IL SERVIZIO DI SVERNICIATURA CONTO TERZI PER IL RECUPERO DEI PEZZI DIFETTOSI E LA MANUTENZIONE DEI SUPPORTI DEGLI IMPIANTI DI VERNICIATURA

Premessa 

Oggi la sverniciatura rappresenta una fase importante del ciclo di finitura delle superfici. Nei moderni impianti di verniciatura la manutenzione dei ganci, bilancelle, catene, supporti, telai, skid e griglie è molto significativa sia per il costo che per il risultato qualitativo dell’operazione.
Se prendiamo, ad esempio, la verniciatura elettrostatica, possiamo capire quanto importante sia mantenere pulito il gancio di appensione del manufatto da verniciare.
Le pellicole di film polimerizzato che si depositano sul gancio, essendo costituite da resine polimeriche, compromettono la conducibilità elettrica del pezzo e aumentano di conseguenza l’overspray con notevole spreco di prodotto verniciante e di energia. Anche il risultato finale può essere compromesso in quanto non si avrebbe un’uniforme distribuzione del film sul supporto.
Un tempo molti verniciatori consideravano più conveniente, una volta che il gancio era imbrattato di vernice al punto di essere inutilizzabile, buttarlo e sostituirlo con uno nuovo.
Oggi questo non è più fattibile sia per il costo del telaio ma soprattutto perché il gancio sporco di vernice è considerato un rifiuto speciale e quindi soggetto a tutte le disposizioni di legge in materia di rifiuti industriali. Lo stesso discorso vale per i manufatti verniciati difettosamente : recuperare questi manufatti, oggi, è un’operazione a basso costo, qualsiasi sia la natura del pezzo : legno, metallo, vetro o plastica.
A tale proposito esistono diverse tecnologie di sverniciatura che vanno a coprire le varie nicchie di mercato in raffronto alla eseguibilità e in rapporto alla qualità/prezzo riferita al manufatto od al supporto specifico.

Manutenzione telai

Tutti i supporti degli impianti di verniciatura, quali ganci, telai, bilancelle, catene, griglie, skid, carrelli, trespoli, ecc. che vengono utilizzati su impianti di tipo manuale o automatico e che utilizzano prodotti vernicianti sia liquidi che in polvere con tipi di resina diverse, quali poliuretanica, epossipoliestere, epossidica, poliestere, acrilica, melamminica, ecc. applicati con i vari sistemi di trasferimento, quali elettrostatico, cataforetico, Airless - aerografo, flow coating, ecc. necessitano periodicamente, dopo pochi o molti utilizzi di essere ripuliti dalla vernice che si è accumulata in modo indesiderato sullo stesso per riportarlo alle condizioni iniziali e così poter essere riutilizzato.
Non solo si possono rimuovere gli strati di vernice indesiderata dai telai, ma anche quei rivestimenti applicati preventivamente quale protezione degli stessi ; si fa riferimento ad esempio ai telai di galvanica che vengono plastificati, quale protezione contro l’aggressione chimica nei bagni di trattamento.
Lo stesso dicasi per i rivestimenti antiacido ed antiusura di pompe, vasche, serbatoi, vibroburatti, ecc. utilizzati soprattutto nel settore della rubinetteria.

Recuperi manufatti

Tutti i prodotti o manufatti ricoperti da uno strato di vernice possono essere sverniciati.
Perché sverniciare un manufatto ?

Un oggetto può essere sverniciato per :

• Difetti di verniciatura all’atto della fabbricazione ;
• Deterioramenti dei film durante le operazioni successive di assemblaggio e stoccaggio ;
• Deterioramenti della vernice durante l’utilizzo dello stesso nel corso della sua vita ;
• Sostituzione del colore per obsolescenza dello stesso o perché fuori moda ;
• Effettuazione modifiche strutturali del manufatto ;
• Rimozione della vernice per poter rottamare il manufatto ;

A seconda della tipologia del materiale del manufatto si determina il metodo di sverniciatura più adeguato e meno costoso , anche in base alla finitura richiesta per le operazioni successive di rilavorazione.

Usualmente vengono sverniciati supporti e manufatti costruiti in :

Acciaio al carbonio (Ghisa - Inox)
Rame (Ottone - Bronzo)
Alluminio (Varie leghe - Zama)
Magnesio - Titanio

ed anche manufatti realizzati in :

Vetro - Ceramica - Legno  (serramenti - mobili - ecc.)
Vetroresina - Materiali compositi ed in alcuni casi specifici anche manufatti in materiale plastico

Oltre al film di prodotti vernicianti possono essere rimossi anche rivestimenti in PVC, Levasint, Rilsan, Nylon, PTFE, EVA, Polietilene, Gomma naturale, Cloro cautchau ossia oltre ai termoindurenti anche i termoplastici , gli elastomeri ed in alcuni casi anche i rivestimenti galvanici quali cromo - nichel - canna fucile - dorato - ottonato - usualmente usati nelle rubinetterie ed infine è possibile rimuovere anche strati di metallizzazione dai supporti per i trattamenti delle materie plastiche sottovuoto.    

 

MANUFATTI

 

                               CRY     PIR       L.F.      MEC   CHFR CHCA

Acciaio Carbonio                  SI          SI          SI          SI        **        SI
Acciaio Inox                         SI          SI          SI          SI        SI        SI
Acciaio Armonico                 SI          NO        NO        SI        **        SI
Alluminio e leghe                  NO        *           *           NO      SI        NO
Zama                                     NO        NO        NO        NO      SI        NO
Rame e Bronzo                     *           *           *           *          **        SI
Ottone                                   *           *           SI          *          SI        SI
Magnesio                              *           NO        NO        *          SI        SI
Titanio                                  *           SI          SI          *          SI        SI
Vetro e Ceramica                  ***        *           SI          NO      SI        SI
Legno                                    NO        NO        NO        NO      SI        SI
Vetroresina                           ***        NO        NO        *          *          *
Compositi                             ***        NO        NO        *          *          *
Plastica (alcune)                    ***        NO        NO        NO      *          NO

 

*     -  Con cautela e limitatamente a strutture robuste
**   -  Si, ma con problemi di ossidazione
*** -  Sistema cryogenico con anidride carbonica solida

 

CRY      -  cryogenico
PIR       -  pirolitico
L.F.      -  letto fluido
MEC    -  meccanico
CHFR  -  chimico a freddo
CHCA  -  chimico a caldo

SUPPORTI DI VERNICIATURA

                                             CRY      PIR       L.F.      MEC  CHFR  CHCA
 
Acciaio Carbonio                  SI          SI          SI          SI        SI        SI

Acciaio Inox                         SI          SI          SI          SI        SI        SI

Alluminio                              SI          *           *           *          SI        NO

Bronzo                                  SI          SI          SI          SI        SI        SI

Acciaio Ammonico               SI          NO        NO        SI        SI        SI
(Molle)

 

*  -  Con cautela e limitatamente a strutture robuste

CRY      -  cryogenico
PIR       -  pirolitico
L.F.      -  letto fluido
MEC    -  meccanico
CHFR  -  chimico a freddo
CHCA  -  chimico a caldo  

SVERNICIATURA CHIMICA
( A FREDDO E A CALDO)

La sverniciatura chimica è il sistema più “antico” per la rimozione di vernicianti da i manufatti da recuperare e dai telai di supporto dei pezzi degli impianti di verniciatura.
Questo tipo di sverniciatura viene utilizzato soprattutto nel settore del legno per il recupero dei manufatti.
Gli svernicianti utilizzati, da sempre sono state formulazioni a base di cloruro di metilene per il sistema a freddo  o a base di prodotti alcalini per il sistema a caldo .
Logicamente per questi metodi vengono utilizzate vasche dimensionate a seconda dei pezzi da trattare.
Data la necessità di utilizzo di prodotti chimici più o meno pericolosi o tossici la ricerca è orientata a individuare e sperimentare prodotti sempre meno pericolosi a base di acidi di derivazione vegetale a base di terpeni : idrocarburi monociclici che sono largamente diffusi negli oli essenziali contenuti negli agrumi. La maggior parte delle aziende utilizzano sistemi a basso impatto ambientale, eliminando così il problema delle emissioni di SOV o di pericolosità nella lavorazione.

 

Le caratteristiche principali che questi prodotti devono avere sono le seguenti :

• devono agire fisicamente sulla vernice, ossia devono sollevare la pellicola fino a provocarne il distacco dal supporto ;
•  
• non devono corrodere, provocare arrugginimento, intaccare le saldature  sia nelle operazioni di sverniciatura che nelle seguenti di risciacquo e asciugatura ;
•  
• devono solubilizzare la resina in modo da essere efficaci anche negli angoli più recessi del manufatto in trattamento.

A tale proposito si usa anche l’azione del calore per favorire l’accelerazione dei processi chimici sotto forma di riscaldamento delle vasche.

SVERNICIATURA CRYOGENICA
(AZOTO LIQUIDO E ANIDRIDE CARBONICA SOLIDA)

La sverniciatura cryogenica è una tecnologia che si basa sull’utilizzo del freddo estremo dell’azoto liquido.
Viene utilizzata per la pulizia dei supporti vernicianti con due importanti vantaggi :

• Opera nel pieno rispetto dell’ambiente senza provocare né emissioni pericolose in atmosfera né rifiuti difficili da smaltire (solo assimilabili agli urbani e/o speciali) rifiuti non pericolosi ;
•  
• Rispetta al meglio e non deforma i supporti trattati.

La sverniciatura tramite un fluido criogenico, cioè a bassa temperatura, frutta la capacità del fluido stesso di raffreddare e criccare il rivestimento di vernice.
Un supporto ricoperto di vernice immerso in azoto liquido subisce un rapido raffreddamento che causa una riduzione del volume della vernice maggiore di quello del materiale costruttivo del manufatto verniciato.
La bassa temperatura infragilisce la vernice, che così  si fessura più facilmente ed è più sensibile agli urti. Per ottenere la rimozione completa viene esercitata successivamente una leggera azione meccanica per mezzo di una granigliatrice.
La sverniciatura o pulizia cryogenica mediante CO2 è un sistema che agisce proiettando i pellets di ghiaccio secco (granuli di anidride carbonica solida) sulla superficie da trattare asportando sporcizia, residui di vernice, residui carboniosi, pellicole, cere, oli, grassi, distaccanti, ecc. in modo completo e senza abrasione del supporto, lasciando come residuo solo ciò che si è asportato dal supporto stesso.
Il sistema a CO2 è stato concepito in modo tale da poter operare presso il cliente direttamente a bordo macchina.

SVERNICIATURA TERMICA
(PIROLITICA - LETTO FLUIDO)

Il sistema termico con forno pirolitico è un’altra delle tecnologie molto diffuse sia presso gli sverniciatori conto terzi, che direttamente dalle aziende che verniciano e hanno telai o manufatti da sverniciare in quantità notevole per cui è per loro più conveniente effettuare queste operazioni all’interno delle proprie strutture.
Per questo tipo di trattamento vengono utilizzati forni di varie dimensioni a seconda delle rispettive esigenze.
Il processo avviene a una temperatura tale da non alterare le caratteristiche meccaniche e dimensionali dei pezzi : al massimo 420-450 °C.
Tutti i forni sono dotati di post-combustore per il trattamento dei gas liberati durante il processo di pirolisi, in modo da ottenere valori di concentrazione delle emissioni al di sotto dei limiti previsti dalle normative regionali, italiane e internazionali.
I post-combustori operano tutti alla temperatura di 850 °C, con tempo di contatto minimo di 2 sec. in modo che nessuna molecola complessa possa sfuggire dal camino.
Il sistema a letto fluido è particolarmente adatto al terzismo, in quanto essendo costituito da impianti tecnologicamente molto avanzati richiede un investimento notevole per l’acquisto.
La sverniciatura pirolitica a letto fluido è considerata una tra le tecnologie migliori per la sverniciatura dei metalli, per la deplastificazione e sgommatura dei supporti.
L’azione congiunta termica e abrasiva della sabbia riscaldata a 400-450 °C e in continuo rimescolamento provoca la graduale piroscissione della vernice.
I prodotti di trasformazione gassosi vengono ulteriormente post-combusti mediante contatto con la fiamma di riscaldamento della sabbia.
Le ceneri originate dalla combustione del rivestimento, più leggere della sabbia sono portate a galla dal flusso di fluidizzazione, aspirate da cicloni e filtri ceramici e quindi adeguatamente smaltite. 

SVERNICIATURA A MEZZO GRANIGLIATURA

La sabbiatura o granigliatura è un altro dei sistemi in dotazione alla maggior parte delle aziende che operano per conto terzi.
Esso viene utilizzato, per esempio nella fase finale della sverniciatura cryogenica, dopo l’immersione nell’azoto liquido, per eliminare le tracce o i film di vernice ancora attaccato al supporto oppure per l’asportazione di film di vernice di basso spessore o ancora per rimuovere le ceneri dopo la combustione in forni pirolitici.
Il metodo consiste nell’azione meccanica costituita dall’impatto di un granello metallico, che grazie alle sue caratteristiche cinematiche, geometriche e fisiche determina prima l’incisione e poi l’asportazione dello strato di vernice o altri prodotti dal metallo base.
I materiali che vengono proiettati sono definiti abrasivi e ne esistono di vari tipi utilizzati per la sverniciatura quali :

Acciaio - Acciaio Inox - Alluminio - Ottone - Policarbonato - Termoplastici - Vetro - Silice - Corindone - CO2 - Amido di mais - Gusci di nocciole macinati - Bicarbonato di Sodio - Spugnette con Biossido di Alluminio - ecc.

L’operazione può essere effettuata su grandi impianti fissi oppure con piccole unità portatili, chiaramente dimensionate per i vari utilizzi a cui sono proposte.   

SVERNICIATURA CON H2O

Da non scordare la sverniciatura mediante acqua al alta pressione utilizzata esclusivamente per rimuovere dalle griglie, dai pavimenti delle cabine di verniciatura, le vernici ed i prodotti protettivi (vedi antirombo) non polimerizzati.
Un sistema similare nel concetto ma molto più raffinato nella progettazione e costruzione viene utilizzato per la sverniciatura di aeromobili.
Si tratta di utilizzare getti d’acqua a 470 bar e ugelli rotativi di erogazione ruotanti a 6.000 giri/min. con l’impiego di acqua alla temperatura di 21 ¸ 23 °C.

SVERNICIATURA CON SALI FUSI

Sistema poco usato ma altrettanto efficace è il metodo termochimico a sali fusi.
Il trattamento consiste nell’immersione dei pezzi da sverniciare in un bagno di sali fusi a temperatura compresa tra 400 e 450 °C, agisce per azione combinata termica e chimica sulla vernice . Infatti l’immersione dei pezzi provoca l’innalzamento della temperatura della vernice al di sopra del suo punto di stabilità e contemporaneamente un forte attacco chimico sulla vernice stessa. Questa duplice azione trasforma la vernice in prodotti gassosi ed i pigmenti sotto forma di fanghi.

NUOVE TECNOLOGIE EMERGENTI

Sono ipotizzabili in un breve e prossimo futuro l’impiego di nuove tecnologie di sverniciatura, mirate sempre di più ad un minor impatto ambientale ed ad un miglior trattamento del prodotto da sverniciare.
Si ipotizza , per altro, l’impiego solo su manufatti da recuperare ed in alcuni casi solo su quelli con un notevole valore intrinseco.
Tra queste tecnologie possiamo citare :

• METODO BIOLOGICO

I batteri potranno rendersi utili anche nella sverniciatura, infatti ne sono stati scoperti due che in collaborazione con un fungo riescono a “pelare” gli oggetti come una banana.
Altri batteri da usare in un secondo tempo, secernono enzimi in grado di rompere le molecole delle vernici.

• METODO AL PLASMA

I sistemi plasma a bassa pressione operano con pressioni di circa 100 Pa : con campi elettrici alternati ad alta frequenza, gli atomi dei gas di processo vengono intensamente ionizzati e si ha la produzione di radicali chimicamente molto attivi.
Questi possono reagire con le sostanze organiche determinando composti volatili.
La decomposizione del materiale da rimuovere viene promossa dalle radiazioni nel campo degli ultravioletti che si generano in grandi quantità nello stesso plasma.

• METODO LASER

Questo avveniristico metodo, e per altro costoso, viene utilizzato solo ed esclusivamente per impieghi aeronautici e spaziali.
Esso consiste nel riscaldare localmente in modo puntiforme mediante un fascio laser, il rivestimento da rimuovere.

L’innalzamento di temperatura porta alla termodistruzione del film verniciante che viene rimosso mediante l’azione meccanica dei granuli di CO2 coadiuvato dalla grande differenza di temperatura che si è venuta a creare.
Tutto il sistema è gestito punto per punto mediante un computer che ha in memoria la sagoma virtuale dell’oggetto da sverniciare.

• METODO CON FLUIDI SUPERCRITICI

Gas portati ad alta temperatura ed ad alta pressione acquistano la proprietà di diventare eccezionali solventi organici. L’anidride carbonica (CO2 ) in fase supercritica si comporta dal punto di vista prestazionale in modo simile ai CFC ed agli altri solventi alogenati assumendo una grande rapidità di penetrazione ed un grande potere solvente diventando così un ottimo prodotto sverniciante .
Altri gas e fluidi possono essere utilizzati per questa funzione quali : esafluoruro di zolfo, idrossido di sodio, etilene, ecc.