador en la pintura?
Cumple tres funciones: voltear toda la mezcla para evitar que el pigmento y el relleno se sedimenten, humedecer el polvo con la resina para disolver los aglomerados y mantener la temperatura y la concentración de sólidos uniformes en toda la mezcla. La sedimentación, la sedimentación y la variación de color son los tres problemas que busca prevenir.
¿Qué función cumple un agitador en la pintura?
Convierte la potencia del eje en movimiento fluido. Un disco dentado, a la velocidad adecuada en la punta, crea una zona de alta cizalladura en su borde donde se rompen los aglomerados de pigmento, y un patrón de rodadura que transporta todo el lote a través de esa zona repetidamente.
¿Cómo se utiliza un agitador en la pintura?
Cargue la fase líquida, encienda el agitador a baja velocidad, añada el polvo al vórtice a un ritmo que permita humedecerlo, luego aumente la velocidad hasta alcanzar la velocidad de la punta de dispersión y manténgala hasta que la lectura del indicador de molienda deje de descender. Añadir el polvo más rápido de lo que el vórtice puede humedecerlo es la causa más común de grumos.
¿Cuál es la diferencia entre un agitador y un dispersor?
El agitador está formado por el eje y las aspas. El dispersor es la máquina que lo rodea: el bastidor, el elevador hidráulico, el motor de accionamiento y los controles que posicionan y hacen girar el agitador. Un dispersor de alta velocidad utiliza un agitador dentado; una mezcladora planetaria utiliza un agitador diferente en el mismo tipo de bastidor.
¿A qué velocidad de funcionamiento debe funcionar un agitador de pintura?
La dispersión de pigmentos con un disco dentado se realiza normalmente a una velocidad de punta de entre 18 y 25 m/s, dependiendo el pigmento, la viscosidad de la resina y el límite de temperatura del lote. La velocidad de punta se calcula multiplicando pi por el diámetro del disco y por las rpm, y dividiendo el resultado entre 60. Por lo tanto, un disco de mayor tamaño alcanza la misma velocidad de punta a menores rpm.
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