Pintura Por Rodillos

DINAMICA DEL PROCESO DE RECUBRIMIENTO CON RODILLOS

por Federico Balzarotti

Tesis de Ingeniería Mecánica Facultad de Ingeniería Universidad de Buenos Aires

Abril de 2007

TEMA: Dinamica del proceso de recubrimiento de chapas con rodillos.

ALUMNO: Federico Balzarotti

Padrón 76482

LUGAR DE TRABAJO: Grupo de Medios Porosos - FIUBA.

DIRECTOR DEL TRABAJO: Dra. Marta RosenFECHA DE FINALIZACION: Marzo 2007

FECHA DE EXAMEN:

INFORME FINAL APROBADO POR:

M. Rosen

Agradecimientos

Agradezco a Marta por su gran apoyo y paciencia. También por ayudar a mi formación académica y por darme un lugar en el Grupo de Medios Porosos. A mis compañeros de carrera, hoy grandes amigos: Ulises, Mariano, Diego, Gabi C, Gaby T y Adán. A todos los "Porosos", por su excelentecompañía en todo este tiempo. A Martín, Rubén, Ezequiel, Facundo y Esteban, entre tantos otros con los que compartí años de estudio. A aquellos que siempre están: Mario, María, Cecilia, Emilia, Florencia, Paula, Maxi. A mis Viejos.

Contenido
1 INTRODUCCIÓN 1.1 El proceso de recubrimiento con rodillos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Forward roll coating vs. Reverse Roll Coating . . . .. . . . . . . . . . . . 1.3 Las inestabilidades hidrodinámicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 4 9

1.4 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2 EL SISTEMA EXPERIMENTAL 11

2.1 Descripción del dispositivo experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 Componentes Fundamentales . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 11 Accionamiento mecánico y medición de velocidad . . . . . . . . . . 13 Calibración del gap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Refrigeración del fluido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.2 Caracterización de los fluidos utilizados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.2.1 2.2.2 Medición de viscosidad . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 17 Mediciones de tensión superficial y densidad . . . . . . . . . . . . . 20

2.3 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3 MODELOS ANALITICOS 22

3.1 Consideraciones generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.1.1 3.1.2 3.1.3 Ecuaciones generales de la mecánica del continuo . . . . . . . . . . 22Características del fluido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Teoría de lubricación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

4

CONTENIDO 3.2 Aplicación al proceso Forward Roll Coating 3.2.1 3.2.2

5 . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Geometría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Condiciones de borde y resolución del sistema deecuaciones . . . . 28

3.3 Modelo de Separación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.3.1 Limitaciones del Modelo de Separación . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.4 Modelo de Reynolds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.5 Resumen del capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 4 MEDICION DE ESPESORES 40

4.1 Elmétodo de medición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 4.1.1 4.1.2 4.1.3 Obtención del espesor representativo h∞ . . . . . . . . . . . . . . . 41 1 Corrección por excentricidad del rodillo superior . . . . . . . . . . . 44 Secuencia de medición según frecuencias de rotación, gap y posición de la cámara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.2Resultados experimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.2.1 4.2.2 Influencia de las velocidades tangenciales . . . . . . . . . . . . . . . 48 Influencia del gap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4.3 Comparación con resultados analíticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 4.4 Resumen del capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....