Simulación CFD de la cabina de pintura
EOLIOS te ayuda a diseñar cabinas de pintura
- Mediciones in situ
- Simulación CFD de la cabina de pintura
- Seleccionar el equipo adecuado
- Cumplimiento de las normas
- Identificación de los flujos de aire de derivación y recirculación
- Control de contaminantes
- Validación por simulación
- Cabina de lijado
- Soluciones a medida
EOLIOS realiza estudios de cabinas de pintura para optimizar su eficacia mediante herramientas de simulación CFD.
- Aeroespacial
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- Helicóptero
- Industria
- Pintar
Nuestros proyectos :
Fichas técnicas :
Simulación CFD de cabinas de pintura y lijado
¿Qué puede hacer la simulación CFD para las cabinas de pintura?
La Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) se ha consolidado como una herramienta de vanguardia para optimizar el rendimiento de las cabinas de pintura.
Al modelizar con mayor precisión el flujo de aire y el intercambio de calor, la CFD permite identificar los puntos débiles y proponer soluciones concretas para :
La evaluación de las condiciones climáticas y de eliminación de partículas debe realizarse en cada zona local, teniendo en cuenta las dimensiones del espacio y el impacto de cada sistema.
El único método para calcular con precisión estos parámetros y estimar los flujos de aire en el espacio es la simulación CFD.
Los métodos de modelización de gases CFD pueden utilizarse para visualizar los flujos de partículas, estimar la concentración de sustancias nocivas, estudiar la distribución de la temperatura en el taller (sobre todo en los escenarios críticos) y otros muchos parámetros, utilizando software profesional y una potencia de cálculo acorde con el nivel de complejidad del problema considerado.
En la fase de diseño del sistema, esto permite evaluar su eficacia yevitar pérdidas económicas durante el funcionamiento.
Requisitos para el diseño de salas de pintura
La ventilación del aire es necesaria para garantizar la eliminación de los vapores peligrosos y las partículas de pintura pulverizada.
Además, es importante que el aire de ventilación circule uniformemente alrededor de la aeronave para obtener un recubrimiento de pintura de alta calidad. Normalmente, en las cabinas de pintura de aviones pequeños, helicópteros, etc., se crea un flujo longitudinal horizontal, que permite que el aire de ventilación suministrado cerca del morro del fuselaje se propague a lo largo de la aeronave.
A continuación, el aire se retira de la cabina de pintura a cierta distancia por detrás de la aeronave.
Este diseño de cabina de pintura es eficienteen términos de consumo de energía (requiere un consumo de aire relativamente bajo).
El problema de este método de ventilación puede ser la aparición de una superficie granulada y desigual resultante del secado de la pintura.
En rugosidad de la capa de pintura se produce como consecuencia de las partículas de aerosol secas, la pulverización de pintura desde el morro del avión y su transferencia mediante un flujo de aire longitudinal hacia la parte trasera de la aeronave.
El secado es entonces heterogéneo y pueden aparecer diferencias en la granularidad de la superficie.
Este defecto superficial puede ser inaceptable para los más exigentes, por ejemplo, para aviones privados de negocios.
Requisitos para el diseño de salas de pintura
Para superar estos factores desfavorables, es necesario utilizar herramientas y métodos modernos de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD).
Los algoritmos de dinámica de gases utilizados en las simulaciones CFD son el único medio de calcular con precisión estos parámetros y estimar los flujos de aire en un modelo 3D.
La CFD es un conjunto de métodos matemáticos, implementados en software, que pueden utilizarse para realizar cálculos termodinámicos y de flujo de gases complejos .
Los cálculos CFD se utilizan a menudo en el diseño de cabinas de pintura de automóviles para garantizar un flujo de aire uniforme alrededor del vehículo que se está pintando, a fin de asegurar una pintura de alta calidad y una transferencia eficaz de la pintura a los revestimientos.
CFD para mejorar la seguridad de los operarios
Garantizar un entorno de trabajo saludable:
- Calidad del aire: La simulación garantiza que el aire ambiente de la cabina cumple las normas de calidad en cuanto a concentraciones de contaminantes.
- Evaluación de la concentración de contaminantes en el aire ambiente de la cabina.
- Simulación de la dispersión de contaminantes e identificación de zonas de riesgo.
- Optimizar el sistema de ventilación para garantizar un aire sano y respirable.
Reducir el riesgo de explosión :
- Cumplimiento de las normas ATEX: la simulación CFD puede evaluar los riesgos de explosión asociados a los vapores de disolventes y pinturas y garantizar el cumplimiento de las normas ATEX (Atmósferas Explosivas).
- Análisis de los riesgos de explosión asociados a los vapores de disolventes y pinturas.
- Simulación de la dispersión de gases explosivos e identificación de zonas de riesgo.
- Aplicación de medidas de seguridad para evitar explosiones y proteger a los operarios.
Mejorar la ergonomía del puesto de trabajo :
- Ventilación adecuada: el CFD puede utilizarse para comprobar la eficacia del sistema de ventilación y garantizar que cumple los requisitos de las normas en cuanto a caudal y renovación de aire.
- Estudio de las condiciones de trabajo de los operarios e identificación de las zonas de incomodidad.
- Simulación del flujo de aire y la temperatura para optimizar la ergonomía del puesto de trabajo.
- Soluciones propuestas para reducir la fatiga y el riesgo de TME.
CFD para mejorar la calidad del acabado
Reduce los defectos de pintura:
- Simulación de la formación de vórtices y zonas de recirculación que pueden generar defectos como goteos, acumulación de material y superficies granuladas.
- Velocidad y distribución del aire optimizadas para minimizar las turbulencias y las variaciones de color
- Evaluación del impacto de los obstáculos (por ejemplo, plataformas de trabajo) en la calidad del acabado.
Mejorar la uniformidad de la pintura :
- Análisis de la eficacia de la transferencia de pintura a distintas zonas de la superficie a pintar.
- Posicionamiento optimizado de las pistolas y boquillas de pulverización para garantizar una cobertura uniforme.
- Estudio de la influencia de la viscosidad de la pintura y las condiciones de aplicación en la uniformidad de la película de pintura.
Reducir las partículas en suspensión :
- Evaluación de la eficacia de los sistemas de filtración y extracción de aire.
- Análisis del impacto del tamaño y la naturaleza de las partículas en la calidad del acabado.
- Análisis del impacto del tamaño y la naturaleza de las partículas en la calidad del acabado.
- Colocación óptima del filtro
CFD para aumentar la eficacia de la transferencia de pintura
Optimización de la geometría de la cabina :
- Estudio del impacto de la forma y las dimensiones de la cabina en el flujo de aire y la transferencia de pintura.
- Identifica las zonas de estancamiento y propón soluciones para mejorar la circulación del aire.
- Evaluación de la influencia de los obstáculos en la eficacia de la transferencia de pintura.
Mejorar la posición de las pistolas pulverizadoras:
- Simulación de la trayectoria de las partículas de pintura e identificación de las zonas de pérdida.
- Optimiza el ángulo y la distancia entre las pistolas pulverizadoras y la superficie a pintar.
- Estudio de la influencia de la configuración de la boquilla en la pulverización y transferencia de pintura.
Reducir la niebla de pintura :
- Análisis de la formación de niebla de pintura e identificación de los factores contribuyentes.
- Velocidad del aire y presión de pulverización optimizadas para minimizar la formación de niebla.
- Evaluación de la eficacia de los sistemas de recuperación de la niebla de pintura.
CFD para optimizar las estrategias de eficiencia energética
Reduce las necesidades de calefacción y refrigeración:
- Simulación de la transferencia de calor en la cabina e identificación de puentes térmicos.
- Optimización del aislamiento de la cabina y de los sistemas de calefacción y aire acondicionado.
- Aplicación de estrategias de control para una mejor gestión de la temperatura.
Mejorar la uniformidad de la pintura :
- Estudio del flujo de aire en la cabina e identificación de las zonas de pérdida de carga.
- Optimizar el diseño del sistema de ventilación para reducir el consumo de energía.
- Estudio del flujo de aire en la cabina e identificación de las zonas de pérdida de carga.
- Optimizar el diseño del sistema de ventilación para reducir el consumo de energía.
- Instalación de sistemas de ventilación de velocidad variable y control inteligente.
- Estudio de la homogeneidad de la red aguas arriba de paredes o techos difusores.
Evolución de la temperatura de contacto de un avión en un taller de pintura
Recuperar la energía térmica :
- Evaluación del potencial de recuperación de energía térmica de la ventilación.
- Instalación de sistemas de recuperación de energía para calentar el aire entrante u otras instalaciones.
Cualificación de los aeráulicos de la cabina de pintura
¿Qué es la cualificación de una cabina de pintura?
Una cabina de pintura es esencialmente un entorno controlado, especialmente diseñado para realizar trabajos de pintura en distintos tipos de equipos.
El objetivo principal de una cabina de pintura es contener las partículas y los compuestos orgánicos volátiles (COV) liberados durante el proceso de pintura, para no dañar el medio ambiente ni la salud humana.
Además, las cabinas de pintura garantizan que el proceso de pintura no se vea perturbado por elementos externos, como el polvo, que podrían comprometer el acabado de la pintura.
La cualificación es el proceso por el que se mide y evalúa el rendimiento de una cabina de pintura.
Para garantizar que la cabina de pintura funciona con la máxima eficacia, en EOLIOS seguimos un procedimiento de cualificación riguroso y exhaustivo que evalúa todos los aspectos importantes de la cabina de pintura.
Norma que debe cumplirse :
La fabricación, instalación y uso de una cabina de pintura está regulada y cumple una serie de criterios clave que son cruciales para la seguridad y comodidad de los operarios y la eficacia de la cabina de pintura.
Los criterios que deben cumplirse (para las cabinas de pintura con ventilación horizontal, que son las más habituales en industrias y sectores distintos del de la automoción) se determinan a partir del asesoramiento de expertosdel INRS.
Medición de las velocidades del aire :
En EOLIOS, la aplicación de nuestros conocimientos de mecánica de fluidos está profundamente arraigada en nuestro enfoque técnico de la medición de las velocidades del aire en la cualificación de una cabina de pintura.
Utilizando anemómetros de precisión, proporcionamos mediciones rigurosas de la velocidad del aire, un factor crucial en el proceso de pintura.
En el contexto de las cabinas de pintura, donde el aire se utiliza para pulverizar pintura sobre una superficie, las variaciones en la velocidad del aire pueden afectar a la calidad de la capa de pintura aplicada.
Por tanto, la medición exacta de la velocidad del aire mediante un anemómetro de precisión es crucial para garantizar una aplicación de pintura uniforme y de calidad.
A continuación, los datos recogidos son analizados e interpretados por nuestro equipo de ingenieros, que utilizan esta información para ofrecer recomendaciones sobre los posibles ajustes que deben hacerse en el proceso de pintura.
Éstas pueden incluir recomendaciones sobre la orientación de la fuente de aire, la presión del aire, la temperatura y la humedad, entre otros factores.
La precisión de esta medición es un elemento decisivo en el proceso de cualificación de una cabina de pintura, por lo que concedemos gran importancia a la metodología aplicada para que cumpla las normas más estrictas.
Campaña de cualificación para una cabina de lijado
Pruebas de humo
¿Por qué realizar pruebas de humos antes de habilitar una cabina de lijado?
La experiencia deEOLIOS en mecánica de fluidos también se extiende a las pruebas de humo para cabinas de pintura.
Este tipo de prueba es una herramienta valiosa para determinar la visibilidad y la eficacia del flujo de aire en la cabina durante la aplicación de pintura.
Las pruebas de humo son un importante método de cualificación de las cabinas de pintura.
Permiten visualizar y analizar el flujo de aire y la ventilación de la cabina, basándose en la difusión del humo.
Identificación de la mala circulación del aire en una cabina de pintura de aeronaves
Procedimiento de prueba de humo :
- Generación de humo: Dentro de la cabina se genera humo no tóxico e inofensivo.
- Observación del flujo de aire: A continuación, el humo se observa y analiza utilizando diversas herramientas, como cámaras de precisión, cámaras termográficas y anemómetros.
- Evaluación del rendimiento: La prueba evalúa la eficacia del sistema de ventilación, la homogeneidad del flujo de aire, la presencia de zonas de recirculación y la eficacia de los sistemas de filtración.
Objetivos:
- Identifica las zonas de turbulencia y recirculación que pueden afectar a la calidad del acabado y generar defectos de pintura.
- Comprueba la eficacia del sistema de ventilación y asegúrate de que cumple los requisitos de renovación y distribución uniforme del aire.
- Evaluar la eficacia de los sistemas de filtración y su capacidad para capturar partículas en suspensión y contaminantes atmosféricos.
- Detectar fugas de aire en la cabina y asegurar su estanqueidad.
Ventajas :
- Método visual intuitivo para comprender fácilmente el flujo de aire y la ventilación.
- Una herramienta de diagnóstico eficaz para identificar áreas de mejora y no conformidades.
- Rentable y más fácil de aplicar que otros métodos de cualificación.
Ajustes y mejoras
EOLIOS utiliza una fuente de humo específica para producir humo que se introduce en la cabina de pintura.
Observando la trayectoria que sigue el humo a través de la cabina, los expertos de EOLIOS pueden determinar si el aire fluye correctamente.
Pueden detectar cualquier zona de turbulencia o estancamiento que pudiera interferir en la aplicación de la pintura y tomar las medidas necesarias para ajustar el sistema de aire.
Los datos obtenidos de estas pruebas pueden utilizarse para optimizar el rendimiento de la cabina de pintura.
Por ejemplo, es posibleaumentar la capacidad de extracción de aire (gestión de registros), mejorar la calidad del suministro de aire o reorganizar el espacio de trabajo para aumentar la eficacia.
Tras nuestra evaluación inicial, trabajamos con el cliente para realizar los ajustes necesarios en la cabina de pintura.
Experiencia de EOLIOS en aeráulica de cabinas de pintura
En EOLIOS, la aplicación de nuestros conocimientos de mecánica de fluidos está profundamente arraigada en nuestro enfoque técnico de la medición de las velocidades del aire en la cualificación de una cabina de pintura.
Utilizando anemómetros de precisión, proporcionamos mediciones rigurosas de la velocidad del aire, un factor crucial en el proceso de pintura.
La simulación CFD también está demostrando ser una valiosa herramienta para optimizar las cabinas de pintura y mejorar su rendimiento en todos los frentes.
Al permitir visualizar y analizar con mayor precisión el flujo de aire y el intercambio de calor, la CFD ayuda a identificar las áreas susceptibles de mejora y a proponer soluciones concretas para mejorar la calidad del acabado, la eficacia de la transferencia de pintura, el consumo de energía y la seguridad de los operarios.
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