Uma nova tecnologia de tintas que foi desenvolvida vai mudar a maneira que muitos produtos serão fabricados no futuro. A tinta em pó curável por UV combina muitas das vantagens da tinta em pó convencional, junto as vantagens da cura por radiação. O resultado é um processo de pintura com um excepcional baixo impacto ambiental e que pode ser usado em substratos sensíveis à temperatura. Para muitos fabricantes isso abre a possibilidade de pintar internamente peças montadas em vez de utilizar recursos de terceiros.  

A pintura externa de um produto é normalmente de vital importância, pois bons produtos podem ser arruinados por uma pintura ruim. Deve-se ter atenção nas propriedades físicas requeridas por uma pintura, como adesão ao substrato, resistência à abrasão e intemperismo. Propriedades mecânicas como resistência à dobras e impacto podem ser importantes, como também resistência química à água, solventes, óleos, fluídos hidráulicos, etc.

Em resumo, o revestimento habilita a peça a fazer o trabalho para o qual foi projetada e não somente ter boa aparência. Isto tem seu preço, claro, particulamente na indústria automotiva, onde os custos de aplicação em diferentes superfícies representam aproximadamente um quarto do custo total de fabricação de um veículo. Para a indústria em geral, estes gastos são bem menores, mas sem dúvida um fator a ser considerado.

Escolher a tecnologia de pintura adequada também é de grande importância. Por um lado, a legislação ambiental a respeito de emissão de solventes, tratamento de efluentes e toxicidade das tintas está ficando cada vez mais severa. Por outro lado, o mercado força um tempo de fabricação mais curto e redução de gastos. Contra isso, a nova tecnologia de tinta em pó curável por UV foi desenvolvida, podendo ajudar muitos fabricantes a encontrar uma solução atrativa para seus problemas de pintura.

Primeiramente a peça a ser pintada é pendurada ou colocada em uma esteira, então a tinta em pó curável por UV é depositada eletroestaticamente sobre a peça de forma a obter-se uma cobertura completa em uma única aplicação. Até aqui o processo é igual ao da tinta em pó convencional. A peça revestida passa então da cabine de pintura para um forno onde é aquecido por lâmpadas IR, somente o suficiente para fundir o pó ( ver figura 1 ).

Aqui, temperaturas entre 80ºC e 120ºC são normalmente suficientes, o pó fundido forma um filme de superfície lisa, e ainda enquanto está quente, é passado sob a lâmpada UV. A luz UV desencadeia uma reação de fotopolimerização na resina fundida, que fortalece o filme. Ao sair da unidade de cura, a peça pintada está completamente endurecida, porém precisa de alguns minutos para esfriar. Todo o processo, incluindo a aplicação, dura cerca de cinco minutos.

A química do sistema é um pouco mais complexa. As resinas usadas para fazer o pó são geralmente poliester insaturado, quase sempre em combinação com outros compostos insaturados. Os ingredientes chave das tintas em pó UV são os fotoiniciadores, os quais absorvem a luz UV para formar radicais livres altamente reativos que iniciam o "crosslinking" da resina ( ver figura 2 ). Promotores de fluxo também são incluídos para melhorar o nivelamento da tinta no estado fundido, pigmentos são adicionados para dar a coloração e a cobertura necessárias. Isto só é possível a medida em que não interfira na absorção de luz pelo fotoiniciador.

O primeiro estágio no processo de aplicação do pó é a pulverização. Como em todo processo de pintura, é importante que a superfície a ser pintada esteja limpa e livre de óleos, e aqui a tinta em pó curável por UV não é excessão. A adesão da tinta em pó curável por UV em metais como o aço, é melhorada se a superfície for fosfatada ou tratada com um primer previamente. Em muitos casos um simples jateamento com areia pode melhorar a adesão satisfatoriamente.

Em se tratando de materiais não condutivos, o acúmulo do filme em pó é difícil, mas pode ser melhorado com o leve aquecimento do substrato antes da aplicação. Também é possível carregar a superfície do objeto a ser pintado com carga de polaridade oposta à do pó que está sendo aplicado.

Deve-se tomar cuidado para não aplicar pó em excesso ao substrato para que a penetração da luz até a interface com o substrato seja suficiente e possa assegurar boa cura no interior do filme. Falhas nessa parte irão resultar em uma superfície curada que "flutua" em uma camada não curada de resina, e portanto perde as propriedades mecânicas da pintura. Esta é uma importante diferença com relação ao método convencional o que geralmente não é afetado por acúmulo excessivo de filme.

Embora seja mais fácil pintar e curar objetos planos, objetos 3D podem ser pintados com essa tecnologia se for tomado cuidado com o projeto da instalação. É necessário controlar tanto o tempo de residência como a intensidade das lâmpadas IR ( usando pirômetros ) para assegurar que seja fornecido calor suficiente para fundir o pó em toda a área sem queimar ( ver figura 4 ).

Combinação de fornos de convecção IR são normalmente a melhor escolha. Para curar a tinta em pó UV, é importante que as lâmpadas sejam posicionadas de tal forma que todas as partes da superfície sejam adequadamente expostas. Pode ser vantajoso se o objeto girar durante a passagem sob as lâmpadas UV. O uso de refletores e o cuidadoso posicionamento e direcionamento das lâmpadas ajuda a assegurar uma boa cura sem desperdício de energia.

Atualmente, o fabricante tem que escolher entre as tecnologias de pintura qual é a mais conveniente para o objeto que necessita o acabamento. Para artigos de metal que podem resistir a um ciclo de cura térmica de 20 minutos com temperaturas entre 160ºC e 200ºC, a tinta em pó convencional é normalmente a melhor escolha.

A peça revestida pela tinta em pó passa por um forno onde o pó se funde, forma um filme liso e finalmente polimeriza para formar a superfície sólida e durável. Ao sair do forno, a peça pintada tem que esfriar antes de ser removida dos suportes. O processo é ambientalmente amigável já que o pó que sobra pode ser misturado com pó novo e ser pulverizado novamente, além de não haver emissão de solventes. A energia térmica requerida nos fornos é, de qualquer modo, considerável, e o espaço requerido pode ser proibitivo. Infelizmente apenas objetos de metal podem resistir ao aquecimento dos fornos.

Tintas líquidas UV são normalmente livre de solventes. Podem ser aplicadas por cortinas ou pistolas utilizando os mesmos equipamentos de tintas base solvente, porém são curadas quase que instantâneamente quando passadas sob a lâmpada UV. Tradicionalmente esses acabamentos são usados principalmente na indústria de móveis e em vernizes especiais, como vernizes para CD’s e revestimentos de alto brilho para embalagens e papéis impressos. Até pouco tempo, acabamentos curados por UV se restringiam a vernizes, mas com os novos avanços na química dos fotoiniciadores, acabamentos UV coloridos também podem ser feitos.

A baixa energia requerida para curar o acabamento e o baixo nível de voláteis, fazem dessa tecnologia uma tecnologia "limpa". Isto também pode ser usado em materiais sensíveis ao calor. As principais desvantagens são os problemas envolvidos no manuseio das lacas viscosas e na reutilização do excesso aplicado.  

Para dar acabamento durável a artigos como motores elétricos, bombas, caixas de câmbio, etc, que contenham componentes sensíveis ao calor, como selantes, cabos e isolamento elétrico, não é simples. Uma solução é enviar a peça completamente montada à uma loja de pintura para ser pintada com tinta spray poliuretânica bi-componente.

Uma opção não muito atraente, é pintar cada componente individualmente com uma tinta em pó convencional por exemplo, e então montar o produto. Embora as tintas poliuretânicas proporcionem excelente durabilidade, os problemas no tratamento da água contaminada das cabines de pintura e as restrições na emissão de vapor de solventes aumentam muito o custo da tintas. Para pequenos e médios fabricantes, os serviços de pintura são geralmente terceirizados, o que pode causar atrasos.

Com a tinta em pó UV, é necessário aplicar calor suficiente somente para fundir o pó e alcançar o nivelamento. A exposição térmica é muito menor que na tinta em pó convencional, onde o calor prolongado a maiores temperaturas é necessário para iniciar o processo de cura.

Isto habilita a tinta em pó curável por UV a ser usada em uma grande variedade de substratos, como o MDF ( Medium Density Fibreboard ), papel, papelão, plásticos, couro e madeira, além de objetos pré-montados contendo materiais sensíveis ao calor. Metais fundidos que tendem a desenvolver gases podem ser melhor revestidos com tinta em pó curável por UV do que com tinta em pó convencional.

A tinta em pó curável por UV possui todas as vantagens da tinta em pó convencional, combinadas com as vantagens da tecnologia de cura UV, como mostrado na figura 5. Para o fabricante, isto significa a possibilidade de instalar uma linha de pintura pequena, que ocupa pouco espaço e com controle interno do processo de pintura. A etapa de aplicação da tinta pode ser integrada ao processo de produção, sendo que as peças podem ser pintadas imediatamente após a montagem e serem despachadas no mesmo dia.

 Até o momento a tinta em pó curável por UV pode ser feita em grande variedade de acabamentos, texturas e cores. Embora a luz UV seja necessária para o processo de cura, a cura da tinta preta não é o problema que a maioria das pessoas pensa ser. A cura da tinta amarela é mais difícil, e até o momento está sendo evitada. A produção de acabamentos complexos foscos ainda não foi demonstrada.

Com atenção à linha de cura, é importante que o equipamento de cura seja instalado de maneira que objetos de diferentes formas possam ser curados, assim assegurando flexibilidade na linha de produção. Soluções criativas devem ser encontradas para que se explore o potencial máximo de produção.

Certamente é difícil colocar valor em um processo de pintura que requer alguns minutos e que possa ser integrado na linha de produção. Uma vez que o equipamento de aplicação da tinta em pó está disponível hoje a preços competitivos, o custo de investimento em uma linha IR-UV depende do tamanho, formas e diversidade das peças a serem pintadas. Com o tempo mais conhecimento pode ser esperado dos pioneiros usuários da tinta em pó UV.  

A primeira linha de tinta em pó UV foi instalada nos EUA e é usada para a pintura de motores elétricos. Desde então, radiadores para alguns caminhões também são produzidos nos EUA com tinta em pó curável por UV.

Na Europa, a primeira linha de tinta em pó curável por UV está rodando em uma fábrica que produz mesas, estantes e suportes para televisores e equipamentos de som. Aqui a habilidade da tinta em pó curável por UV em dar o mesmo acabamento em MDF e metal é considerado uma vantagem. Futuras instalações na Europa estão sendo planejadas para aplicações onde a tinta em pó curável por UV será aplicada em painéis MDF e moldes.

Para qualquer empresa que esteja considerando seriamente a instalação de uma linha de tinta em pó curável por UV, existe um fator que é de importância primordial. É essencial que todos os fornecedores de equipamentos e matéria prima estejam trabalhando em conjunto e unam seus conhecimentos tornando possível haver um bom trabalho na totalidade ( ver figura 6 ).