Los beneficios económicos de la pintura en polvo.
- económico debido al bajo porcentaje de residuos,
- Casi el 100% de la pintura se transfiere a la superficie de trabajo,
- con una cantidad excesiva de pintura que no se deposita en la superficie a pintar durante el proceso de pulverización, se puede volver a usar,
- la tecnología está altamente automatizada, lo que proporciona facilidad para capacitar a los trabajadores sin la necesidad de mantenimiento del recubrimiento,
- pérdida mínima de material durante la pintura (1-4%),
- aproximadamente el 95% de la pintura recolectada durante el proceso de limpieza del equipo puede reutilizarse, por lo tanto, la eliminación de pinturas en polvo es muy alta,
- Debido a la ausencia de solventes, no se requiere el tiempo para su evaporación ni el costo de la eliminación del vapor.
Beneficios ambientales de la pintura en polvo
- no contiene compuestos orgánicos nocivos,
- la tecnología es ecológica
- riesgo reducido de incendio,
- olor químico mínimo,
- La tecnología mejora las condiciones de trabajo sanitario-higiénico.
- La concentración de sustancias volátiles liberadas durante la polimerización nunca alcanza la norma máxima permitida.
Las principales ventajas de los recubrimientos en polvo en comparación con las pinturas solventes.
- excelentes propiedades decorativas y fisicoquímicas de los recubrimientos de polímeros, inalcanzables con los métodos de pintura tradicionales,
- Se logran recubrimientos de polímeros de mayor calidad y mejores propiedades de rendimiento.
- productos de recubrimiento sin superficie de imprimación
- Debido al contenido de materia seca al 100%, el recubrimiento en polvo se aplica en una sola capa, a diferencia de los costosos recubrimientos líquidos de múltiples capas,
- La porosidad en el recubrimiento en polvo es mucho menor. La mayoría de las pinturas en polvo de polímero tienen propiedades anticorrosivas y resistentes a los impactos mejoradas en comparación con las pinturas convencionales,
- el recubrimiento en polvo no requiere una preparación especial o control de la viscosidad, ya que las pinturas en polvo se entregan al consumidor en una forma lista para usar,
- las pérdidas en el recubrimiento en polvo son solo del 1-4%, mientras que las pérdidas en la pintura líquida son de aproximadamente el 40%
- El endurecimiento del recubrimiento de polímero en polvo se produce en solo 30 minutos.
- las pinturas en polvo no necesitan grandes instalaciones de almacenamiento para el almacenamiento,
- La alta resistencia del recubrimiento en polvo minimiza el daño a los productos pintados durante el transporte, además, reduce los costos de embalaje.
Posibles desventajas del recubrimiento en polvo.
- durante el proceso de coloración, se requiere un contenedor separado para cada color,
- Es necesario un control preciso del proceso de pintura para evitar la posibilidad de una explosión.
- puede ser difícil aplicar una capa muy delgada de pintura,
- son posibles dificultades para pintar a bajas temperaturas,
- ciertas restricciones de uso, por ejemplo, con formas no estándar de objetos o estructuras prefabricadas.
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Características y aplicaciones de la pintura en polvo.
La pintura en polvo es una composición líquida basada en resinas poliméricas con endurecedores y modificadores de flujo. Pigmentos añadidos para el color. La temperatura de procesamiento en la cámara es de 200 a 250 grados. La tecnología de recubrimiento en polvo se utiliza para productos que pueden soportar sin deformación la temperatura a la que se hornea el recubrimiento.
La tecnología más extendida ha recibido:
- en la producción industrial de productos metálicos,
- en metalurgia,
- en la producción de materiales de construcción.
Vidrio, cerámica, MDF también se tiñen por este método.
La pintura en polvo cubre un amplio segmento de bienes y estructuras, que incluyen:
- muebles, electrodomésticos,
- instrumentos médicos, equipos,
- equipo deportivo
- chapa, perfiles de aluminio.
Las principales ventajas y desventajas del recubrimiento en polvo.
El recubrimiento en polvo protege bien la superficie. La pintura se deposita en una capa densa, de 35 a 250 μm de espesor, el número de poros es menor. Una capa reemplaza 2–3 capas de pintura regular. La película de recubrimiento lisa y duradera no se raya, no se daña durante el transporte.
La tecnología de trabajo le permite recoger pintura rociada en el aire para su reutilización. La pérdida de la composición colorante se minimiza, lo que equivale a 1-4% de la masa total. El proceso de pintar el metal es simple, fácil, no requiere una gran cantidad de trabajadores. Estos factores reducen el costo de la aplicación por metro cuadrado de construcción.
Se excluye la corrosión del metal pintado de esta manera. Los productos de metal no se desvanecen bajo la luz solar, el color, la calidad del recubrimiento no cambia en ninguna condición climática. Una paleta diversa tiene muchos tonos, reproduce la textura compleja de bronce, granito, plata. El brillo varía de mate a brillo.
La pintura en polvo suministrada por el fabricante ya está lista para usar, el solvente no se usa. Las piezas con recubrimiento en polvo no están imprimadas.
Las desventajas del recubrimiento en polvo incluyen:
- la composición no está teñida, la elección proviene de la paleta de tonos terminada,
- imposibilidad de aplicar manualmente, solo en condiciones de taller en equipos especiales,
- En caso de un defecto en la pintura de metal, es imposible arreglar un área separada, la pieza se repinta completamente,
- El material de la parte metálica debe soportar 200–250 grados, lo que no siempre es posible.
- Las dimensiones de las piezas dependen de las dimensiones de la cámara de polimerización.
Recubrimiento en polvo
La pintura metálica se realiza en tres etapas. La pintura en polvo se aplica a la superficie preparada. Después de pulverizar la composición colorante, la pieza se envía al horno de polimerización.
Para pintar, se requiere el siguiente equipo:
- Cámara de aplicación. Equipado con succión de aire para recoger pintura, devolverla o reciclar.
- Pistola pulverizadora de aire. Junto con el alimentador, forma una herramienta para aplicar pintura en polvo.
- Alimentador
- Cámara de polimerización. Crea una temperatura suficiente para completar el proceso.
La instalación, que consiste en una pistola pulverizadora y un alimentador, crea una mezcla de la materia colorante con aire, forma una antorcha y proporciona una carga eléctrica a las partículas de pintura. La forma de la antorcha depende de la boquilla instalada de la pistola. Las partículas cargadas que se depositan en la pieza de trabajo son retenidas por la fuerza de la atracción eléctrica.
Métodos de fusión existentes
Los métodos de aplicación según el tipo de obtención de partículas de una carga se denominan electrostáticos y tribostáticos.
El método electrostático carga la carga con un electrodo corona a un alto voltaje de 20–100 mil V. Las instalaciones electrostáticas son más potentes, productivas. Al reducir el voltaje del electrodo aumenta la velocidad de la corriente de aire.
El efecto tribostático se logra mediante la fricción de las partículas entre sí y el material del cuerpo de la pistola. El cuerpo de la pistola para aumentar la fricción está hecho de fluoroplástico.
Las plantas tribostáticas son más baratas, el rendimiento de las unidades es menor que el de las electrostáticas. El porcentaje de sedimentación de partículas en la parte de abajo. No todas las pinturas para metal están diseñadas para cargarse por fricción, debe elegir otras especiales o usar aditivos adaptativos. Las partes de la pistola se desgastan y requieren reemplazo. De manera tribostática, es más conveniente procesar partes de forma compleja, surcos e indentaciones. El método electrostático en tales condiciones no es efectivo, deja poco productivo.
La composición de las resinas de la mezcla se divide en tres categorías:
- pinturas epoxi
- composiciones de poliéster epoxi,
- Pinturas de poliéster.
Propiedades de pintura en polvo
Los colorantes líquidos son conocidos y familiares para todos, en este artículo hablaremos sobre la pintura en polvo, que, debido a sus propiedades únicas y de alta tecnología, probablemente tendrá un papel de liderazgo en los recubrimientos de pintura y barniz en el futuro cercano, porque es el segmento de más rápido crecimiento en la industria de pintura y barniz en todo el mundo.
Por primera vez, la pintura en polvo comenzó a ponerse en práctica en los años 60 del siglo pasado, desarrollando y mejorando constantemente la tecnología. Inicialmente, su concepto se basaba en recubrir metales con pinturas secas, que luego se fundían, formando una coloración uniforme de todo el objeto. Comenzó el uso de pinturas termoplásticas, pero durante varias décadas han preferido las pinturas termoestables, que tienen mayor resistencia y durabilidad y tienen una aplicación más amplia.
No hay disolvente en la pintura en polvo, y esta es una ventaja adicional para los consumidores.
Su aplicación, especialmente para una gran cantidad de productos, es más económica que usar pintura líquida. La aplicación de pintura en polvo se lleva a cabo utilizando el método electrostático y la cocción posterior, y prácticamente no afecta la ecología del medio ambiente.
Características de la pintura en polvo.
Como saben, la pintura en polvo es una composición sólida de múltiples componentes en la que el papel de un medio disperso no lo juegan los solventes y el agua, sino el aire. A pesar de que el llamado "residuo seco" de la composición tiene una composición muy similar a la composición de la pintura líquida, sus propiedades tienen diferencias significativas. Y es precisamente el medio dispersado por aire lo que permite que este tipo de materiales de pintura y barniz sean más efectivos que los recubrimientos tradicionales; esto se manifiesta en características económicas, técnicas y, no menos importantes, ambientales. Incluso almacenar y transportar dicha pintura es mucho más fácil, ya que no hay necesidad de usar contenedores especiales sellados con una posición rígida de bloqueo.
Las propiedades formadoras de película de la pintura en polvo se logran gracias a las partículas sólidas incluidas en su composición, así como a las resinas formadoras de película especiales, endurecedores y cargas, que junto con los aditivos objetivo forman una composición sólida dispersa. Dependiendo de la presencia de pigmentos colorantes especiales en la composición. distinguir entre sistemas:
La pintura en polvo pigmentada es más alta en densidad y se usa más ampliamente como capa de acabado, dependiendo del espectro de color.
También se denominan barniz en polvo: se utilizan para aplicar sobre una superficie que debe permanecer transparente, por ejemplo, para barnizar productos plásticos y conductores, así como para barnizar productos de madera en la fabricación de muebles.
Dado que el medio disperso de la pintura en polvo es aerotransportado y su componente principal son las partículas sólidas, esto lo distingue significativamente de las pinturas líquidas ordinarias y, por lo tanto, se utilizan indicadores cualitativos fundamentalmente diferentes para tales composiciones en polvo sólido que son diferentes de las propiedades características de las sustancias líquidas.
La propiedad principal de la pintura en polvo es la dispersión. Su composición debe ser homogénea, física y químicamente estable, con un tamaño de partícula óptimo de aproximadamente 50-100 micras. Para cumplir con la finura del recubrimiento, el tamaño de partícula no debe ser superior a 300-330 micras.
Las características cualitativas de la pintura también dependen del grado de fluidez de la composición y su higroscopicidad. Al aplicar la composición a la superficie, es necesario adherirse a una técnica especial para cumplir con todos los requisitos para las composiciones de revestimiento y para el conjunto de propiedades necesarias de los materiales terminados, para la formación de un revestimiento efectivo y para la capa delgada de aplicación. Los métodos utilizados tradicionalmente, como pulverizar, sumergir, aplicar con rodillos y brochas, y similares, son absolutamente inadecuados para aplicar pintura en polvo; en cambio, utilizan métodos tecnológicamente más modernos, por ejemplo, pulverización, aerosol, electrostática y un lecho fluidizado.
La composición de las pinturas en polvo.
Por composición química, existen variedades como:
- Pinturas termoplásticas
En las pinturas termoplásticas no hay transformaciones químicas durante la aplicación: las partículas del material que interactúan entre sí, el fusible y la fusión se enfrían. Los formadores de película tienen termoplasticidad y solubilidad, y la composición sigue siendo similar al material de partida.
- Pinturas termoestables
La tecnología de las pinturas termoendurecibles incluye transformaciones químicas, que dan a los recubrimientos resultantes fusión e insolubilidad y cambian significativamente el componente químico. Hasta la fecha, la proporción de pinturas termoestables es casi el 80% del total.
Polímeros en pintura en polvo.
Dependiendo de los nombres de los polímeros u oligómeros, se liberan pinturas con un tipo diferente de formador de película. Esto es por ejemplo:
- epoxi
- poliester
- cloruro de polivinilo
- polietileno
Al principio, se desarrollaron pinturas con epoxi, y hoy se usan de manera tan activa, a pesar de la presencia de otros tipos. Tienen excelente resistencia mecánica, buena adhesión y son resistentes a los solventes. La desventaja de este material es la amarillez al sobrecalentarse, no perjudica las características protectoras, pero estropea la apariencia.
Las pinturas a base de poliéster no se vuelven amarillas; se usan para fachadas, automóviles y otros objetos al aire libre. Otra característica distintiva es que son menos resistentes a los solventes.
Y en cuanto a la clasificación de este último rasgo, entonces Esto incluye pinturas para la fabricación de los siguientes recubrimientos:
- antifricción
- aislamiento electrico
- resistente a la intemperie
- resistente a químicos
Se están produciendo pinturas en polvo de cualquier tono y brillo. Pueden ser de alto brillo y mate intenso. También hay pinturas especiales, por ejemplo:
- frente
- multicolor
- anticorrosivo
- Metálico
- martillo
- alto contenido de zinc
Aplicación de pintura en polvo
A diferencia del líquido convencional, el uso de polvo es extremadamente económico: al pintar productos con pintura a base de solvente, se necesita tres veces más que cuando se usa pintura de dispersión en el aire, y gracias a esto, la pintura en polvo se ha generalizado en muchas áreas.
Su principal ventaja es que puede usarse en la producción en masa de productos, ya que el método electrostático se aplica fácilmente a la superficie de una gran cantidad de productos.
Usando cabinas de pintura especiales para aplicar pintura en polvo, se obtiene un revestimiento estético y de alta resistencia; de esta manera, se pintan productos cerámicos, madera y vidrio y metal, por ejemplo, aluminio y acero, y muchos otros. La rentabilidad de este método de aplicación se agrega por el hecho de que el exceso de pintura se puede recuperar y usar para la aplicación en el próximo lote de productos.
Cuando se trabaja con productos metálicos, como resultado de su conductividad eléctrica, el método tribostático de aplicación de pintura también es efectivo, mientras que es posible obtener un recubrimiento de alta calidad en componentes y detalles complejos. Además, la pintura en polvo se utiliza con éxito para aplicar a productos hechos de cerámica, vidrio y polímeros. El recubrimiento de polímero tiene la apariencia más estética y tiene la mejor capa protectora.
Debido a su alta tecnología y la capacidad de formar una capa de recubrimiento uniforme en toda la superficie, la pintura en polvo se usa ampliamente en muchas industrias, desde el recubrimiento de equipos eléctricos, artículos para deportes, productos agrícolas y electrodomésticos, hasta el tratamiento anticorrosivo de taladros y tubos y perfiles de refuerzo, y su uso en industria automotriz como imprimación y para el tratamiento de diversas superficies. Y la posibilidad de utilizar pigmentos en una amplia gama de colores, con más de trescientos tonos, hace que la pintura en polvo sea aún más popular en el mercado de productos de pintura y barniz.
Mesa. Alcances de pinturas en polvo.
| Tipo de pintura en polvo | Los beneficios | Desventajas | Campo de aplicación |
|---|---|---|---|
| Epoxi | Alta adhesión, resistencia mecánica y resistencia química a la humedad, hidrocarburos alcalinos, alifáticos y aromáticos, aceites lubricantes, combustibles, petróleo crudo. El rango de temperaturas de funcionamiento es de –60 a +120 ° С. Las propiedades dieléctricas de los recubrimientos son bastante altas. | Baja resistencia a los rayos ultravioleta y, en consecuencia, baja resistencia al exterior, baja resistencia al calor, tendencia al amarillamiento durante el curado | Protección contra la corrosión de productos expuestos a ataques químicos, así como utilizados en interiores: - muebles metálicos, - enseres domésticos |
| Poliéster Epoxi | Precio relativamente bajo y buena calidad de los recubrimientos resultantes. Las pinturas se preparan combinando un oligómero de epoxi y poliéster. Los recubrimientos tienen una apariencia hermosa, buen brillo y color uniforme, son resistentes al agua, soluciones acuosas de sales, álcalis diluidos y ácidos. | En comparación con el recubrimiento epoxi: resistencia reducida a los productos químicos, la dificultad de obtener recubrimientos mate durante el curado a baja temperatura | Coloración de productos utilizados en interiores: - muebles metálicos, - equipos de iluminación, - calefacción eléctrica y electrodomésticos, - diversos accesorios metálicos |
| Poliéster | Suficientemente alta resistencia a los factores atmosféricos, resistencia a la luz, resistencia mecánica y eléctrica, mayor resistencia a la abrasión. Mejora la apariencia del producto debido a su alto brillo. Buena adherencia a los metales. | Las propiedades alcalinas y dieléctricas son ligeramente inferiores en comparación con las pinturas epoxi y epoxi-poliéster. | Para productos de pintura expuestos a factores atmosféricos constantes: - paneles de fachada - maquinaria agrícola, bicicletas - aire acondicionado - otros productos metálicos y estructuras al aire libre |
Pinturas epoxi en polvo
Las pinturas y barnices epóxicos durante su desarrollo han ganado una buena reputación y hoy son muy populares tanto entre especialistas como entre personas comunes que no se enfrentan a trabajos de reparación o construcción todos los días. Las pinturas epoxi son aquellas pinturas cuyo componente principal es el epoxi.
Nuevas pinturas en polvo mate a base de resinas acrílicas y nanoaditivos
El proyecto de investigación de científicos del Reino Unido y Grecia prevé el desarrollo de nuevas materias primas avanzadas basadas en polímeros y materiales compuestos, así como tecnologías de procesamiento y fabricación de nuevas pinturas en polvo.
Producción de pinturas en polvo.
Como ya se sabe, las pinturas tienen una larga historia, se usan ampliamente y esto beneficia a la persona. El uso de pinturas en la vida cotidiana se generalizó no hace mucho tiempo, pero la gente se dio cuenta de inmediato de lo útil que se podía aprender de ellas. Resultó que además de la transformación visual, la superficie pintada o el tema de los utensilios domésticos también duran más.
Estructura de pintura en polvo
La composición y los componentes estructurales de la pintura en polvo es una mezcla de partículas de polímero sólido y pigmentos colorantes, para los cuales el medio activo no es un solvente líquido, sino una corriente de aire. Y aunque los componentes químicos de las composiciones en polvo son similares a la composición de las pinturas líquidas, en la práctica, sus propiedades y características operativas difieren.
El punto clave es la falta de una fracción líquida, que se debe a:
- Reducción de los requisitos de almacenamiento y transporte de pintura en polvo.
- mayor vida útil
- sin humos nocivos,
- falta de sustancias combustibles y peligro de incendio.
La base de las pinturas en polvo son polímeros que proporcionan adhesión a la superficie y fusión del recubrimiento en polvo. Además de la base, la composición de la mezcla incluye:
- rellenos en forma de óxidos metálicos, por ejemplo, titanio y aluminio,
- pigmentos responsables de las características de color de la pintura,
- formador de película a base de resina
- endurecedores para epoxi
- ésteres de resinas acrílicas.
Todos los componentes de las pinturas en polvo tienen una consistencia fraccional seca, que se caracteriza por la fluidez y una larga vida útil. El pigmento y los rellenos representan aproximadamente el 50% de la composición total. Dependiendo del tipo y las características del pigmento, las pinturas pueden variar en color y textura del recubrimiento, el grado de electrificación y el rendimiento del adhesivo.
Los pigmentos utilizados para las formulaciones en polvo son completamente idénticos a los utilizados para las pinturas acrílicas tradicionales. Su número y la proporción en la composición están determinados por el tipo de pintura, su propósito y el color final. El color difiere no solo en la gama, sino también en la profundidad del tono, la presencia o ausencia de brillo metálico, así como la textura del recubrimiento.
Tipos y polímeros utilizados en pinturas en polvo.
Además de las dos categorías principales que caracterizan el método de formación de película, existen muchos tipos de pintura en polvo según el tipo de base química y el propósito. Por tipos de sustancias formadoras de película, las pinturas son:
- epoxi: a base de resina, se caracterizan por un alto grado de resistencia, resistencia a la disolución, buena adhesión a la superficie, pero tienden a volverse amarillas a altas temperaturas,
- poliéster: tienen excelentes propiedades estéticas, mantienen la pureza del color, demuestran resistencia a las influencias atmosféricas y mecánicas, pero son sensibles a los solventes químicos,
- cloruro de polivinilo: pinturas óptimas para el diseño y el uso interior en trabajos exteriores e interiores, tienen buena durabilidad y una variedad de paletas de colores y texturas,
- polietileno: se caracterizan por su resistencia al calor, toleran cargas mecánicas y tienen propiedades repelentes de la humedad, ideales para pintar comunicaciones de tuberías,
- poliamida: una categoría decorativa para la decoración interior de edificios interiores y exteriores.
Por propósito y grado de resistencia, también se distinguen categorías de pinturas resistentes a la intemperie, anticorrosión, zinc, aislantes eléctricos y químicamente resistentes. Con su ayuda, pintan partes de mecanismos y equipos, soportes y estructuras metálicas para instalación externa, así como tuberías troncales, incluidas las submarinas.
Además, la pintura en polvo está disponible en ciertas categorías para aplicaciones especiales, como fachada, textura, multicolor y con un brillo metálico. Con estos colores, puede crear diversas composiciones, simular materiales e incorporar cualquier idea de diseño. El fabricante especifica el número de color, el brillo y las propiedades individuales de la pintura.
Recubrimientos en polvo epoxi
Las pinturas epoxi para metal son duraderas, resistentes a productos químicos, aceite y combustible. No se requiere una imprimación para ellos, ellos mismos pueden ser una capa de imprimación antes de aplicar recubrimientos en polvo líquido. El espesor de la capa aplicada es de hasta 500 micras.
La pintura epoxi no conduce electricidad, debido a sus propiedades aislantes es muy solicitada en la industria de la ingeniería eléctrica y de radio al pintar metal, lo que requiere propiedades anticorrosivas mejoradas. Los metales ferrosos, el fosfato de acero galvanizado, el aluminio y las aleaciones de aluminio están cromados. Se forma un revestimiento resistente al impacto con buena adherencia.
Recubrimientos en polvo de poliéster epoxi
Los recubrimientos de epoxi-poliéster son más decorativos. En base a ellos, puede obtener texturas complejas para el cuero en relieve, los efectos de una superficie envejecida, una amplia paleta de tonos metálicos con diferentes grados de brillo. Una desventaja del recubrimiento de epoxi-poliéster es la resistencia reducida a la intemperie y la poca resistencia a los procesos de corrosión de metales.
Recubrimientos en polvo de poliéster
Pinturas en polvo de poliéster: revestimientos resistentes a la intemperie, mecánicamente fuertes y resistentes a la abrasión. La alta adherencia de las composiciones de poliéster permite recubrir todo tipo de metales, incluidas las aleaciones ligeras. Aíslan bien la electricidad. Al reaccionar con álcali, la capa de pintura se destruye.
Características de la tecnología de recubrimiento en polvo y polimerización.
La aplicación de pintura en polvo se realiza en tres etapas:
- Preparación de superficie. Incluye la eliminación de contaminantes y la aplicación de recubrimientos de conversión adicionales para aumentar las propiedades protectoras y la durabilidad.
- Aplicación de pintura en la cabina de pintura utilizando la unidad.
- Horno curado a alta temperatura.
El desengrase químico del metal para pintar es imprescindible. Los residuos de aceite, productos químicos o humedad pueden causar decoloración, pinchazos o sumideros. La pieza de trabajo se inspecciona en busca de bordes afilados, rebabas, costuras de soldadura y soldadura fuerte de metal.
Es necesario limpiar la superficie de óxido y polvo. Dar propiedades adicionales por fosfatación superficial, cromado o pasivación depende de los requisitos de recubrimiento.
La cámara de aplicación está equipada con un sistema de recuperación que devuelve las micropartículas al alimentador.
La temperatura de endurecimiento de cada tipo de pintura está indicada por el fabricante en los documentos adjuntos y, por regla general, es de 180-200 grados. Se entiende que la temperatura de polimerización significa la temperatura de la superficie de la pieza de trabajo, y no la temperatura del modo de funcionamiento del horno.
Se recomienda que el endurecimiento de la pintura en la cámara de polimerización se realice a bajas temperaturas y durante largos períodos. Esto aumentará la dureza y evitará defectos de recubrimiento como el cuero y la flacidez.
Se recomienda que los productos metálicos masivos se calienten de antemano, de modo que el período de permanencia de la pieza en el horno sea suficiente para el endurecimiento final. No se permite el polvo en la habitación. Está prohibido transportar un producto metálico con pintura no refrigerante.
