Niveles de Presión de la Cabina de Pintura
Richard Thelen, PE, Global Finishing Solutions

Se ha pensado mucho sobre las presiones de la cabina de pintura. Generalmente estos comentarios se centran sobre si la cabina está bajo presión negativa o positiva. Algunos comentarios insisten que la cabina puede mantener una presión positiva relativa al exterior de manera que el polvo y los desperdicios no puedan entrar en la cámara de pintura y ensuciar el objeto que se está pintando. Ésta es una consideración seria en el diseño de la cabina y se resuelve generalmente con buenos sellos en las puertas y calafateando los paneles se resuelve el problema.

La meta del diseñador de cabinas es conseguir el flujo de aire en todos los puntos relevantes en la cabina de pintura.  Esto puede ser logrado administrando el flujo de aire. El uso de una cobertura de hoja metálica para manejar el flujo de aire es un medio efectivo y aprobado por NFPA-33. El flujo de aire laminar no quiere decir necesariamente que el flujo sea constante. De hecho, si se deja en un nivel constante, la corriente de aire tiene una tendencia a degradarse y a formar vórtices (efectos de cámara), que son dañinos para el medio del pintor. Una ligera aceleración de la velocidad del aire desde el frente hacia la parte trasera, ayuda a controlar los vórtices.

Los efectos de cámara son difíciles de ver y entender. Es mejor seguir las simples prácticas empíricas para contrarrestar los efectos del cuarto. La aceleración del flujo de aire es una de las formas para manejar el problema. La otra es entendiendo la presión de la cabina.

Estos comentarios sobre presión negativa/positive generalmente suponen que la cabina de pintura es un lugar que tiene un nivel de presión uniforme. Esto no es así y la ciencia de equilibrar la cabina de pintura, especialmente las llamadas “grandes cámaras” es fácil de entender.


Figura 1 – Diferencia de Presión


Para que el aire cambie una diferencia de presión debe existir en un extremo de la cabina hasta el otro. En una cabina de aire aspirado (Figura 1), la presión de la entrada estará cerca de cero y se hará cada vez más negativa a medida que se acerca al banco del filtro y el abanico de escape. Uno pudiera pensar que la cámara de rocío es una sección de canalización ya que está completamente cerrada.

Figura 2 – Equilibrio de Canalización

Observe la graduación de presión a medida que el aire se mueve de un extremo al otro. Si la presión del cuarto tuviera que medirse en relación con el área exterior en el centro de la cabina, usted podría darse cuenta que la cabina sería diferente en el extremo de la cabina más cercano a los filtros de escape.

Note que en el sistema de canalización, el aire es extraído a través de la puerta del filtro o la pared. Esto es generalmente la puerta de entrada del producto porque tiene área suficiente para permitir una buena filtración. Una adición importante para una cabina es una puerta de filtro (contrario al uso de cabina de frente abierto) porque el aire que lleva el polvo y las partículas de suciedad es filtrado antes de enterar en la cabina de pintura retirando la mayoría de las causas de imperfecciones. Los filtros también suavizarán el aire, difundiéndolo.

Sistema Presurizados

En los sistemas presurizados, un sistema de reemplazo de aire consistente en un abanico y quizá un sistema de calentador agrega aire de reemplazo directamente a la cabina, en lugar de extraer el aire a través de una puerta de filtro. Estos sistemas son difíciles de equilibrar pero una vez que se entienden los fundamentales el equilibrio es muy simple. Veamos un sistema que está equilibrado incorrectamente   (Figura 3).

Figura 3 – Presurizada con turbulencia
En este sistema, entra en la cabina más aire del que se permite salir. Cuando el sistema de aire es iniciado, la succión del escapa trata de vaciar el cuarto, pero con el tiempo el excedente de aire forma presión en medio de la cabina haciendo que se forme una nube. El aire es un fluido que se puede comprimir y  se “amontonará” en el punto de interferencia.  Esta nube es inevitable hasta que el pintor empiece a pintar. Luego el aire toma el color de la pintura y resulta muy visible (Ver Figura 3)

La turbulencia es también obvia cuando se utiliza un velocímetro de mano. Ya que el medido es un aparato de tipo de paleta, el aire que entra por un lado hace que la paleta y su aguja se muevan hacia el lugar apropiado en al escala. Cuando el aire entre de ambos lados como en un lugar de turbulencia, la aguja y la paleta oscilan y es difícil obtener en el medidor una lectura que sea estable.

En cualquier caso, la turbulencia es una de las peores cosas que puedan suceder a un pintor. Causa todo tipo de manchas en la pintura, desde la que es finalmente aplicada hasta el exceso de rocío y los elementos de polvo,  disminuyendo la visibilidad. La turbulencia aparecerá como exceso de rocío en las paredes y lámparas de la cabina de pintura, en el suelo y en el pintor mismo. Hace más difíciles las condiciones de trabajo y muy probables las posibilidades de falta de satisfacción de parte del cliente.

Figura 4 – Presurizadas y Equilibradas



Observando el bien equilibrado sistema (Figura 4), la cabina está en una presión negativa (relativa para el exterior) para el momento en que entra a la cabina el aire filtrado fresco y sale por los filtros de escape. Éste es el mismo perfil de presión del sistema de canalización. Es como si el abanico de escapa estuviera llegando a un punto cero de presión en la cabina y juntando el aire, mientras que el abanico de alimentación empuja el aire sólo lo suficiente para cambiarlo al punto cero de presión en la cabina.


Es mejor diseñar una cabina que cambie de punto cero de presión en la cámara de pintura a la sección de entrada del filtro de la cabina. De esta manera, el abanico llega a los filtros y jala el aire a través de ellos en la cabina. Éste es el mismo principio utilizado en los sistemas de canalización



¡Basta de teoría!

¿Qué hay de la práctica real? Cuando el medio ambiente “perfectamente equilibrado” de una cabina de rocío es distribuido por el objeto que se va a pintar, así como también por el aparato del rocío y el pintor, la cabina perfecta también cambia. Esto es natural, ya que obedece a leyes de física.

Lo más notable que sucede es que los filtros se ensucian con pintura y partículas. Este hecho de la vida es un signo de que la cabina está funcionando correctamente. Si lo opuesto fuera verdad, la cabina estaría completamente fuera de equilibrio y la pintura y partículas ensuciarían el objeto y el piso o las paredes. A media que los filtros se tapan, el abanico de escape siente una resistencia mayor al flujo y mueve menos el aire. Es menos probable que el abanico de toma  sienta un cambio a su resistencia y continúa suministrando el mismo volumen de aire.

El efecto es de cero puntos de presión en la cabina y comienza a moverse hacia el centro de la misma. En cualquier lugar en que se localice este punto cero, se verá una nube de pintura cuando el pintor esté trabajando en ese lugar. Un velocímetro también será útil para demostrar este efecto. Para cambiar el punto cero de nuevo en la toma de la cabina, el abanico de escape debe funcionar a una tasa más rápida para compensar la presión estática en aumento.

La forma práctica de hacer eso es instalar sistemas impulsores de velocidad variable (VFD) en el abanico y permitir que la velocidad de éste aumente a medida que el filtro se carga con el exceso de rocío. Hay diferentes formas de controlar el flujo de aire en los sistemas de canalización y presurizados.

Con un sistema de canalización, una placa parcial perforada se instala en los ductos detrás del abanico de escape. Esto actúa como una placa de orificios de clasificaciones. La prisión diferencial por la placa es directamente proporcional al flujo de aire dentro del rango que deseamos controlar la velocidad del abanico. A medida que se forma la presión diferencial, el sensor de presión y su controlador aumentan la velocidad del abanico utilizando el VFD.

Con un sistema presurizado, un sensor y un controlador miden la presión estática del cuarto relativa a la presión exterior y ajustan la velocidad del abanico utilizando el VFD. No es importante dónde esté localizado el sensor ya que la graduación de la presión es esencialmente linear. Si se presenta una presión  de - 03” en el centro de la cabina, al mantener la presión a - 05” más cerca de los filtros de escape, se pueden obtener los mismos buenos resultados

El objeto que se va a pintar presenta retos que algunas veces pueden frustrar al pintor. Pero los pintores son criaturas inteligentes y si experimentan distintas situaciones y la colocación del rocío pueden superar la mayoría de los efectos negativos de las interferencias del objeto que se pinta. Mayormente, estos efectos se manifiestan en turbulencia y el exceso de rocío puede causar un área sucia en el objeto que se está pintando. Si se escoge el método de aplicar la pintura, se pueden mitigar muchos de estos efectos. El pintor puede descubrir que rociando de atrás hacia el frente funciona mejor que de forma opuesta. Quizá reacomodando el objeto se modificará la turbulencia al punto de que no será más un problema.

El equilibrio de una cabina puede ser un trabajo difícil a menos que el técnico entiende los principios de movimiento de aire y los gradientes de presión. Una vez armado con estos principios el trabajo es menor arte que ciencia.



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