LA SVERNICIATURA CRIOGENICA AL SERVIZIO DELLA VERNICIATURA INDUSTRIALE

SVERNICIATURA CRYOGENICA

La sverniciatura criogenica è una tecnologia che si basa sull’utilizzo del freddo estremo dell’azoto liquido (-196 °C), e di uno speciale agente distaccante.
Viene utilizzata per la pulizia dei supporti di verniciatura, con due importanti vantaggi:

• Opera nel pieno rispetto dell’ambiente, senza provocare né emissioni pericolose in atmosfera, né rifiuti tossici e difficili da smaltire;

• Rispetta al meglio i supporti trattati

La sverniciatura tramite un fluido criogenico, cioè a bassa temperatura, sfrutta 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.
La vernice si contrae molto più rapidamente del supporto, anche perché è a contatto diretto con il liquido criogenico, mentre il supporto, essendo isolato dal prodotto verniciante, risente dell’azione del freddo molto più lentamente e di conseguenza inizialmente subisce un ritiro dimensionale insignificante.

Le tensioni indotte da queste differenti dilatazioni producono cricche e fessure nella vernice che si rompe in pezzi di diverse dimensioni, separandosi così dal supporto e questo effetto è esaltato dal distaccante.

La bassa temperatura infragilisce la vernice, che così si fessura più facilmente ed è più sensibile agli urti. Per ottenere la rimozione completa bisogna esercitare successivamente una leggera azione meccanica. Tale azione può essere esercitata in vari modi, per esempio con granigliatrici, su impianti automatici, o semiautomatici.

L’azione meccanica può essere debole e di breve durata dal momento che occorre solamente allontanare la vernice che è già separata dal metallo.
Lo sbalzo termico è nell’ordine dei 200°C, e quindi non si provocano apprezzabili tensioni interne nei pezzi, è inoltre verso le basse temperature, e quindi non si provoca la ricottura del metallo.

DESCRIZIONE DEL METODO CRIOGENICO

Per rimuovere del prodotto verniciante da supporti metallici occorre immergere in azoto liquido, singolarmente o a gruppi i supporti da trattare .

L’immersione provoca l’evaporazione dell’azoto liquido, seguita da un notevole crepitio, dovuto allo shock termico cui è sottoposto il prodotto verniciante, che ne provoca la criccatura o la fessurazione. Il fenomeno dura per circa 10/20 secondi, poi l’azoto rallenta l’ebollizione poiché il pezzo e la vernice già freddi cedono meno calore all’azoto.
L’ebollizione è dovuta, infatti, alla forte differenza di temperatura tra il fluido criogenico e il supporto; quando la temperatura del supporto tende alla temperatura di equilibrio del fluido criogenico, l’ebollizione finisce.
Il consumo di azoto liquido è compreso tra 1 e 1,2 lt di azoto liquido/kg di prodotto trattato, comprese le perdite per evaporazione naturale.

Il completo raffreddamento del pezzo è realizzabile nell’arco di pochi minuti, normalmente da 1 a 3. Questo tempo e direttamente proporzionale allo spessore dello strato di vernice e inversamente proporzionale al suo coefficiente di conducibilità termica.
Terminata l’ebollizione, si estrae il supporto dall’azoto liquido e si rimuove lo strato di vernice con leggera azione meccanica.

Tutte le vernici sono fragili alla temperatura dell’azoto liquido; la temperatura di infragilimento varia in funzione del tipo di resina di base, che può essere epossidica,, epossipoliestere, poliestere, poliuretanica, epossifenolica, acrilica e così via.
Inoltre non influisce il tipo di applicazione utilizzata, quale la verniciatura elettrostatica a polvere o a liquido, elettroforesi (anaforesi, cataforesi), l’airless la verniciatura ad immersione o a letto fluido (plastificazione).Il distacco è sempre ottenibile ed è direttamente proporzionale alla temperatura raggiunta dalla vernice; più è bassa, maggiore è l’infragilimento e la facilità di rimozione della vernice.

APPLICAZIONE DEL DISTACCANTE

Il distaccante è un prodotto che agevola il distacco della vernice e la costituzione di fessurazioni più regolari.
Questo prodotto va applicato su superfici pulite, prima di montare i pezzi sulla catena di verniciatura ; è idrosolubile ed è stato formulato per essere inalterabile sia nei bagni di sgrassaggio alcalino o con solventi, sia nei bagni di fosfosgrassaggio, e non li inquina.

Il pretrattamento sopporta anche temperature dell’aria di + 120°C per permanenze fino a 30 min., senza alterare le proprie caratteristiche chimico–fisiche.
L’applicazione del distaccante può essere effettuata mediante immersione, semplicemente immergendo il supporto nei prodotti e lasciandolo poi appassire; oppure per spruzzo, applicandolo tramite pistola ad aria e lasciando poi appassire.
La viscosità dei prodotti deve essere tale da consentire in entrambi i casi una deposizione pari a circa 10 ÷ 15 micron di spessore, che comporta un consumo totale di prodotto pari a circa 60g/m2 di superficie dei telai.
Questo composto, inoltre, non impedisce il passaggio di corrente, per cui è compatibile sia con procedimenti elettrostatici che di elettroforesi.

CONSIDERAZIONI GENERALI SULLA TECNOLOGIA

E’ una soluzione universale dal punto di vista impiantistico dato che è realizzabile con un impianto manuale, semiautomatico, automatico e, soprattutto, “ad hoc” per il cliente, nel senso che non esistono vincoli costruttivi o progettuali.

Comporta cicli estremamente veloci (3/5 minuti), pertanto è di grande produttività (soprattutto negli impianti automatici, idonei per grandi imprese e per conto terzisti).

Permette una programmazione più razionale e una pianificazione più semplice della verniciatura stessa; essendo il ciclo estremamente veloce, si può programmare la sverniciatura in tempi brevi, senza perdere produzione.
Non ha limitazioni per tipo di vernice (polvere e liquido), né per tipo di applicazione o di impianto.

E’ utilizzabile su tutti e tipi di supporti(skid per automobili, ganci per conto terzisti, bilancelle, telai e così via) costruiti in ferro, acciaio e per ogni tipo di impianti (piccoli, grandi, manuali, automatici).

L’utilizzo del distaccante non comporta lavorazioni aggiuntive, non inquina i bagni di sgrassaggio, non interferisce sulla normale gestione della verniciatura.
La somma di queste caratteristiche fa si che i costi globali di sverniciatura siano particolarmente competitivi.

E’ soprattutto una tecnologia sicuramente ecologica, che non comporta alcun rischio ambientale, comunque venga gestita. I fenomeni fisici utilizzati nel procedimento sono di per sé ecologici, per cui non esiste la possibilità di provocare emissioni dannose, anche nel caso di errori di manovra o di regolazioni non ottimali.
Le emissioni gassose dovute all’operazione sono innocue in quanto si emette azoto che è un gas inerte costituente dell’aria.
Le risulte di sverniciatura sono pezzi di resine termoindurenti polimerizzate di facile smaltimento finale (normalmente rifiuti speciali).

Il procedimento è di natura fisica e non chimica; infatti sono assenti totalmente le reazioni chimiche(mancanza totale di produzione di sottoprodotti tossico – nocivi).
Non comporta alcun rischio per l’operatore, per la mancanza di reazioni chimiche, quindi di esalazioni tossiche e nocive.

Queste caratteristiche fanno si che molte società hanno scelto la sverniciatura criogenica, sia per la soluzione al loro interno dei propri problemi di sverniciatura, sia per il servizio di sverniciatura conto terzi.