El color del metal

La química, la luz y el método se unen para crear el aspecto de los componentes de metal.

El color es un elemento importante en el proceso de pensamiento de un diseñador. Desempeña un papel importante en las decisiones estéticas que se toman para el diseño de estructuras y edificios de todo tipo. El lado artístico de la mente de un arquitecto también entiende que el color no es tan simple como tener solo rojos, azules, amarillos o verdes. Existen innumerables variaciones en el espectro de colores, y lograr el tono correcto de un color en particular puede ser muy importante.

Sin embargo, dar en el blanco con el color no es tan fácil como escoger de una caja de crayones. Comprender la tecnología y la química del color puede ayudar a que los diseñadores especifiquen componentes de construcción que satisfagan las necesidades estéticas y de rendimiento de sus proyectos.

“El color se define por dos cosas: la química de un pigmento y el tipo de luz que lo ilumina”, explica Mike Churchill, gerente técnico de Extrusion Coatings de Valspar en Garland, Texas. “Usando una sola fuente de luz, un color determinado podría igualarse con varias combinaciones de pigmentos. Sin embargo, cambiar la fuente de luz y estas combinaciones se verán visualmente diferentes entre sí. Eso se llama 'coincidencia metamérica'. Para aplicaciones exteriores, usamos de manera predeterminada una fuente de luz diurna o D65 para igualar. Simula el espectro de luz visible al mediodía, que es una distribución aproximadamente uniforme en todos los largos de onda visibles”.

A veces, las coincidencias de colores enviadas a un equipo de diseño para su aprobación pueden verse diferentes bajo las luces de la oficina. Es importante tener en cuenta el tipo de fuente de luz que se utiliza para ver el panel revestido. “Los colores se combinan utilizando una fuente de iluminación o de luz diurna”, dice Jay Register, líder del proyecto de Coil Group Laboratory de Valspar en Garland. “Si el cliente ve nuestra combinación de colores con iluminación fluorescente, comparado con las hojas enviadas del cliente, es posible que los dos colores no se parezcan tanto como le gustaría al cliente”.

En un componente de construcción, el pigmento en sí, el sustrato y cualquier recubrimiento transparente aplicado sobre el color marcan la diferencia en cómo se ve un color a los ojos de un transeúnte. El aspecto final también se ve afectado por cómo se aplica la pintura al material. Con los componentes arquitectónicos de metal, el color generalmente se aplica por aspersión o por recubrimiento de bobina. Cada método tiene sus propias características únicas. “En general, la aplicación del revestimiento depende del componente del edificio”, dice Register. “Los componentes extruidos y de muro cortina se aplicarán por aspersión. Para techos y paneles de pared lateral, los recubrimientos de color se recubrirán con bobina”.

Debido a que los dos enfoques son fundamentalmente diferentes, cada uno tiene sus propias consideraciones. El rociado se aplica generalmente a los componentes que ya están formados, mientras que el recubrimiento de bobina se aplica a la bobina de metal crudo que luego se forma en paneles y piezas. “En la aplicación por rociado, el recubrimiento sale por la punta de una pistola y la mayoría de las aplicaciones son electrostáticas”, dice Churchill. “Se aplica una carga eléctrica a la pintura atomizada y la pieza se conecta a tierra, por lo que se establece un campo eléctrico entre la pistola y la pieza. La pintura viaja a lo largo del campo eléctrico hasta esa parte conectada a tierra. La electrificación de la pintura permite pintar ambos lados de la pieza rociando solo el frente, ya que la pintura seguirá el campo eléctrico, envolverá y cubrirá la parte posterior de la pieza”.

“El recubrimiento de bobinas es un proceso continuo y altamente automatizado para recubrir metal antes de la fabricación”, dice Register. “En un proceso continuo, una bobina de acero o aluminio que puede tener un ancho de hasta 1.8 m (72 pulg) y que se mueve a velocidades de hasta 213 m (700 pies) por minuto se desenrolla. La parte superior y la inferior se limpian, se tratan químicamente, se aplica imprimación, se curan en el horno, se recubren en la parte superior, se curan nuevamente en horno, se rebobinan y empaquetan para su envío. Normalmente, el rodillo aplicador gira en la dirección opuesta a la tira y, por lo tanto, el proceso se denomina revestimiento de rodillo inverso. Este proceso puede provocar un cizallamiento importante en el recubrimiento pero permite altos niveles de control del grosor de la película y del color”.

La diferencia en los dos métodos de aplicación y sus planos de aplicación requiere una reología diferente para los recubrimientos cuando se aplican en una aplicación de bobina comparado con una aplicación por rociado. La reología es la ciencia del flujo y la deformación. Los fenómenos de flujo pueden ser muy complejos. La simple acción de remover pintura en una lata implica patrones de flujo que pueden ser un desafío para un análisis matemático exacto.

En el recubrimiento de bobinas, el plano de aplicación es horizontal y se aplica un esfuerzo cortante alto al recubrimiento durante un breve período en el punto, en donde el rodillo de aplicación se encuentra con la tira de metal en movimiento. Tener solo un plano de aplicación horizontal significa que, después de la aplicación, el recubrimiento no se correrá ni se combará. Como resultado de la reología y aplicación de bobina, las películas de las bobinas tienen una apariencia ligeramente más uniforme en cuanto a color y brillo y un espesor de película seca más consistente, con un patrón de flujo ligeramente más suave.

Con el rociado, se produce brevemente un alto esfuerzo cortante en la punta de la pistola en donde se atomiza y carga la pintura. Los planos de aplicación de rociado pueden estar en cualquier dirección o ángulo y, a menudo, son verticales. Como consecuencia de las aplicaciones en varios ángulos, la viscosidad de los recubrimientos por rociado debe recuperarse más rápido después de la liberación de la tensión de cizallamiento para evitar que el recubrimiento se deslice o corra hacia abajo en distintos ángulos de la pieza. La reología y la aplicación de rociado significan que la pieza puede tener una apariencia ligeramente menos uniforme para el color, el brillo y una variación un poco mayor en el espesor de la película seca en toda la pieza. El patrón de flujo también será un poco más irregular que un revestimiento de bobina.

“El color se define por dos cosas: la química de un pigmento y el tipo de luz que lo ilumina”.

Micheal Churchill

Director técnico, Extrusión

El número de capas aplicadas a un componente puede variar dependiendo de las especificaciones del proyecto. “Muchos arquitectos trabajan con las especificaciones de AAMA (Asociación Estadounidense de Fabricantes de Arquitectura), que no requieren una cierta cantidad de capas”, dice Churchill. “Proporcionan requisitos mínimos de espesor de película seca total y otras especificaciones de uso final como la retención de brillo, clasificación de desintegración y decoloración del color después de un período de exposición exterior. Una tercera capa agregará una capa de barrera adicional y protegerá mejor contra la degradación UV y la hidrólisis”.

Sin embargo, los pigmentos utilizados en los componentes de la construcción deben hacer más que mostrar un color. También tienen que ser duraderos en contra de la intemperie, lo que agrega más química a la ecuación. “A veces, los arquitectos solicitarán un color de un libro de muestras y eso puede ser problemático cuando se buscan garantías duraderas”, dice Churchill. “Para recubrir una hoja de papel, básicamente puede usar cualquier pigmento que desee ya que no existen requisitos de durabilidad para el pigmento. Solo necesita ser de un color en particular que se pueda realizar en una hoja de papel. Cuando nos llega, solo tenemos una paleta muy limitada de pigmentos que tienen la durabilidad necesaria para cumplir con ese tipo de garantías. Los sistemas con los que trabajamos (aplicados por rociado y recubrimiento en bobina) son básicamente los mismos sistemas poliméricos que varían solo en reología; al menos los recubrimientos en sí tienen prácticamente la misma durabilidad. La ligera diferencia es que con la bobina existe una mayor variación en los sustratos, mientras que con [componentes extruidos recubiertos por rociado] se recubre solo el aluminio”.

Puede ser más fácil que los arquitectos encuentren un color que complemente la estética general del edificio mientras que brinde la durabilidad y el rendimiento necesarios si llevan al fabricante del material a la mesa al principio del proceso de diseño.

“La elección del color puede ser un componente crítico”, dice Register. “A veces, los requisitos de diseño están en conflicto entre sí en términos de color y requisitos de rendimiento. Es útil tener un conocimiento de lo que el sistema de recubrimiento puede y no puede hacer al establecer o cumplir con las especificaciones de un proyecto determinado”.

Por Henry Burke
Metal Mag, Spring 

Nota de la redacción: Este artículo fue publicado originalmente el 26 de abril de 2014. Valspar fue adquirida por The Sherwin-Williams Company el 1 de junio de 2017.

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