INNOVATIVE TECHNOLOGY TO PREDICT ATOMISATION OF LIQUID COATINGS Una tecnologia innovativa per la caratterizzazione della nebulizzazione delle vernici liquide BS Chemistry, Research Fellow at Axalta Coating Systems
Michael Koerner PhD Chemical Engineering, Research Fellow at Axalta Coating Systems
John Moore BS Mechanical Engineering, Research Associate at Axalta Coating Systems
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Spray atomisation with a spray gun. Liquid is sprayed out of a spray nozzle shown at the left side of the image jetting toward the right. (A) Spray nozzle slightly open. (B) Spray nozzle half way open. (C) Spray nozzle fully open. Nebulizzazione con una pistola a spruzzo. Il liquido passa attraverso un ugello raffigurato alla sinistra dell’immagine. (A) Ugello leggermente aperto. (B) Ugello aperto a metà. (C) Ugello completamente aperto.
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xalta Coating Systems, a leading global supplier of liquid and powder coatings Axalta Coating Systems, has developed a new atomisation characterisation technology that enables improved understanding of the properties and behaviour of liquid coatings during paint application. The technology can acquire and analyse data on deformation of liquids at high resolution and high strain rates, and is designed to enable new products to be delivered to the market with shorter development timelines.
Why atomisation and rheology? Liquid coatings for automotive, sports equipment and various other industrial applications are often applied through atomisation methods. During atomisation, the liquid paint is converted into small droplets, delivered to the part and then forms a wet coating layer that is then cured or dried to form a solid coating. Rheology is the study of how materials respond to deformation, and it can help coatings scientists understand the material and process parameters that control atomisation and the flow behaviours of droplets once they impact a surface. “Liquid paint can break up into 1 very small droplets upon impact (Fig. 1), by pneumatic spraying atomisation (Fig. 2), or by other atomisation devices, such as a rotary bell atomiser (Fig. 3)”, says John Moore, Research Associate at Axalta. “The formation of filaments and droplets during atomisation is influenced by the rheological properties of the liquid paint. During spray atomisation using a spray gun device, liquid paint is rapidly deformed at the spray nozzle by an atomisation force, such as compressed air, breaking up into small droplets and rapidly moves in the direction determined by the jet of compressed air. In a coating spray application process, the formation of droplets, the impact of the droplets onto the surface and the formation of a wet coating layer over the surface, can be influenced by the rheological properties of the paint
N. 33 - MAY/JUNE 2015 - international PAINT&COATING magazine
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xalta Coating Systems, fornitore globale di vernici liquide e in polvere, ha sviluppato una nuova tecnologia di caratterizzazione della nebulizzazione che permette di avere una migliore comprensione delle proprietà e del comportamento delle vernici liquide durante l’applicazione. Questa tecnologia riesce ad acquisire ed analizzare i dati relativi alla deformazione dei liquidi ad alta risoluzione e ad alti livelli di deformazione ed è stata progettata allo scopo di avere tempi di sviluppo più brevi nella commercializzazione di nuovi prodotti. © Axalta Coating Systems
Eric Houze
Nebulizzazione e reologia Le vernici liquide per il settore auto, per utilizzi su attrezzature sportive e per diversi altri usi industriali, sono spesso applicate tramite nebulizzazione. Durante questo processo, la vernice liquida viene trasformata in piccole gocce che sono trasferite sulla parte da trattare perché formino uno strato di vernice che viene quindi essiccata trasformandosi in un materiale solido. La reologia studia come i materiali rispondono alla deformazione ed aiuta a comprendere i parametri dei processi e dei materiali che controllano la nebulizzazione e lo scorrimento delle goccioline dopo l’impatto con la superficie.
“Con un’applicazione a spruzzo (fig. 1) o tramite altri dispositivi come l’applicatore a campana (fig. 2), dopo l’impatto la vernice liquida si può dividere in gocce molto piccole (fig. 3)”, dichiara John Moore, Ricercatore Associato di Axalta. “La formazione di filamenti e goccioline durante la nebulizzazione è influenzata dalle proprietà reologiche della vernice liquida. Durante la nebulizzazione con una pistola a spruzzo, la vernice liquida si deforma rapidamente nell’ugello a causa della forza applicata dall’aria compressa, si divide in piccole gocce e si muove rapidamente nella direzione determinata dal getto di aria. Nel processo di verniciatura a spruzzo, la formazione delle gocce, l’impatto delle gocce sulla superficie e la formazione di uno strato bagnato di vernice possono essere influenzati dalle proprietà reologiche della vernice che hanno anche un effetto sul risultato finale”.