A produção de tintas, tintas de impressão e resinas caracteriza-se, acima de tudo, por uma propriedade: a viscosidade, que abrange quatro ordens de magnitude. Um diluente à base de solvente bombeia-se como água; uma tinta offset acabada ou uma base de revestimento tixotrópica comporta-se como mel a 10 000 mPa·s ou mais; algumas resinas são quase sólidas à temperatura ambiente e têm de ser aquecidas antes de se movimentarem. Acrescente solventes inflamáveis, pigmentos abrasivos e flocos metálicos, partículas de efeito sensíveis ao cisalhamento e a limpeza constante para mudança de cor com que uma fábrica de revestimentos convive, e a seleção da bomba torna-se um dos problemas de engenharia mais difíceis na fabricação por processo. A bomba errada resulta em cor inconsistente, pigmentos de efeito danificados, linhas entupidas, fugas de solvente ou tempo de inatividade que nenhum calendário de produção consegue absorver.
Há mais de uma década que fabricamos bombas de engrenagens com acionamento magnético, bombas de vórtice sem vedantes e bombas químicas revestidas a fluoropolímeros para fabricantes de tintas, tintas de impressão, revestimentos e resinas, fornecendo tanto a fabricantes de equipamento original (OEM) como a fábricas de utilizadores finais. Este guia aborda como selecionar bombas para as principais estações numa fábrica de tintas, tintas de impressão ou resinas — transferência de matéria-prima, circulação na base do moinho, manuseamento de resinas de alta viscosidade, transferência de solventes, tingimento de precisão e dosagem de cor, enchimento e limpeza de mudança de cor — com atenção aos requisitos de viscosidade, cisalhamento e segurança de solventes que distinguem o serviço das bombas na indústria de revestimentos do serviço geral.
1. As estações de bombagem de uma fábrica de tintas, tintas de impressão e resinas
Uma fábrica de tintas ou revestimentos tem entre sete a dez funções distintas para as bombas, cada uma com características de fluido diferentes — viscosidade, teor de sólidos, teor de solventes, sensibilidade ao cisalhamento. Analisar o panorama completo é o pré-requisito para uma especificação adequada das bombas em cada estação:
● Transferência de matéria-prima — transporte de resinas, ligantes, solventes e aditivos líquidos do armazenamento a granel e dos tambores para os tanques de mistura e diluição.
● Circulação na base do moinho e durante a moagem — circulação da pasta de pigmento através de moinhos de esferas e moinhos de cesto durante a fase de dispersão e moagem, com adição de pigmento abrasivo.
● Resina de alta viscosidade e transferência por diluição — transporte de bases de revestimento, vernizes e resinas de alta viscosidade já preparados entre recipientes de processo, frequentemente aquecidos.
● Transferência de solventes — transporte a granel de tolueno, xileno, MEK, acetato de etilo, álcoois e ésteres em zonas com atmosfera inflamável.
● Tonalização de precisão e dosagem de cor — adição controlada de corantes e pigmentos para obter uma correspondência de tonalidade repetível, frequentemente em sistemas multicomponentes.
● Enchimento e embalagem — transferência volumétrica precisa para latas, baldes, tambores e cartuchos no final da linha.
● Circulação para mudança de cor e limpeza — lavagem com solvente ou fluido de limpeza através de bombas e tubagens entre lotes e cores.
● Dosagem de dois componentes — dosagem precisa da proporção entre a base e o endurecedor para sistemas de revestimento epóxi, de poliuretano e outros sistemas de revestimento reativos.
Existem cinco restrições comuns a todas estas estações: gestão da viscosidade, desde solventes fluidos até pastas com mais de 10 000 mPa·s; transferência com baixo cisalhamento para proteger os pigmentos de efeito e evitar o acúmulo de calor; ausência total de fugas de solventes inflamáveis e regulamentados; precisão volumétrica para a reprodutibilidade da cor; e limpeza fácil para uma rápida mudança de cor. Nenhuma bomba isolada cobre todas estas restrições; o que funciona é um portfólio adaptado a cada função.
2. Por que razão a viscosidade determina a arquitetura das bombas na produção de revestimentos
A viscosidade é a variável mais importante na seleção de bombas para instalações de revestimentos e determina a configuração da bomba muito mais do que o caudal ou a altura manométrica. A distinção fundamental é entre as bombas cinéticas (centrífugas e de vórtice) e as bombas de deslocamento positivo (de engrenagens, de lóbulos e de cavidade progressiva):
● Abaixo de ~500 mPa·s. Os solventes diluentes, as diluições à base de água e as tintas de baixa viscosidade podem ser bombeados por bombas centrífugas ou de vórtice sem vedação, que são simples e toleram alguma presença de ar arrastado. Isto abrange a transferência de solventes e muitas estações que utilizam produtos à base de água.
● De ~500 a ~50 000 mPa·s. É aqui que se encontram a maioria das tintas acabadas, bases de revestimento, vernizes e tintas de impressão. As bombas centrífugas perdem eficiência rapidamente e acabam por deixar de conseguir fazer a aspiração; as bombas de engrenagens de deslocamento positivo tornam-se a escolha certa, proporcionando um caudal volumétrico constante, independentemente do aumento da pressão de descarga que o fluido viscoso provoca.
● Acima de ~50 000 mPa·s. As resinas com elevado teor de sólidos, as tintas em pasta e as bases não diluídas apresentam uma consistência semelhante à do mel ou da massa de vidraceiro. Estas requerem bombas de deslocamento positivo a funcionar a baixa velocidade, frequentemente com cabeças de bomba aquecidas e, por vezes, com geometria de cavidade progressiva para os fluidos mais espessos.
Para conhecer os princípios de engenharia subjacentes à forma como a viscosidade influencia todo o sistema de bombagem — perdas por atrito, NPSH, dimensionamento do motor e seleção da velocidade — consulte o nosso guia de seleção para bombagem de fluidos de alta viscosidade. Para compreender o princípio geral pelo qual as bombas de deslocamento positivo fornecem um volume constante face a uma pressão variável, consulte o nosso guia de princípios de funcionamento e seleção de bombas de deslocamento positivo. As opções de produtos para toda a gama de viscosidades estão apresentadas na nossa página de soluções de bombas para fluidos de alta viscosidade.
3. Transferência de resinas de alta viscosidade e bases de revestimento: bombas magnéticas de engrenagens
A principal tarefa de transferência numa fábrica de revestimentos ou resinas — o transporte de bases, vernizes e resinas acabadas entre recipientes — é o domínio das bombas de engrenagens. As bombas de engrenagens internas e externas proporcionam um fluxo suave e de volume constante, mesmo face à elevada contrapressão gerada pelos fluidos viscosos, e apresentam uma capacidade de autoaspiração muito superior à das bombas centrífugas quando se trata de meios espessos. Três considerações de engenharia:
● Funcionamento a baixa velocidade para limitar o cisalhamento e o aquecimento. O funcionamento de uma bomba de engrenagens a um número de rotações por minuto (rpm) mais baixo reduz a força de cisalhamento exercida sobre o fluido, protege os aditivos sensíveis ao cisalhamento e limita o aquecimento por viscosidade, que pode provocar a formação de uma película ou a gelificação do produto. Para resinas de alta viscosidade, a configuração adequada é a de baixa velocidade e alto caudal.
● Cabeças de bomba aquecidas para resinas que solidificam. Muitas resinas apresentam um estado quase sólido à temperatura ambiente e precisam de ser mantidas aquecidas para se manterem bombeáveis. As cabeças de bombagem podem ser revestidas ou aquecidas para manter a resina acima do seu ponto de fluidez, sendo comum no trabalho com resinas que as temperaturas de bombagem variem entre a temperatura ambiente e mais de 200 °C.
● Construção com acionamento magnético sem vedantes. As resinas e as bases de revestimento obstruem e causam o grippamento das vedações mecânicas, e as bases com elevado teor de solventes provocam fugas através das vedações degradadas. Uma bomba de engrenagens de acionamento magnético elimina a vedação dinâmica, eliminando tanto o risco de grippamento como a possibilidade de fuga de solventes. Esta é a configuração que fornecemos com maior frequência a fábricas de revestimentos e resinas.
A nossa gama de bombas de engrenagens magnéticas abrange toda a gama de caudais das instalações de revestimento: a micro-mini bomba de engrenagens magnéticas MDC-M para transferência de pequenos lotes e em laboratório, a bomba de engrenagens magnéticas MDC-K para aplicações de gama média e a bomba de engrenagens magnéticas de média-grande porte MDC-X para transferência de bases e resinas de alto rendimento. A MDC-K suporta viscosidades até 20 000 cP e temperaturas até 250 °C, o que abrange a grande maioria das aplicações com bases de revestimento e resinas. Para escolher entre sistemas hidráulicos de engrenagem e de vórtice, consulte o nosso guia comparativo entre bombas magnéticas de engrenagem e bombas magnéticas de vórtice.
4. Transferência de solventes: zonas com atmosfera inflamável e sem fugas
Os revestimentos e tintas à base de solventes utilizam grandes quantidades de solventes orgânicos inflamáveis — tolueno, xileno, metiletilcetona, acetato de etilo, álcoois e éteres de glicol. A transferência destes solventes do armazenamento a granel para os tanques de distribuição é o ponto em que a segurança dos solventes é determinante na escolha da bomba. Há duas questões que se destacam:
● Motores com proteção contra explosões em zonas classificadas. As áreas de manuseamento de solventes são classificadas como zonas com atmosfera inflamável (Zona ATEX 1/2 na Europa, classificações equivalentes noutros países). Os motores das bombas nestas zonas devem possuir a classificação de proteção contra explosões adequada, de acordo com o grupo de gases e a classe de temperatura do solvente. Não são aceitáveis motores industriais padrão; são necessárias variantes à prova de explosão.
● Sem qualquer fuga de solventes voláteis. As bombas com vedação mecânica apresentam fugas de vapores e líquidos de solventes, o que constitui tanto um risco de incêndio como um problema de emissão de COV, num contexto de regulamentação ambiental cada vez mais rigorosa. As bombas sem vedação, com acionamento magnético e motor encapsulado, eliminam totalmente a via de fuga, mantendo o solvente confinado por trás de vedantes estáticos e de um invólucro selado. Esta característica é cada vez mais incluída diretamente nas especificações dos equipamentos das fábricas de revestimentos.
Para a transferência de solventes, a nossa bomba magnética de vórtice MDW em aço inoxidável 316L com motor à prova de explosão é adequada para solventes de baixa viscosidade, enquanto os fluxos de solventes que transportam resina dissolvida ou vestígios de acidez são mais bem atendidos pela bomba de acionamento magnético AMC-F revestida a PTFE. Para a recuperação contínua de solventes de alta pureza e aplicações com COV, onde até mesmo um percurso de exposição estático do O-ring é indesejável, a série de bombas de vórtice encapsuladas PWH/PWD/PWM oferece a alternativa de motor encapsulado. A engenharia de prevenção de fugas está detalhada na nossa página de soluções de bombas à prova de fugas.
5. Circulação na base do moinho e manuseamento de pigmentos abrasivos
Durante a fase de dispersão e moagem, o pigmento é humedecido na resina veicular e reduzido ao seu tamanho final de partícula em moinhos de esferas e moinhos de cesto. A bomba de circulação que alimenta o moinho enfrenta uma tarefa que combina alta viscosidade com carga de sólidos abrasivos — um dos ambientes mais exigentes para as bombas na fábrica:
● Resistência à abrasão. Os pigmentos e os agentes de enchimento (dióxido de titânio, óxidos de ferro, negro de fumo, carbonato de cálcio, certos diluentes) são abrasivos e causam a erosão dos componentes internos das bombas convencionais. Os rolamentos de carboneto de silício e as peças em contacto com o fluido, endurecidas ou revestidas com fluoropolímeros, prolongam substancialmente a vida útil na circulação na base do moinho.
● Efeito protetor e pigmentos metálicos. Os pigmentos metálicos, perolizados e outros pigmentos de efeito sofrem danos físicos devido à ação de esmagamento e compressão exercida pelas engrenagens com folga reduzida. No caso destes produtos, em que a tonalidade é fundamental, as configurações de bombas de baixo cisalhamento e um manuseamento cuidadoso protegem o efeito visual que constitui o principal argumento de venda do produto.
● Circulação estável para uma dispersão uniforme. A redução uniforme do tamanho das partículas depende de uma circulação constante e repetível através do moinho. Uma bomba que mantém o caudal constante à medida que a viscosidade da base do moinho varia durante a moagem garante uma qualidade de dispersão consistente de lote para lote.
Para a circulação de fluidos abrasivos em moinhos, as bombas de acionamento magnético com revestimento de fluoropolímero e interior endurecido, equipadas com rolamentos de carboneto de silício, são as mais indicadas para esta função. A mesma lógica de abrasão e corrosão que rege o desgaste dos componentes das instalações químicas aplica-se aqui — consulte o nosso guia sobre a vida útil e manutenção de peças de bombas químicas para conhecer o quadro de referência relativo ao desgaste e à manutenção.
6. Coloração de precisão, dosagem de cor e medição de dois componentes
A reprodutibilidade da cor é o fator que determina se uma fábrica de revestimentos ou tintas conquista ou perde clientes, e trata-se, fundamentalmente, de um problema de dosagem. Os pigmentos e corantes são dosados em volumes e proporções precisas; nos sistemas de tintas multicoloridas, cada cor tem a sua própria bomba de dosagem; nos revestimentos reativos, a base e o endurecedor devem ser dosados numa proporção exata. Três tarefas de dosagem distintas:
● Dosagem de corantes e pigmentos. A adição dosada de corante concentrado para obter uma tonalidade repetível, frequentemente controlada por feedback gravimétrico ou volumétrico. As bombas de engrenagens magnéticas proporcionam a precisão volumétrica necessária, sem juntas que possam causar fugas de corante. A microbomba de engrenagens MDC-M destina-se à dosagem de corantes em pequenos volumes; a MDC-K destina-se à adição de corante com caudais mais elevados.
● Dosagem de tinta multicolorida. Nos sistemas de tinta de cores de processo, cada cor é alimentada pela sua própria bomba de deslocamento positivo, frequentemente equipada com um variador de frequência para um controlo preciso da velocidade e do volume em todas as cores simultaneamente. As bombas de engrenagens magnéticas de perfil fino são adequadas às configurações compactas com várias bombas utilizadas nestes sistemas.
● Dosagem de dois componentes. Os sistemas de epóxi, poliuretano e outros sistemas reativos exigem que a base e o endurecedor sejam dosados numa proporção exata, de forma contínua e repetível. As bombas de deslocamento positivo emparelhadas, com controlo de velocidade sincronizado, proporcionam a precisão de dosagem que estas composições químicas exigem. Para conhecer os princípios gerais de seleção de bombas de deslocamento positivo, consulte o nosso guia de princípios de funcionamento e seleção de bombas de deslocamento positivo.
7. Considerações sobre o enchimento, a mudança de cor e a limpeza
O fim da linha e os intervalos entre lotes impõem requisitos específicos para as bombas, que são fáceis de subestimar:
Enchimento e embalagem
O enchimento de latas, baldes, tambores e cartuchos requer uma dosagem volumétrica precisa e repetível, com um corte limpo e sem pingar. As bombas de engrenagens de deslocamento positivo, com controlo preciso de arranque e paragem, proporcionam a precisão de dosagem e o corte limpo de que as linhas de enchimento necessitam, em toda a gama de viscosidades, desde tintas fluidas até bases espessas.
Mudança de cor e limpeza
Uma fábrica de tintas ou revestimentos muda constantemente de cor, e o tempo e o solvente consumidos na lavagem das bombas e das tubagens entre as mudanças de cor representam um custo direto. As bombas com geometria interna lisa, volume morto mínimo e construção de limpeza rápida ou desmontagem rápida reduzem o tempo de mudança de cor e diminuem a quantidade de solvente utilizada na limpeza. Os designs sem vedantes, sem cavidades de câmara de vedação, limpam mais completamente do que as bombas com vedantes mecânicos, reduzindo a contaminação entre cores — um risco real para a qualidade ao alternar entre tons fortes e claros.
Em ambas as aplicações, a família de engrenagens de acionamento magnético proporciona a precisão volumétrica necessária para o enchimento e a geometria interna limpa que permite uma rápida mudança de cor.
8. Matriz de seleção de bombas para fábricas de tintas, tintas de impressão e resinas
A tabela abaixo resume as nossas recomendações habituais para as principais etapas de uma fábrica de revestimentos, tintas ou resinas. Trata-se de pontos de partida; a viscosidade específica, a carga de sólidos, o teor de solvente e a vazão devem sempre ser validados em relação ao produto real:
| Estação | Personagem versátil | Viscosidade típica | Bomba recomendada |
| Transferência por diluição com solvente / água | Newtoniano, inflamável ou aquoso | Menos de 500 mPa·s | MDW Vortex em aço inoxidável (antigo motor para solventes) |
| Transferência de solventes (zona classificada) | Orgânico inflamável | Menos de 100 mPa·s | MDW com motor Ex; AMC-F para solventes com resina |
| Transferência da base de pintura/revestimento acabado | Viscoelasticidade | 500–20 000 mPa·s | Bomba de engrenagens magnética MDC-K |
| Resina/verniz de alta viscosidade | Muito viscoso, frequentemente aquecido | 20 000–50 000+ mPa·s | Bomba de engrenagens magnética MDC-X, com cabeça aquecida |
| Base do moinho / circulação de moagem | Pasta de pigmento abrasivo | 1 000–10 000 mPa·s | Transmissão magnética revestida, rolamentos de SiC |
| Dosagem de corantes | Corante concentrado | 500–5 000 mPa·s | Bomba de engrenagens magnética micro MDC-M |
| Dosagem de tinta multicolorida | Tinta em pasta | 1 000–30 000 mPa·s | Bomba de engrenagens magnética MDC + variador de frequência por cor |
| Dosagem de dois componentes | Base + endurecedor | Varia | Bombas MDC emparelhadas, velocidade sincronizada |
| Enchimento / embalagem | Produto acabado | Gama completa | Bomba de engrenagens magnética MDC, corte preciso |
| Recuperação de COV / solventes | Solvente recuperado | Baixo | Vórtice em lata PWH/PWD/PWM |
9. Gama de bombas para tintas, tintas de impressão e resinas da Aulank
Há mais de 17 anos que fornecemos bombas de engrenagens com acionamento magnético, bombas de vórtice sem vedantes e bombas químicas revestidas a fluoropolímeros a fabricantes de revestimentos, tintas e resinas na China, Índia, Sudeste Asiático, Turquia e outros países. O portfólio que normalmente recomendamos para fábricas de tintas, tintas de impressão ou resinas:
● Bomba de engrenagens magnética micro-mini MDC-M, bomba de engrenagens magnética MDC-K e bomba de engrenagens magnética MDC-X — o núcleo da gama de produtos para revestimentos, abrangendo a transferência de bases, resinas e vernizes de alta viscosidade, bem como a dosagem de corantes, dosagem de cor, medição de dois componentes e enchimento em toda a gama de caudais, até 20 000 cP e 250 °C com opções de cabeça aquecida.
● Bomba magnética de vórtice em aço inoxidável MDW — para transferência de diluição de solventes finos e de baixa viscosidade, em aço inoxidável 316L, com opções de motor à prova de explosão para zonas com atmosferas inflamáveis.
● Bomba de acionamento magnético AMC-F com revestimento de PTFE — fluxos de solventes com resina e quimicamente agressivos, e circulação abrasiva na base do moinho, onde o revestimento de fluoropolímero resiste ao desgaste e à corrosão.
● Série de bombas de vórtice com motor encapsulado PWH/PWD/PWM — variante com motor encapsulado para serviços contínuos de recuperação de COV e solventes, em que a exposição estática dos anéis de vedação é indesejável. O guia técnico das bombas com motor encapsulado abrange as três variantes estruturais.
O que um fabricante de revestimentos, tintas ou resinas obtém especificamente da nossa parte:
● Dimensionamento de engrenagens adaptado à viscosidade — cilindrada e velocidade da bomba selecionadas de acordo com a viscosidade específica do produto, para limitar o cisalhamento e o aquecimento viscoso.
● Cabeças de bomba aquecidas e com camisa de arrefecimento — para resinas e bases que têm de ser mantidas acima do seu ponto de fluidez para se manterem bombeáveis.
● Opções de motores à prova de explosão — para zonas com solventes e atmosferas inflamáveis, adequadas ao grupo de gases e à classe de temperatura.
● Rolamentos de carboneto de silício e peças em contacto com o fluido revestidas — para utilização com pigmentos abrasivos e em moinhos.
● Controlo de qualidade documentado — certificação ISO 9001 e TÜV CE para bombas de vórtice com acionamento magnético, registos de ensaios de parâmetros individuais e mais de 50 patentes que abrangem a estrutura de acionamento síncrono por ímanes permanentes, a transmissão magnética e a hidráulica de vórtice.
Se estiver à procura de bombas para uma nova linha de revestimentos ou tintas, uma unidade de produção de resinas ou uma remodelação para substituir bombas de vedação mecânica ou peristálticas com falhas, envie-nos os requisitos de viscosidade, teor de solvente e caudal para cada estação e, no prazo de dois dias úteis, enviar-lhe-emos uma seleção de bombas recomendadas, acompanhada das especificações dos materiais e de orçamentos.
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Quer fabrique revestimentos arquitetónicos ou industriais, tintas de impressão, adesivos ou resinas sintéticas, ou construa equipamentos de mistura e enchimento como fabricante OEM, a nossa equipa de engenharia pode selecionar a bomba de engrenagem com acionamento magnético, a bomba de vórtice sem vedantes ou a bomba revestida a fluoropolímero mais adequada para cada estação de transferência, dosagem e enchimento da sua fábrica.
Fale com a nossa equipa: Contacte a Aulank | WhatsApp: +86 13773157367 | E-mail: info@aulankpump.com
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● Série de Bombas de Deslocamento Positivo