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Filtri per Verniciatura, Filtri UTA e strumenti per trattamento Aria
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Verniciatura a polvere

Diversamente dai processi di rivestimento con vernici liquide (ad acqua o a solventi), la verniciatura a polvere si effettua a secco, utilizzando come materia prima differenti tipi di polveri colorate a base di resine sintetiche.

Il veicolo di trasporto è in questo caso l’aria, che viene miscelata alla polvere all’interno di una apposita pistola elettrostatica.

L’adesione della polvere alla superficie da rivestire avviene infatti grazie all’effetto elettrostatico, cioè al fatto che la polvere viene sottoposta ad un processo di carica elettrica negativa mentre il materiale su cui essa deve essere applicata viene messo a massa.

Dopo essere stato rivestito, l’oggetto verniciato viene inserito in un apposito forno dove subisce un idoneo processo di “cottura” per un tempo prestabilito, in funzione del tipo e del colore della vernice usata; all’interno del forno, la polvere fonde e si polimerizza, formando uno strato aderente e spesso.

Una volta terminato il processo di indurimento, essiccazione e raffreddamento, il risultato che si ottiene è una finitura resistente alle screpolature, ai graffi, alle scheggiature e allo scolorimento.

Anche in questo caso, notevole cura deve essere posta alla preparazione della superficie, che deve essere adeguata al tipo di prodotto applicato: particolare attenzione deve essere posta alla totale rimozione di oli e grassi; in caso contrario si potrebbero verificare minori prestazioni in termini di aderenza, durata e resistenza.

Nel settore della carrozzeria, a causa delle dimensioni del forno di polimerizzazione, le componenti più adatte per questo tipo di finitura non sono le superfici ampie, bensì quelle di dimensioni più ridotte quali gli chassis, le ruote e altre piccole componenti in acciaio.

Poiché il risultato finale della verniciatura a polvere è un rivestimento spesso e difficile da asportare, occorre altresì prestare attenzione alla preparazione dei pezzi, proteggendo adeguatamente eventuali fori filettati o altre zone in cui non è opportuna la sua presenza.

Le cabine di verniciatura utilizzate per questo tipo di applicazione, sono dotate di un apposito sistema di aspirazione e filtrazione delle polveri vernicianti (quelle che per dispersione non aderiscono alla superficie trattata) finalizzato al loro recupero e riutilizzo.

Per maggiori informazioni relativamente ai dispositivi di filtrazione utilizzabili, si rimanda alla seguente pagina: cartucce filtranti.
 

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Tabella comparativa Filtri inerziali PGTC

I Filtri inerziali pieghettati PGTC sono composti da un duplice strato di cartone a pieghe con fori alternati e vengono normalmente impiegati come prima barriera per l’overspray nelle cabine di verniciatura.

Tabella comparativa Filtri Inerziali PGTC altezza 0.9 m

Modello Taglio Pieghe
PGTC 0.9 m x 9.24 m 231
PGTC AE 0.9 m x 10 m 296
PGTC ACC 0.9 m x 9.60 m 240
PGTC AF813 0.9 m x 9.45 m 250
PGTC WR 0.9 m x 11 m 275
PGTC HE 0.9 m x 9.24 m 231

Come deve operare il personale addetto ad operazioni di verniciatura

Chi è un po’ addentro nelle cose di verniciatura, riconosce l’importanza che, insieme alle caratteristiche di progettazione della cabina di verniciatura, assume il modo di operare del personale addetto alle operazioni di applicazione dei prodotti vernicianti.

Ciò assume risvolti particolari in due specifici casi:

  • nella verniciatura in serie di pezzi sempre uguali o simili, posizionati su bilancelle predefinite, che consentono all’operatore di prevedere con esattezza il modo di operare;
  • nella verniciatura di pezzi vari, perché richiede all’operatore di adeguare i suoi gesti e le sue operazioni in modo intelligente, non solo in funzione delle caratteristiche della forma dei pezzi da verniciare, ma anche in relazione alle caratteristiche funzionali della cabina e delle apparecchiature di applicazione.

Alcune modalità non corrette, nell’uso delle apparecchiature di verniciatura:

  • spruzzare con pistole, in direzione controcorrente o con un angolo maggiore di 90° rispetto alla direzione dell’aria di ventilazione della cabina.
    Qualora questa operazione risultasse inevitabile per la conformazione dei pezzi da verniciare si dovrà preferibilmente ricorrere a:
    a. impiego di operazioni automatiche riducendo al minimo il ritocco manuale
    b. impiego di apparecchiature elettrostatiche e nel caso ciò non fosse possibile utilizzare apparecchiature che producono un ridotto overspray
    c. impiego di pistole con prolunghe, affinché la zona di spruzzatura sia il più possibile distante dall’operatore
    d. utilizzare obbligatoriamente i dispositivi di protezione individuale, in particolare caschi alimentati con aria pulita
  • tenere la pistola troppo vicina al pezzo da verniciare in particolare se si impiegano apparecchiature misto-aria, ciò può provocare rimbalzi e eccessivo overspray.
  • impiego di ugelli sporchi, usurati o danneggiati, che richiedono maggior aria compressa per l’atomizzazione del prodotto verniciante, e producono sprechi di vernice ed eccessivo overspray.
  • nel caso di cabine con più operatori, in posizione non corretta o troppo vicini.
    La distanza media tra due operatori che verniciano dovrebbe essere almeno di 3m, e la minima di 2m nel caso che gli operatori lavorino dallo stesso lato.
    Nel caso in cui gli operatori occupino postazioni contrapposte nel verniciare, la distanza fra di essi deve essere valutata con una congrua maggiorazione. In questo caso è comunque opportuno che le fasi di verniciatura seguano un programma, seppur di massima, sincronizzato per ridurre al minimo la possibilità di interferenze e sfruttare al meglio le caratteristiche offerte dalla cabina.
    È bene, quando è possibile, impiegare ganci di appensione rotanti, perché ciò consente di utilizzare in modo più costante i parametri di ventilazione della cabina.
    Inoltre, nel caso di particolari di dimensioni medio-grandi, è ragionevole studiare ed impiegare nell’assoluto rispetto della sicurezza dell’operatore, piattaforme fisse o mobili, trabattelli e soppalchi, che consentano di ottenere una posizione ottimale dell’operatore, rispetto al manufatto da verniciare.

Salvatore Rampinelli

La tutela della salute del verniciatore

Il verniciatore del ventunesimo secolo è un operatore che applica vernici inserito in una logica di produzione industriale condizionata da tecniche applicative predeterminate e vincolanti. I materiali sui quali opera sono il legno, il metallo e la plastica, con una varietà di forme e grandezze che moltiplicano le esigenze di finitura.
I prodotti vernicianti che usa sono il risultato di una tecnologia chimica sofisticata, nella quale hanno ruolo preponderante i derivati del petrolio.

I fattori di rischio per la sua salute possono essere così schematizzati:

  • Componenti dei prodotti vernicianti
  • Luogo di applicazione prodotti
  • Tipo di impianto (cabine)
  • Tecniche di applicazione
  • Protezioni individuali
  • Istruzione dell’operatore
  • Esperienza dell’operatore
  • Manutenzione impianti

Senza addentrarci nell’elencazione dei prodotti vernicianti normalmente impiegati, ci basti ricordare che la nocività tossica è legata ai componenti chimici del prodotto che deve essere applicato. Solventi e diluenti sono i composti più pericolosi per i loro effetti cumulativi.

Sarebbe comunque opportuno che ogni datore di lavoro si adoperasse nella ricerca sul mercato di prodotti sempre meno pericolosi (che esistono!), che leggesse con attenzione le schede di sicurezza dei prodotti vernicianti che usa nella propria azienda ed informasse anche i suoi verniciatori sui contenuti di tali schede.

D’altronde quello della ricerca e dell’impiego di prodotti meno pericolosi è un obbligo di legge al quale il datore di lavoro non può sottrarsi, come dettato dal testo unico sulla sicurezza 81/2008.

Comunque, il modo e il grado con i quali la nocività coinvolge un addetto alla verniciatura, sono strettamente connessi anche ad altri fattori.

Di importanza determinante, è l’utilizzo di idonee apparecchiature per l’applicazione dei prodotti vernicianti.
Non dovremo mai dimenticarci di cercare attrezzature che garantiscono la maggior resa di trasferimento del nostro prodotto applicato, onde evitare eccessiva dispersione nell’ambiente di particelle e vapori.

Le caratteristiche dell’ambiente in cui si vernicia e il tipo di cabina installata, sono altri elementi determinanti. Basti pensare alla diversità creata da una buona gestione degli impianti con manutenzioni e controlli programmati, rispetto ad un ambiente dimenticato, nel quale le efficienze, se pure non sempre visibili, rendono insalubre l’attività del verniciatore.

Non si deve dimenticare che il luogo in cui opera il verniciatore è la cabina, e quindi, per la costante efficienza della stessa, i controlli dei parametri di aspirazione, luminosità, temperatura, rumore, ecc, vanno periodicamente controllati.

Troppo spesso invece, la cabina diventa il luogo nel quale si annidano sporco, poca luce, contenitori aperti di vernice o diluenti, e quant’altro. Tali situazioni aumentano il rischio per il verniciatore, il quale, se non opportunamente addestrato, non acquisirà mai la vera consapevolezza di gestire le apparecchiature e gli impianti con cura, onde evitare rischi che possono ricadere sulla sua salute. Quante volte capita di vedere operatori che non utilizzano i dispositivi di protezione individuali, e preferiscono fumare una sigaretta mentre verniciano?

C’e ancora molta strada da fare nel reparto verniciatura…
Salvatore Rampinelli

Altre valutazioni su prodotti “alto solido”

Nella maggior parte dei casi, quando si parla di finitura con due mani con prodotti vernicianti liquidi, quando la si realizza su impianti in linea, si procede applicando la mano di fondo in una prima postazione e, dopo un breve appassimento, viene applicata la mano a finire. Tale ciclo viene normalmente definito bagnato su bagnato, ed un forno finale polimerizza i prodotti.

Nel settore delle macchine agricole, della carpenteria leggera, tale processo è normalmente in uso, ma in alcuni casi specifici, alcuni prodotti alto solido possono già riunire in un unico prodotto le caratteristiche del ciclo bagnato su bagnato.

La scheda riportata è frutto dell’esperienza maturata in una grossa azienda di macchie agricole, che ha sostituito il fondo e lo smalto a finire, con un unico prodotto alto solido.

Valutazione delle caratteristiche chimico-fisiche degli smalti alto solido, in confronto al ciclo standard bagnato su bagnato costituito da fondo e smalto a forno.

Elementi Varianti CICLO STD B/B SMALTO ALTO SOLIDO
SUPPORTO LAMIERA FOSF. Fe LAMIERA FOSF. Fe
COTTURA 30’ a 120°C A 140°C al supporto
SPESSORE 50+/-5 micron 50+/-5 micron
DUREZZA BZ SU VETRO 77- 83 77- 83
IMPATTO 30 cm
DIAM ½ INCH 900g
NESSUNA FESSURAZIONE NESSUNA FESSURAZIONE
PIEGATURA AL
MANDRINO CON.
NESSUNA FESSURAZIONE NESSUNA FESSURAZIONE
ADESIONE RETICOLO
1 mm
2 mm
80 – 100%
100 %
100 %
100 %
RESISTENZA QUV
(200 h)
OTTIMA OTTIMA
RESISTENZA ESTERNA
( 4 MESI )
OTTIMA OTTIMA
ESPOSIZIONE NEBBIA
SALINA (200 h )
penetrazione sulla croce
6 – 8 mm 6 – 7 mm

Dalla lettura di questi valori si può desumere che, utilizzando prodotti alto solido, si ottengono notevoli vantaggi non solo per quanto concerne la riduzione delle emissioni di SOV in atmosfera, ma anche per il costo dell’intero processo di verniciatura.

Infatti, l’utilizzo di un prodotto alto solido, che permette l’eliminazione della mano di fondo, della relativa cabina di applicazione e del verniciatore, può essere facilmente quantificato in termini economici.

Anche se un prodotto alto solido presenta un costo maggiore rispetto ad un prodotto verniciante tradizionale, questo aumento è ampiamente giustificato dagli elementi sopra descritti.

Quanto finora descritto è frutto di un notevole sforzo innovativo prodotto dai fornitori di vernice e dall’utilizzatore, che ha portato alla fine ad un brillante risultato.
Troppo spesso, però, gli utilizzatori non hanno tempo disponibile per provare e valutare l’innovazione, mentre alcune figure di fornitori non sanno, o non vogliono, proporre nulla di veramente innovativo.

Salvatore Rampinelli

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Per la riduzione di emissioni in atmosfera di SOV

La ricerca di prodotti vernicianti a più alto contenuto di solidi ha sempre impegnato i laboratori dei più importanti produttori di vernici, finalizzata alla riduzione delle emissioni di solventi in atmosfera.

Da una semplice comparazione tra uno smalto a forno convenzionale ed un prodotto alto solido, possiamo evidenziare elementi di notevole importanza (vedi tabella):

Elementi Varianti P. Alto Solido P. Convenzionale
R.S. in peso alla fornitura % 70 51
p.s. alla fornitura g/l. 1200 1150
Rapporto di diluizione 100: 0 25
p.s. mix solvente g/l. 870 870
p.s. all’applicazione g/l 1200 1094
R.S. in peso all’applicazione % 70 41
V.R.S. all’applicazione cm3/kg 488 236
Micron secchi applicati 50 50
Resa teorica per 50 micron di film
secco applicato m2/Kg.
9,8 4,7
EMISSIONI SOLVENTE:
gr/kg di solvente alla fornitura
300 490
grammi di solvente emessi per 1
Kg di prodotto pronto all’uso
300 490+25%= 612,5
grammi di solvente emessi per
ogni m2 di superficie applicata
allo spessore di 50 micron di film secco:
30,6 130,3

Questi dati sono estratti da una esperienza concretizzata da una primaria azienda metalmeccanica che ha sostituito i prodotti convenzionali con prodotti alto solido fin dal lontano 1995 impegnando due aziende primarie nello studio di fattibilità dell’utilizzo di tali prodotti.

Dalla tabella si evidenzia l’importanza del secco del prodotto verniciante alto solido, che permette una resa doppia a parità di spessore sui manufatti. Anche il tempo di applicazione del prodotto viene notevolmente ridotto perché a parità di spessore di film secco, le passate per ricoprire il manufatto verranno ridotte drasticamente.

Altro elemento importante per quanto concerne l’utilizzo di prodotti alto solido, è la notevole riduzione di solvente emesso per metro quadro verniciato, rispetto ai prodotti tradizionali che ha permesso all’utilizzatore di non investire in post-combustori o quant’altro per ridurre le emissioni in atmosfera.

Salvatore Rampinelli

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Appunti di viaggi in un reparto verniciatura

Continuando il nostro percorso nel reparto verniciatura, ci si accorge che alcune cose possono essere decisamente migliorate ed in particolare i parametri di controllo del processo di verniciatura, che spesso sono solo patrimonio del verniciatore anziano che come un santone aggiusta, modifica, valuta, ecc.

Viviamo un momento nel quale la filosofia della qualità è ricorrente in ogni attività ed anche per la verniciatura tutto dovrebbe essere riconducibile non solo alla rintracciabilità dei manufatti verniciati in modo esemplare, ma anche per ogni fase del processo dovrebbero poter essere utilizzate procedure di facile lettura che permettano ad ogni operatore di reparto, preventivamente addestrato, di intervenire ove ve ne fosse bisogno.

Facciamo un semplice esempio.
Ipotizziamo che in una cabina manuale un verniciatore utilizzi una pistola elettrostatica a bassa pressione per l’applicazione di vernici liquide, sarà opportuno approntare una scheda nella quale compaiano parametri di lavoro quali:

  • Pressione prodotto verniciante 0,8 – 1,2bar
  • Erogazione prodotto 150 – 180gr / min
  • Aria di atomizzazione prodotto 1,8 – 2,2bar
  • Tensione elettrostatica pistola manuale 70KV (potenziometro su generatore posizione 4 – 5)
  • Viscosità del prodotto pronto all’uso 20 – 22sec Ford4

Una volta definiti i parametri ottimali di verniciatura sarà molto più facile comprendere se ci sono anomalie in fase di applicazione prodotti, o di anomalo funzionamento delle apparecchiature di processo.

Altro elemento importante per una corretta gestione del processo è quello di definire delle schede manutenzione macchine, che per mezzo di una manutenzione giornaliera (non soggetta a registrazione) e una manutenzione ordinaria (con obbligo di registrazione) garantiscono un’efficienza di processo costante.
In particolare nella manutenzione ordinaria per ogni attività da svolgere vi sarà una breve descrizione della attività da svolgere, la frequenza, e a chi compete tale intervento.
Le schede dovranno essere redatte nel modo più semplice possibile, ed in particolare per quanto concerne la manutenzione ordinaria dovrà bastare una data e una firma per attestare l’avvenuta registrazione dei valori riscontrati.
È estremamente importante che tale attività venga svolta con solerzia, onde evitare che impianti o apparecchiature possano subire rotture o mal funzionamenti che inciderebbero notevolmente sulla mancata produttività e quindi sui costi di verniciatura.

Altra operazione importante, (spesso dimenticata) è quella di poter annotare da parte del responsabile di reparto, su apposita scheda, i dati relativi al funzionamento impianto quali:
ore funzionamento impianto, ore dirette, numero di bilancelle o pezzi verniciati, soste, ore manutenzione, ore indirette, ecc., tutti questi elementi riportati mensilmente, permettono una veritiera analisi dei costi di gestione e di produttività degli impianti.

Questi elementari accorgimenti permetteranno di avere una reale gestione del reparto e la loro finalizzazione è anche il coinvolgimento di tutto il personale per una migliore qualificazione, e per non lasciare a pochi eletti l’arte del verniciare.

Salvatore Rampinelli

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A proposito di bilancelle

Nelle aziende che verniciano in proprio spesso i manufatti vengono assemblati dopo la verniciatura.
In questi casi si deve prestare particolare attenzione alle zone di accoppiamento tra i vari pezzi e allo studio delle protezioni che vanno poste sulle bilancelle.

Occorre impiegare schermature fisse o mobili che agevolino le operazioni di carico e scarico da parte degli addetti. Bisogna inoltre realizzare apposite strutture porta bilancelle onde evitare che queste possano venire ammucchiate in qualche angolo del reparto verniciatura ed essere difficilmente rintracciabili.
Queste mie valutazioni potranno apparire troppo scontate, ma nei reparti spesso, vi garantisco, le cose non vanno in modo così ovvio.

Ipotizzando una dimensione definita della nostra bilancella, (esempio L 0,7m x H 1,6m – superficie bilancella 2,24m2) possiamo introdurre un semplice calcolo per definire la produttività del nostro impianto.

Ipotizziamo un trasportatore Morris 3” con un interasse bilancella di 0,924m avremo:

  • Velocità trasportatore 1,1m / min (valore ipotetico)
  • Interasse bilancelle 0,924m
  • Tempo macchina x bilancella : tv = s / v = 0,924m / 1,1m / min = 0,84min
  • Numero teorico bilancelle/giorno: 480min / 0,84min = 571 bilancelle in un turno di 8 ore.

Se consideriamo una maggiorazione del 10% del tempo macchina per bilancella, dovuto al cambio tinta, soste o fermate impianto, ecc, avremo un tempo macchina per bilancella pari a: 0,84min + 10% = 0,924min tempo macchina x bilancella.
Numero reale Bilancelle / giorno = 480 / 0,924 = 519 bilancelle in un turno di 8 ore.
Se sul nostro impianto operano tre lavoratori, due addetti al carico/scarico e un verniciatore, il tempo mano d’opera per bilancella sarà: 0,924 x 3 = 2,77min tempo mano d’opera per bilancella.

Esempio di Calcolo dei Tempi di Verniciatura per un Particolare.
Se sulla nostra bilancella avremo posizionato 24 pezzi, avremo i seguenti dati:

  • tempo macchina = 0,924 / 24 = 0,038min / per pezzo
  • tempo uomo = 0,038 x 3 = 0,114min per pezzo
  • Su ciclo verniciatura: Cod.particolare?
  • Tempo macchina: 0,038min
  • Tempo uomo (MdO): 0,114min

Se avremo definito a monte il costo ammortamento impianto, il costo del particolare risulterà la sommatoria di:
Costo macchina + Costo uomo + Costo ammortamento impianto.
Con queste semplici valutazioni sarà facile, per un responsabile di reparto, valutare il costo di verniciatura di ogni nuovo manufatto.


Salvatore Rampinelli

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Sbirciando nel reparto verniciatura

Nella mia esperienza di oltre quarant’anni nel settore della verniciatura, posso ben dire di averne viste di tutti i colori.

Quindi, mi accingo ad illustrarvi le sensazioni che provo quando visiono un nuovo impianto o un nuovo processo operativo.

Nel settore della verniciatura conto terzi, in aziende di piccole e medie aziende ancor oggi si assiste a tanta fatica ed ad una attività che la maggior parte dei nostri giovani “non gradisce”, anche perché non è ancora entrata nella visione comune la tutela della salute e sicurezza degli operatori.

Anche nelle aziende di notevoli dimensioni, quando si voleva castigare qualcuno, lo si spediva nel reparto verniciatura, quasi fosse un luogo di espiazione, ma tralasciamo questo tipo di valutazioni e cerchiamo di entrare nel concreto.

Consideriamo come primo elemento il sistema di carico e scarico dei pezzi su un trasportatore aereo.
Spesso, nella attività dei verniciatori conto terzi, per la notevole quantità e varietà di particolari da verniciare si vedono particolari singoli appesi ad un gancio dimenticando che per ottimizzare la verniciatura quando c’è un trasportatore aereo bisogna immaginare di dover verniciare una lamiera che si svolga in continuo ad una velocità costante (0,8 – 1 – 1,5m / min ecc.) per un’altezza definita.

Questo obbliga a pensare nel limite del possibile, ad impiegare bilancelle che oltre ad ottimizzare il sistema dell’applicazione se vi sono unità automatiche di spruzzatura, facilita notevolmente il compito della contabilizzazione industriale.

In sintesi con il concetto di bilancella è facile definire un tempo di verniciatura della stessa e più specificatamente in un tempo mano d’opera e in un tempo macchina dove per tempo macchina si considerano i parametri dei costi prodotti, energia, ammortamenti impianti, ecc.

È quindi molto semplice una volta definito il costo della nostra bilancella standard valorizzare il costo di un singolo particolare che può occupare lo spazio di mezza bilancella, di un quarto di bilancella e così via.
È opportuno ricordare che quanto più le nostre bilancelle faranno “parete” tanto più si ridurranno i costi di verniciatura dei singoli pezzi.

Ottimizzando il carico del trasportatore con bilancelle definite, anche i parametri di erogazione polveri o vernici delle diverse unità automatiche o manuali saranno abbastanza costanti, e quindi si eviterà di portare continue variazioni ai parametri di spruzzatura.

Salvatore Rampinelli

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