Optimización de los sistemas de dosificación de productos de alta viscosidad para la construcción naval

La industria naval utiliza una amplia gama de fluidos espesos y de alta resistencia: adhesivos para la unión de cascos, selladores estructurales, gelcoats y compuestos anticorrosivos. No son intercambiables. Cada uno se comporta de manera diferente bajo presión, cambios de temperatura y fuerzas de cizallamiento. Un sistema de dosificación que funciona bien con un material puede fallar por completo con otro.

Configurar el sistema correctamente desde el principio evita inconsistencias en el flujo de trabajo, paradas imprevistas y costosas repeticiones de trabajo en la planta de producción.

La mayoría de estos fluidos son tixotrópicos: se vuelven más fluidos bajo esfuerzo de cizallamiento y se espesan en reposo. Esto significa que un material que fluye bajo la presión de una bomba puede comportarse de forma muy diferente si permanece toda la noche en una tubería de fluido o en una placa de seguimiento. La temperatura introduce otra variable: un mismo sellador puede comportarse de forma muy diferente a 10 °C (50 °F) que a 25 °C (77 °F), y el grado de variación depende de la composición química y la formulación del fluido.

Por eso, los sistemas de dosificación de alta viscosidad deben dimensionarse en función de la viscosidad en reposo, y no solo de la viscosidad en funcionamiento. Basarse únicamente en las condiciones de funcionamiento es una de las causas más comunes de fallos en el arranque en frío y de un rendimiento irregular en entornos de producción marítima.

Estos son los fallos más habituales en el manejo de fluidos de alta viscosidad, y cuáles son sus causas.

Cavitación y falta de caudal en la entrada. Cuando una bomba funciona a un ritmo más rápido de lo que tarda el fluido en llenar la cámara de entrada, se produce cavitación. En el caso de los materiales de alta viscosidad, esto es más probable a temperaturas más bajas, lo que provoca un rendimiento irregular y un desgaste interno acelerado.

Fallo de la válvula de retención con fluidos espesos. Por encima de unos 50 000 cP, las válvulas de retención de bola y asiento dejan de ser fiables. Un cierre incompleto de la válvula provoca un reflujo y una pérdida de presión a mitad del ciclo, lo que afecta directamente a la consistencia del cordón en el punto de aplicación.

Caída de presión en conductos de fluido largos. La caída de presión aumenta tanto con la viscosidad como con la longitud de la tubería. Un sistema que suministra la presión adecuada en la salida de la bomba puede llegar a la pistola con una fuerza insuficiente para extrudir el material de forma uniforme.

Evacuación deficiente de los contenedores. Los materiales de alta viscosidad no se autonivelan. Si no se dispone de una placa de seguimiento correctamente ajustada y de una presión del pistón adecuada, el material se desvía por los lados de la placa, lo que genera desperdicio y fluctuaciones de presión hacia el final del recipiente.

La elección de la bomba adecuada para una aplicación marina depende de tres factores: el rango de viscosidad, el caudal requerido y si el fluido es sensible al cizallamiento. Las bombas de pistón ARO abarcan toda la gama utilizada en la construcción naval a través de tres tecnologías, cada una de ellas adaptada a un rango diferente del espectro de viscosidad.

Además del tipo de bomba, la elección de la relación de presión es igualmente importante. Las aplicaciones de recubrimiento pueden requerir una relación de tan solo 5:1. La aplicación de adhesivos estructurales suele necesitar una relación de 50:1 o superior para mantener una presión constante del cordón en la pistola.

• Gama completa de viscosidades. Una sola gama de bombas abarca desde recubrimientos ligeros hasta materiales que superan el millón de cP.
• Vástagos de émbolo y tubos de cilindro con recubrimiento cerámico. Prolonga la vida útil al manipular materiales abrasivos o que contienen partículas, como adhesivos con rellenos y compuestos anticorrosivos.
• con una carrera de 6 pulgadas (152 mm). Ofrece un mayor rendimiento por ciclo, lo que reduce la frecuencia de los ciclos y el desgaste de los componentes a caudales equivalentes.
• Relaciones de presión de 5:1 a 65:1. Permite ajustar con precisión el caudal de la bomba a los requisitos de presión específicos de cada aplicación.
• Paquetes completos listos para instalar. Todos los componentes —bomba, motor neumático, pistón, placa de seguimiento, regulador de presión, válvula de dosificación, manguera y controles— se han preajustado, montado y probado como un único sistema.
• Soluciones personalizadas disponibles en. Para necesidades que van más allá de las configuraciones estándar, el Centro de Soluciones ARO de  , situado en Mooresville, Carolina del Norte (EE. UU.), diseña, monta y prueba sistemas de bombeo a medida adaptados a sus procesos y materiales específicos.