Producción de pintura de piedra natural: Por qué la mezcladora decide si el agregado sobrevive

El agregado es el producto

La mayoría de los recubrimientos se evalúan según su color, brillo y cobertura, y los tres dependen del tamaño de las partículas: cuanto más finas, mejor. La pintura de piedra natural funciona al revés. Su apariencia proviene de gránulos discretos y visibles, de tamaño milimétrico, de cuarzo coloreado, virutas de mármol natural o escamas compuestas, cada uno de los cuales debe permanecer como un gránulo individual durante el proceso de mezcla, la bomba, la línea de llenado y la pistola pulverizadora.

Esto convierte al agregado en una especificación más que en un ingrediente. Si un gránulo se fractura, ocurren dos cosas a la vez: el lote adquiere un polvo fino de color que altera el tono y aplana la textura, y pierde la fracción gruesa que le daba profundidad al acabado. Ninguna de las dos es recuperable, ni aparece en el registro del lote, ya que ningún elemento de una hoja de proceso convencional mide la integridad del gránulo.

Por eso, la pregunta útil no es "¿cómo distribuyo este lote de manera uniforme?", sino "¿cómo lo traslado sin sobrecargarlo?". Estos dos requisitos apuntan a máquinas diferentes.

¿Por qué la etapa de dispersión y la etapa de agregación no pueden compartir la configuración?

La fase de pasta y la fase de agregados requieren cosas opuestas, y esta es la causa más común de pérdida de lotes.

Fase uno: la pasta necesita cizallamiento

El aglutinante, el agua, el espesante y el relleno fino deben combinarse para formar una base tixotrópica suave y uniforme. Esto requiere cizallamiento y tiempo; un disco dispersor que gire a alta velocidad es la forma más eficiente de lograrlo, ya que la energía se destina a humedecer los sólidos y descomponer los aglomerados, y no hay nada frágil en el recipiente que pueda dañarse.

Fase dos: el agregado necesita todo menos esfuerzo cortante.

Una vez que la piedra entra, la misma fuerza de corte se vuelve destructiva. Lo que necesita el agregado es humedecerse, recubrirse con un aglutinante y distribuirse uniformemente en la base, lo cual es un problema de convección más que de corte. En este punto, un disco de alta velocidad no distribuye el agregado mejor que una rotación lenta, y de hecho lo rompe.

La consecuencia práctica es que las plantas o bien realizan dos etapas en dos máquinas, o bien utilizan una sola máquina con dos configuraciones muy diferentes. Lo que una planta no puede hacer es ejecutar todo el proceso con la configuración de la etapa de agregados y esperar que la pasta se disperse, o viceversa.

La misma energía que dispersa una pasta fracturará un gránulo. Uno de los dos tiene que ceder, y debería ser el proceso, no el producto.

Cómo una mezcladora de doble eje de baja cizalladura lo resuelve

Una mezcladora de doble eje del tipo lacado aborda el problema separando la circulación del esfuerzo cortante y, posteriormente, eliminando este último.

El eje interior lleva una cinta helicoidal doble. Al girar, eleva el material axialmente —por el centro del recipiente en la mayoría de los diseños—, de modo que la mezcla se intercambia entre la parte inferior y superior del recipiente en lugar de girar como un solo cuerpo. El eje exterior es hueco y concéntrico, y lleva un brazo de soporte que sigue el contorno del recipiente hasta la base cóncava, equipado con cuchillas de PTFE que limpian la pared.

Los dos ejes giran en direcciones opuestas, y esa contrarrotación es lo que produce la tercera dimensión del movimiento. Si ambos giraran en la misma dirección a velocidades similares, la masa simplemente rotaría con ellos, y un agregado pesado se asentaría fuera de la masa giratoria. Cuando la cinta eleva el centro mientras el marco empuja hacia abajo en la periferia, el material se pliega continuamente sobre sí mismo.

Lo que falta en este sistema es cualquier elemento que concentre energía. La cinta gira lentamente, el marco gira aún más despacio, y ninguno tiene un borde dentado que aplique una alta cizalladura localizada a un gránulo. La mezcla se mueve por convección y se limpia con el raspador, por lo que el gránulo de cuarzo se transporta en lugar de cortarse.

Ajuste independiente de los dos ejes

Debido a que la cinta y el bastidor tienen accionamientos separados, sus velocidades se ajustan de forma independiente en lugar de estar fijas por una única relación de transmisión. Esto es importante en este producto por dos razones.

En primer lugar, la velocidad de la cinta depende de la densidad del agregado. Un lote cargado con cuarzo denso requiere suficiente elevación axial para evitar que se asiente, lo que implica una mayor velocidad de la cinta que en un sistema de escamas más ligero. En segundo lugar, la velocidad del marco viene determinada por la película de la pared, no por el lote: el marco solo tiene que devolver la película de la pared al volumen activo, y lo hace en una revolución independientemente de su velocidad de giro, por lo que no hay motivo para acelerarlo.

Gama de mezcladoras de laca PLM. La velocidad de la cinta y del bastidor disminuye a medida que aumenta el diámetro del recipiente, ya que un diámetro mayor barre un mayor volumen por revolución.

La tabla también muestra por qué el accionamiento del bastidor se mantiene pequeño en relación con el accionamiento de la cinta. El bastidor barre el área, no el volumen, y el área de la pared crece más lentamente que el volumen del lote a medida que aumenta el tamaño del recipiente; por lo tanto, un recipiente de 20 m³ necesita un bastidor con una potencia varias veces mayor que uno de 1 m³, pero ni de lejos veinte veces mayor.

La secuencia importa más que el equipo.

Una mezcladora de doble eje que se pone en marcha en el orden incorrecto seguirá dañando el árido, porque el daño lo produce el aparato que esté funcionando cuando se introduce la piedra.

• Primero, cargue el líquido y el aglutinante.y dispersarlos sobre una base lisa a la velocidad que esa etapa realmente necesita, porque todavía no hay nada frágil en el recipiente.
• Añada el relleno fino y el pigmento antes del agregado.Por lo tanto, el color y el cuerpo opaco del revestimiento se establecen en la pasta en lugar de en la piedra.
• Llevar la mezcla a su viscosidad final., antes de cargar el agregado, porque una base que aún es delgada permitirá que la arena pesada se separe de la suspensión durante la adición misma.
• Agregue el agregado al final, a la velocidad más baja que aún permita voltear la mezcla.y deténgase cuando esté humedecido y distribuido uniformemente, no cuando parezca tener un color uniforme.

Vale la pena aclarar este último punto, ya que es donde suele fallar el criterio. Una vez que el agregado está recubierto uniformemente con el aglutinante, la mezcla parece terminada, y existe la tentación de seguir mezclando para asegurarse. Sin embargo, cada minuto adicional en ese punto no aporta nada más que rotura de gránulos y calor.

Cuatro suposiciones que provocan la pérdida de lotes

• Que una mezcla más prolongada siempre produce un lote más uniformeUna vez distribuido el agregado, la mezcla adicional solo provoca roturas. La uniformidad se alcanza antes de que la señal visual lo indique, y mezclar más allá de ese punto supone una pérdida.
• Que un dispersor de alta velocidad y una mezcladora de piedra pueden ser la misma máquina con diferentes configuraciones.Pueden ser la misma máquina solo si realmente puede funcionar lo suficientemente lento. Un dispersor que funciona al ralentí a varios cientos de rpm aún corta, porque la velocidad de la punta es proporcional al diámetro del disco.
• Esa sedimentación después de la mezcla es un problema de la línea de llenado.Suele ser un problema de viscosidad y de mezcla. Si la base es demasiado fina o la mezcla no se está doblando, la arena se separará antes de llegar al relleno.
• Ese daño en los gránulos aparecerá en el registro del lote.No lo hará, a menos que alguien lo mida. La evidencia visible aparece en la pared después de que el revestimiento se seca, lo cual es demasiado tarde para hacer algo excepto volver a pintar.

La comprobación práctica consiste en tomar una muestra húmeda sobre una placa de vidrio al final del lote y compararla con una muestra de referencia conservada de la tanda anterior. Aplicada en una capa fina y observada a contraluz, permite comprobar si la fracción gruesa aún está presente. El proceso dura un minuto y es el único control en proceso que mide el producto que el cliente adquirió.

Dónde se fabrican estas mezcladoras

Las carcasas de los recipientes, las cintas helicoidales y los rascadores del bastidor se fabrican y mecanizan en la misma planta, por lo que el bastidor se puede construir para que se ajuste a la base cóncava real en lugar de a una tolerancia nominal del plano.

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