Construir cabines de pintura em spray para que a o fluxo de ar proporcione um bom ambiente é extraordinariamente difícil.
Embora o design do fluxo de ar pareça ser bem simples - force o ar para dentro pelo topo e remova-o pelo fundo - o fluxo de ar com freqüência fica bem longe de ser uniforme. A pura escala da linha de produção significa que obter uniformidade do fluxo de ar através dos filtros e evitar o efeito de túnel de vento de uma cabine para outra tem sido muitas vezes mais uma arte do que uma ciência.
Economia de tinta
Isso contrapõe-se aos esforços para otimizar o processo de pintura em spray e pode acrescentar muito aos custos operacionais e à produtividade de uma linha de produção de diversas maneiras. Imagine a economia de tinta que pode ser gerada se pudermos reduzir a espessura da camada de tinta e torná-la mais uniforme. Ou as melhorias na eficiência de produção se a linha necessitar de menos paralizações para a limpeza e manutenção do equipamento.
Recentemente uma abordagem alternativa foi utilizada pela Camfil Farr para analisar o desempenho dos designs das cabines de uma maneira mais científica, visando otimizar o fluxo de ar e portanto, tratar dos problemas de desempenho/custos. O método adotado foi a utilização do Computational Fluid Dynamics - CFD, para realizar modelos computadorizados de fluxo de ar nesses cenários. Esse trabalho está sendo empreendido usando-se um programa CFD especialmente projetado para criar modelos de fluxo de ar no ambiente de produção. É o foco no fluxo de ar no ambiente da cabina de pintura e o constante avanço tecnológico dos computadores que levou primeiro a Ford, e depois outras, a adotarem a abordagem CFD. A abordagem tem sido utilizada em outras linhas de produção e para outras fábricas de automóveis.
Cabine de Pintura de Primer
Essencialmente, o ar é suprido através de mantas filtrantes posicionadas no teto da cabine. O ar então desce pelas saídas de ar e que pulveriza as superfícies horizontais, passa pelas saídas laterais que pulverizam as superfícies verticais, pela carroceria dos veículos e através das grades no piso para então ser direcionado para o sistema de exaustão (via úmida ou seca).
Os carrinhos são colocados nos trilhos de maneira que geralmente exista espaço para mais de um veículo na cabine a todo momento. Portanto, o espaço é bastante justo.
Embora o ar tenha um fluxo relativamente uniforme (para baixo, em volta do bico do lado direito) na pulverização do capô do carro, o padrão de fluxo de ar se mostra gravemente rompido em volta do bico suspenso na pulverização do teto. As cores representam o aumento de velocidade do ar, na seqüência azul, verde, amarelo e vermelho, sendo que o azul representa a velocidade mais baixa e o vermelho, a velocidade mais alta.
Isso provoca o escoamento do ar para os lados em volta do bico, resultando em recirculação e um fluxo de ar para cima diretamente em baixo do bico (overspray). Esse fluxo de ar é potencialmente prejudicial ao processo de pintura.
Fluxo de ar
Não se pode confiar no fluxo de ar para cima como método para a tinta cobrir a superfície do veículo. Problemas adicionais também podem ser causados pelo depósito de tinta na automação da pulverização ou em outras peças do equipamento na cabine que, em seu devido tempo, correm o risco de serem transferidos para a superfície do carro que acabou de ser pintado. O uso do CFD para simular o design nos permite analisar o processo sem nenhuma paralisação imprevista da linha de produção para limpeza ou manutenção.
Essa abordagem proporciona confiança nas modificações propostas antes de sua implementação.